JP6322662B2 - 動力伝達装置 - Google Patents

Description

本発明は動力伝達装置に関し、より詳細には２つのモータと２つの遊星歯車機構とを備えたハイブリッドシステムの動力伝達装置に関するものである。

従来、一方の回転要素と他方の回転要素とが予め永久連結された第１遊星歯車機構および第２遊星歯車機構と、上記遊星歯車機構の回転要素同士を接続／切断する２個のクラッチと、回転要素の回転を拘束する２個のブレーキとを備え、２個のモータが２つの遊星歯車機構の何れかの回転要素に別個に連結され、エンジンは第１遊星歯車機構の第１キャリアに永久連結され、出力要素は第２遊星歯車機構の第２キャリアに永久連結されたハイブリッド車両のパワートレインが知られている（例えば、特許文献１を参照。）。

上記パワートレインの２個のクラッチは、第１遊星歯車機構の回転要素と第２遊星歯車機構の回転要素とを一時的に連結すると共に、第１遊星歯車機構の回転要素同士についても一時的に連結するように構成されている。

特開２０１２−０４６１６２号公報

上記従来のハイブリッド車両のパワートレインでは、１組の回転要素同士は予め永久連結されている。そのため、２つの遊星歯車機構の回転要素同士を接続するクラッチが締結される場合、２組の回転要素同士が接続されることになる。

しかし、２組の回転要素同士が接続される場合、各組において一方の回転要素の回転数は、接続される他方の回転要素の回転数に固定される。結局、一方の遊星歯車機構の速度共線図と、他方の遊星歯車機構の速度共線図が一本化されることになる。そのため、各回転要素の回転数の選択可能範囲が狭まるという問題があった。

そこで、本発明は、上記従来技術の問題点に鑑み成されたものであり、その目的は、２つのモータと２つの遊星歯車機構とを備えた動力伝達装置において各遊星歯車機構の各回転要素の回転数に係る選択可能範囲が広いハイブリッドシステムの動力伝達装置を提供することにある。

上記目的を達成するための本発明に係る動力伝達装置は、第１回転要素から第３回転要素とから成る第１差動機構（１０）と、第４回転要素から第６回転要素とから成る第２差動機構（２０）とを備えた動力伝達装置であって、前記第１回転要素から前記第６回転要素の何れかに内燃機関（Ｅ）、第１電動機（ＭＧ１）、第２電動機（ＭＧ１）及び駆動軸（ＤＳｈ）がそれぞれ係合されると共に、前記第１差動機構（１０）の前記第１回転要素（１１）と前記第２差動機構（２０）の前記第４回転要素（２４）とは、前記第１及び第２差動機構（１０、２０）の前記第１から第３回転要素ならびに前記第４から第６回転要素とは異なる第７回転要素（５,６,２５）と互いに噛合することを特徴とする。

上記構成では、第１差動機構の第１回転要素と第２差動機構の第４回転要素が上記第７回転要素によって接続されている。これにより、一方の回転要素の回転数が、接続される他方の回転要素の回転数に固定されることがなくなる。その結果、各回転要素の回転数の選択可能範囲が広がることになる。これによって、制御性、各回転要素に求められる性能及び回転数の選択可能範囲をそれぞれ広げることが可能となる。

例えば、回転数を上げやすくなった（高回転数域で動作する）回転要素に電動機が接続される場合は、高回転・低トルクの（ロータ径の小さい）電動機を選択できるので、電動機の小型化が可能となる。一方、内燃機関が接続される場合は、高回転・低トルクの（排気量の小さい）内燃機関を選択できるので、内燃機関の小型化が可能となる。また、出力軸が接続される場合は、出力軸の回転数を上げることができるので，輸送機器の速度を上昇させることが可能となる。逆に、回転数を下げやすくなった（低回転数域で動作する）回転要素では、低回転・高トルクの電動機等を選択することができる。

本発明に係る動力伝達装置の第２の特徴は、前記第１差動機構（１０）の前記第２回転要素（１４）と前記第２差動機構（２０）の前記第５回転要素（２１）とは、前記第１及び第２差動機構（１０、２０）の前記第１から第３回転要素ならびに前記第４から第６回転要素とは異なる第８回転要素（７,８,１５）と互いに噛合することである。

上記構成では、第１差動機構の第２回転要素と第２差動機構の第５回転要素が変速比を有する第８回転要素によって接続されている。その結果、第１差動機構と第２差動機構は、変速比を有する第７回転要素及び第８回転要素によって接続されることになる。その結果、動力伝達装置全体の変速比がより大きくなる。これにより、他の回転要素間の歯数比を下げることが可能となる。すなわち、他の回転要素の大きさ（外径）を小さくすることが可能となる。

また、第７回転要素及び第８回転要素は何れの差動機構にも属していないため、２つの差動機構を別軸配置とすることが可能となる。これにより動力伝達装置全体の軸方向長さを短くすることが可能となる。

本発明に係る動力伝達装置の第３の特徴は、前記第１差動機構（１０）の前記第１から第３回転要素の各回転数が第１速度共線図（Ｌ１）上に並ぶとき、前記第１回転要素（１１）は該第１速度共線図（Ｌ１）の中央に位置する回転要素である。

上記構成では、第７回転要素は第１速度共線図の中央に位置する第１回転要素に接続されるため、第７回転要素の回転数を小さくすることが可能となる。これにより、騒音や振動の発生を抑えることが可能となる。

本発明に係る動力伝達装置の第４の特徴は、前記第２差動機構（２０）の前記第４から第６回転要素の各回転数が第２速度共線図（Ｌ２）上に並ぶとき、前記第５回転要素（２１）は該第２速度共線図（Ｌ２）の中央に位置する回転要素である。

上記構成では、第８回転要素は第２速度共線図の中央に位置する第５回転要素に接続されるため、第８回転要素の回転数を小さくすることが可能となる。これにより、騒音や振動の発生を抑えることが可能となる。

本発明に係る動力伝達装置の第５の特徴は、前記第１速度共線図（Ｌ１）及び前記第２速度共線図（Ｌ２）上の前記回転要素の並び順において、前記第１、第２、第４及び第５回転要素（１１、１４、２１、２４）は、前記第３回転要素（１３）と前記第６回転要素（２３）との間に配置されることである。

上記構成では、第７回転要素及び第８回転要素が、一方の速度共線図の中央要素と他方の速度共線図の外側要素とをそれぞれ接続する場合、第７回転要素又は第８回転要素によって接続される各回転要素は、全体の速度共線図上の中央側に配置される。そのため、速度共線図上の両端要素（第３回転要素，第６回転要素）の回転数はより上がりやすくなる一方、速度共線図上の内側要素（第１，第２，第４及び第５回転要素）の回転数はより下げやすくなる。これにより、設計の自由度を更に向上させることが可能となる。

本発明に係る動力伝達装置の第６の特徴は、前記第１差動機構（１０）の何れかの回転要素に前記第１電動機（ＭＧ１）が接続されると共に、前記第２差動機構（２０）の何れかの回転要素に前記第２電動機（ＭＧ２）が接続されることである。

上記構成では、各電動機はいずれか一方の差動機構の回転要素に別々に接続される。これにより各電動機の回転数の制御可能範囲を広げることが可能となる。また、差動機構１組に対して、電動機を１台しか接続しないため、電動機を同一回転軸線上に配置する必要が無く、配置の自由度が向上する。

本発明に係る動力伝達装置の第７の特徴は、前記第１差動機構（１０）の前記第３回転要素（１３）に前記第１電動機（ＭＧ１）が接続されると共に、前記第２差動機構（２０）の前記第６回転要素（２３）に前記第２電動機（ＭＧ２）が接続されることである。

上記構成では、他の回転要素に比べて相対的に高回転になりやすい第３回転要素および第６回転要素に電動機がそれぞれ接続される。そのため、第１及び第２電動機として高回転・低トルクの電動機をそれぞれ選択することができる。これによって、電動機の小型・軽量化が可能となる。

本発明に係る動力伝達装置の第８の特徴は、前記第１差動機構（１０）の前記第１回転要素（１１）に前記内燃機関（Ｅ）が接続されることである。

上記構成では、第３回転要素および第６回転要素に比べて相対的に低回転になりやすい第１回転要素に内燃機関が接続される。そのため、低回転の内燃機関を選択することができる。これによって、内燃機関の高回転化を防いで燃料消費量を低下させることが可能となる。

本発明に係る動力伝達装置の第９の特徴は、前記第２差動機構（２０）の前記第５回転要素（２１）に前記駆動軸（ＤＳｈ）が係合することである。

上記構成では、第３回転要素および第６回転要素に比べて相対的に低回転になりやすい第５回転要素に駆動軸が係合される。そのため、駆動軸が低回転の時に高トルクの駆動力が伝達される。これにより輸送機器の運動性を向上させることが可能となる。

本発明に係る動力伝達装置の第１０の特徴は、前記駆動軸（ＤＳｈ）は、前記第８回転要素（７,８,１５）を介して第５回転要素（２１）に係合することである。

上記構成では、駆動力は第８回転要素（７,８,１５）を介して駆動軸（ＤＳｈ）に出力される。そのため、第１差動機構（１０）と第２差動機構（２０）との間の差回転を減らすことができ、これにより動力損失を減らすことが可能となる。

本発明に係る動力伝達装置の第１１の特徴は、前記第７回転要素（５,６,２５）と前記第１回転要素（１１）及び前記第４回転要素（２４）との間の噛合回数の合計は２ｎ回(ｎは整数)であると共に、前記第８回転要素（７,８,１５）と前記第２回転要素（１４）及び前記第５回転要素（２１）との間の噛合回数の合計は２ｎ回(ｎは整数)である。

上記構成では、第７回転要素（５,６,２５）に係る噛合回数の合計と、第８回転要素（７,８,１５）に係る噛合回数の合計とは等しい。これにより、第１差動機構を介して伝達される動力の回転方向と、第２差動機構を介して伝達される動力の回転方向とが揃うことになる。その結果、噛合回数を最小限に抑えながら減速比を稼ぐことができるため、動力伝達装置全体が回転するときの動力損失を低減することが可能となる。

本発明に係る動力伝達装置の第１２の特徴は、前記第１及び第２差動機構（１０、２０）はシングルピニオンタイプの遊星歯車機構であり、前記第１回転要素（１１）はキャリア、前記第２回転要素（１４）はリングギヤ、前記第３回転要素（１３）はサンギヤ、前記第４回転要素（２４）はリングギヤ、前記第５回転要素（２１）はキャリア、前記第６回転要素（２３）はサンギヤである。

上記構成では、高回転になる要素をサンギヤにすることで、遊星歯車の外側要素の回転数は下げることができるため，動力伝達装置全体の各回転要素の回転数を下げることが可能となる。その結果、歯車による冷却油の掻き上げ損失の削減だけでなく，動力伝達装置の運転時の騒音や振動を抑えることが可能となる。

本発明の動力伝達装置によれば、２つの電動機と２つの遊星歯車機構とを備えた動力伝達装置において各遊星歯車機構の各回転要素の回転数に係る選択可能範囲を広げることが可能となる。

本発明の一実施形態に係る動力伝達装置の構成を簡略化して示した説明図である。 本動力伝達装置に係るトルクフローを示す説明図である。 本実施形態に係る動力伝達装置の速度共線図を示す説明図である。

以下、添付図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。

図１は、本発明の一実施形態に係る動力伝達装置１００の構成を簡略化して示した説明図である。
この動力伝達装置１００は、エンジンＥからの駆動力が入力される第１入力軸１と、回転系の回転をスムーズにするフライホイールＦＷと、第１入力軸１に平行に設けられ且つ第２モータＭＧ２に直結する第２入力軸２と、デフ機構ＤＧに係合する出力軸３と、第１入力軸１に対し同軸かつ外側に配置された副入力軸４と、副入力軸４上に設けられた第１ドライブギヤ５と、第１ドライブギヤ５と噛み合うアイドルギヤ６と、出力軸３のカウンターギヤ８と噛み合う第２ドライブギヤ７と、第１遊星歯車機構１０及び第２ドライブギヤ７の双方と係合するカウンターギヤ８と、出力軸３上に設けられ、デフ機構ＤＧに係合するファイナルギヤ９と、エンジンＥからの駆動力を変速する第１遊星歯車機構１０および第２遊星歯車機構２０と、駆動力の回転方向を反転させる前後進切替機構３０と、出力軸３から出力される駆動力を最終減速して左右の駆動軸ＤＳｈ,ＤＳｈへ分配するデフ機構ＤＧと、発電機として機能する第１モータＭＧ１と、電動機として機能する第２モータＭＧ２とを具備して構成される。以下、各構成について更に詳細に説明する。

第１遊星歯車機構１０は、副入力軸４と一体となって回転する第１キャリア１１と、第１キャリア１１に回転自在に支持された第１ピニオン１２と、第１ピニオン１２と噛み合う第１サンギヤ１３と、第１ピニオン１２と噛み合う第１内リングギヤ１４と、第１内リングギヤ１４の反対側の外周面に設けられた第１外リングギヤ１５とによって構成される。なお、第１サンギヤ１３は第１モータＭＧ１のロータ（図示せず）と一体となって回転する。また、第１外リングギヤ１５はカウンターギヤ８と噛み合う。

また、第１遊星歯車機構１０は副入力軸４を回転軸かつ入力軸としている。第１キャリア１１は副入力軸４上に固定され、第１ドライブギヤ５と一体となって回転する。なお、詳細については図２を参照しながら後述するが、副入力軸４に伝達される駆動力は、一部が第１遊星歯車機構１０に伝達され、残りが第２遊星歯車機構２０に伝達される。そして、第１遊星歯車機構１０に伝達される駆動力は、第１キャリア１１によって第１サンギヤ１３方向と第１内リングギヤ１４方向とに分割される。

第２遊星歯車機構２０は、第２ドライブギヤ７と一体となって回転する第２キャリア２１と、第２キャリア２１に回転自在に支持された第２ピニオン２２と、第２入力軸２と一体化され第２ピニオン２２と噛み合う第２サンギヤ２３と、第２ピニオン２２と噛み合う第２内リングギヤ２４と、第２内リングギヤ２４の反対側の外周面に設けられた第２外リングギヤ２５とによって構成される。なお、第２外リングギヤ２５はアイドルギヤ６と噛み合う。

また、第２遊星歯車機構２０は第２入力軸２を回転軸かつ入力軸としている。なお、詳細については図２を参照ながら後述するが、副入力軸４から伝達される駆動力は、第２外リングギヤ２５に伝達され、第２キャリア２１において第２入力軸２から伝達される別の駆動力と合流する。合流された駆動力は、第２ドライブギヤ７を介して出力軸３に伝達され、第１遊星歯車機構１０から伝達されてくる別の駆動力と合流する。

第１遊星歯車機構１０と第２遊星歯車機構２０は、第１ギヤ列（第１ドライブギヤ５、アイドルギヤ６及び第２外リングギヤ２５）並びに第２ギヤ列（第２ドライブギヤ７、カウンターギヤ８及び第１外リングギヤ１５）によって接続されている。つまり、第１遊星歯車機構１０の第１キャリア１１と第２遊星歯車機構２０の第２内リングギヤ２４とが連結している。更に、第１遊星歯車機構１０の第１内リングギヤ１４と第２遊星歯車機構２０の第２キャリア２１とが連結している。

なお、詳細については図３を参照しながら後述するが、第１ギヤ列は、第１遊星歯車機構１０の速度共線図の中央要素（第１キャリア１１）と第２遊星歯車機構２０の速度共線図の外側要素（第２内リングギヤ２４）とを接続する。同様に、第２ギヤ列は、第２遊星歯車機構２０の速度共線図の中央要素（第２キャリア２１）と第１遊星歯車機構１０の速度共線図の外側要素（第１内リングギヤ１４）とを接続する。これにより、全体の速度共線図の両側に配置される各回転要素（第１サンギヤ１３、第２サンギヤ２３）の回転数を上げ、その間に配置される各回転要素（第１ドライブギヤ５、アイドルギヤ６、第１キャリア１１、第１内リングギヤ１４、第１外リングギヤ１５、第２キャリア２１、第２内リングギヤ２４、第２外リングギヤ２５、第２ドライブギヤ７、カウンターギヤ８）の回転数を下げることが可能となる。

更に、第１遊星歯車機構１０と第２遊星歯車機構２０は、互いに平行な第１入力軸１と第２入力軸２にそれぞれ設けられている。このように、第１遊星歯車機構１０と第２遊星歯車機構２０が別軸配置となり、動力伝達装置１００の軸方向長さを短くすることが可能となる。

前後進切替機構３０は、第１入力軸１と一体となって回転する第３キャリア３１と、第３キャリア３１に回転自在に支持される第３下ピニオン３２Ｌ及び第３上ピニオン３２Ｕと、第３下ピニオン３２Ｌに噛み合う第３サンギヤ３３と、第３上ピニオン３２Ｕと噛み合う第３リングギヤ３４と、第３リングギヤ３４の反対側の外周面に設けられて、第３リングギヤ３４をケースＣに固定するブレーキＢＲと、第１入力軸１と副入力軸４とを締結するクラッチＣＬとによって構成される。なお、第３サンギヤ３３は副入力軸４上に固定され副入力軸４と一体となって回転する。

ブレーキＢＲが解放（ＯＦＦ）されると共にクラッチＣＬ締結（ＯＮ）される時、エンジンＥから伝達される駆動力は回転方向が反転されずに副入力軸４に伝達される。これにより、出力軸３の回転方向が前進用回転となる。

他方、ブレーキＢＲが締結（ＯＮ）されると共にクラッチＣＬが解放（ＯＦＦ）される時、エンジンＥから伝達される駆動力は回転方向（第１入力軸の回転方向）が反転されて副入力軸４に伝達される。これにより、出力軸３の回転方向が後進用回転となる。

なお、ブレーキＢＲ及びクラッチＣＬがともに開放（ＯＦＦ）される時、エンジンＥからの駆動力は出力軸３へ伝達されなくなる。

第１モータＭＧ１は、例えばブラシレスモータで構成され、本実施形態においては発電機として機能する。

同様に、第２モータＭＧ２は例えばブラシレスモータで構成され、本実施形態においては電動機として機能する。

図２は、本動力伝達装置１００のトルクフローを示す説明図である。なお、クラッチＣＬは締結（ＯＮ）され、ブレーキＢＲは解放（ＯＦＦ）されているものとする。また、第１モータＭＧ１は発電機として機能し、第２モータＭＧ２は電動機としてそれぞれ機能するものとする。

先ず、エンジンＥからのトルクフロー（駆動力）ＴＦは、第１入力軸１及びクラッチＣＬ、さらには副入力軸４を伝達されながら第１キャリア１１及び第１ドライブギヤ５によって２方向に分割される。

第１キャリア１１方向に分割されたトルクフローは、第１ピニオン１２によって第１サンギヤ１３方向と第１内リングギヤ１４方向に分割される。第１サンギヤ１３方向に分割されたトルクフローＴＦ１は、第１モータＭＧ１に供される。一方、第１内リングギヤ１４方向に分割された第２トルクフローＴＦ２は、第１外リングギヤ１５及びカウンターギヤ８に伝達され出力軸３に伝達される。

一方、第１ドライブギヤ５方向に分割された第３トルクフローＴＦ３は、アイドルギヤ６を通って第２遊星歯車機構２０に伝達される。第２遊星歯車機構２０に伝達された第３トルクフローＴＦ３は、第２外リングギヤ２５及び第２内リングギヤ２４を通って第２キャリア２１において第２サンギヤ２３（第２モータＭＧ２）方向から伝達されて来る第４トルクフローＴＦ４と合流される。

合流された第３及び第４トルクフローＴＦ３＋ＴＦ４は、第２ドライブギヤ７に伝達され、カウンターギヤ８において第１外リングギヤ１５から伝達されて来る第２トルクフローＴＦ２と合流される。

合流された第２、第３及び第４トルクフローＴＦ２＋ＴＦ３＋ＴＦ４は、出力軸３及びファイナルギヤ９を介してデフ機構ＤＧに伝達され、デフ機構ＤＧにおいて左右駆動軸ＤＳｈ,ＤＳｈへそれぞれ伝達される。

特に、第１遊星歯車機構１０と第２遊星歯車機構２０は、第１ドライブギヤ５、アイドルギヤ６、及び第２外リングギヤ２５によって構成される第１ギヤ列５,６,２５、並びに第２ドライブギヤ７、カウンターギヤ８、及び第１外リングギヤ１５によって構成される第２ギヤ列７,８,１５によって接続されている。各ギヤ列は一定のギヤ比（変速比）を有するため、回転要素間をクラッチ等で直結した従来の変速機に比べ、第１遊星歯車機構１０及び第２遊星歯車機構２０における変速比を大きく確保することが可能となる。

また、動力伝達装置全体として変速比を大きく確保することが出来るため、第１サンギヤ１３と第１内リングギヤ１４との歯数比ならびに第２サンギヤ２３と第２内リングギヤ２４との歯数比をそれぞれ小さくすることが可能となる。従って、各ギヤ径が小さくなり、これにより動力伝達装置全体を小型・軽量化することが可能となる。

以下、本実施形態に係る動力伝達装置１００の速度共線図について説明する。

図３は、本実施形態に係る動力伝達装置１００の速度共線図を示す説明図である。なお、縦方向の各回転要素の位置は回転数を示し、横方向の各回転要素間の間隔は歯数比の逆数（変速比）を示している。また、第１及び第２遊星歯車機構１０,２０の各速度共線図Ｌ１,Ｌ２は実線で表され、第１ギヤ列５,６,２５及び第２ギヤ列７,８,１５の速度共線図は点線で表されている。

また、○印は一体となって回転する回転要素の対を示している。本動力伝達装置１００では、第１キャリア１１と第１ドライブギヤ５、第１内リングギヤ１４と第１外リングギヤ１５、第２キャリア２１と第２ドライブギヤ７、第２内リングギヤ２４と第２外リングギヤ２５は、それぞれ一体となって回転する。

エンジンＥは入力要素（駆動源）となり、前後進切替機構３０を介して第１遊星歯車機構１０の第１キャリア１１に接続される。同様に第２モータＭＧ２は入力要素（駆動源）となり、第２遊星歯車機構２０の第２サンギヤ２３に接続される。

また、駆動軸ＤＳｈは出力要素となり、デフ機構ＤＧ、ファイナルギヤ９及び第２ギヤ列７,８,１５を介して第１遊星歯車機構１０及び第２遊星歯車機構２０に係合する。同様に第１モータＭＧ１は出力要素となり、第１遊星歯車機構１０の第１サンギヤ１３に接続される。

第１サンギヤ１３は第１遊星歯車機構１０の速度共線図Ｌ１の左端に配置される。また、第２サンギヤ２３は、速度共線図Ｌ２の右端に配置される。従って、動力伝達装置１００の速度共線図では、両側に第１サンギヤ１３及び第２サンギヤ２３が配置され、その間に他の回転要素（第１キャリア１１、第１内リングギヤ１４、第１外リングギヤ１５、第１ギヤ列５,６,２５、第２キャリア２１、第２内リングギヤ２４、第２外リングギヤ２５、第２ギヤ列７,８,１５、ファイナルギヤ９）が配置される。

上記回転要素の配置によって、両側の第１サンギヤ１３及び第２サンギヤ２３の各回転数は高回転化され、その間に配置される上記他の回転要素は低回転化される。

特に、第１ギヤ列５,６,２５中のアイドルギヤ６、並びに第２ギヤ列７,８,１５中のカウンターギヤ８はより低回転化されるため、動力伝達装置１００が動作する際の騒音や振動の発生を抑えることが可能となる。

また、第１モータＭＧ１は第１遊星歯車機構１０に接続され、第２モータＭＧ２は第２遊星歯車機構２０されている。つまり、各モータは別々の遊星歯車機構に接続される。そのため、各モータの回転数の制御可能範囲が広がるようになる。

第１遊星歯車機構１０と第２遊星歯車機構２０は、第１ギヤ列５,６,２５及び第２ギヤ列７,８,１５によって、一方の速度共線図の中央要素と他方の速度共線図の外側要素とがそれぞれ接続されている。そのため、両側に配置される各回転要素の回転数を高く、その間に配置される各回転要素の回転数を低く設定することが可能となる。また、一方の速度共線図の回転数が他方の速度共線図の回転数によって固定されることがなくなる。これにより、各回転要素の回転数の選択可能範囲が広がるようになる。

また、各回転要素の回転数の選択可能範囲が広がることにより、入力要素および出力要素の選択可能範囲が広がるようになる。例えば、回転数の高い第２サンギヤ２３に接続される第１モータＭＧ１には、高回転・低トルクの電動機を選択することができる。これにより、第１モータＭＧ１の小型化が可能となる。

また、回転数の低い第１キャリア１１に接続されるエンジンＥには、低回転のエンジンを選択することができる。これにより、エンジンの高回転化を防止し燃料消費量を低下させることが可能となる。

また、駆動軸ＤＳｈに係合する第２ギヤ列７,８,１５のカウンターギヤ８の回転数は低くなるため、駆動軸ＤＳｈに伝達されるトルクが大きくなる。これにより、車両の運動性を向上させることが可能となる。

また、第１ドライブギヤ５とアイドルギヤ６との噛合回数と、アイドルギヤ６と第２外リングギヤ２５との噛合回数との合計は、第１外リングギヤ１５とカウンターギヤ８との噛合回数と、カウンターギヤ８と第２ドライブギヤ７との噛合回数との合計に等しくなるように、各ギヤ歯数が設定されている。つまり、第１ギヤ列５,６,２５の噛合回数と、第２ギヤ列７,８,１５の噛み回数とが等しくなるように、各ギヤ歯数が設定されている。これにより、第１遊星歯車機構１０及び第２遊星歯車機構２０が回転するときの動力損失を低減することが可能となる。

以上、本発明の動力伝達装置１００によれば、２つのモータＭＧ１,ＭＧ２と２つの遊星歯車機構１０,２０とを備えたハイブリッドシステムにおいて、各遊星歯車機構の各回転要素の回転数に係る選択可能範囲が広がるようになる。これにより各遊星歯車機構に接続される入力要素および出力要素の選択可能範囲が広がるようになる。

また、２つの遊星歯車機構１０,２０は、一定の変速比をそれぞれ有する第１ギヤ列５,６,２５及び第２ギヤ列７,８,１５によって接続されている。そのため、各遊星歯車機構において回転要素間の歯数比を下げることが可能となる。これにより、各回転要素の大きさを小さくすることが可能となる。更に、２つの遊星歯車機構１０,２０が互いに異なる軸に配置されるため、動力伝達装置１００全体の軸方向長さを短くすることが可能となる。

以上，シングルピニオンタイプの第１及び第２遊星歯車機構１０,２０を基に本発明の一実施形態を説明してきたが、本発明の実施形態は上記実施系形態だけに限定されるものではない。すなわち、本発明の技術的特徴の範囲内で種々の修正・変更を加えることが可能である。例えば、本発明に係る第１及び第２遊星歯車機構１０,２０は、ダブルピニオンタイプの遊星歯車機構で構成しても良い。あるいは，差動回転を行うその他の回転要素によって構成しても良い。なお、いずれの場合も、速度共線図上におけるサンギヤ、キャリア及びリングギヤの並び順は変わらない。

また、前後進切替機構３０の遊星歯車機構についてもシングルタイプの遊星歯車機構等で構成しても良い。

１ 第１入力軸
２ 第２入力軸
３ 出力軸
４ 副入力軸
５ 第１ドライブギヤ
６ アイドルギヤ
７ 第２ドライブギヤ
８ カウンターギヤ
９ ファイナルギヤ
１０ 第１遊星歯車機構
１１ 第１キャリア（第１回転要素）
１２ 第１ピニオン
１３ 第１サンギヤ（第３回転要素）
１４ 第１内リングギヤ（第２回転要素）
１５ 第１外リングギヤ
２０ 第２遊星歯車機構
２１ 第２キャリア（第５回転要素）
２２ 第２ピニオン
２３ 第２サンギヤ（第６回転要素）
２４ 第２内リングギヤ（第４回転要素）
２５ 第２外リングギヤ
３０ 前後進切替機構
Ｅ エンジン
ＦＷ フライホイール
ＭＧ１ 第１モータ
ＭＧ２ 第２モータ
１００ 動力伝達装置

Claims (12)

1. 第１回転要素と第２回転要素と第３回転要素とを有し、前記第１回転要素、前記第２回転要素、前記第３回転要素の回転数が第１速度共線図上に並ぶ共線関係を満たすように構成された第１差動機構と、
   第４回転要素と第５回転要素と第６回転要素とを有し、前記第４回転要素、前記第５回転要素、前記第６回転要素の回転数が第２速度共線図上に並ぶ共線関係を満たすように構成された第２差動機構と、を備えた動力伝達装置であって、
   前記第１回転要素から前記第６回転要素の何れかに内燃機関、第１電動機、第２電動機及び駆動軸がそれぞれ係合されると共に、
   前記第１及び第２差動機構の前記第１から第３回転要素ならびに前記第４から第６回転要素とは異なる第７回転要素を備え、
   前記第７回転要素は、前記第１差動機構の前記第１回転要素と一体に回転する部材に噛合すると共に、前記第２差動機構の前記第４回転要素と一体に回転する部材に噛合する
   ことを特徴とする動力伝達装置。
2. 前記第１及び第２差動機構の前記第１から第３回転要素ならびに前記第４から第６回転要素とは異なる第８回転要素を備え、
   前記第８回転要素は、前記第１差動機構の前記第２回転要素と一体に回転する部材に噛合すると共に、前記第２差動機構の前記第５回転要素と一体に回転する部材に噛合する
   ことを特徴とする請求項１に記載の動力伝達装置。
3. 前記第１回転要素の回転数は、前記第１速度共線図上で前記第２回転要素の回転数と前記第３回転要素の回転数との間に位置することを特徴とする請求項１又は２に記載の動力伝達装置。
4. 前記第５回転要素の回転数は、前記第２速度共線図上で前記第４回転要素の回転数と前記第６回転要素の回転数との間に位置することを特徴とする請求項１から３の何れかに記載の動力伝達装置。
5. 前記第１速度共線図及び前記第２速度共線図上の前記回転要素の並び順において、前記第１、第２、第４及び第５回転要素は、前記第３回転要素と前記第６回転要素との間に配置されることを特徴とする請求項３又は４に記載の動力伝達装置。
6. 前記第１差動機構の何れかの回転要素に前記第１電動機が接続されると共に、前記第２差動機構の何れかの回転要素に前記第２電動機が接続されることを特徴とする請求項１から５の何れかに記載の動力伝達装置。
7. 前記第１差動機構の前記第３回転要素に前記第１電動機が接続されると共に、前記第２差動機構の前記第６回転要素に前記第２電動機が接続されることを特徴とする請求項６に記載の動力伝達装置。
8. 前記第１差動機構の前記第１回転要素に前記内燃機関が接続されることを特徴とする請求項６又は７に記載の動力伝達装置。
9. 前記第２差動機構の前記第５回転要素に前記駆動軸が係合することを特徴とする請求項６から８の何れかに記載の動力伝達装置。
10. 前記駆動軸は、前記第８回転要素を介して第５回転要素に係合することを特徴とする請求項９に記載の動力伝達装置。
11. 前記第７回転要素と前記第１回転要素及び前記第４回転要素との間の噛合回数の合計は２ｎ回(ｎは整数)であると共に、前記第８回転要素と前記第２回転要素及び前記第５回転要素との間の噛合回数の合計は２ｎ回(ｎは整数)であることを特徴とする請求項２から請求項１０の何れかに記載の動力伝達装置。
12. 前記第１及び第２差動機構はシングルピニオンタイプの遊星歯車機構であり、前記第１回転要素はキャリア、前記第２回転要素はリングギヤ、前記第３回転要素はサンギヤ、前記第４回転要素はリングギヤ、前記第５回転要素はキャリア、前記第６回転要素はサンギヤであることを特徴とする請求項５から１１の何れかに記載の動力伝達装置。

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