JP5215827B2 - Power transmission device - Google Patents

Power transmission device Download PDF

Info

Publication number
JP5215827B2
JP5215827B2 JP2008303808A JP2008303808A JP5215827B2 JP 5215827 B2 JP5215827 B2 JP 5215827B2 JP 2008303808 A JP2008303808 A JP 2008303808A JP 2008303808 A JP2008303808 A JP 2008303808A JP 5215827 B2 JP5215827 B2 JP 5215827B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
rotor
power
bearing
power transmission
stator
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.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2008303808A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2010126025A (en
Inventor
周 浅海
隆男 渡辺
英滋 土屋
直志 藤吉
剛 北畑
英明 駒田
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.)
Toyota Motor Corp
Toyota Central R&D Labs Inc
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Toyota Central R&D Labs Inc
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 Toyota Motor Corp, Toyota Central R&D Labs Inc filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to JP2008303808A priority Critical patent/JP5215827B2/en
Publication of JP2010126025A publication Critical patent/JP2010126025A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5215827B2 publication Critical patent/JP5215827B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K13/00Structural associations of current collectors with motors or generators, e.g. brush mounting plates or connections to windings; Disposition of current collectors in motors or generators; Arrangements for improving commutation
    • H02K13/003Structural associations of slip-rings
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L50/00Electric propulsion with power supplied within the vehicle
    • B60L50/10Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by engine-driven generators, e.g. generators driven by combustion engines
    • B60L50/16Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by engine-driven generators, e.g. generators driven by combustion engines with provision for separate direct mechanical propulsion
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L50/00Electric propulsion with power supplied within the vehicle
    • B60L50/50Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells
    • B60L50/60Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells using power supplied by batteries
    • B60L50/61Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells using power supplied by batteries by batteries charged by engine-driven generators, e.g. series hybrid electric vehicles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2210/00Converter types
    • B60L2210/10DC to DC converters
    • B60L2210/14Boost converters
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2210/00Converter types
    • B60L2210/30AC to DC converters
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2210/00Converter types
    • B60L2210/40DC to AC converters
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/62Hybrid vehicles
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/64Electric machine technologies in electromobility
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/7072Electromobility specific charging systems or methods for batteries, ultracapacitors, supercapacitors or double-layer capacitors
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/72Electric energy management in electromobility

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Hybrid Electric Vehicles (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
  • Control Of Ac Motors In General (AREA)
  • Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)
  • Motor Or Generator Current Collectors (AREA)

Description

本発明は、動力伝達装置に関し、特に、原動機からの動力を回転子同士の電磁気結合を利用して負荷へ伝達することで負荷を駆動することが可能であり、さらに、固定子導体への電力供給によっても負荷を駆動することが可能な動力伝達装置に関する。   The present invention relates to a power transmission device, and in particular, it is possible to drive a load by transmitting power from a prime mover to a load using electromagnetic coupling between rotors, and further to power to a stator conductor. The present invention relates to a power transmission device capable of driving a load by supply.

この種の動力伝達装置の関連技術が下記特許文献1に開示されている。特許文献1による動力伝達装置は、ステータ巻線を持ち機枠に固定されているステータと、ロータ巻線を持ちエンジン出力軸と接続された第1ロータと、駆動輪と接続された第2ロータと、を備える。ステータは第1ロータより径方向外側の位置に第1ロータと間隔を空けて配置され、第2ロータは径方向においてステータと第1ロータとの間の位置に配置されている。第2ロータにおいて、ステータと対向する外周面及び第1ロータと対向する内周面には、それぞれ永久磁石が配設されている。特許文献1においては、第1ロータに伝達されたエンジンからの動力は、第1ロータのロータ巻線と第2ロータの内周面の永久磁石との電磁気結合によって第2ロータに伝達されるため、エンジンの動力により駆動輪を駆動することができる。また、ステータ巻線と第2ロータの外周面の永久磁石との電磁気結合によって、バッテリーからインバータを介してステータ巻線に供給された電力を用いて、第2ロータに動力を発生させて駆動輪を駆動することができる。   The related art of this type of power transmission device is disclosed in Patent Document 1 below. The power transmission device according to Patent Document 1 includes a stator having stator windings fixed to a machine frame, a first rotor having rotor windings connected to an engine output shaft, and a second rotor connected to drive wheels. And comprising. The stator is disposed at a position radially outside the first rotor with a space from the first rotor, and the second rotor is disposed at a position between the stator and the first rotor in the radial direction. In the second rotor, permanent magnets are respectively disposed on the outer peripheral surface facing the stator and the inner peripheral surface facing the first rotor. In Patent Document 1, the power from the engine transmitted to the first rotor is transmitted to the second rotor by electromagnetic coupling between the rotor winding of the first rotor and the permanent magnet on the inner peripheral surface of the second rotor. The driving wheels can be driven by the power of the engine. Further, by the electromagnetic coupling between the stator windings and the permanent magnets on the outer peripheral surface of the second rotor, power is supplied to the stator windings from the battery via the inverter to generate power in the second rotor to drive wheels. Can be driven.

特開平11−187614号公報Japanese Patent Laid-Open No. 11-187614 特開2004−215393号公報JP 2004-215393 A

特許文献1においては、第2ロータを回転自在に支持するためのベアリングはステータケースに支持されているのに対して、第1ロータを回転自在に支持するためのベアリングは第2ロータと連結された回転部材に支持されている。そのため、第1ロータを回転自在に支持するためのベアリングの支持剛性が低下し、ベアリングのガタが増大しやすくなる。第1ロータを回転自在に支持するためのベアリングを支持剛性の向上を図るためにステータケースに支持しようとすると、支持構造が複雑化して動力伝達装置の軸方向長さが増大する。   In Patent Document 1, the bearing for rotatably supporting the second rotor is supported by the stator case, whereas the bearing for rotatably supporting the first rotor is connected to the second rotor. Supported by the rotating member. Therefore, the support rigidity of the bearing for rotatably supporting the first rotor is reduced, and the backlash of the bearing is likely to increase. If a bearing for rotatably supporting the first rotor is supported by the stator case in order to improve the support rigidity, the support structure becomes complicated and the axial length of the power transmission device increases.

本発明は、原動機からの動力を回転子同士の電磁気結合を利用して負荷へ伝達することで負荷を駆動することが可能であるとともに、固定子導体への電力供給によっても負荷を駆動することが可能な動力伝達装置において、軸方向長さを短縮しつつ回転子の支持剛性を向上させることを目的とする。   The present invention can drive the load by transmitting the power from the prime mover to the load using electromagnetic coupling between the rotors, and can also drive the load by supplying power to the stator conductor. An object of the present invention is to improve the support rigidity of the rotor while shortening the axial length.

本発明に係る動力伝達装置は、上述した目的を達成するために以下の手段を採った。   The power transmission device according to the present invention employs the following means in order to achieve the above-described object.

本発明に係る動力伝達装置は、第1回転軸より径方向外側の位置に配置された状態で第1回転軸に連結され、回転磁界を発生可能な回転子導体が配設された第1回転子と、固定子ケースに固定され、第1回転子より径方向外側の位置に配置された固定子であって、回転磁界を発生可能な固定子導体が配設された固定子と、径方向において固定子と第1回転子との間の位置に配置された状態で第2回転軸に連結され、第1回転子に対し相対回転可能な第2回転子であって、回転子導体で発生した回転磁界が作用するのに応じて第1回転子との間にトルクが作用し、固定子導体で発生した回転磁界が作用するのに応じて固定子との間にトルクが作用する第2回転子と、第1回転子を回転自在に支持するための第1軸受と、第2回転子を回転自在に支持するための第2軸受と、を備え、回転子導体は、第1回転子と第2回転子との間に回転差が発生するのに起因して誘導電流が流れることで回転磁界を発生し、第1回転軸及び第2回転軸の一方に原動機からの動力が伝達され、第1回転軸及び第2回転軸の他方から負荷へ動力が伝達される動力伝達装置であって、固定子ケースに連結された軸受支持部、及び第2回転子に連結された軸受取付部が、径方向において第1回転軸と第1回転子との間の位置に配置され、第1軸受は、径方向において第1回転軸と軸受支持部との間の位置に配置された状態で第1回転子を軸受支持部に回転自在に支持し、第2軸受は、径方向において軸受取付部と軸受支持部との間の位置に配置された状態で第2回転子を軸受支持部に回転自在に支持することを要旨とする。   The power transmission device according to the present invention is connected to the first rotating shaft in a state of being disposed at a position radially outside the first rotating shaft, and is provided with a rotor conductor capable of generating a rotating magnetic field. A stator fixed to the stator case and disposed radially outside the first rotor, the stator having a stator conductor capable of generating a rotating magnetic field, and a radial direction; Is a second rotor that is connected to the second rotating shaft in a state of being arranged at a position between the stator and the first rotor and is rotatable relative to the first rotor, and is generated in the rotor conductor Torque acts on the first rotor in response to the applied rotating magnetic field, and torque acts on the stator in response to the rotating magnetic field generated in the stator conductor. A rotor, a first bearing for rotatably supporting the first rotor, and a second rotor for rotation A rotor bearing that generates a rotating magnetic field by causing an induced current to flow due to a rotational difference between the first rotor and the second rotor. And a power transmission device in which power from the prime mover is transmitted to one of the first rotating shaft and the second rotating shaft, and power is transmitted from the other of the first rotating shaft and the second rotating shaft to a load. A bearing support portion connected to the case and a bearing mounting portion connected to the second rotor are arranged at a position between the first rotating shaft and the first rotor in the radial direction, and the first bearing has a diameter of The first rotor is rotatably supported on the bearing support portion while being disposed at a position between the first rotating shaft and the bearing support portion in the direction, and the second bearing is supported in the radial direction by the bearing mounting portion and the bearing support. The second rotor is rotatably supported on the bearing support portion in a state where the second rotor is disposed between the two portions. And effect.

本発明の一態様では、第1軸受と第2軸受は、第1回転軸の軸線方向に関する位置が互いに略揃った状態で軸受支持部に支持されていることが好適である。   In one aspect of the present invention, it is preferable that the first bearing and the second bearing are supported by the bearing support portion in a state where the positions of the first rotating shaft in the axial direction are substantially aligned with each other.

本発明の一態様では、回転子導体の交流電力を取り出すための電力伝達部と、電力伝達部で取り出された交流電力を電力変換して固定子導体へ供給することが可能な電力変換部と、をさらに備え、電力伝達部は、径方向において第1回転軸と第1回転子との間の位置に配置されていることが好適である。   In one aspect of the present invention, a power transmission unit for extracting AC power of the rotor conductor, and a power conversion unit capable of converting the AC power extracted by the power transmission unit and supplying the AC power to the stator conductor; It is preferable that the power transmission unit is disposed at a position between the first rotating shaft and the first rotor in the radial direction.

本発明の一態様では、固定子ケースと軸受支持部とを連結するための連結部材には、第1回転軸の内部の油路を介して第1軸受及び第2軸受に油を供給するための油路が形成され、連結部材は、電力伝達部を第1軸受及び第2軸受から隔てるための隔離部を含むことが好適である。この態様では、隔離部の油路と第1回転軸の油路との連通部分のシールを行うためのシール部材が隔離部と第1回転軸との間に設けられていることが好適である。   In one aspect of the present invention, the connecting member for connecting the stator case and the bearing support portion is supplied with oil to the first bearing and the second bearing via the oil passage inside the first rotating shaft. Preferably, the oil passage is formed, and the connecting member includes an isolation part for separating the power transmission part from the first bearing and the second bearing. In this aspect, it is preferable that a seal member for sealing a communication portion between the oil passage of the isolation portion and the oil passage of the first rotation shaft is provided between the isolation portion and the first rotation shaft. .

本発明の一態様では、電力伝達部は、電力変換部に接続されたブラシと、第1回転子の回転子導体に接続され、ブラシに対し摺動しながら第1回転子とともに回転するスリップリングと、を含むことが好適である。   In one aspect of the present invention, the power transmission unit is connected to the brush connected to the power conversion unit and the rotor conductor of the first rotor, and is a slip ring that rotates with the first rotor while sliding with respect to the brush. It is preferable to include.

本発明の一態様では、電力変換部は、電力伝達部で取り出された交流電力を整流する整流器と、整流器で整流された電力を電圧変換して出力するDC−DCコンバータと、を含み、DC−DCコンバータで電圧変換された電力がインバータで交流に変換されて固定子導体へ供給可能であることが好適である。   In one aspect of the present invention, the power conversion unit includes a rectifier that rectifies the AC power extracted by the power transmission unit, and a DC-DC converter that converts the voltage rectified by the rectifier and outputs the voltage. It is preferable that the power converted into voltage by the DC converter can be converted into alternating current by the inverter and supplied to the stator conductor.

本発明の一態様では、第1回転子と第2回転子とを機械的に係合させることが可能な係合装置が、径方向において第1回転軸と第1回転子との間の位置に配置されていることが好適である。   In one aspect of the present invention, an engagement device capable of mechanically engaging the first rotor and the second rotor is a position between the first rotation shaft and the first rotor in the radial direction. It is preferable that they are arranged in the above.

本発明によれば、第1回転子を回転自在に支持するための第1軸受、及び第2回転子を回転自在に支持するための第2軸受を、径方向において第1回転軸と第1回転子との間の位置に配置するとともに、固定子ケースに連結された軸受支持部に支持することができる。その結果、動力伝達装置の軸方向長さを短縮しつつ、第1回転子及び第2回転子の支持剛性を向上させることができる。   According to the present invention, the first bearing for rotatably supporting the first rotor and the second bearing for rotatably supporting the second rotor are arranged with the first rotating shaft and the first in the radial direction. While arrange | positioning in the position between rotors, it can be supported by the bearing support part connected with the stator case. As a result, it is possible to improve the support rigidity of the first rotor and the second rotor while reducing the axial length of the power transmission device.

以下、本発明を実施するための形態(以下実施形態という)を図面に従って説明する。   DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention (hereinafter referred to as embodiments) will be described with reference to the drawings.

図1〜3は、本発明の実施形態に係る動力伝達装置を備えるハイブリッド駆動装置の構成の概略を示す図であり、図1は全体構成の概略を示し、図2,3は回転電機10の構成の概略を示す。本実施形態に係るハイブリッド駆動装置は、動力(機械的動力)を発生可能な原動機として設けられたエンジン(内燃機関)36と、エンジン36と車輪38との間に設けられた変速機44と、エンジン36と変速機44との間に設けられた回転電機10と、を備える。なお、本実施形態に係るハイブリッド駆動装置については、例えば車両を駆動するための動力出力装置として用いることができる。   1-3 is a figure which shows the outline of a structure of the hybrid drive device provided with the power transmission device which concerns on embodiment of this invention, FIG. 1 shows the outline of the whole structure, FIG. The outline of a structure is shown. The hybrid drive device according to the present embodiment includes an engine (internal combustion engine) 36 provided as a prime mover capable of generating power (mechanical power), a transmission 44 provided between the engine 36 and wheels 38, And the rotating electrical machine 10 provided between the engine 36 and the transmission 44. In addition, about the hybrid drive device which concerns on this embodiment, it can be used as a power output device for driving a vehicle, for example.

回転電機10は、ステータケースに固定されたステータ16と、ステータ16に対し相対回転可能な第1ロータ28と、ステータ16及び第1ロータ28に対し相対回転可能な第2ロータ18と、を有する。ステータ16は、第1ロータ28より径方向外側の位置に第1ロータ28と間隔を空けて配置されており、第2ロータ18は、径方向においてステータ16と第1ロータ28との間の位置に配置されている。第1ロータ28は回転電機10の入力軸34(第1回転軸)と機械的に連結され、入力軸34はエンジン36と機械的に連結されていることで、入力軸34(第1ロータ28)にはエンジン36からの動力が伝達される。一方、第2ロータ18は回転電機10の出力軸24(第2回転軸)と機械的に連結されており、出力軸24は変速機44を介して車輪38に機械的に連結されていることで、車輪38には出力軸24(第2ロータ18)からの動力が変速機44で変速されてから伝達される。なお、以下の説明では、第1ロータ28を入力側ロータとし、第2ロータ18を出力側ロータとする。   The rotating electrical machine 10 includes a stator 16 fixed to a stator case, a first rotor 28 that can rotate relative to the stator 16, and a second rotor 18 that can rotate relative to the stator 16 and the first rotor 28. . The stator 16 is disposed at a position radially outward from the first rotor 28 and spaced from the first rotor 28, and the second rotor 18 is positioned between the stator 16 and the first rotor 28 in the radial direction. Is arranged. The first rotor 28 is mechanically coupled to the input shaft 34 (first rotational shaft) of the rotating electrical machine 10, and the input shaft 34 is mechanically coupled to the engine 36, whereby the input shaft 34 (first rotor 28). ) Receives power from the engine 36. On the other hand, the second rotor 18 is mechanically coupled to the output shaft 24 (second rotational shaft) of the rotating electrical machine 10, and the output shaft 24 is mechanically coupled to the wheel 38 via the transmission 44. Thus, the power from the output shaft 24 (second rotor 18) is transmitted to the wheels 38 after being shifted by the transmission 44. In the following description, the first rotor 28 is an input side rotor, and the second rotor 18 is an output side rotor.

ステータ16は、ステータコア(固定子鉄心)51と、ステータコア51にその周方向に沿って配設された複数相(例えば3相)のステータ巻線(固定子導体)20と、を含む。複数相のステータ巻線20に複数相(例えば3相)の交流電流が流れることで、ステータ巻線20は、ステータ周方向に回転する回転磁界を発生することができる。   The stator 16 includes a stator core (stator core) 51 and a plurality of (for example, three-phase) stator windings (stator conductors) 20 disposed on the stator core 51 along the circumferential direction thereof. When a plurality of phases (for example, three phases) of alternating current flows through the plurality of stator windings 20, the stator windings 20 can generate a rotating magnetic field that rotates in the stator circumferential direction.

入力側ロータ28は、ロータコア(第1回転子鉄心)52と、ロータコア52にその周方向に沿って配設された複数相(例えば3相)のロータ巻線(回転子導体)30と、を含む。複数相のロータ巻線30に複数相(例えば3相)の交流電流が流れることで、ロータ巻線30は、ロータ周方向に回転する回転磁界を発生することができる。   The input-side rotor 28 includes a rotor core (first rotor core) 52 and a plurality of (for example, three-phase) rotor windings (rotor conductors) 30 disposed on the rotor core 52 along the circumferential direction thereof. Including. When a plurality of phases (for example, three phases) of alternating current flows through the plurality of rotor windings 30, the rotor windings 30 can generate a rotating magnetic field that rotates in the circumferential direction of the rotor.

出力側ロータ18は、ロータコア(第2回転子鉄心)53と、ロータコア53にその周方向に沿って配設され界磁束を発生する永久磁石32,33と、を含む。永久磁石32は、ロータコア53の外周部にステータ16(ステータコア51)と対向して配設されており、永久磁石33は、ロータコア53の内周部に入力側ロータ28(ロータコア52)と対向して配設されている。ここでは、永久磁石32,33を一体化することも可能である。   The output-side rotor 18 includes a rotor core (second rotor core) 53 and permanent magnets 32 and 33 that are disposed on the rotor core 53 along the circumferential direction thereof and generate a field magnetic flux. The permanent magnet 32 is disposed on the outer peripheral portion of the rotor core 53 so as to face the stator 16 (stator core 51), and the permanent magnet 33 is opposed to the input-side rotor 28 (rotor core 52) on the inner peripheral portion of the rotor core 53. Arranged. Here, the permanent magnets 32 and 33 can also be integrated.

入力側ロータ28、出力側ロータ18、及びステータ16のより詳細な構成例を図4に示す。図4に示す例では、入力側ロータ28、出力側ロータ18、及びステータ16が同心円状に配置されている。ステータ16のステータコア51には、径方向内側へ(出力側ロータ18へ向けて)突出した複数のティース51aがステータ周方向に沿って間隔をおいて配列されており、各ステータ巻線20がこれらのティース51aに巻回されていることで、磁極が構成される。入力側ロータ28のロータコア52には、径方向外側へ(出力側ロータ18へ向けて)突出した複数のティース52aがロータ周方向に沿って間隔をおいて配列されており、各ロータ巻線30がこれらのティース52aに巻回されていることで、磁極が構成される。ステータ16のティース51aと出力側ロータ18の永久磁石32とが出力側ロータ18の回転中心軸(入力側ロータ28の回転中心軸と一致する)に直交する径方向に対向配置されており、入力側ロータ28のティース52aと出力側ロータ18の永久磁石33とがこの径方向に対向配置されている。ステータ巻線20の巻回軸及びロータ巻線30の巻回軸は、この径方向(入力側ロータ28と出力側ロータ18が対向する方向)に一致している。永久磁石32,33はロータ周方向に間隔をおいて配列されており、さらに、永久磁石32はロータコア53内にV字状に埋設されている。ただし、永久磁石32,33については、出力側ロータ18の表面(外周面または内周面)に露出していてもよいし、出力側ロータ18内(ロータコア53内)に埋設されていてもよい。   A more detailed configuration example of the input side rotor 28, the output side rotor 18, and the stator 16 is shown in FIG. In the example shown in FIG. 4, the input side rotor 28, the output side rotor 18, and the stator 16 are arranged concentrically. In the stator core 51 of the stator 16, a plurality of teeth 51 a protruding radially inward (toward the output-side rotor 18) are arranged at intervals along the circumferential direction of the stator. The magnetic pole is configured by being wound around the teeth 51a. A plurality of teeth 52a protruding radially outward (toward the output-side rotor 18) are arranged on the rotor core 52 of the input-side rotor 28 at intervals along the circumferential direction of the rotor. Is wound around these teeth 52a, thereby forming a magnetic pole. The teeth 51a of the stator 16 and the permanent magnets 32 of the output-side rotor 18 are opposed to each other in the radial direction perpendicular to the rotation center axis of the output-side rotor 18 (which coincides with the rotation center axis of the input-side rotor 28). The teeth 52a of the side rotor 28 and the permanent magnets 33 of the output side rotor 18 are arranged to face each other in the radial direction. The winding axis of the stator winding 20 and the winding axis of the rotor winding 30 coincide with this radial direction (the direction in which the input side rotor 28 and the output side rotor 18 face each other). The permanent magnets 32 and 33 are arranged at intervals in the circumferential direction of the rotor, and the permanent magnet 32 is embedded in the rotor core 53 in a V shape. However, the permanent magnets 32 and 33 may be exposed on the surface (outer peripheral surface or inner peripheral surface) of the output-side rotor 18 or may be embedded in the output-side rotor 18 (in the rotor core 53). .

クラッチ48は、その係合/解放により、入力軸34(入力側ロータ28)と出力軸24(出力側ロータ18)との機械的係合及びその解除を選択的に行うことが可能である。クラッチ48を係合させて、入力側ロータ28と出力側ロータ18とを機械的に係合させることで、入力側ロータ28と出力側ロータ18とが一体となって等しい回転速度で回転する。一方、クラッチ48を解放して、入力側ロータ28と出力側ロータ18との機械的係合を解除することで、入力側ロータ28と出力側ロータ18との回転速度差が許容される。ここでのクラッチ48は、例えば油圧や電磁力を利用してその係合/解放を切り替えることが可能であり、さらに、クラッチ48に供給する油圧力や電磁力を調整することで、クラッチ48の締結力を調整することもできる。   The clutch 48 can selectively perform mechanical engagement between the input shaft 34 (input-side rotor 28) and the output shaft 24 (output-side rotor 18) and release thereof by engagement / release. By engaging the clutch 48 and mechanically engaging the input-side rotor 28 and the output-side rotor 18, the input-side rotor 28 and the output-side rotor 18 are integrally rotated at the same rotational speed. On the other hand, by releasing the clutch 48 and releasing the mechanical engagement between the input-side rotor 28 and the output-side rotor 18, a difference in rotational speed between the input-side rotor 28 and the output-side rotor 18 is allowed. Here, the clutch 48 can be switched between engagement and disengagement using, for example, hydraulic pressure or electromagnetic force. Further, by adjusting the hydraulic pressure or electromagnetic force supplied to the clutch 48, The fastening force can also be adjusted.

直流電源として設けられた充放電可能な蓄電装置42は、例えば二次電池により構成することができ、電気エネルギーを蓄える。インバータ40は、スイッチング素子(図示せず)を備えており、スイッチング素子のスイッチング動作により蓄電装置42からの直流電力を交流(例えば3相交流)に変換して、ステータ巻線20の各相に供給することが可能である。   The chargeable / dischargeable power storage device 42 provided as a direct current power source can be constituted by a secondary battery, for example, and stores electrical energy. The inverter 40 includes a switching element (not shown), and converts DC power from the power storage device 42 into alternating current (for example, three-phase alternating current) by switching operation of the switching element, and converts each phase of the stator winding 20 to each phase. It is possible to supply.

スリップリング95は、入力側ロータ28と機械的に連結されており、ロータ巻線30の各相及びブラシ96とそれぞれ電気的に接続されている。スリップリング95は、回転が固定されたブラシ96に対し摺動しながら(ブラシ96との電気的接続を維持しながら)、入力側ロータ28とともに回転する。ブラシ96は、整流器93と電気的に接続されており、ブラシ96からの電力は整流器93へ供給される。このスリップリング95及びブラシ96により、入力側ロータ28のロータ巻線30の電力(交流電力)を取り出すための電力伝達部を構成することができ、取り出された交流電力は整流器93へ供給される。   The slip ring 95 is mechanically coupled to the input side rotor 28 and is electrically connected to each phase of the rotor winding 30 and the brush 96. The slip ring 95 rotates with the input-side rotor 28 while sliding with respect to the brush 96 whose rotation is fixed (while maintaining electrical connection with the brush 96). The brush 96 is electrically connected to the rectifier 93, and power from the brush 96 is supplied to the rectifier 93. The slip ring 95 and the brush 96 can constitute a power transmission unit for extracting the power (AC power) of the rotor winding 30 of the input side rotor 28, and the extracted AC power is supplied to the rectifier 93. .

整流器93は、スリップリング95及びブラシ96により取り出されたロータ巻線30からの交流電力を整流して直流に変換する。昇圧コンバータ(DC−DCコンバータ)94は、スイッチング素子を備えており、スイッチング素子のスイッチング動作により整流器93で整流された直流電力を昇圧(電圧変換)して出力する。昇圧コンバータ94で昇圧(電圧変換)された直流電力は、インバータ40で交流に変換されてからステータ巻線20の各相へ供給可能である。つまり、インバータ40は、昇圧コンバータ94で昇圧された直流電力と蓄電装置42からの直流電力とのいずれか(少なくとも一方)を交流に変換してステータ巻線20の各相へ供給することが可能である。また、昇圧コンバータ94で昇圧された直流電力を蓄電装置42に回収することも可能である。このように、整流器93及び昇圧コンバータ94を含んで、スリップリング95及びブラシ96により取り出された交流電力を電力変換してステータ巻線20の各相へ供給することが可能な電力変換部を構成することができる。ここでの整流器93は、スリップリング95側から昇圧コンバータ94側への一方向のみの電力変換を行い、昇圧コンバータ94は、整流器93側から蓄電装置42側(あるいはインバータ40側)への一方向のみの電力変換を行う。そのため、整流器93及び昇圧コンバータ94を含む電力変換部は、スリップリング95側から蓄電装置42側(あるいはインバータ40側)への一方向のみの電力変換を行う。   The rectifier 93 rectifies AC power from the rotor winding 30 taken out by the slip ring 95 and the brush 96 and converts it into DC. The step-up converter (DC-DC converter) 94 includes a switching element, and boosts (voltage converts) DC power rectified by the rectifier 93 by the switching operation of the switching element and outputs it. The DC power boosted (voltage converted) by the boost converter 94 can be supplied to each phase of the stator winding 20 after being converted to AC by the inverter 40. That is, inverter 40 can convert either (at least one) of the DC power boosted by boost converter 94 and the DC power from power storage device 42 to AC and supply it to each phase of stator winding 20. It is. Further, the DC power boosted by the boost converter 94 can be recovered by the power storage device 42. As described above, the power converter that includes the rectifier 93 and the step-up converter 94 and that can convert the AC power extracted by the slip ring 95 and the brush 96 to be supplied to each phase of the stator winding 20 is configured. can do. Here, rectifier 93 performs power conversion in only one direction from slip ring 95 side to boost converter 94 side, and boost converter 94 is unidirectional from rectifier 93 side to power storage device 42 side (or inverter 40 side). Only perform power conversion. Therefore, the power conversion unit including rectifier 93 and boost converter 94 performs power conversion in only one direction from slip ring 95 side to power storage device 42 side (or inverter 40 side).

電子制御ユニット50は、インバータ40のスイッチング素子のスイッチング動作を制御することで、ステータ巻線20の各相に流れる交流電流を制御する。そして、電子制御ユニット50は、昇圧コンバータ94内のスイッチング素子をスイッチング動作するときのデューティ比を制御することで、昇圧コンバータ94での昇圧比(電圧変換比)を制御する。さらに、電子制御ユニット50は、エンジン36の運転状態の制御、及び変速機44の変速比の制御も行う。さらに、電子制御ユニット50は、クラッチ48の係合/解放を切り替えることで、入力側ロータ28と出力側ロータ18との機械的係合/その解除を切り替える制御も行う。   The electronic control unit 50 controls the alternating current flowing through each phase of the stator winding 20 by controlling the switching operation of the switching element of the inverter 40. The electronic control unit 50 controls the boost ratio (voltage conversion ratio) in the boost converter 94 by controlling the duty ratio when the switching element in the boost converter 94 is switched. Furthermore, the electronic control unit 50 also controls the operating state of the engine 36 and the speed ratio of the transmission 44. Further, the electronic control unit 50 also performs control to switch mechanical engagement / release of the input side rotor 28 and the output side rotor 18 by switching engagement / release of the clutch 48.

入力側ロータ28及び出力側ロータ18の軸受構造の例を図5,6に示す。入力側ロータ28は入力軸34より径方向外側の位置に入力軸34と間隔を空けて配置されており、入力側ロータ28(ロータコア52)と入力軸34が略円板形状の連結部材81を介して連結されている。連結部材81の厚さ(入力軸34の軸線方向に関する長さ)が入力側ロータ28(ロータコア52)の厚さよりも薄いことで、入力軸34と入力側ロータ28(ロータコア52)との間に空間が形成される。そして、入力側ロータ28を回転自在に支持するためのベアリング(第1軸受)61、出力側ロータ18を回転自在に支持するためのベアリング(第2軸受)62、連結部材82を介してステータケース15に連結された略円筒形状のベアリング支持部材72、及び連結部材83を介して出力側ロータ18に連結された略円筒形状のベアリング取付部材74が、径方向において入力軸34と入力側ロータ28(ロータコア52)との間の位置に配置されている。ベアリング支持部材72は入力軸34より径方向外側の位置に入力軸34と間隔を空けて配置されており、ベアリング取付部材74はベアリング支持部材72より径方向外側の位置にベアリング支持部材72と間隔を空けて配置されている。ベアリング61の内輪61aが入力軸34に取り付けられ、ベアリング61の外輪61bがベアリング支持部材72の内周面72aに取り付けられていることで、ベアリング61は、径方向において入力軸34とベアリング支持部材72の内周面72aとの間の位置に配置された状態で、入力側ロータ28をベアリング支持部材72に回転自在に支持する。そして、ベアリング62の内輪62aがベアリング支持部材72の外周面72bに取り付けられ、ベアリング62の外輪62bがベアリング取付部材74の内周面74aに取り付けられていることで、ベアリング62は、径方向においてベアリング支持部材72の外周面72bとベアリング取付部材74の内周面74aとの間の位置に配置された状態で、出力側ロータ18をベアリング支持部材72に回転自在に支持する。さらに、ベアリング61,62は、入力軸34の軸線方向(以下単に軸線方向とする)に関する位置が互いに揃った(あるいはほぼ揃った)状態で、ベアリング支持部材72に支持されている。図5,6に示す例では、ベアリング61,62、ベアリング支持部材72、及びベアリング取付部材74は、軸線方向に関して連結部材81よりもエンジン36側(図5,6の左側)の位置に配置されている。連結部材83は、軸線方向に関して入力側ロータ28及び出力側ロータ18よりもエンジン36側の位置に配置されており、エンジン36側から出力側ロータ18及びベアリング取付部材74に連結されている。連結部材82は、軸線方向に関して連結部材83よりもエンジン36側に配置されており、エンジン36側からベアリング支持部材72に連結されている。   Examples of bearing structures of the input side rotor 28 and the output side rotor 18 are shown in FIGS. The input-side rotor 28 is disposed at a position radially outside the input shaft 34 with a space from the input shaft 34, and the input-side rotor 28 (rotor core 52) and the input shaft 34 form a substantially disc-shaped connecting member 81. Are connected through. Since the thickness of the connecting member 81 (the length of the input shaft 34 in the axial direction) is thinner than the thickness of the input side rotor 28 (rotor core 52), there is a gap between the input shaft 34 and the input side rotor 28 (rotor core 52). A space is formed. Then, a bearing (first bearing) 61 for rotatably supporting the input-side rotor 28, a bearing (second bearing) 62 for rotatably supporting the output-side rotor 18, and a connecting member 82 are used for the stator case. 15, a substantially cylindrical bearing support member 72 connected to 15, and a substantially cylindrical bearing mounting member 74 connected to the output-side rotor 18 via a connecting member 83, the input shaft 34 and the input-side rotor 28 in the radial direction. It is arrange | positioned in the position between (the rotor core 52). The bearing support member 72 is disposed at a position radially outside the input shaft 34 with a space from the input shaft 34, and the bearing mounting member 74 is spaced from the bearing support member 72 at a position radially outside the bearing support member 72. It is arranged with a gap. The inner ring 61a of the bearing 61 is attached to the input shaft 34, and the outer ring 61b of the bearing 61 is attached to the inner peripheral surface 72a of the bearing support member 72, so that the bearing 61 and the bearing support member are in the radial direction. The input-side rotor 28 is rotatably supported by the bearing support member 72 in a state where the input-side rotor 28 is disposed at a position between the inner peripheral surface 72a of 72. The inner ring 62a of the bearing 62 is attached to the outer peripheral surface 72b of the bearing support member 72, and the outer ring 62b of the bearing 62 is attached to the inner peripheral surface 74a of the bearing mounting member 74. The output side rotor 18 is rotatably supported by the bearing support member 72 in a state where the output side rotor 18 is disposed at a position between the outer peripheral surface 72 b of the bearing support member 72 and the inner peripheral surface 74 a of the bearing mounting member 74. Furthermore, the bearings 61 and 62 are supported by the bearing support member 72 in a state where the positions of the input shaft 34 in the axial direction (hereinafter simply referred to as the axial direction) are aligned (or substantially aligned) with each other. In the example shown in FIGS. 5 and 6, the bearings 61 and 62, the bearing support member 72, and the bearing mounting member 74 are arranged at positions on the engine 36 side (left side in FIGS. 5 and 6) with respect to the coupling member 81 in the axial direction. ing. The connecting member 83 is disposed at a position closer to the engine 36 than the input side rotor 28 and the output side rotor 18 in the axial direction, and is connected to the output side rotor 18 and the bearing mounting member 74 from the engine 36 side. The connecting member 82 is disposed closer to the engine 36 than the connecting member 83 in the axial direction, and is connected to the bearing support member 72 from the engine 36 side.

出力側ロータ18と出力軸24は、連結部材84を介して連結されている。図5に示す例では、連結部材84は、軸線方向に関して入力側ロータ28及び出力側ロータ18よりも変速機44側の位置に配置されており、変速機44側から出力側ロータ18に連結されている。出力側ロータ18を回転自在に支持するためのベアリング63は、軸線方向に関してベアリング62より変速機44側の位置にベアリング62と間隔を空けて配置されている。ベアリング63は、出力軸24をステータケース15に回転自在に支持することで、出力側ロータ18を回転自在に支持する。入力側ロータ28を回転自在に支持するためのベアリング64は、軸線方向に関してベアリング61より変速機44側の位置にベアリング61と間隔を空けて配置されている。ベアリング64は、入力軸34を連結部材84に回転自在に支持することで、入力側ロータ28を回転自在に支持する。   The output side rotor 18 and the output shaft 24 are connected via a connecting member 84. In the example shown in FIG. 5, the connecting member 84 is disposed at a position closer to the transmission 44 than the input side rotor 28 and the output side rotor 18 with respect to the axial direction, and is connected to the output side rotor 18 from the transmission 44 side. ing. The bearing 63 for rotatably supporting the output side rotor 18 is disposed at a position closer to the transmission 44 than the bearing 62 with respect to the axial direction. The bearing 63 rotatably supports the output side rotor 18 by rotatably supporting the output shaft 24 on the stator case 15. A bearing 64 for rotatably supporting the input-side rotor 28 is disposed at a position closer to the transmission 44 than the bearing 61 with respect to the bearing 61 in the axial direction. The bearing 64 rotatably supports the input-side rotor 28 by rotatably supporting the input shaft 34 on the connecting member 84.

スリップリング95及びブラシ96は、径方向において入力軸34と入力側ロータ28(ロータ巻線30)との間の位置に配置されている。図5,6に示す例では、スリップリング95及びブラシ96は、軸線方向に関してベアリング61,62及びベアリング支持部材72よりもエンジン36側の位置に配置されている。連結部材82は、軸線方向に関してスリップリング95及びブラシ96とベアリング61,62との間の位置に配置されていることでスリップリング95及びブラシ96をベアリング61,62から隔てるための隔離部材82aを含む。連結部材82の内部に油路92が形成され、入力軸34の内部に油路91が形成され、隔離部材82aの内部に形成された油路92が入力軸34の油路91と連通している。径方向に関する隔離部材82aと入力軸34との間の位置には、隔離部材82aの油路92と入力軸34の油路91との連通部分90のシールを行うためのシール部材89が設けられている。連結部材82の油路92に供給された油は、入力軸34の油路91を介してベアリング61,62,63に供給されることでベアリング61,62,63の潤滑に用いられるとともに、入力軸34の油路91を介してクラッチ48に供給されることでクラッチ48の係合/解放の切り替え動作に用いられる。   The slip ring 95 and the brush 96 are disposed at a position between the input shaft 34 and the input-side rotor 28 (rotor winding 30) in the radial direction. In the example shown in FIGS. 5 and 6, the slip ring 95 and the brush 96 are disposed at positions closer to the engine 36 than the bearings 61 and 62 and the bearing support member 72 in the axial direction. The connecting member 82 is disposed at a position between the slip ring 95 and the brush 96 and the bearings 61 and 62 with respect to the axial direction, thereby providing an isolation member 82a for separating the slip ring 95 and the brush 96 from the bearings 61 and 62. Including. An oil passage 92 is formed inside the coupling member 82, an oil passage 91 is formed inside the input shaft 34, and the oil passage 92 formed inside the isolation member 82 a communicates with the oil passage 91 of the input shaft 34. Yes. A seal member 89 for sealing the communicating portion 90 between the oil path 92 of the isolation member 82a and the oil path 91 of the input shaft 34 is provided at a position between the isolation member 82a and the input shaft 34 in the radial direction. ing. The oil supplied to the oil passage 92 of the connecting member 82 is used to lubricate the bearings 61, 62, 63 by being supplied to the bearings 61, 62, 63 via the oil passage 91 of the input shaft 34, and input. By being supplied to the clutch 48 via the oil passage 91 of the shaft 34, it is used for the engagement / release switching operation of the clutch 48.

クラッチ48は、径方向において入力軸34と入力側ロータ28(ロータ巻線30)との間の位置に配置されている。図5に示す例では、クラッチ48は、軸線方向に関して連結部材81よりも変速機44側(図5の右側)の位置に配置され、連結部材81と連結部材84との間の位置に配置されている。クラッチ48は、入力軸34と連結部材84との機械的係合及びその解除を選択的に行うことで、入力側ロータ28と出力側ロータ18との機械的係合及びその解除を選択的に行うことが可能である。軸線方向に関してクラッチ48より変速機44側の位置には、出力軸24(出力側ロータ18)の回転角を検出するためのレゾルバ56が配置されている。   The clutch 48 is disposed at a position between the input shaft 34 and the input-side rotor 28 (rotor winding 30) in the radial direction. In the example illustrated in FIG. 5, the clutch 48 is disposed at a position closer to the transmission 44 (right side in FIG. 5) than the coupling member 81 in the axial direction, and is disposed at a position between the coupling member 81 and the coupling member 84. ing. The clutch 48 selectively performs mechanical engagement between the input shaft 34 and the connecting member 84 and release thereof, thereby selectively performing mechanical engagement between the input side rotor 28 and the output side rotor 18 and release thereof. Is possible. A resolver 56 for detecting the rotation angle of the output shaft 24 (output-side rotor 18) is disposed at a position closer to the transmission 44 than the clutch 48 in the axial direction.

インバータ40のスイッチング動作により複数相のステータ巻線20に複数相(例えば3相)の交流電流が流れることで、ステータ巻線20は、ステータ周方向に回転する回転磁界を発生する。そして、ステータ巻線20で発生した回転磁界と永久磁石32で発生した界磁束との電磁気相互作用(吸引及び反発作用)により、出力側ロータ18にトルク(磁石トルク)を作用させることができ、出力側ロータ18を回転駆動することができる。つまり、蓄電装置42からステータ巻線20に供給された電力を出力側ロータ18の動力(機械的動力)に変換することができる。さらに、インバータ40は、ステータ巻線20の各相に流れる交流電流を直流に変換して、電気エネルギーを蓄電装置42に回収する方向の変換も可能である。その場合は、出力側ロータ18の動力がステータ巻線20の電力に変換されて蓄電装置42に回収される。このように、ステータ16のステータ巻線20と出力側ロータ18の永久磁石32とが電磁気的に結合されていることで、ステータ巻線20で発生する回転磁界を出力側ロータ18に作用させて、ステータ16と出力側ロータ18との間にトルク(磁石トルク)を作用させることができる。さらに、例えば図4に示すように、永久磁石32間に突極部として磁性体(強磁性体)がステータ16(ティース51a)と対向して配置されている例や、永久磁石32が出力側ロータ18内(ロータコア53内)に埋設されている例では、ステータ16の発生する回転磁界が出力側ロータ18に作用するのに応じて、磁石トルクに加えてリラクタンストルクもステータ16と出力側ロータ18との間に作用する。そして、インバータ40は双方向の電力変換が可能であり、蓄電装置42はステータ巻線20に対して電力の送受が可能である。   When a plurality of phases (for example, three phases) of alternating current flows through the plurality of stator windings 20 by the switching operation of the inverter 40, the stator windings 20 generate a rotating magnetic field that rotates in the circumferential direction of the stator. The torque (magnet torque) can be applied to the output-side rotor 18 by electromagnetic interaction (attraction and repulsion) between the rotating magnetic field generated in the stator winding 20 and the field magnetic flux generated in the permanent magnet 32. The output side rotor 18 can be rotationally driven. That is, the electric power supplied from the power storage device 42 to the stator winding 20 can be converted into the power (mechanical power) of the output-side rotor 18. Further, the inverter 40 can also convert the alternating current flowing in each phase of the stator winding 20 into a direct current and recover the electric energy in the power storage device 42. In that case, the motive power of the output-side rotor 18 is converted into the electric power of the stator winding 20 and recovered by the power storage device 42. As described above, the stator winding 20 of the stator 16 and the permanent magnet 32 of the output side rotor 18 are electromagnetically coupled, so that the rotating magnetic field generated in the stator winding 20 is applied to the output side rotor 18. A torque (magnet torque) can be applied between the stator 16 and the output-side rotor 18. Further, for example, as shown in FIG. 4, an example in which a magnetic material (ferromagnetic material) is disposed between the permanent magnets 32 as salient pole portions facing the stator 16 (tooth 51a), or the permanent magnet 32 is on the output side. In the example embedded in the rotor 18 (in the rotor core 53), the reluctance torque in addition to the magnet torque is also applied to the stator 16 and the output side rotor in response to the rotating magnetic field generated by the stator 16 acting on the output side rotor 18. 18 to act. The inverter 40 can perform bidirectional power conversion, and the power storage device 42 can transmit and receive power to and from the stator winding 20.

また、入力側ロータ28が出力側ロータ18に対し相対回転して入力側ロータ28(ロータ巻線30)と出力側ロータ18(永久磁石33)との間に回転差が生じるのに伴ってロータ巻線30に誘導起電力が発生し、この誘導起電力に起因してロータ巻線30に誘導電流が流れることで回転磁界が生じる。そして、ロータ巻線30の誘導電流により生じる回転磁界と永久磁石33の界磁束との電磁気相互作用によっても、出力側ロータ18にトルクを作用させることができ、出力側ロータ18を回転駆動することができる。このように、入力側ロータ28のロータ巻線30と出力側ロータ18の永久磁石33とが電磁気的に結合されていることで、ロータ巻線30で発生する回転磁界が出力側ロータ18に作用するのに応じて、入力側ロータ28と出力側ロータ18との間にトルク(磁石トルク)が作用する。そのため、入力側ロータ28と出力側ロータ18との間で動力(機械的動力)を伝達することができ、電磁カップリング機能を実現することができる。さらに、永久磁石33間に突極部として磁性体(強磁性体)が入力側ロータ28(ティース52a)と対向して配置されている例や、永久磁石33が出力側ロータ18内(ロータコア53内)に埋設されている例では、入力側ロータ28の発生する回転磁界が出力側ロータ18に作用するのに応じて、磁石トルクに加えてリラクタンストルクも入力側ロータ28と出力側ロータ18との間に作用する。   Further, as the input side rotor 28 rotates relative to the output side rotor 18, a rotation difference is generated between the input side rotor 28 (rotor winding 30) and the output side rotor 18 (permanent magnet 33). An induced electromotive force is generated in the winding 30 and an induced current flows through the rotor winding 30 due to the induced electromotive force, thereby generating a rotating magnetic field. The torque can be applied to the output-side rotor 18 by the electromagnetic interaction between the rotating magnetic field generated by the induced current of the rotor winding 30 and the field flux of the permanent magnet 33, and the output-side rotor 18 is driven to rotate. Can do. As described above, the rotor winding 30 of the input-side rotor 28 and the permanent magnet 33 of the output-side rotor 18 are electromagnetically coupled, so that the rotating magnetic field generated in the rotor winding 30 acts on the output-side rotor 18. As a result, torque (magnet torque) acts between the input-side rotor 28 and the output-side rotor 18. Therefore, power (mechanical power) can be transmitted between the input-side rotor 28 and the output-side rotor 18, and an electromagnetic coupling function can be realized. Further, an example in which a magnetic body (ferromagnetic body) is disposed as a salient pole portion between the permanent magnets 33 so as to face the input side rotor 28 (tooth 52a), or the permanent magnet 33 is disposed in the output side rotor 18 (rotor core 53). In the example embedded in the inner), in accordance with the rotating magnetic field generated by the input-side rotor 28 acting on the output-side rotor 18, the reluctance torque in addition to the magnet torque is Acts during.

ロータ巻線30の誘導電流により入力側ロータ28と出力側ロータ18との間にトルクを発生させる際には、電子制御ユニット50は、昇圧コンバータ94の出力電圧が蓄電装置42の電圧よりも高くなるように昇圧コンバータ94での昇圧比を制御する。これによって、昇圧コンバータ94から蓄電装置42とインバータ40間の配線へ電流が流れ、ロータ巻線30に誘導電流が流れるため、入力側ロータ28と出力側ロータ18との間にトルクが作用する。一方、電子制御ユニット50は、インバータ40のスイッチング動作を行わない状態で昇圧コンバータ94の出力電圧が蓄電装置42の電圧よりも低くなるように昇圧コンバータ94での昇圧比を制御することで、入力側ロータ28と出力側ロータ18との間に回転差が生じてもロータ巻線30に誘導電流が流れなくなり、入力側ロータ28と出力側ロータ18との間にトルクは作用しなくなる。また、昇圧コンバータ94内のスイッチング素子をオフ状態に維持して昇圧コンバータ94による昇圧(電圧変換)を停止させることによっても、ロータ巻線30に誘導電流が流れなくなり、入力側ロータ28と出力側ロータ18との間にトルクは作用しなくなる。   When the torque is generated between the input side rotor 28 and the output side rotor 18 by the induced current of the rotor winding 30, the electronic control unit 50 causes the output voltage of the boost converter 94 to be higher than the voltage of the power storage device 42. Thus, the boost ratio in the boost converter 94 is controlled. As a result, a current flows from the boost converter 94 to the wiring between the power storage device 42 and the inverter 40, and an induced current flows through the rotor winding 30, so that torque acts between the input-side rotor 28 and the output-side rotor 18. On the other hand, the electronic control unit 50 controls the boost ratio in the boost converter 94 so that the output voltage of the boost converter 94 is lower than the voltage of the power storage device 42 in a state where the switching operation of the inverter 40 is not performed. Even if a rotational difference occurs between the side rotor 28 and the output side rotor 18, no induced current flows through the rotor winding 30, and no torque acts between the input side rotor 28 and the output side rotor 18. Also, by stopping the boosting (voltage conversion) by the boost converter 94 while maintaining the switching element in the boost converter 94 in the off state, the induced current does not flow through the rotor winding 30, and the input side rotor 28 and the output side Torque stops working with the rotor 18.

次に、本実施形態に係るハイブリッド駆動装置の動作、特に、車輪38を回転駆動する場合の動作について説明する。   Next, the operation of the hybrid drive device according to the present embodiment, particularly the operation when the wheels 38 are rotationally driven will be described.

エンジン36が動力を発生している場合は、エンジン36の動力が入力側ロータ28に伝達され、入力側ロータ28が回転駆動する。入力側ロータ28の回転速度が出力側ロータ18の回転速度より高くなると、ロータ巻線30に誘導起電力が発生する。電子制御ユニット50は、昇圧コンバータ94の出力電圧が蓄電装置42の電圧よりも高くなるように昇圧コンバータ94での昇圧比を制御することで、ロータ巻線30に誘導電流が流れ、この誘導電流と永久磁石33の界磁束との電磁気相互作用により出力側ロータ18にトルクが作用して出力側ロータ18が回転駆動する。このように、入力側ロータ28に伝達されたエンジン36からの動力は、入力側ロータ28のロータ巻線30と出力側ロータ18の永久磁石33との電磁気結合によって、出力側ロータ18へ伝達される。出力側ロータ18に伝達された動力は、変速機44で変速されてから車輪38へ伝達されることで、車両の駆動等、負荷の駆動に用いられる。したがって、エンジン36の動力を用いて車輪38を回転駆動することができる。さらに、入力側ロータ28と出力側ロータ18との回転差を許容することができるため、車輪38の回転が停止してもエンジン36がストールすることはなく、回転電機10を発進装置として機能させることができる。そのため、摩擦クラッチやトルクコンバータ等の発進装置を別に設ける必要がなくなる。さらに、蓄電装置42からステータ巻線20への電力供給を行うことなく、入力側ロータ28と出力側ロータ18との間で動力伝達を行うことができるため、蓄電装置42の蓄電量が少ない場合や極低温時等においても、エンジン36からの動力を車輪38へ伝達することができる。   When the engine 36 is generating power, the power of the engine 36 is transmitted to the input side rotor 28, and the input side rotor 28 is rotationally driven. When the rotational speed of the input side rotor 28 becomes higher than the rotational speed of the output side rotor 18, an induced electromotive force is generated in the rotor winding 30. The electronic control unit 50 controls the boost ratio in the boost converter 94 so that the output voltage of the boost converter 94 is higher than the voltage of the power storage device 42, whereby an induced current flows in the rotor winding 30, and this induced current Torque acts on the output-side rotor 18 due to electromagnetic interaction between the magnetic field flux of the permanent magnet 33 and the output-side rotor 18. Thus, the power from the engine 36 transmitted to the input side rotor 28 is transmitted to the output side rotor 18 by electromagnetic coupling between the rotor winding 30 of the input side rotor 28 and the permanent magnet 33 of the output side rotor 18. The The power transmitted to the output-side rotor 18 is transmitted to the wheels 38 after being shifted by the transmission 44 and used for driving a load such as driving a vehicle. Therefore, the wheel 38 can be rotationally driven using the power of the engine 36. Further, since the rotational difference between the input-side rotor 28 and the output-side rotor 18 can be allowed, the engine 36 does not stall even if the rotation of the wheels 38 is stopped, and the rotating electrical machine 10 functions as a starting device. be able to. Therefore, it is not necessary to separately provide a starting device such as a friction clutch or a torque converter. Furthermore, since power can be transmitted between the input-side rotor 28 and the output-side rotor 18 without supplying power from the power storage device 42 to the stator winding 20, the power storage amount of the power storage device 42 is small. Even at extremely low temperatures, the power from the engine 36 can be transmitted to the wheels 38.

さらに、ロータ巻線30に発生した交流電力は、スリップリング95及びブラシ96を介して取り出される。取り出された交流電力は整流器93で直流に整流され、整流された直流電力は昇圧コンバータ94で昇圧される。そして、昇圧コンバータ94からの直流電力がインバータ40で交流に変換されてからステータ巻線20に供給されることで、ステータ16に回転磁界が形成される。このステータ16の回転磁界と出力側ロータ18の永久磁石32の界磁束との電磁気相互作用によっても、出力側ロータ18にトルクが作用する。これによって、出力側ロータ18のトルクを増幅させるトルク増幅機能を実現することができる。また、昇圧コンバータ94からの直流電力を蓄電装置42に回収することも可能である。   Further, AC power generated in the rotor winding 30 is taken out via the slip ring 95 and the brush 96. The extracted AC power is rectified to DC by a rectifier 93, and the rectified DC power is boosted by a boost converter 94. Then, the DC power from the boost converter 94 is converted into AC by the inverter 40 and then supplied to the stator winding 20, whereby a rotating magnetic field is formed in the stator 16. Torque acts on the output side rotor 18 also by electromagnetic interaction between the rotating magnetic field of the stator 16 and the field flux of the permanent magnet 32 of the output side rotor 18. Thereby, a torque amplification function for amplifying the torque of the output side rotor 18 can be realized. It is also possible to collect DC power from boost converter 94 in power storage device 42.

さらに、蓄電装置42からステータ巻線20へ電力供給するようにインバータ40のスイッチング動作を制御することで、エンジン36の動力を用いて車輪38を回転駆動するとともに、ステータ巻線20への供給電力を用いて発生させた出力側ロータ18の動力により車輪38の回転駆動をアシストすることができる。また、負荷の減速運転時には、電子制御ユニット50は、ステータ巻線20から蓄電装置42へ電力回収するようにインバータ40のスイッチング動作を制御することで、負荷の動力をステータ巻線20と永久磁石32との電磁気結合によってステータ巻線20の電力に変換して蓄電装置42に回収することができる。   Furthermore, by controlling the switching operation of the inverter 40 so that electric power is supplied from the power storage device 42 to the stator winding 20, the wheels 38 are rotationally driven using the power of the engine 36, and the supplied electric power to the stator winding 20. The rotational drive of the wheel 38 can be assisted by the power of the output side rotor 18 generated by using. Further, at the time of load deceleration operation, the electronic control unit 50 controls the switching operation of the inverter 40 so that power is recovered from the stator winding 20 to the power storage device 42, so that the load power is transmitted to the stator winding 20 and the permanent magnet. The electric power of the stator winding 20 can be converted by the electromagnetic coupling with 32 and recovered in the power storage device 42.

また、車速(車輪38の回転速度)がある一定速度以上となり、(出力側ロータ18の回転速度)>(入力側ロータ28の回転速度)が成立する場合には、クラッチ48を係合して入力側ロータ28と出力側ロータ18とを機械的に連結することで、入力側ロータ28と出力側ロータ18との間のすべりに伴ってロータ巻線30に誘導電流が流れることで生じるジュール損失を抑えることができる。また、クラッチ48を係合する場合は、クラッチ48の締結力を調整することで、入力側ロータ28と出力側ロータ18との間で伝達されるトルクを制限することができる。したがって、入力側ロータ28と出力側ロータ18との間で衝撃トルクの伝達を抑制することができる。   Further, when the vehicle speed (the rotational speed of the wheel 38) exceeds a certain speed and (the rotational speed of the output-side rotor 18)> (the rotational speed of the input-side rotor 28) is satisfied, the clutch 48 is engaged. By mechanically connecting the input side rotor 28 and the output side rotor 18, Joule loss caused by induction current flowing through the rotor winding 30 due to the slip between the input side rotor 28 and the output side rotor 18. Can be suppressed. When engaging the clutch 48, the torque transmitted between the input side rotor 28 and the output side rotor 18 can be limited by adjusting the fastening force of the clutch 48. Therefore, transmission of impact torque between the input side rotor 28 and the output side rotor 18 can be suppressed.

また、エンジン36の動力を用いずに回転電機10の動力を用いて負荷を駆動する(車輪38を回転駆動する)EV(Electric Vehicle)走行を行う場合は、電子制御ユニット50は、インバータ40のスイッチング動作を制御することで、負荷の駆動制御を行う。例えば、電子制御ユニット50は、蓄電装置42からステータ巻線20へ電力供給するようにインバータ40のスイッチング動作を制御することで、ステータ巻線20への供給電力をステータ巻線20と永久磁石32との電磁気結合によって出力側ロータ18の動力に変換し、車輪38を回転駆動する。このように、エンジン36が動力を発生していなくても、ステータ巻線20への電力供給により車輪38を回転駆動することができる。   In addition, when EV (Electric Vehicle) traveling is performed by driving the load using the power of the rotating electrical machine 10 without using the power of the engine 36 (rotating the wheel 38), the electronic control unit 50 By controlling the switching operation, drive control of the load is performed. For example, the electronic control unit 50 controls the switching operation of the inverter 40 so that power is supplied from the power storage device 42 to the stator winding 20, thereby supplying the stator winding 20 with the stator winding 20 and the permanent magnet 32. Is converted into the power of the output-side rotor 18 by the electromagnetic coupling, and the wheel 38 is rotationally driven. Thus, even if the engine 36 is not generating power, the wheels 38 can be rotationally driven by supplying power to the stator winding 20.

本実施形態に係る動力伝達装置において、入力側ロータ28及び出力側ロータ18の支持剛性を高めるためには、入力側ロータ28を回転自在に支持するベアリング、及び出力側ロータ18を回転自在に支持するベアリングを回転の固定された部材に支持することが望ましい。これに対して本実施形態では、入力側ロータ28を回転自在に支持するベアリング61の外輪61b、及び出力側ロータ18を回転自在に支持するベアリング62の内輪62aは、いずれもステータケース15に連結された(回転の固定された)ベアリング支持部材72に固定されているため、ベアリング61,62の支持剛性を高めることができ、ベアリング61,62のガタを少なくすることができる。さらに、ベアリング61,62を支持するベアリング支持部材72を入力側ロータ28(ロータコア52)より径方向内側の位置に配置することで、ベアリング61,62の配置による動力伝達装置の軸線方向長さの増加を抑えることができる。したがって、本実施形態によれば、動力伝達装置の軸線方向長さを短縮しつつ、入力側ロータ28及び出力側ロータ18の支持剛性を向上させることができる。さらに、軸線方向に関する位置を揃えた状態でベアリング61,62をベアリング支持部材72に支持することで、動力伝達装置の軸線方向長さをさらに短縮することができる。なお、ベアリング支持部材72が連結された連結部材82については、油路92を形成していることで厚みを充分に確保しており、剛性が高い。   In the power transmission device according to the present embodiment, in order to increase the support rigidity of the input-side rotor 28 and the output-side rotor 18, a bearing that rotatably supports the input-side rotor 28 and the output-side rotor 18 are rotatably supported. It is desirable to support the bearing to be supported by a fixed member of rotation. On the other hand, in this embodiment, the outer ring 61b of the bearing 61 that rotatably supports the input side rotor 28 and the inner ring 62a of the bearing 62 that rotatably supports the output side rotor 18 are both connected to the stator case 15. Since the bearing support member 72 is fixed (rotated and fixed), the support rigidity of the bearings 61 and 62 can be increased, and the play of the bearings 61 and 62 can be reduced. Furthermore, the bearing support member 72 that supports the bearings 61 and 62 is arranged at a position radially inward of the input-side rotor 28 (rotor core 52), so that the axial length of the power transmission device by the arrangement of the bearings 61 and 62 can be reduced. The increase can be suppressed. Therefore, according to the present embodiment, it is possible to improve the support rigidity of the input-side rotor 28 and the output-side rotor 18 while reducing the axial length of the power transmission device. Furthermore, the axial length of the power transmission device can be further shortened by supporting the bearings 61 and 62 on the bearing support member 72 in a state where the positions in the axial direction are aligned. In addition, about the connection member 82 with which the bearing support member 72 was connected, since the oil path 92 is formed, sufficient thickness is ensured and rigidity is high.

また、ロータ巻線30で発生する電力が大きくなると、ロータ巻線30の電力を取り出すためのスリップリング95及びブラシ96も大型化し、動力伝達装置の軸線方向長さの増加を招きやすくなる。これに対して本実施形態では、スリップリング95及びブラシ96を入力側ロータ28(ロータ巻線30)より径方向内側の位置に配置することで、動力伝達装置の軸線方向長さをさらに短縮することができる。また、本実施形態では、クラッチ48を入力側ロータ28(ロータ巻線30)より径方向内側の位置に配置することで、動力伝達装置の軸線方向長さをさらに短縮することができる。   Further, when the electric power generated in the rotor winding 30 is increased, the slip ring 95 and the brush 96 for taking out the electric power of the rotor winding 30 are also increased in size, and the axial length of the power transmission device is likely to increase. On the other hand, in the present embodiment, the axial length of the power transmission device is further shortened by arranging the slip ring 95 and the brush 96 at a position radially inward of the input side rotor 28 (rotor winding 30). be able to. Moreover, in this embodiment, the axial direction length of a power transmission device can further be shortened by arrange | positioning the clutch 48 in the position inside radial direction rather than the input side rotor 28 (rotor winding 30).

また、本実施形態では、互いに摺動するスリップリング95及びブラシ96を介してロータ巻線30に発生する電力を取り出しており、スリップリング95及びブラシ96における電力伝達機能を劣化させないためには、スリップリング95とブラシ96の摺動部に油等が付着しないようにすることが望ましい。これに対して本実施形態では、連結部材82(隔離部材82a)がベアリング61,62をスリップリング95及びブラシ96から遮蔽するため、ベアリング61,62に供給された油がスリップリング95とブラシ96の摺動部に飛散するのを防ぐことができる。その結果、スリップリング95及びブラシ96における電力伝達機能の劣化を防ぐことができる。さらに、連結部材82(隔離部材82a)と入力軸34との間に設けられたシール部材89により、油路91,92同士の連通部分90を通るオイルの流出が防止されるため、スリップリング95及びブラシ96のためのシール部材を別途設けることなく、スリップリング95及びブラシ96をオイル雰囲気から隔離することができる。   Further, in the present embodiment, the electric power generated in the rotor winding 30 is taken out via the slip ring 95 and the brush 96 that slide with each other, and in order not to deteriorate the power transmission function in the slip ring 95 and the brush 96, It is desirable to prevent oil or the like from adhering to the sliding portion of the slip ring 95 and the brush 96. On the other hand, in this embodiment, since the connecting member 82 (isolation member 82a) shields the bearings 61 and 62 from the slip ring 95 and the brush 96, the oil supplied to the bearings 61 and 62 is slip ring 95 and the brush 96. It is possible to prevent scattering on the sliding portion. As a result, it is possible to prevent the power transmission function of the slip ring 95 and the brush 96 from deteriorating. Further, since the seal member 89 provided between the connecting member 82 (isolation member 82a) and the input shaft 34 prevents oil from flowing out through the communicating portion 90 between the oil passages 91 and 92, the slip ring 95 is prevented. In addition, the slip ring 95 and the brush 96 can be isolated from the oil atmosphere without separately providing a seal member for the brush 96.

以上の実施形態の説明では、整流器93で整流された電力を電圧変換して出力するDC−DCコンバータとして昇圧コンバータ94を設けた場合について説明した。ただし、本実施形態では、DC−DCコンバータとして降圧コンバータや昇降圧コンバータを設けることも可能である。   In the above description of the embodiment, the case where the boost converter 94 is provided as a DC-DC converter that converts the voltage rectified by the rectifier 93 and outputs the voltage is described. However, in this embodiment, it is also possible to provide a step-down converter or a step-up / down converter as the DC-DC converter.

また、以上の実施形態の説明では、ロータ巻線30の交流電力を取り出すための電力伝達部として、スリップリング95及びブラシ96を径方向において入力軸34と入力側ロータ28(ロータ巻線30)との間の位置に配置した場合について説明した。ただし、本実施形態では、ロータ巻線30の交流電力を取り出すための電力伝達部として、ロータ巻線30に電気的に接続された巻線が配設され入力側ロータ28に機械的に連結されたトランスロータと、整流器93に電気的に接続され且つトランスロータの巻線と電磁気的に結合する巻線が配設されたトランスステータとを、径方向において入力軸34と入力側ロータ28(ロータ巻線30)との間の位置に配置することも可能である。   In the above description of the embodiment, the slip ring 95 and the brush 96 are used in the radial direction as the power transmission unit for taking out AC power from the rotor winding 30, and the input shaft 34 and the input-side rotor 28 (rotor winding 30). The case where it arrange | positions in the position between is demonstrated. However, in the present embodiment, a winding electrically connected to the rotor winding 30 is disposed as a power transmission unit for taking out AC power of the rotor winding 30 and mechanically coupled to the input side rotor 28. A transformer stator electrically connected to the rectifier 93 and provided with a winding that is electromagnetically coupled to the winding of the transformer rotor is provided with an input shaft 34 and an input-side rotor 28 (rotor) in the radial direction. It is also possible to arrange it at a position between the winding 30).

また、本実施形態では、回転電機10の入力軸34と出力軸24とを入れ替えることもでき、第2ロータ18を入力軸34に機械的に連結し、第1ロータ28を出力軸24に機械的に連結することもできる。すなわち、第2ロータ18がエンジン36に機械的に連結され、第1ロータ28が変速機44を介して車輪38に機械的に連結されていてもよい。この場合は、エンジン36からの動力が入力軸34に連結された第2ロータ18に伝達され、出力軸24に連結された第1ロータ28からの動力が変速機44で変速されて車輪38に伝達されるため、第2ロータ18が入力側ロータとなり、第1ロータ28が出力側ロータとなる。   In the present embodiment, the input shaft 34 and the output shaft 24 of the rotating electrical machine 10 can be interchanged, the second rotor 18 is mechanically connected to the input shaft 34, and the first rotor 28 is mechanically connected to the output shaft 24. Can also be linked together. That is, the second rotor 18 may be mechanically connected to the engine 36 and the first rotor 28 may be mechanically connected to the wheels 38 via the transmission 44. In this case, the power from the engine 36 is transmitted to the second rotor 18 connected to the input shaft 34, and the power from the first rotor 28 connected to the output shaft 24 is shifted by the transmission 44 to the wheels 38. Therefore, the second rotor 18 becomes an input side rotor, and the first rotor 28 becomes an output side rotor.

以上、本発明を実施するための形態について説明したが、本発明はこうした実施形態に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。   As mentioned above, although the form for implementing this invention was demonstrated, this invention is not limited to such embodiment at all, and it can implement with a various form in the range which does not deviate from the summary of this invention. Of course.

本発明の実施形態に係る動力伝達装置を備えるハイブリッド駆動装置の概略構成を示す図である。It is a figure which shows schematic structure of a hybrid drive device provided with the power transmission device which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る動力伝達装置の概略構成を示す図である。It is a figure which shows schematic structure of the power transmission device which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る動力伝達装置の概略構成を示す図である。It is a figure which shows schematic structure of the power transmission device which concerns on embodiment of this invention. 入力側ロータ28、出力側ロータ18、及びステータ16の構成例を示す図である。FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration example of an input side rotor 28, an output side rotor 18, and a stator 16. 本発明の実施形態に係る動力伝達装置における入力側ロータ28及び出力側ロータ18の軸受構造の例を示す図である。It is a figure which shows the example of the bearing structure of the input side rotor 28 and the output side rotor 18 in the power transmission device which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る動力伝達装置における入力側ロータ28及び出力側ロータ18の軸受構造の例を示す図である。It is a figure which shows the example of the bearing structure of the input side rotor 28 and the output side rotor 18 in the power transmission device which concerns on embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

10 回転電機、15 ステータケース、16 ステータ、18 出力側ロータ(第2ロータ)、20 ステータ巻線、24 出力軸、28 入力側ロータ(第1ロータ)、30 ロータ巻線、32,33 永久磁石、34 入力軸、36 エンジン、38 車輪、40 インバータ、42 蓄電装置、44 変速機、48 クラッチ、50 電子制御ユニット、56 レゾルバ、61,62,63,64 ベアリング、72 ベアリング支持部材、74 ベアリング取付部材、81,82,83,84 連結部材、89 シール部材、91,92 油路、93 整流器、94 昇圧コンバータ、95 スリップリング、96 ブラシ。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Rotating electrical machine, 15 Stator case, 16 Stator, 18 Output side rotor (2nd rotor), 20 Stator winding, 24 Output shaft, 28 Input side rotor (1st rotor), 30 Rotor winding, 32, 33 Permanent magnet , 34 input shaft, 36 engine, 38 wheels, 40 inverter, 42 power storage device, 44 transmission, 48 clutch, 50 electronic control unit, 56 resolver, 61, 62, 63, 64 bearing, 72 bearing support member, 74 bearing mounting Member, 81, 82, 83, 84 connecting member, 89 seal member, 91, 92 oil passage, 93 rectifier, 94 boost converter, 95 slip ring, 96 brush.

Claims (8)

第1回転軸より径方向外側の位置に配置された状態で第1回転軸に連結され、回転磁界を発生可能な回転子導体が配設された第1回転子と、
固定子ケースに固定され、第1回転子より径方向外側の位置に配置された固定子であって、回転磁界を発生可能な固定子導体が配設された固定子と、
径方向において固定子と第1回転子との間の位置に配置された状態で第2回転軸に連結され、第1回転子に対し相対回転可能な第2回転子であって、回転子導体で発生した回転磁界が作用するのに応じて第1回転子との間にトルクが作用し、固定子導体で発生した回転磁界が作用するのに応じて固定子との間にトルクが作用する第2回転子と、
第1回転子を回転自在に支持するための第1軸受と、
第2回転子を回転自在に支持するための第2軸受と、
を備え、
回転子導体は、第1回転子と第2回転子との間に回転差が発生するのに起因して誘導電流が流れることで回転磁界を発生し、
第1回転軸及び第2回転軸の一方に原動機からの動力が伝達され、第1回転軸及び第2回転軸の他方から負荷へ動力が伝達される動力伝達装置であって、
固定子ケースに連結された軸受支持部、及び第2回転子に連結された軸受取付部が、径方向において第1回転軸と第1回転子との間の位置に配置され、
第1軸受は、径方向において第1回転軸と軸受支持部との間の位置に配置された状態で第1回転子を軸受支持部に回転自在に支持し、
第2軸受は、径方向において軸受取付部と軸受支持部との間の位置に配置された状態で第2回転子を軸受支持部に回転自在に支持する、動力伝達装置。
A first rotor provided with a rotor conductor that is connected to the first rotary shaft in a state of being arranged at a position radially outside the first rotary shaft and capable of generating a rotating magnetic field;
A stator fixed to the stator case and disposed at a position radially outward from the first rotor, the stator being provided with a stator conductor capable of generating a rotating magnetic field;
A second rotor connected to the second rotary shaft in a state of being arranged at a position between the stator and the first rotor in the radial direction and capable of rotating relative to the first rotor, the rotor conductor Torque acts on the first rotor according to the action of the rotating magnetic field generated by the rotor, and torque acts on the stator according to the action of the rotating magnetic field generated by the stator conductor. A second rotor,
A first bearing for rotatably supporting the first rotor;
A second bearing for rotatably supporting the second rotor;
With
The rotor conductor generates a rotating magnetic field by causing an induced current to flow due to a difference in rotation between the first rotor and the second rotor,
A power transmission device in which power from a prime mover is transmitted to one of a first rotating shaft and a second rotating shaft, and power is transmitted from the other of the first rotating shaft and the second rotating shaft to a load,
A bearing support portion connected to the stator case and a bearing mounting portion connected to the second rotor are disposed at a position between the first rotating shaft and the first rotor in the radial direction,
The first bearing rotatably supports the first rotor on the bearing support portion in a state of being disposed at a position between the first rotating shaft and the bearing support portion in the radial direction,
The second bearing is a power transmission device that rotatably supports the second rotor on the bearing support portion in a state where the second bearing is disposed at a position between the bearing mounting portion and the bearing support portion in the radial direction.
請求項1に記載の動力伝達装置であって、
第1軸受と第2軸受は、第1回転軸の軸線方向に関する位置が互いに略揃った状態で軸受支持部に支持されている、動力伝達装置。
The power transmission device according to claim 1,
The first bearing and the second bearing are supported by the bearing support portion in a state where the positions of the first rotating shaft in the axial direction are substantially aligned with each other.
請求項1または2に記載の動力伝達装置であって、
回転子導体の交流電力を取り出すための電力伝達部と、
電力伝達部で取り出された交流電力を電力変換して固定子導体へ供給することが可能な電力変換部と、
をさらに備え、
電力伝達部は、径方向において第1回転軸と第1回転子との間の位置に配置されている、動力伝達装置。
The power transmission device according to claim 1 or 2,
A power transmission unit for taking out AC power of the rotor conductor;
A power conversion unit capable of converting the AC power extracted by the power transmission unit into power and converting it to the stator conductor;
Further comprising
The power transmission unit is a power transmission device arranged at a position between the first rotating shaft and the first rotor in the radial direction.
請求項3に記載の動力伝達装置であって、
固定子ケースと軸受支持部とを連結するための連結部材には、第1回転軸の内部の油路を介して第1軸受及び第2軸受に油を供給するための油路が形成され、
連結部材は、電力伝達部を第1軸受及び第2軸受から隔てるための隔離部を含む、動力伝達装置。
The power transmission device according to claim 3,
An oil passage for supplying oil to the first bearing and the second bearing through the oil passage inside the first rotating shaft is formed in the connecting member for connecting the stator case and the bearing support portion,
The connection member is a power transmission device including an isolation part for separating the power transmission part from the first bearing and the second bearing.
請求項4に記載の動力伝達装置であって、
隔離部の油路と第1回転軸の油路との連通部分のシールを行うためのシール部材が隔離部と第1回転軸との間に設けられている、動力伝達装置。
The power transmission device according to claim 4,
A power transmission device, wherein a seal member for sealing a communication portion between the oil passage of the isolation portion and the oil passage of the first rotation shaft is provided between the isolation portion and the first rotation shaft.
請求項3〜5のいずれか1に記載の動力伝達装置であって、
電力伝達部は、
電力変換部に接続されたブラシと、
第1回転子の回転子導体に接続され、ブラシに対し摺動しながら第1回転子とともに回転するスリップリングと、
を含む、動力伝達装置。
The power transmission device according to any one of claims 3 to 5,
The power transmission part
A brush connected to the power converter,
A slip ring connected to the rotor conductor of the first rotor and rotating with the first rotor while sliding against the brush;
Including a power transmission device.
請求項3〜6のいずれか1に記載の動力伝達装置であって、
電力変換部は、
電力伝達部で取り出された交流電力を整流する整流器と、
整流器で整流された電力を電圧変換して出力するDC−DCコンバータと、
を含み、
DC−DCコンバータで電圧変換された電力がインバータで交流に変換されて固定子導体へ供給可能である、動力伝達装置。
The power transmission device according to any one of claims 3 to 6,
The power converter
A rectifier that rectifies the AC power extracted by the power transmission unit;
A DC-DC converter that converts the voltage of the power rectified by the rectifier and outputs the voltage;
Including
A power transmission device in which electric power converted by a DC-DC converter is converted into alternating current by an inverter and can be supplied to a stator conductor.
請求項1〜7のいずれか1に記載の動力伝達装置であって、
第1回転子と第2回転子とを機械的に係合させることが可能な係合装置が、径方向において第1回転軸と第1回転子との間の位置に配置されている、動力伝達装置。
The power transmission device according to any one of claims 1 to 7,
An engaging device capable of mechanically engaging the first rotor and the second rotor is disposed at a position between the first rotating shaft and the first rotor in the radial direction. Transmission device.
JP2008303808A 2008-11-28 2008-11-28 Power transmission device Expired - Fee Related JP5215827B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008303808A JP5215827B2 (en) 2008-11-28 2008-11-28 Power transmission device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008303808A JP5215827B2 (en) 2008-11-28 2008-11-28 Power transmission device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2010126025A JP2010126025A (en) 2010-06-10
JP5215827B2 true JP5215827B2 (en) 2013-06-19

Family

ID=42326698

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2008303808A Expired - Fee Related JP5215827B2 (en) 2008-11-28 2008-11-28 Power transmission device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5215827B2 (en)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5471653B2 (en) * 2010-03-17 2014-04-16 日産自動車株式会社 Permanent magnet type electric motor
JP5270735B2 (en) * 2011-09-13 2013-08-21 トヨタ自動車株式会社 Rotating electric machine and power transmission device
JP5916223B2 (en) * 2012-12-05 2016-05-11 トヨタ自動車株式会社 Cooling structure of slip ring device

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11187614A (en) * 1997-12-19 1999-07-09 Denso Corp Driving device for vehicle
JP3847720B2 (en) * 2003-01-30 2006-11-22 本田技研工業株式会社 Auxiliary drive device for internal combustion engine
JP3998016B2 (en) * 2004-11-12 2007-10-24 トヨタ自動車株式会社 Vehicle drive device
JP3841102B2 (en) * 2005-07-07 2006-11-01 アイシン精機株式会社 Hybrid vehicle drive device
JP4924077B2 (en) * 2007-02-14 2012-04-25 株式会社豊田中央研究所 Power transmission device

Also Published As

Publication number Publication date
JP2010126025A (en) 2010-06-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4693865B2 (en) Power transmission device
JP5571879B2 (en) Power transmission device
JP5571986B2 (en) Rotating electric machine
JP5410896B2 (en) Rotating electric machine
JP5564334B2 (en) Rotating electric machine
JP5109917B2 (en) Rotating electric machine
JP5381839B2 (en) Power transmission device
JP5412143B2 (en) Power transmission device and power conversion device
JP4924077B2 (en) Power transmission device
JP5145139B2 (en) Power transmission device
JP5258713B2 (en) Power transmission device
JP5215827B2 (en) Power transmission device
JP5549305B2 (en) Drive control device for rotating electrical machine
JP5390120B2 (en) Power transmission device
JP2005295686A (en) Generator
JP5446213B2 (en) Power transmission device
JP4976260B2 (en) Power transmission device
JP2010057271A (en) Double rotor motor
JP4946698B2 (en) Power transmission device
JP2011131760A (en) Power transmission device
JP5090248B2 (en) Power transmission device
JP5396317B2 (en) Power transmission device
JP2008236962A (en) Electric rotating machine and hybrid drive device therewith
JP6167806B2 (en) Power transmission device
JP2011131759A (en) Power transmission device

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20111019

TRDD Decision of grant or rejection written
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20130214

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20130219

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20130301

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Ref document number: 5215827

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20160308

Year of fee payment: 3

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees