KR100816674B1 - 하이브리드 구동장치 및 이를 탑재한 자동차 - Google Patents

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KR100816674B1
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rotor
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세이고 가노
겐지 오모테
사토루 와쿠타
도모치카 이나가키
마사토시 아다치
마사히로 고지마
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도요타지도샤가부시키가이샤
아이신에이더블류 가부시키가이샤
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
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    • B60L50/60—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells using power supplied by batteries
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    • F16H3/00—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F16H3/00—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion
    • F16H3/44—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion using gears having orbital motion
    • F16H3/72—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion using gears having orbital motion with a secondary drive, e.g. regulating motor, in order to vary speed continuously
    • F16H3/727—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion using gears having orbital motion with a secondary drive, e.g. regulating motor, in order to vary speed continuously with at least two dynamo electric machines for creating an electric power path inside the gearing, e.g. using generator and motor for a variable power torque path
    • F16H3/728—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion using gears having orbital motion with a secondary drive, e.g. regulating motor, in order to vary speed continuously with at least two dynamo electric machines for creating an electric power path inside the gearing, e.g. using generator and motor for a variable power torque path with means to change ratio in the mechanical gearing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • Y10S903/951—Assembly or relative location of components

Abstract

케이스부재(14) 전단부(前端部)의 연결부(14d)를 내연(內燃)엔진에 연결함과 함께, 케이스부재(14) 후단부(後端部)의 마우트부(장착부)(14c)를 개재하여 차체(車體)의 일부(一部)(4a)에 마운트한다. 또한 중량물인 제2 전기모터(23)를, 케이스부재(14)의 1축(13) 상에 설치된 제1 전기모터(20), 동력분배용 플래니터리 기어(21), 제2 전기모터(23), 및 변속장치(22) 중 최후단부(後端部)에 배치함으로써, 케이스부재(14)에 발생하는 진동을 억제한다.

Description

하이브리드 구동장치 및 이를 탑재한 자동차{Hybrid drive device and automobile mounted with device}
본 발명은, 자동차에 탑재되는 하이브리드 구동장치 및 이를 탑재한 자동차에 관한 것으로서, 상세하게는 케이스부재 내에 있어서의 2개의 전기모터와 동력분배용 플래니터리 기어와 변속장치의 배치에 관한 것이다.
종래, 하이브리드 구동장치로서, 엔진, 제너레이터, 구동(어시스트)용 전기모터를, 플래니터리 기어의 3개의 요소에 각각 접속함과 함께, 구동용 전기모터를 출력축에 접속하고, 제너레이터를 제어하여 상술한 플래니터리 기어 유닛의 출력토크를 무단(無段)으로 제어하고, 더욱이 필요에 따라서 다른 구동용 전기모터의 토크가, 플래니터리 기어의 출력토크와 합성하여 출력축에 출력하는, 이른바 기계분배방식(스플릿 타입(split type) 또는 2모터 타입(two-motor type))의 하이브리드 구동장치를 자동차에 탑재하는 것이 알려져 있다.
상술한 바와 같은 하이브리드 구동장치는, 예컨대 FF(프론트 엔진ㆍ프론트 드라이브)용의 것으로서, 일본국 특허공개 평08-183347호 공보에 개시되고, 더욱이 전기모터와 출력축 사이에 변속기를 설치한 것으로서, 일본국 특허공개 2002-225578호 공보에 개시되어 있다.
그런데, 하이브리드 구동장치를, FR(프론트 엔진ㆍ리어 드라이브) 타입의 자동차에 탑재하는 경우, 그 탑재위치나 탑재방향은 FF용의 것과는 전혀 다른 것이 된다.
즉 상술한 FF용 하이브리드 구동장치는, 엔진을 가로놓기(크랭크축이 차체(車體)의 좌우방향을 향한 상태)로 탑재하고, 그 좌우 한쪽의 단부(端部)에 대하여, 하이브리드 구동장치를 케이스부재의 길이방향(입력축 및 출력축을 따른 방향)이 좌우방향을 향하도록 하여 연결한다. 그리고, 이들 엔진 및 하이브리드 구동장치는, 일반적으로, 차체 전방부에 설치된 엔진룸 내에 수납되는 것이 된다. 한편, FR용 하이브리드 구동장치에서는, 엔진을 엔진룸 내에 세로방향(크랭크축이 차체의 전후방향을 향한 상태)으로 탑재하고, 그 후단에 대하여, 하이브리드 구동장치를 케이스부재의 길이방향이 전후방향을 향하도록 탑재된다. 이 때문에, 하이브리드 구동장치는 보통, 차량 내(車室)에 있어서의 운전석과 조수석 사이의 하부에 있어서 전후방향으로 배치되는 것이 된다. 따라서, FR용 하이브리드 구동장치는, 그 탑재위치나 탑재방향, 더 나아가서는 마운트 개소 등에 대하여, FF용의 것보다도 큰 제약을 받게 된다. 그리고, 상술한 바와 같이, 탑재위치가 차량 내에 인접하므로, 특히 진동에 대해서는 그 저감이 강하게 요구되고 있다.
그래서, 본 발명은, 하이브리드 구동장치 중에서도 중량물이 되는 전기모터(2개의 전기모터 중 한쪽)를 케이스부재의 최후단부(後端部)에 배치하여, 케이스부재의 전단부(前端部)를 내연(內燃)엔진에 고정함과 함께 케이스부재의 후단부(後端部)를 차체(車體)에 마운트함으로써 진동의 저감을 도모하고, 이로써 상술한 과제를 해결한 하이브리드 구동장치 및 이를 탑재한 자동차를 제공하는 것을 목적으로 하는 것이다.
이하, '1축'이란, 이하의 기재와 도면으로부터 분명한 바와 같이, '차체의 전후방향으로 뻗은 동력전달 중심축'을 의미한다.
청구범위 제1항에 관련된 발명(예컨대 도 2, 도 3 참조)는, 내연(內燃)엔진(5)으로부터의 동력을 입력하는 입력축(10)과, 상기 입력축(10)과 1축(13) 상에 정렬하여 배치되며 또한 구동차륜(3, 3)에 연동하는 출력축(12)과, 상기 1축(13) 상에 배치되고, 스테이터(24)와 로터(25)를 가지는 제1 전기모터(20)와, 상기 1축(13) 상에 배치되고, 상기 입력축(10)에 연결하는 제1 회전요소(CR0)와, 상기 제1 전기모터(20)의 로터(25)에 연결하는 제2 회전요소(S0)와, 상기 출력축(12)에 연결하는 제3 회전요소(R0)를 가지는 동력분배용 플래니터리 기어(21)와, 상기 1축(13) 상에 배치되고, 스테이터(28)와 로터(29)를 가지는 제2 전기모터(23)와, 상기 1축(13) 상에 배치되고, 상기 제2 전기모터(23)의 로터(29)의 회전을 변속하여 상기 출력축(12)에 전달하는 변속장치(22)를 구비하고,
상기 제1 전기모터(20), 상기 동력분배용 플래니터리 기어(21), 상기 제2 전기모터(23), 및 상기 변속장치(22)를, 케이스부재(14)에 수납함과 함께, 상기 1축(13) 상에 정렬하여 배치하며, 또한 상기 케이스부재(14)에 상기 제1 전기모터(20) 및 상기 제2 전기모터(23)의 상기 스테이터(24, 28)를 고정하고, 상기 케이스부재(14)의 전단부(前端部)에, 상기 내연엔진(5)에 고정할 수 있는 연결부(14d)를 설치함과 함께, 상기 케이스부재(14)의 후단부(後端部)에 차체(車體)(4)에 지지할 수 있는 마운트부(mounting section)(14c)를 설치하고, 상기 제1 및 제2 전기모터(20, 23) 중 한쪽(23)을, 상기 케이스부재(14)의 상기 1축(13) 상에 설치된 상기 제1 전기모터(20), 상기 동력분배용 플래니터리 기어(21), 상기 제2 전기모터(23), 및 상기 변속장치(22) 중 최후단부(後端部)에 배치되어 이루어지는, 것을 특징으로 하는 하이브리드 구동장치(7A)에 있다.
청구범위 제2항에 관련된 발명(예컨대 도 2, 도 3 참조)은, 상기 제1 및 제2 전기모터(20, 23) 중 상기 최후단부에 배치된 전기모터의 로터(29)는 양측을 상기 케이스부재(14)로부터 뻗은 서포트부재(D, E)에 베어링부재(r, s)를 개재하여 지지되고, 상기 마운트부(14c)는 상기 서포트부재(D, E) 중 뒷쪽의 서포트부재(E)와 축방향으로 겹치는 위치에 설치된, 청구범위 제1항에 기재된 하이브리드 구동장치(7A)에 있다.
청구범위 제3항에 관련된 발명(예컨대 도 2, 도 3 참조)은, 상기 출력축(12)은, 상기 제1 및 제2 전기모터(20, 23) 중 한쪽의 내주 측을 통하여 배치됨과 함께, 상기 제1 및 제2 전기모터(20, 23) 중 한쪽의 로터(29)에 베어링부재(j, t)를 개재하여 지지되는, 청구범위 제2항에 기재된 하이브리드 구동장치(7A)에 있다.
청구범위 제4항에 관련된 발명(예컨대 도 2, 도 3 참조)은, 상기 제1 및 제2 전기모터(20, 23) 중 다른 쪽(20)을, 상기 케이스부재(14)의 상기 1축(13) 상에 설치된 상기 제1 전기모터(20), 상기 동력분배용 플래니터리 기어(21), 상기 제2 전기모터(23), 및 상기 변속장치(22) 중 최전단부(前端部)에 배치한, 청구범위 제1항에 기재된 하이브리드 구동장치(7A)에 있다.
청구범위 제5항에 관련된 발명(예컨대 도 2, 도 3 참조)은, 상기 제1 및 제2 전기모터(20, 23) 중 다른 쪽의 로터(25)를 상기 케이스부재(14)로부터 뻗은 서포트부재(A, B)에 베어링부재(a, b)를 개재하여 지지하고,
상기 입력축(10)은 상기 다른 쪽 로터(25)의 내주 측을 통하여 상기 동력분배용 플래니터리 기어(21)에 연결함과 함께, 상기 다른 쪽 로터(25)에 베어링부재(c, d)를 개재하여 지지된, 청구범위 제4항에 기재된 하이브리드 구동장치(7A)에 있다.
청구범위 제6항에 관련된 발명은, 상기 내연엔진(5)에 가까운 측에서부터 차례로, 상기 제1 전기모터(20), 상기 동력분배용 플래니터리 기어(21), 상기 변속장치(22), 상기 제2 전기모터(23)를 설치하여 이루어지는, 청구범위 제4항에 기재된 하이브리드 구동장치(7A)에 있다.
청구범위 제7항에 관련된 발명(예컨대 도 2, 도 3 참조)은, 상기 입력축(10)을 상기 제1 전기모터(20)의 내주 측을 통하여 상기 제1 회전요소(CR0)에 연결하고, 상기 출력축(12)을 상기 변속장치(22), 상기 제2 전기모터(23)의 내주 측을 통하게 한, 청구범위 제6항에 기재된 하이브리드 구동장치(7A)에 있다.
청구범위 제8항에 관련된 발명(예컨대 도 2, 도 3 참조)은, 상기 동력분배용 플래니터리 기어(21)는, 싱글 피니언 플래니터리 기어로 구성되고, 상기 입력축(10)을 상기 동력분배용 플래니터리 기어(21)의 내주 측을 통하여 상기 싱글 피니언 플래니터리 기어의 캐리어(CR0)의 상기 변속장치(22) 측에 연결하고, 상기 출력축(12)을 상기 싱글 피니언 플래니터리 기어의 링기어(R0)에 상기 동력분배용 플래니터리 기어(21)와 상기 변속장치(22) 사이를 통하여 연결하고, 상기 제1 전기모터(20)의 로터(25)를 상기 싱글 피니언 플래니터리 기어의 선기어(S0)에 연결한, 청구범위 제7항에 기재된 하이브리드 구동장치(7A)에 있다.
청구범위 제9항에 관련된 발명(예컨대 도 4 참조)은, 상기 동력분배용 플래니터리 기어(21)는, 싱글 피니언 플래니터리 기어로 구성되고, 상기 입력축(10)을 상기 제1 전기모터(20)와 상기 동력분배용 플래니터리 기어(21) 사이를 통하여 상기 싱글 피니언 플래니터리 기어의 캐리어(CR0)의 상기 제1 전기모터(20) 측에 연결하고, 상기 출력축(12)을 상기 싱글 피니언 플래니터리 기어의 선기어(S0)에 연결하고, 상기 제1 전기모터(20)의 로터(25)를 링기어(R0)에 연결한, 청구범위 제7항에 기재된 하이브리드 구동장치(7A)에 있다.
청구범위 제10항에 관련된 발명(예컨대 도 5 참조)은, 상기 동력분배용 플래니터리 기어(21)는, 더블 피니언 플래니터리 기어로 구성되고, 상기 입력축(10)을 상기 동력분배용 플래니터리 기어(21)의 내주 측을 통하여 상기 더블 피니언 플래니터리 기어의 링기어(R0)에 연결하고, 상기 출력축(12)을 상기 동력분배용 플래니터리 기어(21)의 외주 측 및 상기 제1 전기모터(20)의 로터(25)와 상기 동력분배용 플래니터리 기어(21) 사이를 통하여 상기 더블 피니언 플래니터리 기어의 캐리어(CR0)의 상기 제1 전기모터(20) 측에 연결하고, 상기 제1 전기모터(20)의 로터(25)를 상기 더블 피니언 플래니터리 기어의 선기어(S0)에 연결한, 청구범위 제7항에 기재된 하이브리드 구동장치(7A)에 있다.
청구범위 제11항에 관련된 발명(예컨대 도 6 참조)은, 상기 동력분배용 플래니터리 기어(21)는, 더블 피니언 플래니터리 기어로 구성되고, 상기 입력축(10)을 상기 제1 전기모터(20)와 상기 동력분배용 플래니터리 기어(21) 사이를 통하여 상기 더블 피니언 플래니터리 기어의 링기어(R0)에 연결하고, 상기 출력축(12)을 상기 더블 피니언 플래니터리 기어의 선기어(S0)에 연결함과 함께,
상기 제1 전기모터(20)의 로터(25)를 상기 동력분배용 플래니터리 기어(21)의 외주 측을 통하여 상기 더블 피니언 플래니터리 기어의 캐리어(CR0)의 상기 변속장치(22) 측에 연결한, 청구범위 제7항에 기재된 하이브리드 구동장치(7A)에 있다.
청구범위 제12항에 관련된 발명(예컨대 도 7 참조)은, 상기 내연엔진(5)에 가까운 측에서부터 차례로, 상기 동력분배용 플래니터리 기어(21), 상기 제1 전기모터(20), 상기 변속장치(22), 상기 제2 전기모터(23)를 설치하여 이루어지는, 청구범위 제1항에 기재된 하이브리드 구동장치(7B)에 있다.
청구범위 제13항에 관련된 발명(예컨대 도 7 참조)은, 상기 출력축(12)을 상기 동력분배용 플래니터리 기어(21), 상기 제1 전기모터(20), 상기 변속장치(22), 상기 제2 전기모터(23)의 내주 측을 통하게 한, 청구범위 제12항에 기재된 하이브리드 구동장치(7B)에 있다.
청구범위 제14항에 관련된 발명(예컨대 도 7 참조)은, 상기 동력분배용 플래니터리 기어(21)는, 싱글 피니언 플래니터리 기어로 구성되고, 상기 입력축(10)을 상기 싱글 피니언 플래니터리 기어의 캐리어(CR0)의 앞쪽에 연결하고, 상기 출력축(12)을 상기 싱글 피니언 플래니터리 기어의 선기어(S0)에 연결하고, 상기 제1 전기모터(20)의 로터(25)를 상기 싱글 피니언 플래니터리 기어의 링기어(R0)에 연결한, 청구범위 제13항에 기재된 하이브리드 구동장치(7B)에 있다.
청구범위 제15항에 관련된 발명(예컨대 도 9 참조)은, 상기 동력분배용 플래니터리 기어(21)는, 싱글 피니언 플래니터리 기어로 구성되고, 상기 입력축(10)을 상기 싱글 피니언 플래니터리 기어의 캐리어(CR0)의 상기 제1 전기모터(20) 측에 연결하고, 상기 출력축(12)을 상기 싱글 피니언 플래니터리 기어의 링기어(R0)에 상기 동력분배용 플래니터리 기어(21)와 상기 제1 전기모터(20) 사이를 통하여 연결하고, 상기 제1 전기모터(20)의 로터(25)를 상기 동력분배용 플래니터리 기어(21)의 외주 측을 통하여 상기 싱글 피니언 플래니터리 기어의 캐리어(CR0)의 앞쪽에 연결한, 청구범위 제13항에 기재된 하이브리드 구동장치(7B)에 있다.
청구범위 제16항에 관련된 발명(예컨대 도 10 참조)은, 상기 동력분배용 플래니터리 기어(21)는, 더블 피니언 플래니터리 기어로 구성되고, 상기 입력축(10)을 상기 더블 피니언 플래니터리 기어의 링기어(R0)에 연결하고, 상기 출력축(12)을 상기 싱글 피니언 플래니터리 기어의 캐리어(CR0)를 상기 입력축(10)과 상기 동력분배용 플래니터리 기어(21) 사이를 통하여 연결하고, 상기 제1 전기모터(20)의 로터(25)를 상기 싱글 피니언 플래니터리 기어의 선기어(S0)에 연결한, 청구범위 제13항에 기재된 하이브리드 구동장치(7B)에 있다.
청구범위 제17항에 관련된 발명(예컨대 도 11 참조)은, 상기 동력분배용 플래니터리 기어(21)는, 더블 피니언 플래니터리 기어로 구성되고, 상기 입력축(10)을 상기 더블 피니언 플래니터리 기어의 링기어(R0)에 연결하고, 상기 출력축(12)을 상기 더블 피니언 플래니터리 기어의 선기어(S0)에 연결하고, 상기 제1 전기모터(20)의 로터(25)를 상기 더블 피니언 플래니터리 기어의 캐리어(CR0)의 상기 제1 전기모터(20)의 로터(25) 측에 연결한, 청구범위 제13항에 기재된 하이브리드 구동장치(7B)에 있다.
청구범위 제18항에 관련된 발명(예컨대 도 12, 도 13 참조)은, 상기 내연엔진(5)에 가까운 측에서부터 차례로, 상기 제2 전기모터(23), 상기 변속장치(22), 상기 동력분배용 플래니터리 기어(21), 상기 제1 전기모터(20)를 설치하여 이루어지는, 청구범위 제4항에 기재된 하이브리드 구동장치(7C)에 있다.
청구범위 제19항에 관련된 발명(예컨대 도 12, 도 13 참조)은, 상기 입력축(10)을 상기 제2 전기모터(23), 상기 변속장치(22)의 내주 측을 통하여 상기 제1 회전요소(R0)에 연결하고, 상기 출력축(12)을 상기 동력분배용 플래니터리 기어(21), 상기 제1 전기모터(20)의 내주 측을 통하게 함과 함께, 상기 변속장치(22)의 출력요소(CR1)를 상기 동력분배용 플래니터리 기어(21)의 외주 측을 통하여 상기 출력축(12)에 연결한, 청구범위 제18항에 기재된 하이브리드 구동장치(7C)에 있다.
청구범위 제20항에 관련된 발명(예컨대 도 12, 도 13 참조)은, 상기 동력분배용 플래니터리 기어(21)는, 더블 피니언 플래니터리 기어로 구성되고, 상기 입력축(10)을 상기 변속장치(22)와 상기 동력분배용 플래니터리 기어(21) 사이를 통하여 상기 더블 피니언 플래니터리 기어의 링기어(R0)에 연결하고, 상기 출력축(12)을 상기 동력분배용 플래니터리 기어(21)의 내주 측을 통하여 상기 더블 피니언 플래니터리 기어의 캐리어(CR0)의 상기 변속장치(22) 측에 연결하고, 상기 제1 전기모터(20)의 로터(25)를 상기 더블 피니언 플래니터리 기어의 선기어(S0)에 연결하고, 상기 변속장치(22)의 출력요소(CR1)를 상기 동력분배용 플래니터리 기어(21)의 외주 측을 통하여 상기 더블 피니언 플래니터리 기어의 캐리어(CR0)의 상기 제1 전기모터(20) 측에 연결한, 청구범위 제19항에 기재된 하이브리드 구동장치(7C)에 있다.
청구범위 제21항에 관련된 발명(예컨대 도 14 참조)은, 상기 내연엔진(5)에 가까운 측에서부터 차례로, 상기 제1 전기모터(20), 상기 변속장치(22), 상기 동력분배용 플래니터리 기어(21), 상기 제2 전기모터(23)를 설치하여 이루어지는, 청구범위 제4항에 기재된 하이브리드 구동장치(7D)에 있다.
청구범위 제22항에 관련된 발명은, 상기 입력축(10)을 상기 제1 전기모터(20), 상기 변속장치(22), 상기 동력분배용 플래니터리 기어(21)의 내주 측을 통하여 상기 제1 회전요소(R0)에 연결하고, 상기 출력축(12)을 상기 제2 전기모터(23)의 내주 측을 통하게 함과 함께, 상기 변속장치(22)의 출력요소(CR1)를 상기 동력분배용 플래니터리 기어(21)의 외주 측을 통하여 상기 출력축(12)에 연결하고, 상기 제2 전기모터(23)의 로터(29)를 상기 동력분배용 플래니터리 기어(21)의 외주 측을 통하여 상기 변속장치(22)의 입력요소(S1)에 연결한, 청구범위 제21항에 기재된 하이브리드 구동장치(7D)에 있다.
청구범위 제23항에 관련된 발명(예컨대 도 14 참조)은, 상기 동력분배용 플래니터리 기어(21)는, 더블 피니언 플래니터리 기어로 구성되고, 상기 입력축(10)을 상기 동력분배용 플래니터리 기어(21)와 상기 제2 전기모터(23) 사이를 통하여 상기 더블 피니언 플래니터리 기어의 링기어(R0)에 연결하고, 상기 출력축(12)을 상기 동력분배용 플래니터리 기어(21)의 외주 측을 통하여 상기 더블 피니언 플래니터리 기어의 캐리어(CR0)의 상기 변속장치(22) 측에 연결하고, 상기 제1 전기모터(20)의 로터(25)를 상기 변속장치(22)의 내주 측을 통하여 상기 더블 피니언 플래니터리 기어의 선기어(S0)에 연결하고, 상기 변속장치(22)의 출력요소를 상기 더블 피니언 플래니터리 기어의 캐리어(CR1)의 상기 변속장치(22) 측에 연결한, 청구범위 제22항에 기재된 하이브리드 구동장치(7D)에 있다.
청구범위 제24항에 관련된 발명(예컨대 도 2 내지 도 14 참조)은, 상기 변속장치(22), 플래니터리 기어를 가지고서 이루어지는, 청구범위 제1항 내지 제23항 중 어느 한 항에 기재된 하이브리드 구동장치(7A, 7B, 7C, 7D)에 있다.
청구범위 제25항에 관련된 발명은, 상기 변속장치(22)는, 적어도 4개의 변속요소를 가짐과 함께, 제1 변속요소(S1)를 상기 제2 전기모터(23)의 로터(29)에 연결하고, 제2 변속요소(CR1)를 상기 출력축(12)에 연결하고, 제3, 제4 변속요소(R1, S2)를 각각 케이스에 고정 가능한 브레이크요소(B1, B2)를 가지는, 청구범위 제24항에 기재된 하이브리드 구동장치(7A, 7B, 7C, 7D)에 있다.
청구범위 제26항에 관련된 발명(예컨대 도 2 내지 도 14 참조)은, 상기 변속장치(22)의 플래니터리 기어는, 라비뇨식(Ravigneaux type) 플래니터리 기어로 구성되고, 상기 라비뇨식 플래니터리 기어의 캐리어(CR1)를 상기 출력축(12)에 연결한, 청구범위 제24항에 기재된 하이브리드 구동장치(7A, 7B, 7C, 7D)에 있다.
청구범위 제27항에 관련된 발명은, 상기 제1 및 제2 전기모터(20, 23) 중 한쪽은, 상기 동력분배용 플래니터리 기어(21), 및 상기 변속장치(22)보다 무거운 중량물인, 청구범위 제1항 내지 제26항 중 어느 한 항에 기재된 하이브리드 구동장치(7)에 있다.
청구범위 제28항에 관련된 발명(예컨대 도 15 참조)은, 상기 제1 및 제2 전기모터(20, 23) 중 상기 최후단부(後端部)에 배치된 전기모터(23)의 로터(29)는 양측을 상기 케이스부재(14)로부터 뻗은 서포트부재(D, E)에 베어링부재(r, s)를 개재하여 지지되고, 상기 마운트부(14c)는 앞쪽의 상기 서포트부재(D)와 뒷쪽의 상기 서포트부재(E) 사이에 설치된, 청구범위 제1항에 기재된 하이브리드 구동장치(7)에 있다.
청구범위 제29항에 관련된 발명(예컨대 도 16 참조)은, 상기 제1 및 제2 전기모터(20, 23) 중 상기 최후단부(後端部)에 배치된 전기모터(23)의 로터(29)는 양측을 상기 케이스부재(14)로부터 뻗은 서포트부재(D, E)에 베어링부재(r, s)를 개재하여 지지되고, 상기 마운트부(14c)는, 상기 케이스부재(14)에 있어서의, 상기 서포트부재(D, E) 중 뒷쪽의 서포트부재(D, E)보다도 뒷쪽에 위치하는 부분에 설치된, 청구범위 제1항에 기재된 하이브리드 구동장치(7)에 있다.
청구범위 제30항에 관련된 발명(예컨대 도 1 참조)은, 내연엔진(5), 하이브리드 구동수단과, 상기 하이브리드 구동수단으로부터의 구동력이 전달되는 구동차륜(3, 3)으로서의 후륜(後輪),을 구비한 자동차(1)에 있어서, 상기 하이브리드 구동수단이, 청구범위 제1항 내지 제29항 중 어느 한 항에 기재된 하이브리드 구동장치(7A, 7B, 7C, 7D)이고, 상기 하이브리드 구동장치(7A, 7B, 7C, 7D)는, 상기 내연엔진(5) 측이 차체(車體)(4)에 있어서의 앞쪽에 배치됨과 함께, 상기 1축(13) 상의 입력축(10)과 출력축(12)이 전후방향을 향하여, 프로펠러 샤프트(propeller shaft)(16)와 거의 동일 축선 상에 배치되는, 것을 특징으로 하는 자동차(1)에 있다.
그리고, 상기 괄호 안의 부호는, 도면과 대조하기 위한 것이지만, 이것에 의해서 청구범위의 구성에 하등 영향을 미치는 것은 아니다.
청구범위 제1항의 발명에 의하면, 케이스부재 전단부의 연결부를 내연엔진에 연결함과 함께, 케이스부재 후단부의 마운트부를 개재하여 차체에 장착하고, 또한 중량물인 제1 및 제2 전기모터 중 한쪽을, 케이스부재의 1축 상에 설치된 제1 전기모터, 동력분배용 플래니터리 기어, 제2 전기모터, 및 변속장치 중 최후단부에 배치함으로써, 마운트부를 중점(中點)으로 하는 벤딩 모멘트(bending moment)를 작게 할 수 있고, 더욱이, 엔진을 차체에 지지하는 마운트와 하이브리드 구동장치의 마운트부의 거리를 길게 할 수 있기 때문에, 케이스부재에 발생하는 진동을 억제함과 함께, 케이스부재로부터 차체에 전달되는 진동을 저감할 수 있다.
청구범위 제2항의 발명에 의하면, 제1 및 제2 전기모터 중 최후단부에 배치된 전기모터의 로터는 양측을 상기 케이스부재로부터 뻗은 서포트부재에 베어링부재를 개재하여 지지함으로써, 로터의 지지 정밀도가 향상되므로, 스테이터와 로터 사이의 갭을 작게 할 수 있어서, 전기모터의 출력을 향상시킬 수 있다. 더욱이, 마운트부를 서포트부재 중 뒷쪽의 서포트부재와 축방향으로 겹치는 위치에 설치함으로써, 로터의 지지 강성(剛性)을 향상할 수 있으므로, 더욱 케이스부재에 발생하는 진동을 억제함과 함께, 케이스부재로부터 차체에 전달되는 진동을 저감할 수 있다.
청구범위 제3항의 발명에 의하면, 출력축을, 제1 및 제2 전기모터 중 한쪽의 내주를 통하여 배치함과 함께, 제1 및 제2 전기모터 중 한쪽 로터에 베어링부재를 개재하여 지지함으로써, 출력축이 전기모터의 내주를 통하게 함으로써, 축길이가 길어졌다 하더라도, 서포트부재에 의해서 확실하게 지지되는 로터에 의해서 지지할 수 있어서, 출력축의 지지를 확실하게 할 수 있으므로, 출력축의 강성 확보에 의한 대경(大徑)화를 억제할 수 있어서, 하이브리드 구동장치를 소경(小徑)화할 수 있다.
청구범위 제4항의 발명에 의하면, 중량물인 제1 및 제2 전기모터 중 한쪽을 최후단부에, 다른 쪽을 최전단부에 배치함으로써, 중량물인 제1 및 제2 전기모터를 각각 하이브리드 구동장치의 마운트부 및 엔진을 지지하는 마운트에 가장 근접하여 배치할 수 있으므로, 보다 한층 케이스부재에 발생하는 진동을 억제함과 함께, 케이스부재로부터 차체에 전달되는 진동을 저감할 수 있다. 또한, 다른 쪽의 전기모터의 직경을 크게 설정할 수 있으므로, 다른 쪽의 전기모터의 축길이를 짧게 할 수 있기 때문에, 하이브리드 구동장치의 축길이를 짧게 할 수 있다.
청구범위 제5항의 발명에 의하면, 제1 및 제2 전기모터 중 다른 쪽 로터를 케이스부재로부터 뻗은 서포트부재에 베어링부재를 개재하여 지지하고, 입력축을 다른 쪽 로터의 내주를 통하여 동력분배용 플래니터리 기어 유닛에 연결함과 함께, 다른 쪽 로터에 베어링을 개재하여 지지함으로써, 입력축이 다른 쪽 로터의 내주를 통하게 함으로써 뻗지만, 입력축을 다른 쪽 로터를 개재하여 케이스부재에 확실하게 지지할 수 있어서, 입력축의 강성 확보에 의한 대경화를 억제할 수 있어서, 하이브리드 구동장치를 소경화할 수 있다.
청구범위 제6항의 발명에 의하면, 내연엔진에 가까운 측에서부터 차례로, 제1 전기모터, 동력분배용 플래니터리 기어, 변속장치, 제2 전기모터를 설치함으로써, 제2 및 제1 전기모터를 하이브리드 구동장치의 전단, 및 후단에 설치함으로써 케이스부재에 발생하는 진동을 억제할 수 있으면서, 제1 및 제2 전기모터에 각각 동력분배용 플래니터리 기어, 변속장치를 인접하여 설치함으로써, 다중축화(多重軸化)하지 않고 하이브리드 구동장치를 달성할 수 있으므로, 하이브리드 구동장치를 소형화할 수 있다.
그리고, 청구범위 제7항 내지 제11항에 관련된 발명과 같이, 제1 전기모터, 동력분배용 플래니터리 기어, 제2 전기모터, 변속장치를 연결함으로써, 복잡하게 배치하지 않고, 청구범위 제6항의 발명을 달성할 수 있다.
청구범위 제12항의 발명에 의하면, 내연엔진에 가까운 측에서부터 차례로, 동력분배용 플래니터리 기어, 제1 전기모터, 변속장치, 제2 전기모터를 설치함으로써, 중량물인 제2 전기모터를 후단부에 배치함으로써 케이스부재에 발생하는 진동을 억제하면서, 제1 및 제2 전기모터에 각각 동력분배용 플래니터리 기어, 변속장치를 인접하여 설치함으로써, 다중축화(多重軸化)하지 않고 하이브리드 구동장치를 달성할 수 있다. 제1 전기모터의 앞쪽에는 동력분배용 플래니터리 기어만 배치되므로, 변속장치와 비교하여 동력분배용 플래니터리 기어의 축길이가 짧으므로, 제1 전기모터도 확실하게 지지할 수 있다.
그리고, 청구범위 제13항 내지 제17항에 관련된 발명과 같이, 제1 전기모터, 동력분배용 플래니터리 기어, 제2 전기모터, 변속장치를 연결함으로써, 복잡하게 배치하지 않고, 청구범위 제12항의 발명을 달성할 수 있다.
청구범위 제18항의 발명에 의하면, 내연엔진에 가까운 측에서부터 차례로, 제2 전기모터, 변속장치, 동력분배용 플래니터리 기어, 제1 전기모터를 설치함으로써, 제1 전기모터보다 고출력이 필요하게 되는 제2 전기모터를 최전단부에 설치할 수 있으므로, 제2 전기모터의 대경화로 하이브리드 구동장치의 축길이를 보다 한층 짧게 하면서, 제1 및 제2 전기모터를 하이브리드 구동장치의 전단, 및 후단에 설치함으로써 케이스부재에 발생하는 진동을 억제할 수 있다.
그리고, 청구범위 제19항, 제20항에 관련된 발명과 같이, 제1 전기모터, 동력분배용 플래니터리 기어, 제2 전기모터, 변속장치를 연결함으로써, 복잡하게 배치하지 않고, 청구범위 제4항의 발명을 달성할 수 있다.
청구범위 제21항의 발명에 의하면, 내연엔진에 가까운 측에서부터 차례로, 제1 전기모터, 변속장치, 동력분배용 플래니터리 기어, 제2 전기모터를 설치함으로써, 케이스부재에 발생하는 진동을 억제할 수 있다.
그리고, 청구범위 제22항, 제23항에 관련된 발명과 같이, 제1 전기모터, 동력분배용 플래니터리 기어, 제2 전기모터, 변속장치를 연결함으로써, 복잡하게 배치하지 않고, 청구범위 제5항의 발명을 달성할 수 있다.
청구범위 제24항의 발명에 의하면, 변속장치를 플래니터리 기어 유닛으로 구성하고 있기 때문에, 1축 상에 변속장치를 설치할 수 있으므로, 하이브리드 구동장치를 소경화할 수 있다.
청구범위 제25항의 발명에 의하면, 변속장치는 적어도 4개의 변속요소를 가지고, 제1 변속요소를 제2 전기모터의 로터에 연결하고, 제2 변속요소를 출력축에 연결하고, 제3, 제4 변속요소를 각각 케이스에 고정 가능한 브레이크요소를 가지므로, 브레이크만 설치하기만 하면 적어도 제2 전기모터의 로터의 회전속도를 2단계로 감속할 수 있다. 여기서, 클러치를 이용하여 변속하는 경우, 클러치의 유압서보에 기름을 공급하므로, 일반적으로 클러치의 유압서보는 중심축 상에 설치되고, 더욱이 회전부재 사이의 기름누출방지를 위해서 복수의 실 링(seal ring)이 이용된다. 이에 반하여, 브레이크의 유압서보는 케이스에 설치할 수 있기 때문에, 클러치와 같이 실 링은 불필요함과 함께, 중심축 상에 설치할 필요도 없다. 따라서, 브레이크만으로 2단의 변속단을 구성함으로써, 하이브리드 구동장치의 축길이를 단축할 수 있으므로, 케이스 강성이 향상됨과 함께, 실 링의 감소에 의해서 효율도 향상시킬 수 있다.
청구범위 제26항의 발명에 의하면, 변속장치의 플래니터리 기어는, 라비뇨식 플래니터리 기어로 구성된다. 라비뇨식 플래니터리 기어는 2개의 플래니터리 기어의 캐리어를 공통화할 수 있기 때문에, 변속장치의 축길이를 단축할 수 있다. 더욱이, 캐리어를 출력축에 연결함으로써, 2개의 플래니터리 기어의 캐리어를 공통화함으로써 캐리어가 대형화되지만, 캐리어를 출력축에 연결함으로써, 캐리어의 지지를 확실하게 할 수 있으므로, 변속장치의 회전에 의한 진동을 억제할 수 있다.
청구범위 제28항의 발명에 의하면, 제1 및 제2 전기모터 중 최후단부에 배치된 전기모터의 로터는 양측을 상기 케이스부재로부터 뻗은 서포트부재에 베어링부재를 개재하여 지지함으로써, 로터의 지지 정밀도가 향상하므로, 스테이터와 로터 사이의 갭을 작게 할 수 있어서, 전기모터의 출력을 향상시킬 수 있다. 더욱이, 마운트부를 2개의 서포트부재 사이, 즉 최후단부에 배치된 전기모터와 오버랩하는 위치에 설치함으로써, 이 마운트부가 중량물인 전기모터의 중심(重心)에 가까운 위치이므로, 케이스부재의 진동이 억제되어, 파워 트레인 공진(共振)이나 실내음에 대하여 우위(優位)의 것이 된다.
청구범위 제29항의 발명에 의하면, 제1 및 제2 전기모터 중 최후단부에 배치된 전기모터의 로터는 양측을 상기 케이스부재로부터 뻗은 서포트부재에 베어링부재를 개재하여 지지함으로써, 로터의 지지 정밀도가 향상하므로, 스테이터와 로터 사이의 갭을 작게 할 수 있어서, 전기모터의 출력을 향상시킬 수 있다. 더욱이, 마운트부를 뒷쪽의 서포트부재보다도 더욱 뒷쪽에 설치함으로써, 마운트부를 케이스부재에 있어서의 소경(小徑)의 부분에 설정하는 것이 가능하게 된다. 이로써, 차체에 대하여, 하이브리드 구동장치의 보다 콤팩트한 탑재가 가능하게 된다.
청구범위 제30항의 발명은, 본 발명에 관련된 하이브리드 구동장치를 탑재한 FR 타입의 자동차에 대한 것으로서, 본 자동차에 의하면, 하이브리드 구동장치에서 발생하는 진동이 억제되기 때문에, 하이브리드 구동장치의 진동에 기인하는 진동이 저감되므로, 차체 등을 통하여 탑승자에게 전달되는 진동이 적어진다.
도 1은, 본 발명에 관련된 하이브리드 구동장치가 탑재된, 본 발명에 관련된 자동차를 모식적으로 나타낸 평면도이다.
도 2는, 실시형태 1의 하이브리드 구동장치를 나타낸 구조선도이다.
도 3은, 실시형태 1의 하이브리드 구동장치의 구성을 나타낸 종단면도이다.
도 4는, 실시형태 1의 하이브리드 구동장치의 변형예 1을 나타낸 구조선도이다.
도 5는, 실시형태 1의 하이브리드 구동장치의 변형예 2를 나타낸 구조선도이다.
도 6은, 실시형태 1의 하이브리드 구동장치의 변형예 3을 나타낸 구조선도이다.
도 7은, 실시형태 2의 하이브리드 구동장치를 나타낸 구조선도이다.
도 8은, 실시형태 2의 하이브리드 구동장치의 구성을 나타낸 종단면도이다.
도 9는, 실시형태 2의 하이브리드 구동장치의 변형예 1을 나타낸 구조선도이다.
도 10은, 실시형태 2의 하이브리드 구동장치의 변형예 2를 나타낸 구조선도이다.
도 11은, 실시형태 2의 하이브리드 구동장치의 변형예 3을 나타낸 구조선도이다.
도 12는, 실시형태 3의 하이브리드 구동장치를 나타낸 구조선도이다.
도 13은, 실시형태 3의 하이브리드 구동장치의 구성을 나타낸 종단면도이다.
도 14는, 실시형태 4의 하이브리드 구동장치를 나타낸 구조선도이다.
도 15는, 실시형태 5의 하이브리드 구동장치를 나타낸 구조선도이다.
도 16은, 실시형태 6의 하이브리드 구동장치를 나타낸 구조선도이다.
이하, 도면을 따라서, 본 발명의 실시형태에 대하여 설명한다. 그리고, 각 도면에 있어서 동일 부호를 부여한 것은, 동일 구성 또는 작용을 이루는 것이며, 이들에 대한 중복설명은 적절하게 생략하는 것으로 한다.
<실시형태 1>
도 1에, 본 발명에 관련된 자동차, 즉 본 발명에 관련된 하이브리드 구동장치를 탑재한 자동차(1)의 일례를 나타낸다. 동 도면에 나타낸 자동차(1)는, FR(프론트 엔진ㆍ리어 드라이브) 타입의 자동차로서, 동 도면은 그 개략 구성을 모식적으로 나타낸 평면도이다. 그리고, 실제 자동차에 있어서는, 동 도면 중 화살표 F방향이 앞쪽, 화살표 R방향이 뒷쪽이 된다.
동 도면에 나타낸 자동차(1)는, 좌우 전륜(前輪)(2, 2) 및 구동차륜이 되는 좌우 후륜(3, 3)에 의해서 지지된 차체(4)를 구비하고 있다. 차체(4)에 있어서의 전방부에는, 내연엔진(5)이, 그 출력축인 크랭크축(6)을 전후방향을 향한 상태로 러버 마운트(rubber mount)(미도시)를 개재하여 탑재되어 있다. 그리고, 동 도면에서는, 크랭크축의 후방돌출부로 이루어지는 출력축을 크랭크축(6)으로서 도시하고 있다. 내연엔진(5)의 후단에는, 하이브리드 구동장치(7)가 연결되어 있다.
하이브리드 구동장치(7)는, 내연엔진(5)의 크랭크축(6)에 댐퍼장치(8)를 개재하여 접속된 입력축(10)과, 제1 전기모터(20), 동력분배용 플래니터리 기어(21), 변속장치(22), 제2 전기모터(23)(도 2 참조)와, 구동력을 출력하는 출력축(12)을 가지고 있다. 여기서, 입력축(10)과 출력축(12)은, 입력축(10)이 앞쪽, 출력축(12)이 뒷쪽에 배치됨과 함께, 1축(13) 상에 설치되어 있다. 이들 입력축(10) 및 출력축(12)은, 차체(4)에 대하여 전후방향을 향하여 배치되어 있고, 상술한 제1 전기모터(20), 동력분배용 플래니터리 기어(21), 변속장치(22), 제2 전기모터(23)와 함께, 전후방향으로 긴 케이스부재(14) 내에 수납되어 있다. 그리고, 하이브리드 구동장치(7)에 대해서는 나중에 상술한다.
하이브리드 구동장치(7)의 출력축(12)은, 상술한 케이스부재(14)의 후단으로부터 돌출되어 더욱 후방으로 뻗고, 플랙시블 커플링(flexible coupling; 15) 및 공지(公知)의 프로펠러 샤프트(propeller shaft; 16)(실제로는 유니버설 조인트, 센터 베어링 등을 가지지만, 도시는 생략하고 있다)를 개재하여 차동장치(17)에 연결되어 있다. 더욱이, 이 차동장치(17)는 왼쪽의 구동축(18L), 오른쪽의 구동축(18R)을 개재하여 상술한 좌우 후륜(3, 3)에 연결되어 있다.
상술한 구성의 자동차(1)에 있어서는, 내연엔진(5)에서 발생된 동력은, 하이브리드 구동장치(7)의 입력축(10)에 입력되고, 후술하는 제1 전기모터(20), 동력분배용 플래니터리 기어(21), 변속장치(22), 제2 전기모터(23)에 의해서 조정되어서 출력축(12)으로부터 출력된다. 그리고, 조정된 동력이 프로펠러 샤프트(16) 등을 개재하여 구동차륜인 좌우의 후륜(3, 3)에 전달되도록 되어 있다.
다음으로, 도 1에 나타낸 자동차(1)에 탑재되는 본 발명에 관련된 하이브리드 구동장치(7)의 일례로서, 본 실시형태에 관련된 하이브리드 구동장치(7A)에 대 하여 설명한다. 우선, 도 2의 구조선도를 참조하여 하이브리드 구동장치(7A) 전체의 개략에 대하여 설명하고, 계속해서, 도 3을 참조하여 구체적인 구성에 대하여 상술한다. 그리고, 이들의 도면에 있어서는, 화살표 F방향이 차체의 앞쪽(내연엔진 측), 또한 화살표 R방향이 차체의 뒷쪽(차동장치 측)으로 되어 있다.
도 2에 나타낸 바와 같이, 하이브리드 구동장치(7A)는, 도 1에 있어서의 내연엔진(5)에 가까운 측에서부터 차례로, 즉 앞쪽부터 뒷쪽에 걸쳐서 차례로 제1 전기모터(20), 동력분배용 플래니터리 기어(21), 변속장치(22), 제2 전기모터(23)를 구비하고 있다. 이들은, 모두 케이스부재(14)(도 1 참조)의 내측에 수납됨과 함께, 1축(13)의 주위에 정렬하여 설치되어 있다. 이하, 제1 전기모터(20)로부터 제2 전기모터(23)의 순서로 설명한다.
제1 전기모터(20)는, 케이스부재(도 1 참조)(14)에 고정된 스테이터(24)와, 이 스테이터(24)의 내경 측(그리고, 이하의 설명에서는, 케이스부재(14)의 직경방향의 위치에 대하여, 1축(13)에 가까운 측을 내경측, 먼 측을 외경측이라고 한다.)에 있어서 회전 가능하게 지지된 로터(25),를 가지고 있다. 이 제1 전기모터(20)는, 그 로터(25)가, 다음에 설명하는 동력분배용 플래니터리 기어(21)의 선기어(S0)에 연결되어 있다. 이와 같은 제1 전기모터(20)는, 주로, 선기어(S0)를 개재하여 입력되는 동력에 근거하여 발전을 행하고, 인버터(미도시)를 개재하여 제2 전기모터(23)를 구동하거나, HV 배터리(하이브리드 구동용 배터리: 미도시)에 대하여 충전을 행하는 것이다.
동력분배용 플래니터리 기어(21)는, 입력축(10)에 대하여 동축 형상으로 배 치된 싱글 피니언 플래니터리 기어에 의해서 구성되어 있다. 동력분배용 플래니터리 기어(21)는, 복수의 피니언(P0)을 지지하는 캐리어(제1 회전요소)(CR0)와, 이 피니언(P0)에 각각 맞물리는 선기어(제2 회전요소)(S0) 및 링기어(제3 회전요소)(R0),를 가지고 있다. 이 동력분배용 플래니터리 기어(21)는, 그 캐리어(CR0)가 입력축(10)에 연결되고, 또한 선기어(S0)가 제1 전기모터(20)의 로터(25)에 연결되며, 더욱이 링기어(R0)가 출력축(12)에 연결되어 있다. 이와 같은 동력분배용 플래니터리 기어(21)는, 입력축(10)을 개재하여 캐리어(CR0)에 입력된 동력을, 제1 전기모터(20)의 회전제어에 근거하여, 선기어(S0)를 개재하여 제1 전기모터(20) 측과, 링기어(R0)를 개재하여 출력축(12) 측으로 분배하는 것이다. 그리고, 제1 전기모터(20)에 분배된 동력은 발전용으로, 한편, 출력축(12)에 분배된 동력은 자동차(1)의 구동용으로 제공된다.
변속장치(22)는, 1개의 더블 피니언 플래니터리 기어와, 그 피니언을 공통으로 하는 싱글 피니언 플래니터리 기어로 이루어지는, 이른바 라비뇨 타입의 플래니터리 기어 유닛(27)을 가지고 있고, 더욱이 제1 브레이크(B1)와, 제2 브레이크(B2)를 가지고 있다. 이 중 플래니터리 기어 유닛(27)은, 2개의 선기어(S1, S2)와, 피니언(P1) 및 피니언(공통의 롱 피니언)(P2)을 지지하는 캐리어(CR1)와, 링기어(R1)에 의해서 구성되어 있고, 2개의 피니언(P1, P2) 중, 피니언(P1)은 선기어(S1)와 링기어(R1)에 맞물리고, 또한 공통의 롱 피니언인 피니언(P2)은 선기어(S2)와 피니언(P1)에 맞물려 있다. 이 플래니터리 기어 유닛(27)은, 그 링기어(R1)가 제1 브레이크(B1)에 연결되고, 또한 선기어(S2)가 제2 브레이크(B2)에 연결되어 있다. 변속 장치(22) 전체로서는, 입력부재가 되는 선기어(S1)가, 다음에 설명하는 제2 전기모터(23)의 로터(29)에 접속되고, 또한 출력부재가 되는 캐리어(CR1)가, 상술한 동력분배용 플래니터리 기어(21)의 링기어(R0)와 마찬가지로, 출력축(12)에 연결되어 있다. 이 변속장치(22)는, 후술하는 바와 같이, 제1, 제2 브레이크(B1, B2) 중 한쪽을 맞물리고 또한 다른 쪽을 개방하고, 또한 이와 반대로 한쪽을 개방하고 또한 다른 쪽을 맞물림으로써, 감속비가 다른 2단의 감속단으로 절환될 수 있도록 되어 있다. 즉, 변속장치(22)는, 다음에 설명하는 제2 전기모터(23)로부터 선기어(S1)를 개재하여 입력된 동력의 크기를 변경하여, 캐리어(CR1)를 개재하여 출력축(12)에 전달하도록 되어 있다.
제2 전기모터(23)는, 상술한 제1 전기모터(20), 동력분배용 플래니터리 기어(21), 변속장치(22), 제2 전기모터(23) 중 가장 후방에, 즉 내연엔진(5)으로부터 가장 먼 위치에 배치되어 있다. 제2 전기모터(23)는, 케이스부재(도 1 참조)(14)에 고정된 스테이터(28)와, 이 스테이터(28)의 내경 측에 있어서 회전 가능하게 지지된 로터(29),를 가지고 있다. 이 제2 전기모터(23)는, 그 로터(29)가, 상술한 변속장치(22)의 선기어(S1)에 연결되어 있다. 이 제2 전기모터(23)는, 상술한 제1 전기모터(20)와 마찬가지로, 인버터를 개재하여 HV 배터리에 접속되어 있다. 그러나, 그 주된 기능은 다르다. 즉, 제2 전기모터(23)는, 제1 전기모터(20)가 주로 발전용으로 사용되는 것과는 달리, 주로 자동차(1)의 동력(구동력)을 어시스트하도록 구동모터로서 기능한다. 단, 브레이크시(時) 등에는 제너레이터로서 기능하여, 차량관성력을 전기에너지로서 회생하도록 되어 있다.
여기서, 상술한 제1 전기모터(20), 동력분배용 플래니터리 기어(21), 변속장치(22), 제2 전기모터(23) 중, 제1 및 제2 전기모터(20, 23)는, 동력분배용 플래니터리 기어(21)나 변속장치(22)와 비교하여 중량이 무거운, 이른바 중량물로 되어 있다. 그리고, 본 실시형태에 있어서는, 도 2에 나타낸 바와 같이, 그 중량물의 하나인 제2 전기모터(23)가, 제1 전기모터(20), 동력분배용 플래니터리 기어(21), 변속장치(22), 제2 전기모터(23) 중 가장 후방, 즉 내연엔진(5)로부터 가장 먼 위치에 배치되어 있다.
그리고, 도 2의 구조선도를 참조하여 설명한 하이브리드 구동장치(7A)의 작용ㆍ효과에 대해서는, 도 3을 참조하여, 하이브리드 구동장치(7A)의 구체적인 구성을 상술한 후에 설명한다.
도 3은, 하이브리드 구동장치(7A)의 1축(13)을 포함하는 종단면 중, 상반부를 나타내고 있다.
동 도면에 나타낸 하이브리드 구동장치(7A)는, 1축(13) 상에 배치된 입력축(10)과 출력축(12)과, 이 1축(13)의 주위에 설치된 제1 전기모터(20), 동력분배용 플래니터리 기어(21), 변속장치(22), 제2 전기모터(23)를 구비하고 있다. 이들은, 모두 입력축(10) 및 출력축(12)과 함께 케이스부재(14) 내에 수납되어 있다. 단, 출력축(12) 후단측의 일부(후단연결부(12a))는, 케이스부재(14)로부터 후방으로 돌출되어 있다.
케이스부재(14)는, 조립성 등을 고려하여, 1축(13)을 따라서 전후방향으로 복수로 분할된 부분을 각각 접합면에서 접합시켜서 일체로 구성되어 있다. 예컨대, 접합면(H)의 하나는, 제2 전기모터(23)의 전방부 근방에 위치하고 있다. 그리고, 다른 접합면에 대해서는 도시를 생략하고 있다. 이 케이스부재(14)에는, 전후방향이 다른 위치에 복수의 격벽(隔璧), 즉 앞쪽에서부터 차례로, 서포트부재로서의 격벽(A, B, C, D, E)이 형성되어 있다. 이들 격벽(A∼E) 중, 격벽(A, E)은, 각각 케이스부재(14)의 전단 및 후단 근방에 배치된 것이고, 격벽(A, E) 사이의 케이스 내 공간은, 격벽(B, C, D)에 의해서, 1축(13)을 따라서 전후방향으로 4개의 공간으로 분할되어 있다. 이들 격벽(A∼E)은, 케이스부재(14)의 강도(强度) 멤버로서 작용하는 이외에, 각 베어링(a∼v)(후술)의 지지나, 유압실(40, 45)(후술)의 형성에 제공된다.
상술한 제1 전기모터(20), 동력분배용 플래니터리 기어(21), 변속장치(22), 제2 전기모터(23)는, 각각 격벽(A∼E)에 의해서 4분할된 공간 내에 수납되어 있다. 즉, 제1 전기모터(20)는 격벽(A, B) 사이에, 또한 동력분배용 플래니터리 기어(21)는 격벽(B, C) 사이에, 더욱이 변속장치(22)는 격벽(C, D) 사이에, 그리고 제2 전기모터(23)는 격벽(D, E) 사이에 각각 수납되어 있다. 이하, 제1 전기모터(20)에서부터 차례로 상술한다.
제1 전기모터(20)는, 예컨대 교류 영구자석 동기형(브러시리스 DC 모터)에 의해서 구성되어 있고, 입력축(10)의 외경 측에 이와 동축 형상으로 배치되어 있다. 제1 전기모터(20)는, 케이스부재(14)의 내주면에 고정된 스테이터(24)와, 이 스테이터(24)의 내경 측에 소정 에어 갭(G1)을 두고 회전 가능하게 설치된 로터(25)를 가지고 있다. 로터(25)는, 그 내경 측이 원통 형상으로 형성되어 있고, 이 원통 형상 부분에 있어서의 전방부의 외주면과 후방부의 외주면에는 각각 단부(段部)(30, 31)가 형성되어 있다. 로터(25)는, 이들 단부(30, 31)와 격벽(A, B) 사이에 전후방향으로 위치결정된 상태로 끼워진 베어링(a, b)을 개재하여, 케이스부재(14)에 의해서, 회전 가능하게 지지되어 있다. 또한 원통 형상 부분의 후단에는, 후술하는 동력분배용 플래니터리 기어(21)의 선기어(S0)가 고정되어 있다. 입력축(10)은, 베어링(a, b)에 축방향으로 겹치는 위치에 설치된 베어링(c, d)에 의해서 로터(25)에 지지되고, 선기어(S0)는, 입력축(10)의 외주면에 고정된 베어링(d, c)을 개재하여, 입력축(10)에 의해서 상대회전 가능하게 지지되어 있다. 또한 베어링(e)은, 선기어(S0)의 기어부에 대응하는 위치에 배치되어 있다. 이와 같이, 제1 전기모터(20)는, 로터(25)가 격벽(A, B)에 고정된 베어링(a, b)에 의해 케이스부재(14)에 의해서 회전 가능하게 지지되어 있으므로, 로터(25)의 전후방향 및 직경방향의 위치가 정밀도 좋게 확보되고, 따라서 예컨대, 케이스부재(14)를 상하방향 혹은 좌우방향으로 만곡(彎曲)시키려 하는 힘이 작용했을 경우이더라도, 스테이터(24)와 로터(25) 사이에 소정 에어 갭(G1)을 정밀도 좋게 유지할 수 있다. 그리고, 상술한 바와 같이, 제1 전기모터(20)는, 인버터를 개재하여 HV 배터리에 접속되어 있다. 이와 같은 구성의 제1 전기모터(20)의 주된 기능은, 다음에 설명하는 동력분배용 플래니터리 기어(21)의 선기어(S0)에 분배된 동력에 근거하여 발전을 행하고, 인버터를 개재하여 제2 전기모터(23)를 구동하거나, HV 배터리에 충전하는 것에 있다.
동력분배용 플래니터리 기어(21)는, 케이스부재(14)의 격벽(B, C) 사이에 설 치되어 있다. 동력분배용 플래니터리 기어(21)는, 상술한 바와 같이, 입력축(10)에 대하여 동축 형상으로 배치된 싱글 피니언 플래니터리 기어에 의해서 구성되어 있고, 선기어(제2 회전요소)(S0)와, 피니언(P0)을 지지하는 캐리어(제1 회전요소)(CR0)와, 링기어(제3 회전요소)(R0)를 가지고 있다. 이 중 선기어(S0)는, 전방으로 연장되어 상술한 제1 전기모터(20)의 로터(25)의 후단 측에 고정되어 있다. 또한, 캐리어(CR0)는, 입력축(10)의 후단, 즉 격벽(B, C) 사이에 뻗어 설치된 입력축(10)의 후단에 고정되어 있다. 캐리어(CR0)는 그 내경 측의 전면 및 후면에 끼워진 베어링(f, g)에 의해서 회전 가능하게 지지되어 있다. 베어링(f)은, 선기어(S0)의 후단면과의 사이에 개재되어 장착된 것이고, 베어링(g)은, 출력축(12)의 전단 측에 고정된 플랜지부(32)와의 사이에 개재되어 장착된 것이다. 캐리어(CR0)에 지지된 피니언(P0)은, 내경 측 및 외경 측에 있어서 각각 선기어(S0), 링기어(R0)에 맞물려 있다. 링기어(R0)는, 후방으로 연장됨과 함께, 상술한 출력축(12) 전단의 플랜지부(32)의 외경 측에 고정되어 있다. 이 플랜지부(32)는, 그 내경 측의 전면 및 후면이, 각각 상술한 베어링(g)과, 격벽(C)의 내경 측 전면(前面)에 고정된 베어링(h)에 의해서 회전 가능하게 지지되어 있다. 이와 같이 동력분배용 플래니터리 기어(21)는, 입력부가 되는 캐리어(CR0)가 입력축(10)의 후단에 고정되고, 또한 출력부(동력의 분배처)가 되는 선기어(S0) 및 링기어(R0)가 각각 제1 전기모터(20)의 로터(25)의 후단, 출력축(12)의 전단에 연결되어 있다. 이 동력분배용 플래니터리 기어(21)는, 입력축(10)을 개재하여 캐리어(CR0)에 입력된 내연엔진(5)(도 1 참조)의 동력을, 선기어(S0)를 개재하여 제1 전기모터(20) 측과, 링기어(R0)를 개재하여 출력축(12) 측으로 분배하도록 되어 있다. 이때의 동력 분배의 비율은, 제1 전기모터(20)의 회전상태에 근거하여 결정된다. 즉 제1 전기모터(20)의 로터(25)에 의해서 큰 파워를 발생시킨 경우에는, 제1 전기모터(20)에 의한 발전량이 증가하고, 그만큼, 출력축(12)에 출력되는 동력이 적어진다. 이에 반하여, 제1 전기모터(20)의 로터(25)에 작은 파워를 발생시킨 경우에는, 제1 전기모터(20)에 의한 발전량이 감소하고, 그만큼, 출력축(12)에 출력되는 동력이 많아진다.
변속장치(22)는, 케이스부재(14)의 격벽(C, D) 사이, 즉 케이스부재(14)의 길이방향(1축(13)을 따른 방향)의 거의 중간에 설치되어 있다. 변속장치(22)는, 내경 측에 설치된 라비뇨 타입의 플래니터리 기어 유닛(27)과, 그 외경 측에 있어서의 앞쪽과 뒷쪽에 각각 설치된 제1 브레이크(B1), 제2 브레이크(B2)를 가지고 있다.
이 중 플래니터리 기어 유닛(27)은, 출력축(12) 전단측의 외주면 근방에 배치된 제1 선기어(S1)(이하 단순히 「선기어(S1)」라고 한다.)와, 이 선기어(S1)의 후방이고 선기어(S1)보다 외경 측에 배치된 제2 선기어(S2)(이하 단순히 「선기어(S2)」라고 한다.)와, 선기어(S1)의 외경 측에 배치된 링기어(R1)와, 선기어(S1) 및 링기어(R1)에 맞물리는 피니언(P1)과, 공통의 롱 피니언을 구성하여 선기어(S2) 및 피니언(P1)에 맞물리는 피니언(P2)과, 이들 피니언(P1, P2)을 지지하는 캐리어(CR1)를 가지고 있다. 이하, 선기어(S1)에서부터 차례로 설명한다.
선기어(S1)는, 출력축(12)의 전반부에 있어서의 외주면에 끼워진 슬리브(33)를 개재하여 후술하는 제2 전기모터(23)의 로터(29)의 전단에 연결되어 있다. 이 선기어(S1)는, 슬리브(33)와 함께, 출력축(12)의 외주면에 끼워진 베어링(i, j)을 개재하여, 출력축(12)에 의해서 상대회전 가능하게 지지되어 있다.
선기어(S2)는, 그 후단측에서부터 캐리어(CR1)의 뒷쪽 캐리어 플레이트(CR1a)를 따라서 외경 측으로 뻗는 플랜지부(34) 및 이 플랜지부(34)의 외경 측 단부로부터 전방으로 뻗는 드럼부(35)가 일체로 형성되어 있다. 이 드럼부(35)의 외주면과 케이스부재(14) 내주면의 내주 스플라인(14a) 사이에 후술하는 제2 브레이크(B2)가 개재되어 장착되어 있다. 선기어(S2)는, 상술한 선기어(S1)와 일체인 슬리브(33)의 외주면에 끼워진 베어링(k, l)과, 플랜지부(34) 내경 측(기단(基端) 측)의 전면 및 후면에 각각 끼워진 베어링(m, n)에 의해서 회전 가능하게 지지되어 있다. 그리고, 베어링(m)은, 후술하는 캐리어(CR1)의 뒷쪽 캐리어 플레이트(CR1a)의 내경 측 후면과의 사이에 개재되어 장착된 것이고, 또한 베어링(n)은, 격벽(D)의 내경측 전면(前面)과의 사이에 개재되어 장착된 것이다.
링기어(R1)는, 그 선단부에, 캐리어(CR1)의 앞쪽 캐리어 플레이트(CR1b)를 따라서 내경 측으로 뻗는 플랜지부(36)가 고정되어 있고, 이 플랜지부(36)의 내경 측의 전면 및 후면에 끼워진 베어링(o, p)에 의해서 회전 가능하게 지지되어 있다. 이 베어링(o)은, 격벽(C)의 내경 측 후면과의 사이에 개재되어 장착된 것이고, 또한 베어링(p)은, 캐리어(CR1)의 앞쪽 캐리어 플레이트(CR1b)와의 사이에 개재되어 장착된 것이다. 링기어(R1)의 외주면과 케이스부재(14)의 내주면의 내주 스플라인(14a)과의 사이에는, 제1 브레이크(B1)가 개재되어 장착되어 있다.
피니언(P1)은, 캐리어(CR1)에 의해서 회전 가능하게 지지됨과 함께, 내경 측 에 있어서 상술한 선기어(S1)에, 또한 외경 측에 있어서 상술한 링기어(R1)에 맞물려 있다.
피니언(P2)은, 뒷쪽에 형성된 대경(大徑) 기어(P2a)와, 앞쪽에 형성된 소경(小徑) 기어(P2b)가 일체로 구성된 공통의 롱 피니언이다. 피니언(P2)은, 그 대경 기어(P2a)를 상술한 선기어(S2)에, 또한 그 소경 기어(P2b)를 상술한 피니언(P1)에 맞물리게 하고 있다.
캐리어(CR1)는, 앞쪽 캐리어 플레이트(CR1b)와 뒷쪽 캐리어 플레이트(CR1a)에 의해서, 피니언(P1, P2)을 회전 가능하게 지지함과 함께, 앞쪽 캐리어 플레이트(CR1b)가 출력축(12) 전단 측의 외주면에 고정되어 있다. 캐리어(CR1)는, 앞쪽 캐리어 플레이트(CR1b)의 내경 측의 전면과 후면에 끼워진 베어링(p) 및 뒷쪽 캐리어 플레이트(CR1a)의 내경측 전면(前面)에 끼워진 베어링(m)에 의해서 상대회전 가능하게 지지되어 있다.
제1 브레이크(B1)는, 여러장의 디스크 및 프릭션 플레이트(friction plate)(브레이크 판)를 가지고 있고, 상술한 링기어(R1)의 외주면에 형성된 외주 스플라인과, 케이스부재(14)의 내주면에 형성된 내주 스플라인(14a)의 사이에 스플라인 결합되어 있다. 제1 브레이크(B1)의 앞쪽에는, 제1 브레이크용 유압 액츄에이터(37)가 설치되어 있다. 유압 액츄에이터(37)는, 제1 브레이크(B1)의 전방에 있어서 전후방향 이동 가능하게 배치된 피스톤(38)과, 격벽(C)의 외경 측 후면에 설치되어 피스톤(38)의 전단 측이 유밀(油密) 상태로 맞물리는 제1 유압실(40)과, 격벽(C)에 고정된 리테이너(41)와 피스톤(38)의 내경 측 후면과의 사이에 개재되어 장착되어 피스톤(38)을 전방을 향하여 힘을 가하는 리턴 스프링(압축 스프링)(42)을 가지고 있다.
제2 브레이크(B2)는, 상술한 제1 브레이크(B1)의 바로 후방에 인접하여 배치되어 있다. 제2 브레이크(B2)는, 여러장의 디스크 및 프릭션 플레이트(브레이크 판)을 가지고 있고, 상술한 선기어(S2)와 일체인 드럼부(35)의 외주면에 형성된 외주 스플라인과, 케이스부재(14)의 내주면에 형성된 내주 스플라인(14a)의 사이에 스플라인 결합되어 있다. 제2 브레이크(B2)의 뒷쪽에는, 제2 브레이크용 유압 액츄에이터(43)가 설치되어 있다. 유압 액츄에이터(43)는, 제2 브레이크(B2)의 후방에 있어서 전후방향 이동 가능하게 배치된 피스톤(44)과, 격벽(D)의 외경측 전면(前面)에 설치되어 피스톤(44)의 후단 측이 유밀 상태로 끼워지는 제2 유압실(45)과, 격벽(D)에 고정된 리테이너(46)와 피스톤(44)의 내경 측 전면(前面)과의 사이에 개재되어 장착되어 피스톤(44)을 후방을 향하여 힘을 가하는 리턴 스프링(압축 스프링)(47)을 가지고 있다.
상술한 구성의 변속장치(22)는, 제2 전기모터(23)로부터의 출력이 슬리브(33)를 개재하여 선기어(S1)에 전달된다. 로우(low) 상태에 있어서는, 제1 브레이크(B1)가 맞물리고, 또한 제2 브레이크(B2)가 해방된다. 따라서, 링기어(R1)가 고정상태, 선기어(S2)가 자유회전 상태에 있고, 상기 제1 선기어(S1)의 회전은, 피니언(P1)을 개재하여 크게 감속되어 캐리어(CR1)에 전달되고, 이 캐리어(CR1)의 회전이 출력축(12)에 전달된다.
또한, 변속장치(22)의 하이(high) 상태에 있어서는, 제1 브레이크(B1)가 해 방되고, 또한 제2 브레이크(B2)가 걸린다. 따라서, 선기어(S2)가 고정상태, 링기어(R1)가 자유회전 상태에 있다. 이 상태에서는, 선기어(S1)의 회전은, 피니언(P1)에 전달되고, 또한 피니언(P2)이 정지상태인 선기어(S2)에 맞물려서, 캐리어(CR1)가 규제된 소정 회전으로 공전(公轉)하고, 이때 출력축(12)에는 비교적 작게 감속된 캐리어(CR1)의 회전이 전달된다.
이와 같이 변속장치(22)는, 로우 상태에 있어서는, 제1, 제2 브레이크(B1, B2)가 각각 맞물리고, 해방됨으로써, 크게 감속된 회전을 출력축(12)에 전달한다. 한편, 하이 상태에 있어서는, 제1, 제2 브레이크(B1, B2)가 각각 해방되고, 맞물림으로써, 비교적 작게 감속된 회전을 출력축(12)에 전달한다. 이와 같이, 변속장치(22)가 2단계로 변속 가능하기 때문에, 제2 전기모터(23)의 소형화가 가능하게 된다. 즉, 소형의 전기모터를 사용하여, 예컨대 고(高) 토크가 필요한 자동차(1)의 발진시에는, 로우 상태에서 충분한 구동 토크를 출력축(12)에 전달하고, 또한 출력축(12)의 고(高)회전시에는 하이 상태로 하여, 로터(29)가 고회전이 되는 것을 방지할 수 있다.
제2 전기모터(23)는, 예컨대 교류 영구자석 동기형(브러시리스 DC 모터)에 의해서 구성되어 있고, 출력축(12)의 외경 측에 이와 동축 형상으로 배치되어 있다. 제2 전기모터(23)는, 케이스부재(14)의 내주면에 고정된 스테이터(28)와, 이 스테이터(28)의 내경 측에 소정 에어 갭(G2)을 두고 회전 가능하게 설치된 로터(29)를 가지고 있다. 로터(29)는, 그 내경 측이 원통 형상으로 형성되어 있고, 이 원통 형상 부분에 있어서의 전방부의 외주면과 후방부의 외주면에는 각각 단부(段 部)(48, 50)가 형성되어 있다. 로터(29)는, 이들 단부(48, 50)와 격벽(D, E) 사이에 전후방향으로 위치결정된 상태로 끼워진 베어링(r, s)을 개재하여, 케이스부재(14)에 의해서 회전 가능하게 지지되어 있다. 또한 원통 형상 부분의 전단에는, 상술한 변속장치(22)의 선기어(S1)와 일체인 슬리브(33)가 고정되어 있다. 상호 일체로 형성된 로터(29)와 선기어(S1)는, 출력축(12)의 외주면에 고정된 베어링(i, j, t)을 개재하여, 출력축(12)에 의해서 상대회전 가능하게 지지되어 있다. 그리고, 베어링(j, t)은, 전후방향의 설치위치에 대하여 각각 베어링(r, s)에 대응하는 위치에 배치되어 있다. 이와 같이, 제2 전기모터(23)는, 로터(29)가 격벽(D, E)에 고정된 베어링(r, s)과, 출력축(12)의 외주면에 고정된 베어링(j, t)에 의해서 끼워넣어지도록 하여 케이스부재(14) 및 출력축(12)에 의해서 회전 가능하게 지지되어 있기 때문에, 로터(29)의 전후방향 및 직경방향의 위치가 정밀도 좋게 확보되고, 따라서 예컨대, 케이스부재(14)에 대하여 이를 상하방향 혹은 좌우방향으로 만곡시키려 하는 힘이 작용한 경우이더라도, 스테이터(28)와 로터(29) 사이에 소정 에어 갭(G2)을 정밀도 좋게 유지할 수 있다. 그리고, 상술한 바와 같이, 제2 전기모터(23)는, 제1 전기모터(20)와 마찬가지로, 인버터를 개재하여 HV 배터리에 접속되어 있다.
상술한 바와 같이 하여 제1 전기모터(20), 동력분배용 플래니터리 기어(21), 변속장치(22), 제2 전기모터(23)가 수납되어 있는 케이스부재(14)는, 최후부(最後部)인 격벽(E)의 내경 측에 있어서 후방으로 뻗는 보스부(boss section)(14b)를 가지고 있어서, 이 보스부(14b)에 의해서, 베어링부재(u, v)을 개재하여 출력축(12) 의 후단연결부(12a)를 회전 가능하게 지지하고 있다.
또한 케이스부재(14)에 있어서는, 격벽(E)의 외경 측이 두께가 두껍게 형성되어 장착부(마운트부)(14c)를 구성하고 있다. 케이스부재(14)는, 그 전단 측의 연결부(14d)가, 차체(4)(도 1 참조)에 러버 마운트된 내연엔진(5)에 접속되어 있고, 후단 측이 장착부(14c)를 이용하여 차체의 일부(4a)에 러버 마운트되어 있다. 즉, 차체의 일부(4a)에는 러버 받침대(rubber pedestal)(51)가 설치되어 있고, 이 러버 받침대(51)에는, 볼트(52), 와셔(53), 너트(54)에 의해서, 스테이(55)가 고정되어 있다. 그리고, 케이스부재(14)는, 그 후단부 근방의 장착부(14c)에 나사결합된 볼트(56)에 의해서 상술한 스테이(55)에 장착되어 있다. 그리고, 장착 후에 있어서는, 차체 일부(4a) 측의 볼트(52)와 케이스부재(14) 측의 볼트(56)의 갭(G3)이, 이 볼트(56)의 조여넣는 길이(나사결합 길이)보다도 짧아지게 되도록 구성되어 있기 때문에, 만일, 볼트(56)가 느슨해진 경우이더라도, 볼트(56)가 장착부(14c)로부터 빠지지 않고, 따라서 케이스부재(14)의 후단 측이 차체 일부(4a)로부터 빠질 우려가 없다.
이와 같이 제2 전기모터(23)의 로터(29)는, 그 양측을 케이스부재(14)로부터 뻗은 서포트부재로서의 격벽(D, E)에 베어링(베어링부재)(r, s)를 개재하여 지지함으로써, 로터(29)의 지지 정밀도가 향상하므로, 스테이터(28)와 로터(29) 사이의 갭(G2)을 작게 할 수 있다. 이로써, 제2 전기모터(23)의 출력을 향상시킬 수 있다. 더욱이, 장착부(14c)를 상술한 2개의 격벽(D, E) 중 뒷쪽의 격벽(E)과 축방향으로 겹치는 위치에 설치함으로써, 로터(29)의 지지 강성을 향상시킬 수 있기 때문에, 케이스부재(14)에 발생하는 진동을 억제함과 함께, 케이스부재(14)로부터 차체(4)에 전달되는 진동을 저감할 수 있다.
다음으로, 도 4의 구조선도를 참조하여, 본 실시형태의 하이브리드 구동장치(7A)의 변형예 1에 대하여 설명한다.
도 4에 나타낸 바와 같이, 하이브리드 구동장치(7A)는, 도 1에 있어서의 내연엔진(5)에 가까운 측에서부터 차례로, 즉 앞쪽부터 뒷쪽에 걸쳐서 차례로 제1 전기모터(20), 동력분배용 플래니터리 기어(21), 변속장치(22), 제2 전기모터(23)를 구비하고 있다. 이들은, 모두 케이스부재(14)(도 1 참조)의 내측에 수납됨과 함께, 1축(13)의 주위에 정렬하여 설치되어 있다. 이하, 제1 전기모터(20)∼제2 전기모터(23)의 순으로 설명한다.
제1 전기모터(20)는, 케이스부재(도 1 참조)(14)에 고정된 스테이터(24)와, 이 스테이터(24)의 내경 측에 있어서 회전 가능하게 지지된 로터(25),를 가지고 있다. 이 제1 전기모터(20)는, 그 로터(25)가, 다음에 설명하는 동력분배용 플래니터리 기어(21)의 선기어(S0)에 연결되어 있다. 이와 같은 제1 전기모터(20)는, 주로, 링기어(R0)를 개재하여 입력되는 동력에 근거하여 발전을 행하고, 인버터(미도시)를 개재하여 제2 전기모터(23)를 구동하거나, HV 배터리(하이브리드 구동용 배터리: 미도시)에 대하여 충전을 행하는 것이다.
동력분배용 플래니터리 기어(21)는, 출력축(12)에 대하여 동축 형상으로 배치된 싱글 피니언 플래니터리 기어에 의해서 구성되어 있다. 동력분배용 플래니터리 기어(21)는, 복수의 피니언(P0)을 지지하는 캐리어(제1 회전요소)(CR0)와, 이 피니언(P0)에 각각 맞물리는 선기어(제3 회전요소)(S0) 및 링기어(제2 회전요소)(R0),를 가지고 있다. 이 동력분배용 플래니터리 기어(21)는, 그 캐리어(CR0)가 입력축(10)에 연결되고, 또한 링기어(R0)가 제1 전기모터(20)의 로터(25)에 연결되고, 더욱이 선기어(S0)가 출력축(12)에 연결되어 있다. 이와 같은 동력분배용 플래니터리 기어(21)는, 입력축(10)을 개재하여 캐리어(CR0)에 입력된 동력을, 제1 전기모터(20)의 회전제어에 근거하여, 링기어(R0)를 개재하여 제1 전기모터(20) 측과, 선기어(S0)를 개재하여 출력축(12) 측으로 분배하는 것이다. 그리고, 제1 전기모터(20)에 분배된 동력은 발전용으로, 한편, 출력축(12)으로 분배된 동력은 자동차(1)의 구동용으로 제공된다.
변속장치(22)는, 1개의 더블 피니언 플래니터리 기어와, 그 피니언을 공통으로 하는 싱글 피니언 플래니터리 기어로 이루어지는, 이른바 라비뇨 타입의 플래니터리 기어 유닛(27)을 가지고 있고, 더욱이 제1 브레이크(B1)와, 제2 브레이크(B2)를 가지고 있다.
이 중 플래니터리 기어 유닛(27)은, 2개의 선기어(S1, S2)와, 피니언(P1) 및 피니언(공통의 롱 피니언)(P2)을 지지하는 캐리어(CR1)와, 링기어(R1)에 의해서 구성되어 있고, 2개의 피니언(P1, P2) 중, 피니언(P1)은 선기어(S1)와 링기어(R1)에 맞물리고, 또한 공통의 롱 피니언인 피니언(P2)은 선기어(S2)와 피니언(P1)에 맞물리고 있다. 이 플래니터리 기어 유닛(27)은, 그 링기어(R1)가 제1 브레이크(B1)에 연결되고, 또한 선기어(S2)가 제2 브레이크(B2)에 연결되어 있다. 변속장치(22) 전체로서는, 입력부재가 되는 선기어(S1)가, 다음에 설명하는 제2 전기모터(23)의 로 터(29)에 접속되고, 또한 출력부재가 되는 캐리어(CR1)가, 상술한 동력분배용 플래니터리 기어(21)의 선기어(S0)와 마찬가지로, 출력축(12)에 연결되어 있다. 이 변속장치(22)는, 제1, 제2 브레이크(B1, B2) 중 한쪽을 맞물리고 또한 다른 쪽을 개방하며, 또한 이와는 역으로 한쪽을 개방하고 또한 다른 쪽을 맞물림으로써, 감속비가 다른 2단의 감속단으로 절환될 수 있도록 되어 있다. 즉, 변속장치(22)는, 제2 전기모터(23)로부터 선기어(S1)를 개재하여 입력된 동력의 크기를 변경하여, 캐리어(CR1)를 개재하여 출력축(12)에 전달하도록 되어 있다.
제2 전기모터(23)는, 상술한 제1 전기모터(20), 동력분배용 플래니터리 기어(21), 변속장치(22), 제2 전기모터(23) 중 가장 후방에, 즉 내연엔진(5)으로부터 가장 먼 위치에 배치되어 있다. 제2 전기모터(23)는, 케이스부재(도 1 참조)(14)에 고정된 스테이터(28)와, 이 스테이터(28)의 내경 측에 있어서 회전 가능하게 지지된 로터(29),를 가지고 있다. 이 제2 전기모터(23)는, 그 로터(29)가, 상술한 변속장치(22)의 선기어(S1)에 연결되어 있다. 이 제2 전기모터(23)는, 상술한 제1 전기모터(20)와 마찬가지로, 인버터를 개재하여 HV 배터리에 접속되어 있다. 이 제2 전기모터(23)는, 변속장치(22)를 개재하여 출력축(12)의 구동을 어시스트하고, 또한 회생을 행하도록 되어 있다.
다음으로, 도 5의 구조선도를 참조하여, 본 실시형태의 하이브리드 구동장치(7A)의 변형예 2에 대하여 설명한다.
도 5에 나타낸 바와 같이, 하이브리드 구동장치(7A)는, 도 1에 있어서의 내연엔진(5)에 가까운 측부터, 즉 앞쪽부터 뒷쪽에 걸쳐서 차례로 제1 전기모터(20), 동력분배용 플래니터리 기어(21), 변속장치(22), 제2 전기모터(23)를 구비하고 있다. 이들은, 모두 케이스부재(14)(도 1 참조)의 내측에 수납됨과 함께, 1축(13)의 주위에 정렬하여 설치되어 있다. 이하, 제1 전기모터(20)∼제2 전기모터(23)의 순으로 설명한다.
제1 전기모터(20)는, 케이스부재(도 1 참조)(14)에 고정된 스테이터(24)와, 이 스테이터(24)의 내경 측에 있어서 회전 가능하게 지지된 로터(25),를 가지고 있다. 이 제1 전기모터(20)는, 그 로터(25)가, 다음에 설명하는 동력분배용 플래니터리 기어(21)의 선기어(S0)에 연결되어 있다. 이와 같은 제1 전기모터(20)는, 주로, 선기어(S0)를 개재하여 입력되는 동력에 근거하여 발전을 행하고, 인버터(미도시)를 개재하여 제2 전기모터(23)를 구동하거나, HV 배터리(하이브리드 구동용 배터리: 미도시)에 대하여 충전을 행하는 것이다.
동력분배용 플래니터리 기어(21)는, 입력축(10)에 대하여 동축 형상으로 배치된 더블 피니언 플래니터리 기어에 의해서 구성되어 있다. 동력분배용 플래니터리 기어(21)는, 복수의 피니언(P0)(P01 및 P02)을 지지하는 캐리어(제3 회전요소)(CR0)와, 이 피니언(P01, P02)에 각각 맞물리는 선기어(제2 회전요소)(S0) 및 링기어(제3 회전요소)(R0),를 가지고 있다. 이 동력분배용 플래니터리 기어(21)는, 그 링기어(R0)가 입력축(10)에 연결되고, 또한 선기어(S0)가 제1 전기모터(20)의 로터(25)에 연결되고, 더욱이 캐리어(CR0)가 출력축(12)에 연결되어 있다. 이와 같은 동력분배용 플래니터리 기어(21)는, 입력축(10)을 개재하여 링기어(R0)에 입력된 동력을, 제1 전기모터(20)의 회전제어에 근거하여, 선기어(S0)를 개재하여 제1 전기모터(20) 측과, 캐리어(CR0)를 개재하여 출력축(12) 측으로 분배하는 것이다. 그리고, 제1 전기모터(20)에 분배된 동력은 발전용으로, 한편, 출력축(12)에 분배된 동력은 자동차(1)의 구동용으로 제공된다.
변속장치(22)는, 1개의 더블 피니언 플래니터리 기어와, 그 피니언을 공통으로 하는 싱글 피니언 플래니터리 기어로 이루어지는, 이른바 라비뇨 타입의 플래니터리 기어 유닛(27)을 가지고 있고, 더욱이 제1 브레이크(B1)와, 제2 브레이크(B2)를 가지고 있다.
이 중 플래니터리 기어 유닛(27)은, 2개의 선기어(S1, S2)와, 피니언(P1) 및 피니언(공통의 롱 피니언)(P2)을 지지하는 캐리어(CR1)와, 링기어(R1)에 의해서 구성되어 있고, 2개의 피니언(P1, P2) 중, 피니언(P1)은 선기어(S1)와 링기어(R1)에 맞물리고, 또한 공통의 롱 피니언인 피니언(P2)은 선기어(S2)와 피니언(P1)에 맞물리고 있다. 이 플래니터리 기어 유닛(27)은, 그 링기어(R1)가 제1 브레이크(B1)에 연결되고, 또한 선기어(S2)가 제2 브레이크(B2)에 연결되어 있다. 변속장치(22) 전체로서는, 입력부재가 되는 선기어(S1)가, 다음에 설명하는 제2 전기모터(23)의 로터(29)에 접속되고, 또한 출력부재가 되는 캐리어(CR1)가, 상술한 동력분배용 플래니터리 기어(21)의 캐리어(CR0)와 마찬가지로, 출력축(12)에 연결되어 있다. 이 변속장치(22)는, 제1, 제2 브레이크(B1, B2) 중 한쪽을 맞물리고 또한 다른 쪽을 개방하며, 또한 이와는 역으로 한쪽을 개방하고 또한 다른 쪽을 맞물림으로써, 감속비가 다른 2단의 감속단으로 절환될 수 있도록 되어 있다. 즉, 변속장치(22)는, 제2 전기모터(23)로부터 선기어(S1)를 개재하여 입력된 동력의 크기를 변경하여, 캐 리어(CR1)를 개재하여 출력축(12)에 전달하도록 되어 있다.
제2 전기모터(23)는, 상술한 제1 전기모터(20), 동력분배용 플래니터리 기어(21), 변속장치(22), 제2 전기모터(23) 중 가장 후방에, 즉 내연엔진(5)으로부터 가장 먼 위치에 배치되어 있다. 제2 전기모터(23)는, 케이스부재(도 1 참조)(14)에 고정된 스테이터(28)와, 이 스테이터(28)의 내경 측에 있어서 회전 가능하게 지지된 로터(29),를 가지고 있다. 이 제2 전기모터(23)는, 그 로터(29)가, 상술한 변속장치(22)의 선기어(S1)에 연결되어 있다. 이 제2 전기모터(23)는, 상술한 제1 전기모터(20)와 마찬가지로, 인버터를 개재하여 HV 배터리에 접속되어 있다. 이 제2 전기모터(23)는, 변속장치(22)를 개재하여 출력축(12)의 구동을 어시스트하고, 또한 회생을 행하도록 되어 있다.
다음으로, 도 6의 구조선도를 참조하여, 본 실시형태의 하이브리드 구동장치(7A)의 변형예 3에 대하여 설명한다.
도 6에 나타낸 바와 같이, 하이브리드 구동장치(7A)는, 도 1에 있어서의 내연엔진(5)에 가까운 측에서부터 차례로, 즉 앞쪽부터 뒷쪽에 걸쳐서 차례로 제1 전기모터(20), 동력분배용 플래니터리 기어(21), 변속장치(22), 제2 전기모터(23)를 구비하고 있다. 이들은, 모두 케이스부재(14)(도 1 참조)의 내측에 수납됨과 함께, 1축(13)의 주위에 정렬하여 설치되어 있다. 이하, 제1 전기모터(20)∼제2 전기모터(23)의 순으로 설명한다.
제1 전기모터(20)는, 케이스부재(도 1 참조)(14)에 고정된 스테이터(24)와, 이 스테이터(24)의 내경 측에 있어서 회전 가능하게 지지된 로터(25),를 가지고 있 다. 이 제1 전기모터(20)는, 그 로터(25)가, 다음에 설명하는 동력분배용 플래니터리 기어(21)의 캐리어(CR0)에 연결되어 있다. 이와 같은 제1 전기모터(20)는, 주로, 캐리어(CR0)를 개재하여 입력되는 동력에 근거하여 발전을 행하고, 인버터(미도시)를 개재하여 제2 전기모터(23)를 구동하거나, HV 배터리(하이브리드 구동용 배터리: 미도시)에 대하여 충전을 행하는 것이다.
동력분배용 플래니터리 기어(21)는, 입력축(10)에 대하여 동축 형상으로 배치된 더블 피니언 플래니터리 기어에 의해서 구성되어 있다. 동력분배용 플래니터리 기어(21)는, 복수의 피니언(P0)(P01 및 P02)을 지지하는 캐리어(제2 회전요소)(CR0)와, 이 피니언(P01, P02)에 각각 맞물리는 선기어(제3 회전요소)(S0) 및 링기어(제1 회전요소)(R0),를 가지고 있다. 이 동력분배용 플래니터리 기어(21)는, 그 링기어(R0)가 입력축(10)에 연결되고, 또한 캐리어(CR0)가 제1 전기모터(20)의 로터(25)에 연결되고, 더욱이 선기어(S0)가 출력축(12)에 연결되어 있다. 이와 같은 동력분배용 플래니터리 기어(21)는, 입력축(10)을 개재하여 링기어(R0)에 입력된 동력을, 제1 전기모터(20)의 회전제어에 근거하여, 캐리어(CR0)를 개재하여 제1 전기모터(20) 측과, 선기어(S0)를 개재하여 출력축(12) 측으로 분배하는 것이다. 그리고, 제1 전기모터(20)에 분배된 동력은 발전용으로, 한편, 출력축(12)에 분배된 동력은 자동차(1)의 구동용으로 제공된다.
변속장치(22)는, 1개의 더블 피니언 플래니터리 기어와, 그 피니언을 공통으로 하는 싱글 피니언 플래니터리 기어로 이루어지는, 이른바 라비뇨 타입의 플래니터리 기어 유닛(27)을 가지고 있고, 더욱이 제1 브레이크(B1)와, 제2 브레이크(B2) 를 가지고 있다.
이 중 플래니터리 기어 유닛(27)은, 2개의 선기어(S1, S2)와, 피니언(P1) 및 피니언(공통의 롱 피니언)(P2)을 지지하는 캐리어(CR1)와, 링기어(R1)에 의해서 구성되어 있고, 2개의 피니언(P1, P2) 중, 피니언(P1)은 선기어(S1)와 링기어(R1)에 맞물리고, 또한 공통의 롱 피니언인 피니언(P2)은 선기어(S2)와 피니언(P1)에 맞물리고 있다. 이 플래니터리 기어 유닛(27)은, 그 링기어(R1)가 제1 브레이크(B1)에 연결되고, 또한 선기어(S2)가 제2 브레이크(B2)에 연결되어 있다. 변속장치(22) 전체로서는, 입력부재가 되는 선기어(S1)가, 다음에 설명하는 제2 전기모터(23)의 로터(29)에 접속되고, 또한 출력부재가 되는 캐리어(CR1)가, 상술한 동력분배용 플래니터리 기어(21)의 선기어(S0)와 마찬가지로, 출력축(12)에 연결되어 있다. 이 변속장치(22)는, 제1, 제2 브레이크(B1, B2) 중 한쪽을 맞물리고 또한 다른 쪽을 개방하며, 또한 이와는 역으로 한쪽을 개방하고 또한 다른 쪽을 맞물림으로써, 감속비가 다른 2단의 감속단으로 절환될 수 있도록 되어 있다. 즉, 변속장치(22)는, 제2 전기모터(23)로부터 선기어(S1)를 개재하여 입력된 동력의 크기를 변경하여, 캐리어(CR1)를 개재하여 출력축(12)에 전달하도록 되어 있다.
제2 전기모터(23)는, 상술한 제1 전기모터(20), 동력분배용 플래니터리 기어(21), 변속장치(22), 제2 전기모터(23) 중 가장 후방에, 즉 내연엔진(5)으로부터 가장 먼 위치에 배치되어 있다. 제2 전기모터(23)는, 케이스부재(도 1 참조)(14)에 고정된 스테이터(28)와, 이 스테이터(28)의 내경 측에 있어서 회전 가능하게 지지된 로터(29),를 가지고 있다. 이 제2 전기모터(23)는, 그 로터(29)가, 상술한 변속 장치(22)의 선기어(S1)에 연결되어 있다. 이 제2 전기모터(23)는, 상술한 제1 전기모터(20)와 마찬가지로, 인버터를 개재하여 HV 배터리에 접속되어 있다. 이 제2 전기모터(23)는, 변속장치(22)를 개재하여 출력축(12)의 구동을 어시스트하고, 또한 회생을 행하도록 되어 있다.
<실시형태 2>
다음으로, 도 1에 나타낸 자동차(1)에 탑재되는 본 발명에 관련된 하이브리드 구동장치(7)의 다른 예로서, 본 실시형태에 관련된 하이브리드 구동장치(7B)에 대하여 설명한다. 우선, 도 7의 구조선도를 참조하여 하이브리드 구동장치(7B) 전체의 개략에 대하여 설명하고, 계속해서, 도 8을 참조하여 구체적인 구성에 대하여 상술한다. 그리고, 이들 도면에 있어서는, 화살표 F방향이 차체의 앞쪽(내연엔진 측), 또한 화살표 R방향이 차체의 뒷쪽(차동장치 측)으로 되어 있다.
도 7에 나타낸 바와 같이, 하이브리드 구동장치(7B)는, 도 1에 있어서의 내연엔진(5)에 가까운 측에서부터 차례로, 즉 앞쪽에서부터 뒷쪽에 걸쳐서 차례로 동력분배용 플래니터리 기어(21), 제1 전기모터(20), 변속장치(22), 제2 전기모터(23)를 구비하고 있다. 이들은, 모두 케이스부재(14)(도 1 참조)의 내측에 수납됨과 함께, 1축(13)의 주위에 정렬하여 설치되어 있다. 그리고, 본 실시형태에 있어서는, 출력축(12)은, 전단(前端)연결부(12c)(도 8 참조)와 중간연결부(12b)와 후단(後端)연결부(12a)가 일체로 되어 구성되어 있다. 이하, 동력분배용 플래니터리 기어(21), 제1 전기모터(20), 변속장치(22), 제2 전기모터(23)의 순으로 설명한다.
동력분배용 플래니터리 기어(21)는, 입력축(10)에 대하여 동축 형상으로 배치된 싱글 피니언 플래니터리 기어에 의해서 구성되어 있다. 동력분배용 플래니터리 기어(21)는, 복수의 피니언(P0)을 지지하는 캐리어(제1 회전요소)(CR0)와, 이 피니언(P0)에 각각 맞물리는 선기어(제3 회전요소)(S0) 및 링기어(제2 회전요소)(R0),를 가지고 있다. 이 동력분배용 플래니터리 기어(21)는, 그 캐리어(CR0)가 입력축(10)에 연결되고, 또한 링기어(R0)가 제1 전기모터(20)의 로터(25)에 연결되고, 더욱이 선기어(S0)가 출력축(12)에 연결되어 있다. 이와 같은 동력분배용 플래니터리 기어(21)는, 입력축(10)을 개재하여 캐리어(CR0)에 입력된 동력을, 제1 전기모터(20)의 회전제어에 근거하여, 링기어(R0)를 개재하여 제1 전기모터(20) 측과, 선기어(S0)를 개재하여 출력축(12) 측으로 분배하는 것이다. 그리고, 제1 전기모터(20)에 분배된 동력은 발전용으로, 한편, 출력축(12)에 분배된 동력은 자동차(1)의 구동용으로 제공된다.
제1 전기모터(20)는, 케이스부재(도 1 참조)(14)에 고정된 스테이터(24)와, 이 스테이터(24)의 내경 측에 있어서 회전 가능하게 지지된 로터(25),를 가지고 있다. 이 제1 전기모터(20)는, 그 로터(25)가, 상술한 동력분배용 플래니터리 기어(21)의 링기어(R0)에 연결되어 있다. 이와 같은 제1 전기모터(20)는, 주로, 링기어(R0)를 개재하여 입력되는 동력에 근거하여 발전을 행하고, 인버터(미도시)를 개재하여 제2 전기모터(23)를 구동하거나, HV 배터리(하이브리드 구동용 배터리: 미도시)에 대하여 충전을 행하는 것이다.
변속장치(22)는, 1개의 더블 피니언 플래니터리 기어와, 그 피니언을 공통으 로 하는 싱글 피니언 플래니터리 기어로 이루어지는, 이른바 라비뇨 타입의 플래니터리 기어 유닛(27)을 가지고 있고, 더욱이 제1 브레이크(B1)와, 제2 브레이크(B2)를 가지고 있다.
이 중 플래니터리 기어 유닛(27)은, 2개의 선기어(S1, S2)와, 피니언(P1) 및 피니언(공통의 롱 피니언)(P2)을 지지하는 캐리어(CR1)와, 링기어(R1)에 의해서 구성되어 있고, 2개의 피니언(P1, P2) 중, 피니언(P1)은 선기어(S1)와 링기어(R1)에 맞물리고, 또한 공통의 롱 피니언인 피니언(P2)은 선기어(S2)와 피니언(P1)에 맞물리고 있다. 이 플래니터리 기어 유닛(27)은, 그 링기어(R1)가 제1 브레이크(B1)에 연결되고, 또한 선기어(S2)가 제2 브레이크(B2)에 연결되어 있다. 변속장치(22) 전체로서는, 입력부재가 되는 선기어(S1)가, 다음에 설명하는 제2 전기모터(23)의 로터(29)에 접속되고, 또한 출력부재가 되는 캐리어(CR1)가, 상술한 동력분배용 플래니터리 기어(21)의 선기어(S0)와 마찬가지로, 출력축(12)에 연결되어 있다. 이 변속장치(22)는, 후술하는 바와 같이, 제1, 제2 브레이크(B1, B2) 중 한쪽을 맞물리고 또한 다른 쪽을 개방하며, 또한 이와는 역으로 한쪽을 개방하고 또한 다른 쪽을 맞물림으로써, 감속비가 다른 2단의 감속단으로 절환될 수 있도록 되어 있다. 즉, 변속장치(22)는, 다음에 설명하는 제2 전기모터(23)로부터 선기어(S1)를 개재하여 입력된 동력의 크기를 변경하여, 캐리어(CR1)를 개재하여 출력축(12)에 전달하도록 되어 있다.
제2 전기모터(23)는, 동력분배용 플래니터리 기어(21), 제1 전기모터(20), 변속장치(22), 제2 전기모터(23) 중 가장 후방에, 즉 내연엔진(5)으로부터 가장 먼 위치에 배치되어 있다. 제2 전기모터(23)는, 케이스부재(도 1 참조)(14)에 고정된 스테이터(28)와, 이 스테이터(28)의 내경 측에 있어서 회전 가능하게 지지된 로터(29),를 가지고 있다. 이 제2 전기모터(23)는, 그 로터(29)가, 상술한 변속장치(22)의 선기어(S1)에 연결되어 있다. 이 제2 전기모터(23)는, 상술한 제1 전기모터(20)와 마찬가지로, 인버터를 개재하여 HV 배터리에 접속되어 있다. 그러나, 그 주된 기능은 다르다. 즉, 제2 전기모터(23)는, 제1 전기모터(20)가 주로 발전용으로 사용되는 것과는 달리, 주로 자동차(1)의 동력(구동력)을 어시스트하도록 구동모터로서 기능한다. 단, 브레이크시(時) 등에는 제너레이터로서 기능하여, 차량관성력을 전기에너지로서 회생하도록 되어 있다.
여기서, 상술한 동력분배용 플래니터리 기어(21), 제1 전기모터(20), 변속장치(22), 제2 전기모터(23) 중, 제1 및 제2 전기모터(20, 23)는, 동력분배용 플래니터리 기어(21)나 변속장치(22)와 비교하여 중량이 무거운, 이른바 중량물로 되어 있다. 그리고, 본 실시형태에 있어서는, 도 7에 나타낸 바와 같이, 그 중량물의 하나인 제2 전기모터(23)가, 동력분배용 플래니터리 기어(21), 제1 전기모터(20), 변속장치(22), 제2 전기모터(23) 중 가장 후방, 즉 내연엔진(5)로부터 가장 먼 위치에 배치되어 있다.
그리고, 도 7의 구조선도를 참조하여 설명한 하이브리드 구동장치(7B)의 작용ㆍ효과에 대해서는, 도 8을 참조하여, 하이브리드 구동장치(7B)의 구체적인 구성을 상술한 후에 설명한다.
도 8은, 하이브리드 구동장치(7B)의 1축(13)을 포함하는 종단면 중, 상반부 를 나타내고 있다.
동 도면에 나타낸 하이브리드 구동장치(7B)는, 1축(13) 상에 배치된 입력축(10)과 출력축(12)과, 이 1축(13)의 주위에 설치된 동력분배용 플래니터리 기어(21), 제1 전기모터(20), 변속장치(22), 제2 전기모터(23)를 구비하고 있다. 이들은, 모두 입력축(10) 및 출력축(12)과 함께 케이스부재(14) 내에 수납되어 있다. 단, 출력축(12) 후단측의 일부(후단연결부(12a)의 일부)는, 케이스부재(14)로부터 후방으로 돌출되어 있다.
케이스부재(14)는, 조립성 등을 고려하여, 1축(13)을 따라서 전후방향으로 복수로 분할된 부분을 각각 접합면에서 접합시켜서 일체로 구성되어 있다. 예컨대, 접합면(H)의 하나는, 제2 전기모터(23)의 전방부 근방에 위치하고 있다. 그리고, 다른 접합면에 대해서는 도시를 생략하고 있다. 이 케이스부재(14)에는, 전후방향의 다른 위치에 복수의 격벽(隔璧), 즉 앞쪽에서부터 차례로, 격벽(A, B, C, D, E)이 형성되어 있다. 이들 격벽(A∼E) 중, 격벽(A, E)은, 각각 케이스부재(14)의 전단 및 후단 근방에 배치된 것이고, 격벽(A, E) 사이의 케이스 내 공간은, 격벽(B, C, D)에 의해서, 1축(13)을 따라서 전후방향으로 4개의 공간으로 분할되어 있다. 이들 격벽(A∼E)은, 케이스부재(14)의 강도(强度) 멤버로서 작용하는 이외에, 각 베어링(a∼z)(후술)의 지지나, 유압실(40, 45)(후술)의 형성에 제공된다.
상술한 동력분배용 플래니터리 기어(21), 제1 전기모터(20), 변속장치(22), 제2 전기모터(23)는, 각각 격벽(A∼E)에 의해서 4분할된 공간 내에 수납되어 있다. 즉, 동력분배용 플래니터리 기어(21)는 격벽(A, B) 사이에, 또한 제1 전기모터(20) 는 격벽(B, C) 사이에, 더욱이 변속장치(22)는 격벽(C, D) 사이에, 그리고 제2 전기모터(23)는 격벽(D, E) 사이에 각각 수납되어 있다. 이하, 동력분배용 플래니터리 기어(21)에서부터 차례로 상술한다.
동력분배용 플래니터리 기어(21)는, 케이스부재(14)의 격벽(A, B) 사이에 설치되어 있다. 동력분배용 플래니터리 기어(21)는, 상술한 바와 같이, 입력축(10)에 대하여 동축 형상으로 배치된 싱글 피니언 플래니터리 기어에 의해서 구성되어 있고, 링기어(제2 회전요소)(R0)와, 선기어(제3 회전요소)(S0)와, 피니언(P0)을 지지하는 캐리어(제1 회전요소)(CR0),를 가지고 있다. 이 중 링기어(R0)는 후방으로 연장되어서, 연결부재(71)를 개재하여 제1 전기모터(20)의 로터(25)에 연결되어 있다. 이 연결부재(71)는, 링기어(R)의 후단에 연결됨과 함께 캐리어(CR0)의 후방을 내경 측으로 뻗는 플랜지부와 이 내경 측 단부로부터 후방으로 뻗는 슬리브부를 가지고 있고, 이 슬리브부가 로터(25)의 전단에 연결되어 있다. 또한, 캐리어(CR0)는, 그 앞쪽 캐리어 플레이트(CR0b)가 입력축(10)의 외주면에 연결되어 있다. 더욱이 선기어(S0)는, 출력축(12)의 전단연결부(12c)로부터 전방으로 뻗는 슬리브부(75)에 연결되어 있다.
이 동력분배용 플래니터리 기어(21)에 대해서는 이하의 위치에 각각 베어링이 끼워져 있다. 베어링(a)은 격벽(A)의 내경 측 후면과 앞쪽 캐리어 플레이트(CR0b) 사이에, 또한 앞쪽 캐리어 플레이트(CR0b)의 내경 측 후면과 선기어(S0)의 전단면 사이에 베어링(b)이 끼워져 있다. 베어링(d, e)은, 입력축(10)의 외주면과, 선기어(S0) 및 슬리브부(75)의 내주면 사이에 끼워져 있다. 베어링(c, f)은, 연결 부재(71)의 플랜지부의 내경 측 전면(前面)과 뒷쪽 캐리어 플레이트(CR0a)의 사이, 연결부재(71)의 슬리브부의 내주면과 슬리브부(75)의 외주면 사이에 끼워져 있다. 이들 베어링에 의해서, 캐리어(CR0)는 입력축(10)과 일체로 되고, 또한 링기어(R0)는 제1 전기모터(20)의 로터(25)와 일체로 되며, 더욱이 선기어(S0)는 출력축(12)과 일체로 되어 회전 가능하게 지지되어 있다. 이와 같이 동력분배용 플래니터리 기어(21)는, 입력부가 되는 캐리어(CR0)가 입력축(10)에 고정되고, 또한 출력부(동력의 분배처)가 되는 링기어(R0) 및 선기어(S0)가 각각 제1 전기모터(20)의 로터(25)의 전단, 출력축(12)의 전단연결부(12c)의 전단에 연결되어 있다. 이 동력분배용 플래니터리 기어(21)는, 입력축(10)을 개재하여 캐리어(CR0)에 입력된 내연엔진(5)(도 1 참조)의 동력을, 링기어(R0)를 개재하여 제1 전기모터(20) 측과, 선기어(S0)를 개재하여 출력축(12) 측으로 분배하도록 되어 있다. 이때의 동력 분배의 비율은, 다음에 설명하는 제1 전기모터(20)의 회전상태에 근거하여 결정된다. 즉 제1 전기모터(20)의 로터(25)에 의해서 큰 파워를 발생시킨 경우에는, 제1 전기모터(20)에 의한 발전량이 증가하고, 그만큼, 출력축(12)에 출력되는 동력이 적어진다. 이에 반하여, 제1 전기모터(20)의 로터(25)에 작은 파워를 발생시킨 경우에는, 제1 전기모터(20)에 의한 발전량이 감소하고, 그만큼, 출력축(12)에 출력되는 동력이 많아진다.
제1 전기모터(20)는, 예컨대 교류 영구자석 동기형(브러시리스 DC 모터)에 의해서 구성되어 있고, 격벽(B, C) 사이에 수납됨과 함께, 출력축(12)의 외경 측에 이와 동축 형상(同軸狀)으로 배치되어 있다. 제1 전기모터(20)는, 케이스부재(14) 의 내주면에 고정된 스테이터(24)와, 이 스테이터(24)의 내경 측에 소정 에어 갭(G1)을 두고 회전 가능하게 설치된 로터(25)를 가지고 있다. 로터(25)는, 그 내경 측이 원통 형상으로 형성되어 있고, 이 원통 형상 부분에 있어서의 전방부의 외주면과 후방부의 외주면에는 각각 단부(段部)(30, 31)가 형성되어 있다. 로터(25)는, 이들 단부(30, 31)와 격벽(B, C) 사이에 전후방향으로 위치결정된 상태로 끼워진 베어링(h, i)을 개재하여, 케이스부재(14)에 의해서, 회전 가능하게 지지되어 있다. 또한 원통 형상 부분의 전단에는, 연결부재(71)를 개재하여 상술한 동력분배용 플래니터리 기어(21)의 링기어(R0)가 고정되어 있다. 원통 형상 부분 및 연결부재(71)는, 출력축(12)의 전단연결부(12c)의 외주면에 고정된 베어링(f, g, k)을 개재하여, 전단연결부(12c)에 의해서 상대회전 가능하게 지지되어 있다. 그리고, 전후방향의 설치위치에 대하여, 베어링(g, f)은 베어링(h)에 대응하는 위치에, 또한 베어링(k)은 베어링(i)에 대응하는 위치에 배치되어 있다. 이와 같이, 제1 전기모터(20)는, 로터(25)가 격벽(B, C)에 고정된 베어링(h, i)을 개재하여 케이스부재(14)에 의해서 회전 가능하게 지지되어 있으므로, 로터(25)의 전후방향 및 직경방향의 위치가 정밀도 좋게 확보되고, 따라서 예컨대, 케이스부재(14)를 상하방향 혹은 좌우방향으로 만곡(彎曲)시키려 하는 힘이 작용한 경우이더라도, 스테이터(24)와 로터(25) 사이에 소정 에어 갭(G1)을 정밀도 좋게 유지할 수 있다. 그리고, 상술한 바와 같이, 제1 전기모터(20)는, 인버터를 개재하여 HV 배터리에 접속되어 있다. 이와 같은 구성의 제1 전기모터(20)의 주된 기능은, 상술한 동력분배용 플래니터리 기어(21)의 선기어(S0)에 분배된 동력에 근거하여 발전을 행하고, 인버터를 개재하 여 제2 전기모터(23)을 구동하거나, HV 배터리에 충전하는 것에 있다.
변속장치(22)는, 케이스부재(14)의 격벽(C, D) 사이, 즉 케이스부재(14)의 길이방향(1축(13)을 따른 방향)의 거의 중간에 설치되어 있다. 변속장치(22)는, 내경 측에 설치된 라비뇨 타입의 플래니터리 기어 유닛(27)과, 그 외경 측에 있어서의 앞쪽과 뒷쪽에 각각 설치된 제1 브레이크(B1), 제2 브레이크(B2)를 가지고 있다.
이 중 플래니터리 기어 유닛(27)은, 출력축(12) 중간연결부(12b)의 전단 측 외주면 근방에 배치된 제1 선기어(S1)(이하 단순히 「선기어(S1)」라고 한다.)와, 이 선기어(S1)의 후방이고 선기어(S1)보다 외경 측에 배치된 제2 선기어(S2)(이하 단순히 「선기어(S2)」라고 한다.)와, 선기어(S1)의 외경 측에 배치된 링기어(R1)와, 선기어(S1) 및 링기어(R1)에 맞물리는 피니언(P1)과, 공통의 롱 피니언을 구성하여 선기어(S2) 및 피니언(P1)에 맞물리는 피니언(P2)과, 이들 피니언(P1, P2)을 지지하는 캐리어(CR1)를 가지고 있다. 이하, 선기어(S1)에서부터 차례로 설명한다.
선기어(S1)는, 중간연결부(12b)의 전반부에 있어서의 외주면에 끼워진 슬리브(33)를 개재하여 후술하는 제2 전기모터(23)의 로터(29)의 전단에 연결되어 있다. 이 선기어(S1)는, 슬리브(33)와 함께, 출력축(12)의 외주면에 끼워진 베어링(l, m)을 개재하여, 출력축(12)에 의해서 상대회전 가능하게 지지되어 있다.
선기어(S2)는, 그 후단 측부터 캐리어(CR1)의 뒷쪽 캐리어 플레이트(CR1a)를 따라서 외경 측으로 뻗는 플랜지부(34) 및 이 플랜지부(34)의 외경 측 단부로부터 전방으로 뻗는 드럼부(35)가 일체로 형성되어 있다. 이 드럼부(35)의 외주면과 케 이스부재(14) 내주면의 내주 스플라인(14a) 사이에 후술하는 제2 브레이크(B2)가 개재되어 장착되어 있다. 선기어(S2)는, 상술한 선기어(S1)와 일체인 슬리브(33)의 외주면에 끼워진 베어링(n, o)과, 플랜지부(34) 내경 측(기단(基端) 측)의 전면 및 후면에 각각 끼워진 베어링(p, q)에 의해서 회전 가능하게 지지되어 있다. 그리고, 베어링(p)은, 후술하는 캐리어(CR1)의 뒷쪽 캐리어 플레이트(CR1a)의 내경 측 후면과의 사이에 개재되어 장착된 것이고, 또한 베어링(q)은, 격벽(D)의 내경측 전면(前面)과의 사이에 개재되어 장착된 것이다.
링기어(R1)는, 그 선단부에, 캐리어(CR1)의 앞쪽 캐리어 플레이트(CR1b)를 따라서 내경 측으로 뻗는 플랜지부(36)가 고정되어 있고, 이 플랜지부(36)의 내경 측의 전면 및 후면에 끼워진 베어링(r, s)에 의해서 회전 가능하게 지지되어 있다. 이 베어링(r)은, 격벽(C)의 내경 측 후면과의 사이에 개재되어 장착된 것이고, 또한 베어링(s)은, 캐리어(CR1)의 앞쪽 캐리어 플레이트(CR1b)와의 사이에 개재되어 장착된 것이다. 링기어(R1)의 외주면과 케이스부재(14)의 내주면의 내주 스플라인(14a)과의 사이에는, 제1 브레이크(B1)가 개재되어 장착되어 있다.
피니언(P1)은, 캐리어(CR1)에 의해서 회전 가능하게 지지됨과 함께, 내경 측에 있어서 상술한 선기어(S1)에, 또한 외경 측에 있어서 상술한 링기어(R1)에 맞물려 있다.
피니언(P2)은, 뒷쪽에 형성된 대경(大徑) 기어(P2a)와, 앞쪽에 형성된 소경(小徑) 기어(P2b)가 일체로 구성된 공통의 롱 피니언이다. 피니언(P2)은, 그 대경 기어(P2a)를 상술한 선기어(S2)에, 또한 그 소경 기어(P2b)를 상술한 피니언(P1)에 맞물리게 하고 있다.
캐리어(CR1)는, 앞쪽 캐리어 플레이트(CR1b)와 뒷쪽 캐리어 플레이트(CR1a)에 의해서, 피니언(P1, P2)을 회전 가능하게 지지함과 함께, 앞쪽 캐리어 플레이트(CR1b)가 출력축(12) 전단연결부(12c)의 후단 측 외주면에 고정되어 있다. 캐리어(CR1)는, 앞쪽 캐리어 플레이트(CR1b)의 내경 측의 전면과 후면에 끼워진 베어링(s, t) 및 출력축(12) 중간연결부(12b)의 전단 측 외주면과의 사이에 끼워진 베어링(u), 및 뒷쪽 캐리어 플레이트(CR1a) 내경 측 전면(前面)에 끼워진 베어링(p)에 의해서 상대회전 가능하게 지지되어 있다. 그리고, 베어링(t)은, 상술한 선기어(S1)의 전단면과의 사이에 개재되어 장착되어 있다.
제1 브레이크(B1)는, 여러장의 디스크 및 프릭션 플레이트(friction plate)(브레이크 판)를 가지고 있고, 상술한 링기어(R1)의 외주면에 형성된 외주 스플라인과, 케이스부재(14)의 내주면에 형성된 내주 스플라인(14a)의 사이에 스플라인 결합되어 있다. 제1 브레이크(B1)의 앞쪽에는, 제1 브레이크용 유압 액츄에이터(37)가 설치되어 있다. 유압 액츄에이터(37)는, 제1 브레이크(B1)의 전방에 있어서 전후방향 이동 가능하게 배치된 피스톤(38)과, 격벽(C)의 외경 측 후면에 설치되어 피스톤(38)의 전단 측이 유밀(油密) 상태로 끼워지는 제1 유압실(40)과, 케이스부재(14) 내주면에 고정된 리테이너(41)와 피스톤(38)의 외경 측 후면과의 사이에 개재되어 장착되어 피스톤(38)을 전방을 향하여 힘을 가하는 리턴 스프링(압축 스프링)(42)을 가지고 있다.
제2 브레이크(B2)는, 상술한 제1 브레이크(B1)의 바로 후방에 배치되어 있 다. 제2 브레이크(B2)는, 여러장의 디스크 및 프릭션 플레이트(브레이크 판)을 가지고 있고, 상술한 선기어(S2)와 일체인 드럼부(35)의 외주면에 형성된 외주 스플라인과, 케이스부재(14)의 내주면에 형성된 내주 스플라인(14a)의 사이에 스플라인 결합되어 있다. 제2 브레이크(B2)의 뒷쪽에는, 제2 브레이크용 유압 액츄에이터(43)가 설치되어 있다. 유압 액츄에이터(43)는, 제2 브레이크(B2)의 후방에 있어서 전후방향 이동 가능하게 배치된 피스톤(44)과, 격벽(D)의 외경측 전면(前面)에 설치되어 피스톤(44)의 후단 측이 유밀 상태로 끼워지는 제2 유압실(45)과, 격벽(D)에 고정된 리테이너(46)와 피스톤(44)의 내경 측 전면(前面)과의 사이에 개재되어 장착되어 피스톤(44)을 후방을 향하여 힘을 가하는 리턴 스프링(압축 스프링)(47)을 가지고 있다.
상술한 구성의 변속장치(22)는, 제2 전기모터(23)로부터의 출력이 슬리브(33)를 개재하여 선기어(S1)에 전달된다. 로우(low) 상태에 있어서는, 제1 브레이크(B1)가 맞물리고, 또한 제2 브레이크(B2)가 해방된다. 따라서, 링기어(R1)가 고정상태, 선기어(S2)가 자유회전 상태에 있고, 상기 제1 선기어(S1)의 회전은, 피니언(P1)을 개재하여 크게 감속되어 캐리어(CR1)에 전달되고, 이 캐리어(CR1)의 회전이 출력축(12)에 전달된다.
또한, 변속장치(22)의 하이(high) 상태에서는, 제1 브레이크(B1)가 해방되고, 또한 제2 브레이크(B2)가 걸린다. 따라서, 선기어(S2)가 고정상태, 링기어(R1)가 자유회전 상태에 있다. 이 상태에서는, 선기어(S1)의 회전은, 피니언(P1)에 전달되고, 또한 피니언(P2)이 정지상태인 선기어(S2)에 맞물려서, 캐리어(CR1)가 규 제된 소정 회전으로 공전(公轉)하고, 이때 출력축(12)에는 비교적 작게 감속된 캐리어(CR1)의 회전이 전달된다.
이와 같이 변속장치(22)는, 로우 상태에 있어서는, 제1, 제2 브레이크(B1, B2)가 각각 맞물리고, 해방됨으로써, 크게 감속된 회전을 출력축(12)에 전달한다. 한편, 하이 상태에 있어서는, 제1, 제2 브레이크(B1, B2)가 각각 해방되고, 맞물림으로써, 비교적 작게 감속된 회전을 출력축(12)에 전달한다. 이와 같이, 변속장치(22)가 2단계로 변속 가능하기 때문에, 제2 전기모터(23)의 소형화가 가능하게 된다. 즉, 소형의 전기모터를 사용하여, 예컨대 고(高) 토크가 필요한 자동차(1)의 발진시에는, 로우 상태에서 충분한 구동 토크를 출력축(12)에 전달하고, 또한 출력축(12)의 고(高)회전시에는 하이 상태로 하여, 로터(29)가 고회전이 되는 것을 방지할 수 있다.
제2 전기모터(23)는, 예컨대 교류 영구자석 동기형(브러시리스 DC 모터)에 의해서 구성되어 있고, 출력축(12)의 외경 측에 이와 동축 형상으로 배치되어 있다. 제2 전기모터(23)는, 케이스부재(14)의 내주면에 고정된 스테이터(28)와, 이 스테이터(28)의 내경 측에 소정 에어 갭(G2)을 두고 회전 가능하게 설치된 로터(29)를 가지고 있다. 로터(29)는, 그 내경 측이 원통 형상으로 형성되어 있고, 이 원통 형상 부분에 있어서의 전방부의 외주면과 후방부의 외주면에는 각각 단부(段部)(48, 50)가 형성되어 있다. 로터(29)는, 이들 단부(48, 50)와 격벽(D, E) 사이에 전후방향으로 위치결정된 상태로 끼워진 베어링(v, w)을 개재하여, 케이스부재(14)에 의해서 회전 가능하게 지지되어 있다. 또한 원통 형상 부분의 전단에는, 상 술한 변속장치(22)의 선기어(S1)와 일체인 슬리브(33)가 고정되어 있다. 상호 일체로 형성된 로터(29)와 선기어(S1)는, 출력축(12)의 외주면에 고정된 베어링(l, m, x)을 개재하여, 출력축(12)에 의해서 상대회전 가능하게 지지되어 있다. 그리고, 베어링(m, x)은, 전후방향의 설치위치에 대하여 각각 베어링(v, w)에 대응하는 위치에 배치되어 있다. 이와 같이, 제2 전기모터(23)는, 로터(29)가 격벽(D, E)에 고정된 베어링(v, w)과, 출력축(12)의 외주면에 고정된 베어링(m, x)에 의해서 끼워넣어지도록 하여 케이스부재(14) 및 출력축(12)에 의해서 회전 가능하게 지지되어 있기 때문에, 로터(29)의 전후방향 및 직경방향의 위치가 정밀도 좋게 확보되고, 따라서 예컨대, 케이스부재(14)에 대하여 이를 상하방향 혹은 좌우방향으로 만곡시키려 하는 힘이 작용한 경우이더라도, 스테이터(28)와 로터(29) 사이에 소정 에어 갭(G2)을 정밀도 좋게 유지할 수 있다. 그리고, 상술한 바와 같이, 제2 전기모터(23)는, 제1 전기모터(20)와 마찬가지로, 인버터를 개재하여 HV 배터리에 접속되어 있다.
상술한 바와 같이 하여 동력분배용 플래니터리 기어(21), 제1 전기모터(20), 변속장치(22), 제2 전기모터(23)가 수납되어 있는 케이스부재(14)는, 최후부(部)인 격벽(E)의 내경 측에 있어서 후방으로 뻗는 보스부(boss section)(14b)를 가지고 있어서, 이 보스부(14b)에 의해서, 베어링부재(y, z)을 개재하여 출력축(12)의 후단연결부(12a)를 회전 가능하게 지지하고 있다.
또한 케이스부재(14)에 있어서는, 격벽(E)의 외경 측이 두께가 두껍게 형성되어 장착부(마운트부)(14c)를 구성하고 있다. 케이스부재(14)는, 그 전단 측의 연 결부(14d)가, 차체(4)(도 1 참조)에 러버 마운트된 내연엔진(5)에 접속되어 있고, 후단 측이 장착부(14c)를 이용하여 차체의 일부(4a)에 러버 마운트되어 있다. 즉, 차체의 일부(4a)에는 러버 받침대(rubber pedestal)(51)가 설치되어 있고, 이 러버 받침대(51)에는, 볼트(52), 와셔(53), 너트(54)에 의해서, 스테이(55)가 고정되어 있다. 그리고, 케이스부재(14)는, 그 후단부 근방의 장착부(14c)에 나사결합된 볼트(56)에 의해서 상술한 스테이(55)에 장착되어 있다. 그리고, 장측 후에 있어서는, 차체 일부(4a) 측의 볼트(52)와 케이스부재(14) 측의 볼트(56)의 갭(G3)이, 이 볼트(56)의 조여넣는 길이(나사결합 길이)보다도 짧게 되도록 구성되어 있기 때문에, 만일, 볼트(56)가 느슨해진 경우이더라도, 볼트(56)가 장착부(14c)로부터 빠지지 않고, 따라서 케이스부재(14)의 후단 측이 차체 일부(4a)로부터 빠질 우려가 없다.
이와 같이 제2 전기모터(23)의 로터(29)는, 그 양측을 케이스부재(14)로부터 뻗은 서포트부재로서의 격벽(D, E)에 베어링(베어링부재)(r, s)를 개재하여 지지함으로써, 로터(29)의 지지 정밀도가 향상하므로, 스테이터(28)와 로터(29) 사이의 갭(G2)을 작게 할 수 있다. 이로써, 제2 전기모터(23)의 출력을 향상시킬 수 있다. 더욱이, 장착부(14c)를 상술한 2개의 격벽(D, E) 중 뒷쪽의 격벽(E)과 축방향으로 겹치는 위치에 설치함으로써, 로터(29)의 지지 강성을 향상시킬 수 있기 때문에, 케이스부재(14)에 발생하는 진동을 억제함과 함께, 케이스부재(14)로부터 차체(4)에 전달되는 진동을 저감할 수 있다.
다음으로, 도 9의 구조선도를 참조하여, 본 실시형태의 하이브리드 구동장치 (7B)의 변형예 1에 대하여 설명한다.
도 9에 나타낸 바와 같이, 하이브리드 구동장치(7B)는, 도 1에 있어서의 내연엔진(5)에 가까운 측에서부터 차례로, 즉 앞쪽부터 뒷쪽에 걸쳐서 차례로 동력분배용 플래니터리 기어(21), 제1 전기모터(20), 변속장치(22), 제2 전기모터(23)를 구비하고 있다. 이들은, 모두 케이스부재(14)(도 1 참조)의 내측에 수납됨과 함께, 1축(13)의 주위에 정렬하여 설치되어 있다. 이하, 동력분배용 플래니터리 기어(21), 제1 전기모터(20), 변속장치(22), 제2 전기모터(23)의 순으로 설명한다.
동력분배용 플래니터리 기어(21)는, 입력축(10)에 대하여 동축 형상으로 배치된 싱글 피니언 플래니터리 기어에 의해서 구성되어 있다. 동력분배용 플래니터리 기어(21)는, 복수의 피니언(P0)을 지지하는 캐리어(제1 회전요소)(CR0)와, 이 피니언(P0)에 각각 맞물리는 선기어(제2 회전요소)(S0) 및 링기어(제3 회전요소)(R0),를 가지고 있다. 이 동력분배용 플래니터리 기어(21)는, 그 캐리어(CR0)가 입력축(10)에 연결되고, 또한 선기어(S0)가 제1 전기모터(20)의 로터(25)에 연결되며, 더욱이 링기어(R0)가 출력축(12)에 연결되어 있다. 이와 같은 동력분배용 플래니터리 기어(21)는, 입력축(10)을 개재하여 캐리어(CR0)에 입력된 동력을, 제1 전기모터(20)의 회전제어에 근거하여, 선기어(S0)를 개재하여 제1 전기모터(20) 측과, 링기어(R0)를 개재하여 출력축(12) 측으로 분배하는 것이다. 그리고, 제1 전기모터(20)에 분배된 동력은 발전용으로, 한편, 출력축(12)에 분배된 동력은 자동차(1)의 구동용으로 제공된다.
제1 전기모터(20)는, 케이스부재(도 1 참조)(14)에 고정된 스테이터(24)와, 이 스테이터(24)의 내경 측에 있어서 회전 가능하게 지지된 로터(25),를 가지고 있다. 이 제1 전기모터(20)는, 그 로터(25)가, 상술한 동력분배용 플래니터리 기어(21)의 선기어(S0)에 연결되어 있다. 이와 같은 제1 전기모터(20)는, 주로, 선기어(S0)를 개재하여 입력되는 동력에 근거하여 발전을 행하고, 인버터(미도시)를 개재하여 제2 전기모터(23)를 구동하거나, HV 배터리(하이브리드 구동용 배터리: 미도시)에 대하여 충전을 행하는 것이다.
변속장치(22)는, 1개의 더블 피니언 플래니터리 기어와, 그 피니언을 공통으로 하는 싱글 피니언 플래니터리 기어로 이루어지는, 이른바 라비뇨 타입의 플래니터리 기어 유닛(27)을 가지고 있고, 더욱이 제1 브레이크(B1)와, 제2 브레이크(B2)를 가지고 있다.
이 중 플래니터리 기어 유닛(27)은, 2개의 선기어(S1, S2)와, 피니언(P1) 및 피니언(공통의 롱 피니언)(P2)을 지지하는 캐리어(CR1)와, 링기어(R1)에 의해서 구성되어 있고, 2개의 피니언(P1, P2) 중, 피니언(P1)은 선기어(S1)와 링기어(R1)에 맞물리고, 또한 공통의 롱 피니언인 피니언(P2)은 선기어(S2)와 피니언(P1)에 맞물려 있다. 이 플래니터리 기어 유닛(27)은, 그 링기어(R1)가 제1 브레이크(B1)에 연결되고, 또한 선기어(S2)가 제2 브레이크(B2)에 연결되어 있다. 변속장치(22) 전체로서는, 입력부재가 되는 선기어(S1)가, 다음에 설명하는 제2 전기모터(23)의 로터(29)에 접속되고, 또한 출력부재가 되는 캐리어(CR1)가, 상술한 동력분배용 플래니터리 기어(21)의 링기어(R0)와 마찬가지로, 출력축(12)에 연결되어 있다. 이 변속장치(22)는, 후술하는 바와 같이, 제1, 제2 브레이크(B1, B2) 중 한쪽을 맞물리고 또한 다른 쪽을 개방하고, 또한 이와 반대로 한쪽을 개방하고 또한 다른 쪽을 맞물림으로써, 감속비가 다른 2단의 감속단으로 절환될 수 있도록 되어 있다. 즉, 변속장치(22)는, 다음에 설명하는 제2 전기모터(23)로부터 선기어(S1)를 개재하여 입력된 동력의 크기를 변경하여, 캐리어(CR1)를 개재하여 출력축(12)에 전달하도록 되어 있다.
제2 전기모터(23)는, 동력분배용 플래니터리 기어(21), 제1 전기모터(20), 변속장치(22), 제2 전기모터(23) 중 가장 후방에, 즉 내연엔진(5)으로부터 가장 먼 위치에 배치되어 있다. 제2 전기모터(23)는, 케이스부재(도 1 참조)(14)에 고정된 스테이터(28)와, 이 스테이터(28)의 내경 측에 있어서 회전 가능하게 지지된 로터(29),를 가지고 있다. 이 제2 전기모터(23)는, 그 로터(29)가, 상술한 변속장치(22)의 선기어(S1)에 연결되어 있다. 이 제2 전기모터(23)는, 상술한 제1 전기모터(20)와 마찬가지로, 인버터를 개재하여 HV 배터리에 접속되어 있다. 이 제2 전기모터(23)는, 변속장치(22)를 개재하여 출력축(12)의 구동을 어시스트하고, 또한 회생을 행하도록 되어 있다.
다음으로, 도 10의 구조선도를 참조하여, 본 실시형태의 하이브리드 구동장치(7B)의 변형예 2에 대하여 설명한다.
도 10에 나타낸 바와 같이, 하이브리드 구동장치(7B)는, 도 1에 있어서의 내연엔진(5)에 가까운 쪽에서부터 차례로, 즉 앞쪽부터 뒷쪽에 걸쳐서 차례로 동력분배용 플래니터리 기어(21), 제1 전기모터(20), 변속장치(22), 제2 전기모터(23)를 구비하고 있다. 이들은, 모두 케이스부재(14)(도 1 참조)의 내측에 수납됨과 함께, 1축(13)의 주위에 정렬하여 설치되어 있다. 이하, 동력분배용 플래니터리 기어(21), 제1 전기모터(20), 변속장치(22), 제2 전기모터(23)의 순으로 설명한다.
동력분배용 플래니터리 기어(21)는, 출력축(12)에 대하여 동축 형상으로 배치된 더블 피니언 플래니터리 기어에 의해서 구성되어 있다. 동력분배용 플래니터리 기어(21)는, 복수의 피니언(P0)(P01 및 P02)을 지지하는 캐리어(제3 회전요소)(CR0)와, 이 피니언(P01, P02)에 각각 맞물리는 선기어(제2 회전요소)(S0) 및 링기어(제1 회전요소)(R0),를 가지고 있다. 이 동력분배용 플래니터리 기어(21)는, 그 링기어(R0)가 입력축(10)에 연결되고, 또한 선기어(S0)가 제1 전기모터(20)의 로터(25)에 연결되고, 더욱이 캐리어(CR0)가 출력축(12)에 연결되어 있다. 이와 같은 동력분배용 플래니터리 기어(21)는, 입력축(10)을 개재하여 링기어(R0)에 입력된 동력을, 제1 전기모터(20)의 회전제어에 근거하여, 선기어(S0)를 개재하여 제1 전기모터(20) 측과, 캐리어(CR0)를 개재하여 출력축(12) 측으로 분배하는 것이다. 그리고, 제1 전기모터(20)에 분배된 동력은 발전용으로, 한편, 출력축(12)에 분배된 동력은 자동차(1)의 구동용으로 제공된다.
제1 전기모터(20)는, 케이스부재(도 1 참조)(14)에 고정된 스테이터(24)와, 이 스테이터(24)의 내경 측에 있어서 회전 가능하게 지지된 로터(25),를 가지고 있다. 이 제1 전기모터(20)는, 그 로터(25)가, 상술한 동력분배용 플래니터리 기어(21)의 선기어(S0)에 연결되어 있다. 이와 같은 제1 전기모터(20)는, 주로, 선기어(S0)를 개재하여 입력되는 동력에 근거하여 발전을 행하고, 인버터(미도시)를 개재하여 제2 전기모터(23)를 구동하거나, HV 배터리(하이브리드 구동용 배터리: 미도 시)에 대하여 충전을 행하는 것이다.
변속장치(22)는, 1개의 더블 피니언 플래니터리 기어와, 그 피니언을 공통으로 하는 싱글 피니언 플래니터리 기어로 이루어지는, 이른바 라비뇨 타입의 플래니터리 기어 유닛(27)을 가지고 있고, 더욱이 제1 브레이크(B1)와, 제2 브레이크(B2)를 가지고 있다.
이 중 플래니터리 기어 유닛(27)은, 2개의 선기어(S1, S2)와, 피니언(P1) 및 피니언(공통의 롱 피니언)(P2)을 지지하는 캐리어(CR1)와, 링기어(R1)에 의해서 구성되어 있고, 2개의 피니언(P1, P2) 중, 피니언(P1)은 선기어(S1)와 링기어(R1)에 맞물리고, 또한 공통의 롱 피니언인 피니언(P2)은 선기어(S2)와 피니언(P1)에 맞물리고 있다. 이 플래니터리 기어 유닛(27)은, 그 링기어(R1)가 제1 브레이크(B1)에 연결되고, 또한 선기어(S2)가 제2 브레이크(B2)에 연결되어 있다. 변속장치(22) 전체로서는, 입력부재가 되는 선기어(S1)가, 다음에 설명하는 제2 전기모터(23)의 로터(29)에 접속되고, 또한 출력부재가 되는 캐리어(CR1)가, 상술한 동력분배용 플래니터리 기어(21)의 캐리어(CR0)와 마찬가지로, 출력축(12)에 연결되어 있다. 이 변속장치(22)는, 제1, 제2 브레이크(B1, B2) 중 한쪽을 맞물리고 또한 다른 쪽을 개방하며, 또한 이와는 역으로 한쪽을 개방하고 또한 다른 쪽을 맞물림으로써, 감속비가 다른 2단의 감속단으로 절환될 수 있도록 되어 있다. 즉, 변속장치(22)는, 다음에 설명하는 제2 전기모터(23)로부터 선기어(S1)를 개재하여 입력된 동력의 크기를 변경하여, 캐리어(CR1)를 개재하여 출력축(12)에 전달하도록 되어 있다.
제2 전기모터(23)는, 동력분배용 플래니터리 기어(21), 제1 전기모터(20), 변속장치(22), 제2 전기모터(23) 중 가장 후방에, 즉 내연엔진(5)으로부터 가장 먼 위치에 배치되어 있다. 제2 전기모터(23)는, 케이스부재(도 1 참조)(14)에 고정된 스테이터(28)와, 이 스테이터(28)의 내경 측에 있어서 회전 가능하게 지지된 로터(29),를 가지고 있다. 이 제2 전기모터(23)는, 그 로터(29)가, 상술한 변속장치(22)의 선기어(S1)에 연결되어 있다. 이 제2 전기모터(23)는, 상술한 제1 전기모터(20)와 마찬가지로, 인버터를 개재하여 HV 배터리에 접속되어 있다. 이 제2 전기모터(23)는, 변속장치(22)를 개재하여 출력축(12)의 구동을 어시스트하고, 또한 회생을 행하도록 되어 있다.
다음으로, 도 11의 구조선도를 참조하여, 본 실시형태의 하이브리드 구동장치(7B)의 변형예 3에 대하여 설명한다.
도 11에 나타낸 바와 같이, 하이브리드 구동장치(7B)는, 도 1에 있어서의 내연엔진(5)에 가까운 쪽에서부터 차례로, 즉 앞쪽부터 뒷쪽에 걸쳐서 차례로 동력분배용 플래니터리 기어(21), 제1 전기모터(20), 변속장치(22), 제2 전기모터(23)를 구비하고 있다. 이들은, 모두 케이스부재(14)(도 1 참조)의 내측에 수납됨과 함께, 1축(13)의 주위에 정렬하여 설치되어 있다. 이하, 동력분배용 플래니터리 기어(21), 제1 전기모터(20), 변속장치(22), 제2 전기모터(23)의 순으로 설명한다.
동력분배용 플래니터리 기어(21)는, 출력축(12)에 대하여 동축 형상으로 배치된 더블 피니언 플래니터리 기어에 의해서 구성되어 있다. 동력분배용 플래니터리 기어(21)는, 복수의 피니언(P0)(P01 및 P02)을 지지하는 캐리어(제2 회전요소)(CR0)와, 이 피니언(P01, P02)에 각각 맞물리는 선기어(제3 회전요소)(S0) 및 링 기어(제1 회전요소)(R0),를 가지고 있다. 이 동력분배용 플래니터리 기어(21)는, 그 링기어(R0)가 입력축(10)에 연결되고, 또한 캐리어(CR0)가 제1 전기모터(20)의 로터(25)에 연결되고, 더욱이 선기어(S0)가 출력축(12)에 연결되어 있다. 이와 같은 동력분배용 플래니터리 기어(21)는, 입력축(10)을 개재하여 링기어(R0)에 입력된 동력을, 제1 전기모터(20)의 회전제어에 근거하여, 캐리어(CR0)를 개재하여 제1 전기모터(20) 측과, 선기어(S0)를 개재하여 출력축(12) 측으로 분배하는 것이다. 그리고, 제1 전기모터(20)에 분배된 동력은 발전용으로, 한편, 출력축(12)에 분배된 동력은 자동차(1)의 구동용으로 제공된다.
제1 전기모터(20)는, 케이스부재(도 1 참조)(14)에 고정된 스테이터(24)와, 이 스테이터(24)의 내경 측에 있어서 회전 가능하게 지지된 로터(25),를 가지고 있다. 이 제1 전기모터(20)는, 그 로터(25)가, 상술한 동력분배용 플래니터리 기어(21)의 캐리어(CR0)에 연결되어 있다. 이와 같은 제1 전기모터(20)는, 주로, 선기어(S0)를 개재하여 입력되는 동력에 근거하여 발전을 행하고, 인버터(미도시)를 개재하여 제2 전기모터(23)를 구동하거나, HV 배터리(하이브리드 구동용 배터리: 미도시)에 대하여 충전을 행하는 것이다.
변속장치(22)는, 1개의 더블 피니언 플래니터리 기어와, 그 피니언을 공통으로 하는 싱글 피니언 플래니터리 기어로 이루어지는, 이른바 라비뇨 타입의 플래니터리 기어 유닛(27)을 가지고 있고, 더욱이 제1 브레이크(B1)와, 제2 브레이크(B2)를 가지고 있다.
이 중 플래니터리 기어 유닛(27)은, 2개의 선기어(S1, S2)와, 피니언(P1) 및 피니언(공통의 롱 피니언)(P2)을 지지하는 캐리어(CR1)와, 링기어(R1)에 의해서 구성되어 있고, 2개의 피니언(P1, P2) 중, 피니언(P1)은 선기어(S1)와 링기어(R1)에 맞물리고, 또한 공통의 롱 피니언인 피니언(P2)은 선기어(S2)와 피니언(P1)에 맞물리고 있다. 이 플래니터리 기어 유닛(27)은, 그 링기어(R1)가 제1 브레이크(B1)에 연결되고, 또한 선기어(S2)가 제2 브레이크(B2)에 연결되어 있다. 변속장치(22) 전체로서는, 입력부재가 되는 선기어(S1)가, 다음에 설명하는 제2 전기모터(23)의 로터(29)에 접속되고, 또한 출력부재가 되는 캐리어(CR1)가, 상술한 동력분배용 플래니터리 기어(21)의 선기어(S0)와 마찬가지로, 출력축(12)에 연결되어 있다. 이 변속장치(22)는, 후술하는 바와 같이, 제1, 제2 브레이크(B1, B2) 중 한쪽을 맞물리고 또한 다른 쪽을 개방하며, 또한 이와는 역으로 한쪽을 개방하고 또한 다른 쪽을 맞물림으로써, 감속비가 다른 2단의 감속단으로 절환될 수 있도록 되어 있다. 즉, 변속장치(22)는, 다음에 설명하는 제2 전기모터(23)로부터 선기어(S1)를 개재하여 입력된 동력의 크기를 변경하여, 캐리어(CR1)를 개재하여 출력축(12)에 전달하도록 되어 있다.
제2 전기모터(23)는, 동력분배용 플래니터리 기어(21), 제1 전기모터(20), 변속장치(22), 제2 전기모터(23) 중 가장 후방에, 즉 내연엔진(5)으로부터 가장 먼 위치에 배치되어 있다. 제2 전기모터(23)는, 케이스부재(도 1 참조)(14)에 고정된 스테이터(28)와, 이 스테이터(28)의 내경 측에 있어서 회전 가능하게 지지된 로터(29),를 가지고 있다. 이 제2 전기모터(23)는, 그 로터(29)가, 상술한 변속장치(22)의 선기어(S1)에 연결되어 있다. 이 제2 전기모터(23)는, 상술한 제1 전기모터 (20)와 마찬가지로, 인버터를 개재하여 HV 배터리에 접속되어 있다. 이 제2 전기모터(23)는, 변속장치(22)를 개재하여 출력축(12)의 구동을 어시스트하고, 또한 회생을 행하도록 되어 있다.
<실시형태 3>
다음으로, 도 1에 나타낸 자동차(1)에 탑재되는 본 발명에 관련된 하이브리드 구동장치(7)의 다른 예로서, 본 실시형태에 관련된 하이브리드 구동장치(7C)에 대하여 설명한다. 우선, 도 12의 구조선도를 참조하여 하이브리드 구동장치(7C) 전체의 개략에 대하여 설명하고, 계속해서, 도 13을 참조하여 구체적인 구성에 대하여 상술한다. 그리고, 이들 도면에 있어서는, 화살표 F방향이 차체의 앞쪽(내연엔진 측), 또한 화살표 R방향이 차체의 뒷쪽(차동장치 측)으로 되어 있다.
도 12에 나타낸 바와 같이, 하이브리드 구동장치(7C)는, 도 1에 있어서의 내연엔진(5)에 가까운 쪽에서부터 차례로, 즉 앞쪽에서부터 뒷쪽에 걸쳐서 차례로 제2 전기모터(23), 변속장치(22), 동력분배용 플래니터리 기어(21), 제1 전기모터(20)를 구비하고 있다. 이들은, 모두 케이스부재(14)(도 1 참조)의 내측에 수납됨과 함께, 1축(13)의 주위에 정렬하여 설치되어 있다. 이하, 제2 전기모터(23), 변속장치(22), 동력분배용 플래니터리 기어(21), 제1 전기모터(20)의 순으로 설명한다.
제2 전기모터(23)는, 케이스부재(도 1 참조)(14)에 고정된 스테이터(28)와, 이 스테이터(28)의 내경 측에 있어서 회전 가능하게 지지된 로터(29),를 가지고 있 다. 이 제2 전기모터(23)는, 그 로터(29)가, 후술하는 변속장치(22)의 선기어(S1)에 연결되어 있다. 이 제2 전기모터(23)는, 후술하는 제1 전기모터(20)와 마찬가지로, 인버터(미도시)를 개재하여 HV 배터리(하이브리드 구동용 배터리: 미도시)에 접속되어 있다. 그러나, 그 주된 기능은 다르다. 즉, 제2 전기모터(23)는, 제1 전기모터(20)가 주로 발전용으로 사용되는 것과는 달리, 주로 자동차(1)의 동력(구동력)을 어시스트하도록 구동모터로서 기능한다. 단, 브레이크시(時) 등에는 제너레이터로서 기능하여, 차량관성력을 전기에너지로서 회생하도록 되어 있다.
변속장치(22)는, 1개의 더블 피니언 플래니터리 기어와, 그 피니언을 공통으로 하는 싱글 피니언 플래니터리 기어로 이루어지는, 이른바 라비뇨 타입의 플래니터리 기어 유닛(27)을 가지고 있고, 더욱이 제1 브레이크(B1)와, 제2 브레이크(B2)를 가지고 있다.
이 중 플래니터리 기어 유닛(27)은, 2개의 선기어(S1, S2)와, 피니언(P1) 및 피니언(공통의 롱 피니언)(P2)을 지지하는 캐리어(CR1)와, 링기어(R1)에 의해서 구성되어 있고, 2개의 피니언(P1, P2) 중, 피니언(P1)은 선기어(S1)와 링기어(R1)에 맞물리고, 또한 공통의 롱 피니언인 피니언(P2)은 선기어(S2)와 피니언(P1)에 맞물리고 있다. 이 플래니터리 기어 유닛(27)은, 그 링기어(R1)가 제1 브레이크(B1)에 연결되고, 또한 선기어(S2)가 제2 브레이크(B2)에 연결되어 있다. 변속장치(22) 전체로서는, 입력부재가 되는 선기어(S1)가, 상술한 제2 전기모터(23)의 로터(29)에 접속되고, 또한 출력부재가 되는 캐리어(CR1)가, 후술하는 동력분배용 플래니터리 기어(21)의 캐리어(CR0)와 마찬가지로, 출력축(12)에 연결되어 있다. 이 변속장치 (22)는, 후술하는 바와 같이, 제1, 제2 브레이크(B1, B2) 중 한쪽을 맞물리고 또한 다른 쪽을 개방하며, 또한 이와는 역으로 한쪽을 개방하고 또한 다른 쪽을 맞물림으로써, 감속비가 다른 2단의 감속단으로 절환될 수 있도록 되어 있다. 즉, 변속장치(22)는, 상술한 제2 전기모터(23)로부터 선기어(S1)를 개재하여 입력된 동력의 크기를 변경하여, 캐리어(CR1)를 개재하여 출력축(12)에 전달하도록 되어 있다.
동력분배용 플래니터리 기어(21)는, 출력축(12)에 대하여 동축 형상으로 배치된 더블 피니언 플래니터리 기어에 의해서 구성되어 있다. 동력분배용 플래니터리 기어(21)는, 복수의 피니언(P0)(P01 및 P02)을 지지하는 캐리어(제3 회전요소)(CR0)와, 이 피니언(P01)에 맞물리는 선기어(제2 회전요소)(S0)와, 피니언(P02)에 맞물리는 링기어(제1 회전요소)(R0),를 가지고 있다. 이 동력분배용 플래니터리 기어(21)는, 그 링기어(R0)가 입력축(10)에 연결되고, 또한 선기어(S0)가 제1 전기모터(20)의 로터(25)에 연결되고, 더욱이 캐리어(CR0)가 출력축(12)에 연결되어 있다. 이와 같은 동력분배용 플래니터리 기어(21)는, 입력축(10)을 개재하여 링기어(R0)에 입력된 동력을, 제1 전기모터(20)의 회전제어에 근거하여, 선기어(S0)를 개재하여 제1 전기모터(20) 측과, 캐리어(CR0)를 개재하여 출력축(12) 측으로 분배하는 것이다. 그리고, 제1 전기모터(20)에 분배된 동력은 발전용으로, 한편, 출력축(12)에 분배된 동력은 자동차(1)의 구동용으로 제공된다.
제1 전기모터(20)는, 제2 전기모터(23), 변속장치(22), 동력분배용 플래니터리 기어(21), 제1 전기모터(20) 중 가장 후방에, 즉 내연엔진(5)으로부터 가장 먼 위치에 배치되어 있다. 제1 전기모터(20)는, 케이스부재(도 1 참조)(14)에 고정된 스테이터(24)와, 이 스테이터(24)의 내경 측에 있어서 회전 가능하게 지지된 로터(25),를 가지고 있다. 이 제1 전기모터(20)는, 그 로터(25)가, 상술한 동력분배용 플래니터리 기어(21)의 선기어(S0)에 연결되어 있다. 이와 같은 제1 전기모터(20)는, 주로, 선기어(S0)를 개재하여 입력되는 동력에 근거하여 발전을 행하고, 인버터를 개재하여 제2 전기모터(23)를 구동하거나, HV 배터리에 대하여 충전을 행하는 것이다.
여기서, 상술한 제2 전기모터(23), 변속장치(22), 동력분배용 플래니터리 기어(21), 제1 전기모터(20) 중, 제1 및 제2 전기모터(20, 23)는, 동력분배용 플래니터리 기어(21)나 변속장치(22)와 비교하여 중량이 무거운, 이른바 중량물로 되어 있다. 그리고, 본 실시형태에 있어서는, 도 12에 나타낸 바와 같이, 그 중량물의 하나인 제1 전기모터(20)가, 제2 전기모터(23), 변속장치(22), 동력분배용 플래니터리 기어(21), 제1 전기모터(20) 중 가장 후방, 즉 내연엔진(5)로부터 가장 먼 위치에 배치되어 있다.
그리고, 도 12의 구조선도를 참조하여 설명한 하이브리드 구동장치(7C)의 작용ㆍ효과에 대해서는, 도 13을 참조하여, 하이브리드 구동장치(7C)의 구체적인 구성을 상술한 후에 설명한다.
도 13은, 하이브리드 구동장치(7C)의 1축(13)을 포함하는 종단면 중, 상반부를 나타내고 있다.
동 도면에 나타낸 하이브리드 구동장치(7C)는, 1축(13) 상에 배치된 입력축(10)과 출력축(12)과, 이 1축(13)의 주위에 설치된 제2 전기모터(23), 변속장치 (22), 동력분배용 플래니터리 기어(21), 제1 전기모터(20)를 구비하고 있다. 이들은, 모두 케이스부재(14) 내에 수납되어 있다. 단, 출력축(12) 후단측의 일부는, 케이스부재(14)로부터 후방으로 돌출되어 있다.
케이스부재(14)는, 조립성 등을 고려하여, 1축(13)을 따라서 전후방향으로 복수로 분할된 부분을 각각 접합면에서 접합시켜서 일체로 구성되어 있다. 예컨대, 접합면(H)의 하나는, 제1 전기모터(20)의 전방부 근방에 위치하고 있다. 그리고, 다른 접합면에 대해서는 도시를 생략하고 있다. 이 케이스부재(14)에는, 전후방향의 다른 위치에 복수의 격벽(隔璧), 즉 앞쪽에서부터 차례로, 격벽(A, B, C, D, E)이 형성되어 있다. 이들 격벽(A∼E) 중, 격벽(A, E)은, 각각 케이스부재(14)의 전단 및 후단 근방에 배치된 것이고, 격벽(A, E) 사이의 케이스 내 공간은, 격벽(B, C, D)에 의해서, 1축(13)을 따라서 전후방향으로 4개의 공간으로 분할되어 있다. 이들 격벽(A∼E)은, 케이스부재(14)의 강도(强度) 멤버로서 작용하는 이외에, 각 베어링(a∼x)(후술)의 지지와, 유압실(40, 45)(후술)의 형성에 제공된다.
상술한 제2 전기모터(23), 변속장치(22), 동력분배용 플래니터리 기어(21), 제1 전기모터(20)는, 각각 격벽(A∼E)에 의해서 4분할된 공간 내에 수납되어 있다. 즉, 제2 전기모터(23)는 격벽(A, B) 사이에, 또한 변속장치(22)는 격벽(B, C) 사이에, 더욱이 동력분배용 플래니터리 기어(21)는 격벽(C, D) 사이에, 그리고 제1 전기모터(20)는 격벽(D, E) 사이에 각각 수납되어 있다. 이하, 제2 전기모터(23)에서부터 차례로 상술한다.
제2 전기모터(23)는, 예컨대 교류 영구자석 동기형(브러시리스 DC 모터)에 의해서 구성되어 있고, 입력축(10)의 외경 측에 이와 동축 형상으로 배치되어 있다. 제2 전기모터(23)는, 케이스부재(14)의 내주면에 고정된 스테이터(28)와, 이 스테이터(28)의 내경 측에 소정 에어 갭(G2)을 두고 회전 가능하게 설치된 로터(29)를 가지고 있다. 로터(29)는, 그 내경 측이 원통 형상으로 형성되어 있고, 이 원통 형상 부분에 있어서의 전방부의 외주면과 후방부의 외주면에는 각각 단부(段部)(48, 50)가 형성되어 있다. 로터(29)는, 이들 단부(48, 50)와 격벽(A, B) 사이에 전후방향으로 위치결정된 상태로 끼워진 베어링(a, b)을 개재하여, 케이스부재(14)에 의해서 회전 가능하게 지지되어 있다. 또한 원통 형상 부분의 후단은, 입력축(10)의 외주면에 끼워진 슬리브(63)를 개재하여 후술하는 변속장치(22)의 선기어(S1)에 연결되어 있다. 상호 일체로 형성된 로터(29)와 선기어(S1)는, 입력축(10)의 외주면에 고정된 베어링(c, d, e)을 개재하여, 입력축(10)에 의해서 상대회전 가능하게 지지되어 있다. 그리고, 베어링(c, d)은, 전후반향의 설치위치에 대하여 각각 베어링(a, b)에 대응하는 위치에 배치되어 있다. 이와 같이, 제2 전기모터(23)는, 로터(29)가 격벽(A, B)에 고정된 베어링(a, b)에 의해서 회전가능하게 지지되어 있으므로, 로터(29)의 전후방향 및 직경방향의 위치가 정밀도 좋게 확보되고, 따라서 예컨대, 케이스부재(14)에 대하여 이것을 상하방향 혹은 좌우방향으로 만곡(彎曲)시키려 하는 힘이 작용한 경우이더라도, 스테이터(28)와 로터(29) 사이에 소정의 에어 갭(G2)을 정밀도 좋게 유지할 수 있다. 그리고, 상술한 바와 같이, 제2 전기모터(23)는, 후술하는 제1 전기모터(20)와 마찬가지로, 인버터를 개재하여 제2 전기모터(23)를 구동하거나, HV 배터리에 접속되어 있다.
또한, 입력축(10)은, 베어링(a)에 축방향으로 겹치는 위치에 설치된 베어링(c), 및 입력축(10) 후단부의 외주면과, 출력축(12) 전단의 통 형상부 내주면의 사이에 설치된 베어링(q), 출력축(12)과 제1 전기모터(20)의 로터(25)의 사이에 설치된 베어링(r, s), 및 제1 전기모터(20)의 로터(25)와 격벽(D) 사이의 베어링(t)을 개재하여, 회전 가능하게 케이스부재(14)에 지지되어 있다.
변속장치(22)는, 케이스부재(14)의 격벽(B, C) 사이, 즉 케이스부재(14)의 길이방향(1축(13)을 따른 방향)의 거의 중간에 설치되어 있다. 변속장치(22)는, 내경 측에 설치된 라비뇨 타입의 플래니터리 기어 유닛(27)과, 그 외경 측에 있어서의 뒷쪽과 앞쪽에 각각 설치된 제1 브레이크(B1), 제2 브레이크(B2)를 가지고 있다.
이 중 플래니터리 기어 유닛(27)은, 제1 선기어(S1)(이하 단순히 「선기어(S1)」라고 한다.)와, 이 선기어(S1)의 전방이고 조금 외경 측에 배치된 제2 선기어(S2)(이하 단순히 「선기어(S2)」라고 한다.)와, 선기어(S1)의 외경 측에 배치된 링기어(R1)와, 선기어(S1) 및 링기어(R1)에 맞물리는 피니언(P1)과, 공통의 롱 피니언을 구성하여 선기어(S2) 및 피니언(P1)에 맞물리는 피니언(P2)과, 이들 피니언(P1, P2)을 지지하는 캐리어(CR1)를 가지고 있다. 이하, 선기어(S1)에서부터 차례로 설명한다.
선기어(S1)는, 상술한 슬리브(63)를 개재하여 상술한 제2 전기모터(23)의 로터(29) 후단에 연결되어 있다. 이 선기어(S1)는, 상술한 바와 같이 슬리브(63)와 함께, 입력축(10)의 외주면에 끼워진 베어링(c, d, e)을 개재하여, 입력축(10)에 의해서 상대회전 가능하게 지지되어 있다.
선기어(S2)는, 그 전단측에서부터 캐리어(CR1)의 앞쪽 캐리어 플레이트(CR1b)를 따라서 외경 측으로 뻗는 플랜지부(34) 및 이 플랜지부(34)의 외경 측 단부로부터 후방으로 뻗는 드럼부(35)가 일체로 형성되어 있다. 이 드럼부(35)의 외주면과 케이스부재(14) 내주면의 내주 스플라인(14a) 사이에 후술하는 제2 브레이크(B2)가 개재되어 장착되어 있다. 선기어(S2)는, 상술한 선기어(S1)와 일체인 슬리브(63)의 외주면에 끼워진 베어링(f, g)과, 플랜지부(34) 내경 측(기단(基端) 측)의 전면 및 후면에 각각 끼워진 베어링(h, i)에 의해서 회전 가능하게 지지되어 있다. 그리고, 베어링(h)은 격벽(B)의 내경측 후면과의 사이에 개재되어 장착된 것이고, 또한 베어링(i)은 후술하는 캐리어(CR1)의 앞쪽 캐리어 플레이트(CR1b) 내경측 전면(前面)과의 사이에 개재되어 장착된 것이다.
링기어(R1)는, 그 후단부에, 캐리어(CR1)의 뒷쪽 캐리어 플레이트(CR1a)를 따라서 내경 측으로 뻗는 플랜지부(36)가 고정되어 있고, 이 플랜지부(36)의 내경 측의 전면 및 후면에 끼워진 베어링(j, k)에 의해서 회전 가능하게 지지되어 있다. 이 베어링(j)은, 캐리어(CR1)의 뒷쪽 캐리어 플레이트(CR1a)와의 사이에 개재되어 장착된 것이고, 베어링(k)은, 격벽(C)의 내경 측 전면(前面)과의 사이에 개재되어 장착된 것이다. 링기어(R1)의 외주면과 케이스부재(14) 내주면의 내주 스플라인(14a)과의 사이에는, 제1 브레이크(B1)가 개재되어 장착되어 있다.
피니언(P1)은, 캐리어(CR1)에 의해서 회전 가능하게 지지됨과 함께, 내경 측에 있어서 상술한 선기어(S1)에, 또한 외경 측에 있어서 상술한 링기어(R1)에 맞물 려 있다.
피니언(P2)은, 앞쪽에 형성된 대경(大徑) 기어(P2a)와, 뒷쪽에 형성된 소경(小徑) 기어(P2b)가 일체로 구성된 공통의 롱 피니언이다. 피니언(P2)은, 그 대경 기어(P2a)를 상술한 선기어(S2)에, 또한 그 소경 기어(P2b)를 상술한 피니언(P1)에 맞물리게 하고 있다.
캐리어(CR1)는, 앞쪽 캐리어 플레이트(CR1b)와 뒷쪽 캐리어 플레이트(CR1a)에 의해서, 피니언(P1, P2)을 회전 가능하게 지지함과 함께, 뒷쪽 캐리어 플레이트(CR1a)가 연결부재(64)를 개재하여 후술하는 동력분배용 플래니터리 기어(21)의 캐리어(CR0)의 뒷쪽 캐리어 플레이트(CR0a)에 연결되어 있다. 이 연결부재(64)는, 캐리어(CR1)의 뒷쪽 캐리어 플레이트(CR1a)의 내경 측 후단에 접속되어 후방으로 뻗는 슬리브부와 이 슬리브부의 후단으로부터 외경 측으로 뻗는 플랜지부와 이 플랜지부의 외경 측 단부로부터 후방으로 뻗는 드럼부에 의해서 형성되어 있고, 슬리브부의 내주면과 입력축(10)의 외주면 사이에 끼워진 베어링(m)에 의해서 상대회전 가능하게 지지되어 있다. 캐리어(CR1)는, 앞쪽 캐리어 플레이트(CR1b)의 내경 측 전면(前面)에 끼워진 상술한 베어링(i)과, 뒷쪽 캐리어 플레이트(CR1a)의 내경 측 전면과 후면에 각각 끼워진 베어링(l, j)에 의해서 상대회전 가능하게 지지되어 있다. 그리고 베어링(l)은, 상술한 선기어(S1)의 후단면과의 사이에 개재되어 장착되어 있다.
제1 브레이크(B1)는, 여러장의 디스크 및 프릭션 플레이트(friction plate)(브레이크 판)를 가지고 있고, 상술한 링기어(R1)의 외주면에 형성된 외주 스플라인 과, 케이스부재(14)의 내주면에 형성된 내주 스플라인(14a)의 사이에 스플라인 결합되어 있다. 제1 브레이크(B1)의 뒷쪽에는, 제1 브레이크용 유압 액츄에이터(37)가 설치되어 있다. 유압 액츄에이터(37)는, 제1 브레이크(B1)의 후방에 있어서 전후방향 이동 가능하게 배치된 피스톤(38)과, 격벽(C)의 외경 측 전면(前面)에 설치되어 피스톤(38)의 후단 측이 유밀(油密) 상태로 끼워지는 제1 유압실(40)과, 격벽(C)에 고정된 리테이너(41)와 피스톤(38)의 내경 측 전면(前面)과의 사이에 개재되어 장착되어 피스톤(38)을 후방을 향하여 힘을 가하는 리턴 스프링(압축 스프링)(42)을 가지고 있다.
제2 브레이크(B2)는, 상술한 제1 브레이크(B1)의 바로 전방에 배치되어 있다. 제2 브레이크(B2)는, 여러장의 디스크 및 프릭션 플레이트(브레이크 판)을 가지고 있고, 상술한 선기어(S2)와 일체인 드럼부(35)의 외주면에 형성된 외주 스플라인과, 케이스부재(14)의 내주면에 형성된 내주 스플라인(14a)의 사이에 스플라인 결합되어 있다. 제2 브레이크(B2)의 앞쪽에는, 제2 브레이크용 유압 액츄에이터(43)가 설치되어 있다. 유압 액츄에이터(43)는, 제2 브레이크(B2)의 전방에 있어서 전후방향 이동 가능하게 배치된 피스톤(44)과, 격벽(B)의 외경 측 후면에 설치되어 피스톤(44)의 전단 측이 유밀 상태로 끼워지는 제2 유압실(45)과, 격벽(B)에 고정된 리테이너(46)와 피스톤(44)의 내경 측 후면과의 사이에 개재되어 장착되어 피스톤(44)을 전방을 향하여 힘을 가하는 리턴 스프링(압축 스프링)(47)을 가지고 있다.
상술한 구성의 변속장치(22)는, 제2 전기모터(23)로부터의 출력이 슬리브 (63)를 개재하여 선기어(S1)에 전달된다. 로우(low) 상태에 있어서는, 제1 브레이크(B1)가 맞물리고, 또한 제2 브레이크(B2)가 해방된다. 따라서, 링기어(R1)가 고정상태, 선기어(S2)가 자유회전 상태에 있고, 상기 제1 선기어(S1)의 회전은, 피니언(P1)을 개재하여 크게 감속되어 캐리어(CR1)에 전달되고, 이 캐리어(CR1)의 회전이 출력축(12)에 전달된다.
또한, 변속장치(22)의 하이(high) 상태에서는, 제1 브레이크(B1)가 해방되고, 또한 제2 브레이크(B2)가 걸린다. 따라서, 선기어(S2)가 고정상태, 링기어(R1)가 자유회전 상태에 있다. 이 상태에서는, 선기어(S1)의 회전은, 피니언(P1)에 전달되고, 또한 피니언(P2)이 정지상태인 선기어(S2)에 맞물려서, 캐리어(CR1)가 규제된 소정 회전으로 공전(公轉)하고, 이때 출력축(12)에는 비교적 작게 감속된 캐리어(CR1)의 회전이 전달된다.
이와 같이 변속장치(22)는, 로우 상태에 있어서는, 제1, 제2 브레이크(B1, B2)가 각각 맞물리고, 해방됨으로써, 크게 감속된 회전을 출력축(12)에 전달한다. 한편, 하이 상태에 있어서는, 제1, 제2 브레이크(B1, B2)가 각각 해방되고, 맞물림으로써, 비교적 작게 감속된 회전을 출력축(12)에 전달한다. 이와 같이, 변속장치(22)를 2단계로 변속할 수 있기 때문에, 제2 전기모터(23)의 소형화가 가능하게 된다. 즉, 소형의 전기모터를 사용하여, 예컨대 고(高) 토크가 필요한 자동차(1)의 발진시에는, 로우 상태에서 충분한 구동 토크를 출력축(12)에 전달하고, 또한 출력축(12)의 고(高)회전시에는 하이 상태로 하여, 로터(29)가 고회전이 되는 것을 방지할 수 있다.
동력분배용 플래니터리 기어(21)는, 케이스부재(14)의 격벽(C, D) 사이에 설치되어 있다. 동력분배용 플래니터리 기어(21)는, 상술한 바와 같이, 출력축(12)에 대하여 동축 형상으로 배치된 더블 피니언 플래니터리 기어에 의해서 구성되어 있고, 링기어(제1 회전요소)(R0)와, 선기어(제2 회전요소)(S0)와, 피니언(P01, P02)을 지지하는 캐리어(제3 회전요소)(CR0),를 가지고 있다. 이 중 링기어(R0)는 전방으로 연장되어서, 입력축(10)의 후단 근방의 외주면으로부터 캐리어(CR0)를 따라서 외경 측으로 뻗는 플랜지부(61)의 외경 측 단부에 고정되어 있다. 또한, 캐리어(CR0)는, 그 앞쪽 캐리어 플레이트(CR0b)가 출력축(12)의 전단에 연결되어 있다. 더욱이 선기어(S0)는, 후방으로 연장되어, 제1 전기모터(20)의 로터(25)에 연결되어 있다.
이 동력분배용 플래니터리 기어(21)에 대해서는 이하의 위치에 베어링(n∼s)이 끼워져 있다. 베어링(n)은 상술한 연결부재(64)의 플랜지부 내경 측 후면과 플랜지부(61)의 내경 측 전면(前面) 사이에, 또한 베어링(o)은 플랜지부(61)의 내경 측 후면과 앞쪽 캐리어 플레이트(CR0b)의 내경 측 전면(前面) 사이에, 더욱이 베어링(p)은 앞쪽 캐리어 플레이트(CR0b)의 내경 측 후면과 선기어(S0)의 전단면 사이에 각각 끼워져 있다. 또한 베어링(q)은 입력축(10) 후단부의 외주면과, 출력축(12) 전단의 통 형상부의 내주면 사이에, 그리고 베어링(r, s)은 이 통 형상부의 외주면과 선기어(S0)의 내주면 사이에 각각 끼워져 있다. 이들 베어링(n∼s)에 의해서, 링기어(R0)는 입력축(10)과 일체가 되어서 케이스부재(14)에 대하여 회전 가능하게, 또한 캐리어(CR0) 및 선기어(S0)는, 출력축(12)에 대하여 상대회전 가능하 게 지지되어 있다. 이와 같이 동력분배용 플래니터리 기어(21)는, 입력부가 되는 링기어(R0)가 입력축(10)에 고정되고, 또한 출력부(동력의 분배처)가 되는 선기어(S0) 및 캐리어(CR0)가 각각 제1 전기모터(20)의 로터(25)의 전단, 출력축(12)의 전단에 연결되어 있다. 이 동력분배용 플래니터리 기어(21)는, 입력축(10)을 개재하여 링기어(R0)에 입력된 내연엔진(5)(도 1 참조)의 동력을, 선기어(S0)를 개재하여 제1 전기모터(20) 측과, 캐리어(CR0)를 개재하여 출력축(12) 측으로 분배하도록 되어 있다. 이때의 동력의 분배 비율은, 다음에 설명하는 제1 전기모터(20)의 회전상태에 근거하여 결정된다. 즉 제1 전기모터(20)의 로터(25)에 의해서 큰 파워를 발생시킨 경우에는, 제1 전기모터(20)에 의한 발전량이 증가하고, 그만큼, 출력축(12)에 출력되는 동력이 적어진다. 이에 반하여, 제1 전기모터(20)의 로터(25)에 작은 파워를 발생시킨 경우에는, 제1 전기모터(20)에 의한 발전량이 감소하고, 그만큼, 출력축(12)에 출력되는 동력이 많아진다.
제1 전기모터(20)는, 예컨대 교류 영구자석 동기형(브러시리스 DC 모터)에 의해서 구성되어 있고, 격벽(D, E) 사이에 수납됨과 함께, 출력축(12)의 외경 측에 이와 동축 형상으로 배치되어 있다. 제1 전기모터(20)는, 케이스부재(14)의 내주면에 고정된 스테이터(24)와, 이 스테이터(24)의 내경 측에 소정 에어 갭(G1)을 두고 회전 가능하게 설치된 로터(25)를 가지고 있다. 로터(25)는, 그 내경 측이 원통 형상으로 형성되어 있고, 이 원통 형상 부분에 있어서의 전방부의 외주면과 후방부의 외주면에는 각각 단부(段部)(30, 31)가 형성되어 있다. 로터(25)는, 이들 단부(30, 31)와 격벽(D, E) 사이에 전후방향으로 위치결정된 상태로 끼워진 베어링(t, u)을 개재하여, 케이스부재(14)에 의해서, 회전 가능하게 지지되어 있다. 이와 같이, 제1 전기모터(20)는, 로터(25)가 격벽(D, E)에 고정된 베어링(t, u)에 의해서 회전 가능하게 지지되어 있으므로, 로터(25)의 전후방향 및 직경방향의 위치가 정밀도 좋게 확보되고, 따라서 예컨대, 케이스부재(14)를 상하방향 혹은 좌우방향으로 만곡(彎曲)시키려 하는 힘이 작용한 경우이더라도, 스테이터(24)와 로터(25) 사이에 소정 에어 갭(G1)을 정밀도 좋게 유지할 수 있다. 그리고, 상술한 바와 같이, 제1 전기모터(20)는, 인버터를 개재하여 HV 배터리에 접속되어 있다. 이와 같은 구성의 제1 전기모터(20)의 주된 기능은, 상술한 동력분배용 플래니터리 기어(21)의 선기어(S0)에 분배된 동력에 근거하여 발전을 행하고, 인버터를 개재하여 제2 전기모터(23)를 구동하거나, HV 배터리에 충전하는 것에 있다.
또한, 출력축(12)은, 베어링(t, u)에 축방향으로 겹치는 위치에 설치된 베어링(s, v)을 개재하여 로터(25)에 지지되고, 로터(25)의 원통 형상 부분의 전단에는, 상술한 동력분배용 플래니터리 기어(21)의 선기어(S0)가 고정되고, 선기어(S0)는 출력축(12)의 전단 측 외주면에 고정된 베어링(r, s)을 개재하여, 출력축(12)에 상대회전 가능하게 지지되어 있다.
상술한 바와 같이 하여 제2 전기모터(23), 변속장치(22), 동력분배용 플래니터리 기어(21), 제1 전기모터(20)가 수납되어 있는 케이스부재(14)는, 최후부(部)인 격벽(E)의 내경 측에 있어서 후방으로 뻗는 보스부(boss section)(14b)를 가지고 있어서, 이 보스부(14b)에 의해서, 베어링(w, x)을 개재하여 출력축(12)을 회전 가능하게 지지하고 있다.
또한 케이스부재(14)에 있어서는, 격벽(E)의 외경 측이 두께가 두껍게 형성되어 장착부(마운트부)(14c)를 구성하고 있다. 케이스부재(14)는, 그 전단 측의 연결부(14d)가, 차체(4)(도 1 참조)에 러버 마운트된 내연엔진(5)에 접속되어 있고, 후단 측이 장착부(14c)를 이용하여 차체의 일부(4a)에 러버 마운트되어 있다. 즉, 차체의 일부(4a)에는 러버 받침대(rubber pedestal)(51)가 설치되어 있고, 이 러버 받침대(51)에는, 볼트(52), 와셔(53), 너트(54)에 의해서, 스테이(55)가 고정되어 있다. 그리고, 케이스부재(14)는, 그 후단부 근방의 장착부(14c)에 나사결합된 볼트(56)에 의해서 상술한 스테이(55)에 장착되어 있다. 그리고, 장측 후에 있어서는, 차체 일부(4a) 측의 볼트(52)와 케이스부재(14) 측의 볼트(56)의 갭(G3)이, 이 볼트(56)의 조여넣는 길이(나사결합 길이)보다도 짧게 되도록 구성되어 있기 때문에, 만일, 볼트(56)가 느슨해진 경우이더라도, 볼트(56)가 장착부(14c)로부터 빠지지 않고, 따라서 케이스부재(14)의 후단 측이 차체 일부(4a)로부터 빠질 우려가 없다.
이와 같이 제1 전기모터(20)의 로터(25)는, 그 양측을 케이스부재(14)로부터 뻗은 서포트부재로서의 격벽(D, E)에 베어링(베어링부재)(t, u)를 개재하여 지지함으로써, 로터(25)의 지지 정밀도가 향상하므로, 스테이터(24)와 로터(29) 사이의 갭(G1)을 작게 할 수 있다. 이로써, 제1 전기모터(20)의 출력을 향상시킬 수 있다. 더욱이, 장착부(14c)를 상술한 2개의 격벽(D, E) 중 뒷쪽의 격벽(E)과 축방향으로 겹치는 위치에 설치함으로써, 로터(25)의 지지 강성을 향상시킬 수 있기 때문에, 케이스부재(14)에 발생하는 진동을 억제함과 함께, 케이스부재(14)로부터 차체(4) 에 전달되는 진동을 저감할 수 있다.
<실시형태 4>
다음으로, 도 1에 나타낸 자동차(1)에 탑재되는 본 발명에 관련된 하이브리드 구동장치(7)의 다른 예로서, 본 실시형태에 관련된 하이브리드 구동장치(7D)에 대하여 설명한다. 본 실시형태에서는, 도 14의 구조선도를 참조하여 하이브리드 구동장치(7D) 전체의 개략에 대하여 설명한다. 그리고, 동 도면에 있어서는, 화살표 F방향이 차체의 앞쪽(내연엔진 측), 또한 화살표 R방향이 차체의 뒷쪽(차동장치 측)으로 되어 있다.
도 14에 나타낸 바와 같이, 하이브리드 구동장치(7D)는, 도 1에 있어서의 내연엔진(5)에 가까운 쪽에서부터 차례로, 즉 앞쪽부터 뒷쪽에 걸쳐서 차례로 제1 전기모터(20), 변속장치(22), 동력분배용 플래니터리 기어(21), 제2 전기모터(23)를 구비하고 있다. 이들은, 모두 케이스부재(14)(도 1 참조)의 내측에 수납됨과 함께, 1축(13)의 주위에 정렬하여 설치되어 있다. 이하, 제1 전기모터(20), 변속장치(22), 동력분배용 플래니터리 기어(21), 제2 전기모터(23)의 순으로 설명한다.
제1 전기모터(20)는, 케이스부재(도 1 참조)(14)에 고정된 스테이터(24)와, 이 스테이터(24)의 내경 측에 있어서 회전 가능하게 지지된 로터(25),를 가지고 있다. 이 제1 전기모터(20)는, 그 로터(25)가, 후술하는 동력분배용 플래니터리 기어(21)의 선기어(S0)에 연결되어 있다. 이와 같은 제1 전기모터(20)는, 주로, 선기어(S0)를 개재하여 입력되는 동력에 근거하여 발전을 행하고, 인버터(미도시)를 개재 하여 제2 전기모터(23)를 구동하거나, HV 배터리(하이브리드 구동용 배터리: 미도시)에 대하여 충전을 행하는 것이다.
변속장치(22)는, 1개의 더블 피니언 플래니터리 기어와, 그 피니언을 공통으로 하는 싱글 피니언 플래니터리 기어로 이루어지는, 이른바 라비뇨 타입의 플래니터리 기어 유닛(27)을 가지고 있고, 더욱이 제1 브레이크(B1)와, 제2 브레이크(B2)를 가지고 있다.
이 중 플래니터리 기어 유닛(27)은, 2개의 선기어(S1, S2)와, 피니언(P1) 및 피니언(공통의 롱 피니언)(P2)을 지지하는 캐리어(CR1)와, 링기어(R1)에 의해서 구성되어 있고, 2개의 피니언(P1, P2) 중, 피니언(P1)은 선기어(S1)와 링기어(R1)에 맞물리고, 또한 공통의 롱 피니언인 피니언(P2)은 선기어(S2)와 피니언(P1)에 맞물려 있다. 이 플래니터리 기어 유닛(27)은, 그 링기어(R1)가 제1 브레이크(B1)에 연결되고, 또한 선기어(S2)가 제2 브레이크(B2)에 연결되어 있다. 변속장치(22) 전체로서는, 입력부재가 되는 선기어(S1)가, 후술하는 제2 전기모터(23)의 로터(29)에 접속되고, 또한 출력부재가 되는 캐리어(CR1)가, 후술하는 동력분배용 플래니터리 기어(21)의 캐리어(CR0)와 마찬가지로, 출력축(12)에 연결되어 있다. 이 변속장치(22)는, 후술하는 바와 같이, 제1, 제2 브레이크(B1, B2) 중 한쪽을 맞물리고 또한 다른 쪽을 개방하고, 또한 이와 반대로 한쪽을 개방하고 또한 다른 쪽을 맞물림으로써, 감속비가 다른 2단의 감속단으로 절환될 수 있도록 되어 있다. 즉, 변속장치(22)는, 후술하는 제2 전기모터(23)로부터 선기어(S1)를 개재하여 입력된 동력의 크기를 변경하여, 캐리어(CR1)를 개재하여 출력축(12)에 전달하도록 되어 있다.
동력분배용 플래니터리 기어(21)는, 입력축(10)에 대하여 동축 형상으로 배치된 더블 피니언 플래니터리 기어에 의해서 구성되어 있다. 동력분배용 플래니터리 기어(21)는, 복수의 피니언(P01 및 P02)을 지지하는 캐리어(제3 회전요소)(CR0)와, 이 피니언(P01)에 맞물리는 선기어(제2 회전요소)(S0)와, 피니언(P02)에 맞물리는 링기어(제1 회전요소)(R0),를 가지고 있다. 이 동력분배용 플래니터리 기어(21)는, 그 링기어(R0)가 입력축(10)에 연결되고, 또한 선기어(S0)가 제1 전기모터(20)의 로터(25)에 연결되고, 더욱이 캐리어(CR0)가 출력축(12)에 연결되어 있다. 이와 같은 동력분배용 플래니터리 기어(21)는, 입력축(10)을 개재하여 링기어(R0)에 입력된 동력을, 제1 전기모터(20)의 회전제어에 근거하여, 선기어(S0)를 개재하여 제1 전기모터(20) 측과, 캐리어(CR0)를 개재하여 출력축(12) 측으로 분배하는 것이다. 그리고, 제1 전기모터(20)에 분배된 동력은 발전용으로, 한편, 출력축(12)에 분배된 동력은 자동차(1)의 구동용으로 제공된다.
제2 전기모터(23)는, 제1 전기모터(20), 변속장치(22), 동력분배용 플래니터리 기어(21), 제2 전기모터(23) 중 가장 후방에, 즉 내연엔진(5)으로부터 가장 먼 위치에 배치되어 있다. 제2 전기모터(23)는, 케이스부재(도 1 참조)(14)에 고정된 스테이터(28)와, 이 스테이터(28)의 내경 측에 있어서 회전 가능하게 지지된 로터(29),를 가지고 있다. 이 제2 전기모터(23)는, 그 로터(29)가, 상술한 변속장치(22)의 선기어(S1)에 연결되어 있다. 이 제2 전기모터(23)는, 상술한 제1 전기모터(20)와 마찬가지로, 인버터를 개재하여 HV 배터리에 접속되어 있다. 그러나, 그 주된 기능은 다르다. 즉, 제2 전기모터(23)는, 제1 전기모터(20)가 주로 발전용으로 사용되는 것과는 달리, 주로 자동차(1)의 동력(구동력)을 어시스트하도록 구동모터로서 기능한다. 단, 브레이크시(時) 등에는 제너레이터로서 기능하여, 차량관성력을 전기에너지로서 회생하도록 되어 있다.
여기서, 상술한 제1 전기모터(20), 변속장치(22), 동력분배용 플래니터리 기어(21), 제2 전기모터(23) 중, 제1, 제2 전기모터(20, 23)는, 동력분배용 플래니터리 기어(21)나 변속장치(22)와 비교하여 중량이 무거운, 이른바 중량물로 되어 있다. 그리고, 본 실시형태에 있어서는, 도 14에 나타낸 바와 같이, 그 중량물의 하나인 제2 전기모터(23)가, 제1 전기모터(20), 변속장치(22), 동력분배용 플래니터리 기어(21), 제2 전기모터(23) 중 가장 후방, 즉 내연엔진(5)로부터 가장 먼 위치에 배치되어 있다.
상술한 바와 같이 하여 제1 전기모터(20), 변속장치(22), 동력분배용 플래니터리 기어(21), 제2 전기모터(23)는, 상술한 실시형태 1∼3과 마찬가지의 케이스부재(미도시) 내에 있어서 각각 격벽(미도시)에 의해서 이격된 상태로 수납되어 있다. 그리고 이 케이스부재는, 실시형태 1과 마찬가지로, 후단부 근방(가장 후방에 배치된 제2 전기모터(23)의 후방부 근방)에 장착부(예컨대 도 3의 장착부(14c) 참조)가 설치되어 있어서, 이 장착부를 이용하여, 차체의 일부에 러버 마운트되어 있다.
그리고, 상술한 실시형태 1∼4에서 설명한 제1 및 제2 브레이크(B1, B2)는, 유압 액츄에이터에 한정되지 않고, 볼 나사 기구 및 전기모터를 이용한 전동 액츄에이터, 또는 그밖의 액츄에이터를 이용하여도 좋다. 더욱이, 마찰맞물림요소에 한 정되지 않고, 예컨대 이빨 맞물림식의 것이어도 좋다.
그리고, 상술한 변속장치(22)는, 상술한 실시형태에 한정되지 않고, 다른 2단, 3단 또는 그 이상의 단수의 자동변속장치나 증속단(O/D)을 가지는 자동변속장치를 이용하여도 좋다는 것은 물론이고, 더욱이 무단변속장치(CVT)를 이용하여도 좋다. 더욱이, 변속장치(22)의 출력은, 출력축(12)에 한정되지 않고, 이 출력축(12)으로부터 구동차륜으로의 동력 전달 시스템의 어디에 연결하여도 좋다.
<실시형태 5>
본 발명에 있어서는, 상술한 바와 같이, 케이스부재(14)의 전단부에, 내연엔진(5)에 고정할 수 있는 연결부(14d)를 설치함과 함께, 케이스부재(14)의 후단부에 차체(4)에 지지할 수 있는 장착부(14c)(마운트부)를 설치하였다. 그리고, 제1 전기모터(20), 동력분배용 플래니터리 기어(21), 변속장치(22), 제2 전기모터(23) 중, 실시형태 1(도 3 참조), 실시형태 2(도 8 참조)에서는, 제2 전기모터(23)를 최후단부에 배치하고, 또한 실시형태 3(도 13 참조)에서는, 제1 전기모터(20)를 최후단부에 배치하였다. 더욱이, 최후단부에 배치한 제1 전기모터(20) 또는 제2 전기모터(23)와, 장착부(14c)와의 전후방향(1축(13)을 따른 방향)의 위치관계에 대해서는, 이들 최후단부에 배치한 제1 전기모터(20) 또는 제2 전기모터(23)의 바로 후방에 배치된 격벽(E), 즉 케이스부재(14)의 격벽(A∼E) 중 케이스부재(14)의 후단 근방에 배치된 격벽(E)에 설치하였다. 그리고, 도시는 생략하였지만, 실시형태 4에 있어서도 마찬가지로, 격벽(E)에 장착부(14c)를 설치할 수 있다.
이와 같이 장착부(14c)를, 케이스부재(14)의 격벽(E)에 설치한 경우에는, 이 격벽(E)이 케이스부재(14) 중에서도 강성이 높은 부분이기 때문에, 케이스부재(14)의 변형을 방지할 수 있다. 이로써, 더욱이 케이스부재(14)의 변형에 기인하는 축지지(입력축(10), 출력축(12)의 지지)에의 영향을 억제할 수 있으므로, NV(노이즈), 진동, 내구성에 관해서 우위(優位)가 된다.
이에 반하여 본 실시형태에서는, 도 15에 나타낸 바와 같이, 장착부(14c)를 케이스부재(14)에 있어서의, 전후방향의 위치가 제2 전기모터(23)에 오버랩하는 위치로 설정되어 있다. 그리고, 도 15 중의 부호는, 도 3 중의 부호에 대응하고 있다.
본 실시형태에서는, 장착부(14c)를, 격벽(E)보다도 앞쪽이고, 또한 제2 전기모터(23)와 오버랩하는 위치, 즉, 케이스부재(14)의 외주벽에 있어서의 격벽(D, E) 사이에 설치하였다.
케이스부재(14)는, 그 전단 측의 연결부(14d)가, 차체(4)(도 1 참조)에 러버 마운트된 내연엔진(5)에 접속되어 있고, 후단 측이 이 장착부(14c)를 이용하여 차체의 일부(4a)에 러버 마운트되어 있다. 즉, 차체의 일부(4a)에는 러버 받침대(51)가 설치되어 있고, 이 러버 받침대(51)에는, 볼트(52), 와셔(53), 너트(54)에 의해서, 스테이(55)가 고정되어 있다. 그리고, 케이스부재(14)는, 그 후단부 근방의 장착부(14c)에 나사결합된 볼트(56)에 의해서 상술한 스테이(55)에 설치되어 있다. 그리고, 설치 후에 있어서는, 차체의 일부(4a) 측의 볼트(52)와 케이스부재(14) 측의 볼트(56)의 갭(G3)이, 이 볼트(56)의 조여넣는 길이(나사결합 길이)보다도 짧게 되도록 구성되어 있기 때문에, 만일, 볼트(56)가 느슨해진 경우이더라도, 볼트(56)가 장착부(14c)로부터 빠지지 않고, 따라서 케이스부재(14)의 후단 측이 차체 일부(4a)로부터 빠질 우려는 없다.
이와 같이 장착부(14c)를, 제2 전기모터(23)와 오버랩하는 위치에 설치한 경우에는, 이 장착부(14c)가 중량물인 제2 전기모터(23)의 중심(重心)에 가까운 위치이기 때문에, 케이스부재(14)의 진동이 억제되고, 파워 트레인 공진(共振)이나 실내음에 대하여 우위(優位)의 것이 된다.
그리고, 상술한 설명에서는, 케이스부재(14)의 앞쪽에서부터 차례로, 제1 전기모터(20), 동력분배용 플래니터리 기어(21), 변속장치(22), 제2 전기모터(23)가 설치되어 있는 예(도 3에 나타낸 실시형태 1에 상당)를 설명하였지만, 본 실시형태는 이에 한정되는 것이 아니고, 상술한 변형예를 포함하는 모든 실시형태에 적용하는 것이 가능하다. 단, 최후단부에 제1 전기모터(20)가 설치되는 경우(도 13에 나타낸 실시형태 3에 대응하는 경우)에는, 장착부(14c)는, 중량물인 이 제1 전기모터(20)에 오버랩하는 위치에 설치하는 것으로 한다.
<실시형태 6>
본 실시형태에서는, 도 16에 나타낸 바와 같이, 장착부(14c)를 케이스부재(14)에 있어서의, 전후방향의 위치가 제2 전기모터(23)보다도 후방에 위치하도록 설정하고 있다. 그리고, 도 16 중의 부호는, 도 3 중의 부호에 대응하고 있다.
본 실시형태에서는, 장착부(14c)를, 격벽(E)보다도 뒷쪽, 즉, 케이스부재 (14)에 있어서의 격벽(E)과, 이 격벽(E)의 내경 측에 있어서 후방으로 뻗는 보스부(14b) 외주면 사이에 형성된 삼각 형상의 리브(14e)에 설치하였다.
케이스부재(14)는, 그 전단측 연결부(14d)가, 차체(4)(도 1 참조)에 러버 마운트된 내연엔진(5)에 접속되어 있고, 후단 측이 이 장착부(14c)를 이용하여 차체의 일부(4a)에 러버 마운트되어 있다. 즉, 차체의 일부(4a)에는 러버 받침대(51)가 설치되어 있고, 이 러버 받침대(51)에는, 볼트(52), 와셔(53), 너트(54)에 의해서, 스테이(55)가 고정되어 있다. 그리고, 케이스부재(14)는, 그 후단부 근방의 장착부(14c)에 나사결합된 볼트(56)에 의해서 상술한 스테이(55)에 장착되어 있다. 그리고, 장착 후에 있어서는, 차체의 일부(4a) 측의 볼트(52)와 케이스부재(14) 측의 볼트(56)의 갭(G3)이, 이 볼트(56)의 조여넣는 길이(나사결합 길이)보다도 짧게 되도록 구성되어 있기 때문에, 만일, 볼트(56)가 느슨해진 경우이더라도, 볼트(56)가 장착부(14c)로부터 빠지지 않고, 따라서 케이스부재(14)의 후단 측이 차체 일부(4a)로부터 빠질 우려가 없다.
이와 같이 장착부(14c)를, 제2 전기모터(23)의 후방에 위치하는 격벽(E)보다도 더욱 후방으로 설치함으로써, 장착부(14c)를 케이스부재(14)에 있어서의 소경(小徑)의 부분에 설정하는 것이 가능하게 된다. 이로써, 차체(4)에 대하여, 하이브리드 구동장치(7A)의 보다 콤팩트한 탑재가 가능하게 된다.
그리고, 상술한 설명에서는, 케이스부재(14)의 앞쪽에서부터 차례로, 제1 전기모터(20), 동력분배용 플래니터리 기어(21), 변속장치(22), 제2 전기모터(23)가 설치되어 있는 예(도 3에 나타낸 실시형태 1에 상당)를 설명하였지만, 본 실시형태 는 이에 한정되는 것이 아니고, 상술한 변형예를 포함하는 모든 실시형태에 적용하는 것이 가능하다. 단, 최후단부에 제1 전기모터(20)가 설치되는 경우(도 13에 나타낸 실시형태 3에 대응하는 경우)에는, 장착부(14c)는, 중량물인 이 제1 전기모터(20)의 후방의 격벽(E)보다도 더욱 후방에 설치하는 것으로 한다.
상술한 본 발명의 하이브리드 구동장치는, 자동차에 적용할 수 있고, 특히 FR용 자동차에 적합하게 적용된다.

Claims (30)

  1. 내연(內燃)엔진(5)으로부터의 동력을 입력하는 입력축(10)과,
    상기 입력축(10)과 대응되며 차체(4)의 전후방향으로 뻗은 동력전달 중심축인 1축(13) 상에 정렬하여 배치되며, 또한 구동차륜에 연동하는 출력축(12)과,
    상기 1축(13) 상에 배치되고, 스테이터와 로터를 가지는 제1 전기모터(20)와,
    상기 1축(13) 상에 배치되고, 상기 입력축(10)에 연결하는 제1 회전요소와, 상기 제1 전기모터(20)의 로터에 연결하는 제2 회전요소와, 상기 출력축(12)에 연결하는 제3 회전요소를 가지는 동력분배용 플래니터리 기어(21)와,
    상기 1축(13) 상에 배치되고, 스테이터와 로터를 가지는 제2 전기모터(23)와,
    상기 1축(13) 상에 배치되고, 상기 제2 전기모터(23)의 로터의 회전을 변속하여 상기 출력축(12)에 전달하는 변속장치(22),를 구비하고,
    상기 제1 전기모터(20), 상기 동력분배용 플래니터리 기어(21), 상기 제2 전기모터(23), 및 상기 변속장치(22)를, 케이스부재(14)에 수납함과 함께, 상기 1축(13) 상에 정렬하여 배치하며, 또한 상기 케이스부재(14)에 상기 제1 전기모터(20) 및 상기 제2 전기모터(23)의 상기 스테이터를 고정하고,
    상기 케이스부재(14)의 전단부(前端部)에, 상기 내연엔진(5)에 고정할 수 있는 연결부를 설치함과 함께, 상기 케이스부재(14)의 후단부(後端部)에 차체(4)(車體)에 지지할 수 있는 마운트부(mounting section)를 설치하고,
    상기 제1 및 제2 전기모터 중 한쪽을, 상기 케이스부재(14)의 상기 1축(13) 상에 설치한 상기 제1 전기모터(20), 상기 동력분배용 플래니터리 기어(21), 상기 제2 전기모터(23), 및 상기 변속장치(22) 중 최후단부(後端部)에 배치하고,
    상기 제1 및 제2 전기모터 중 다른 쪽을, 상기 케이스부재(14)의 상기 1축(13) 상에 설치된 상기 제1 전기모터(20), 상기 동력분배용 플래니터리 기어(21), 상기 제2 전기모터(23), 및 상기 변속장치(22) 중 최전단부(最前端部)에 배치하며,
    상기 내연엔진(5)에 가까운 측에서부터 차례로, 상기 제1 전기모터(20), 상기 동력분배용 플래니터리 기어(21), 상기 변속장치(22), 상기 제2 전기모터(23)를 설치하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 하이브리드 구동장치.
  2. 내연(內燃)엔진(5)으로부터의 동력을 입력하는 입력축(10)과,
    상기 입력축(10)과 대응되며 차체(4)의 전후방향으로 뻗은 동력전달 중심축인 1축(13) 상에 정렬하여 배치되며, 또한 구동차륜에 연동하는 출력축(12)과,
    상기 1축(13) 상에 배치되고, 스테이터와 로터를 가지는 제1 전기모터(20)와,
    상기 1축(13) 상에 배치되고, 상기 입력축(10)에 연결하는 제1 회전요소와, 상기 제1 전기모터(20)의 로터에 연결하는 제2 회전요소와, 상기 출력축(12)에 연결하는 제3 회전요소를 가지는 동력분배용 플래니터리 기어(21)와,
    상기 1축(13) 상에 배치되고, 스테이터와 로터를 가지는 제2 전기모터(23)와,
    상기 1축(13) 상에 배치되고, 상기 제2 전기모터(23)의 로터의 회전을 변속하여 상기 출력축(12)에 전달하는 변속장치(22),를 구비하고,
    상기 제1 전기모터(20), 상기 동력분배용 플래니터리 기어(21), 상기 제2 전기모터(23), 및 상기 변속장치(22)를, 케이스부재(14)에 수납함과 함께, 상기 1축(13) 상에 정렬하여 배치하며, 또한 상기 케이스부재(14)에 상기 제1 전기모터(20) 및 상기 제2 전기모터(23)의 상기 스테이터를 고정하고,
    상기 케이스부재(14)의 전단부(前端部)에, 상기 내연엔진(5)에 고정할 수 있는 연결부를 설치함과 함께, 상기 케이스부재(14)의 후단부(後端部)에 차체(4)(車體)에 지지할 수 있는 마운트부(mounting section)를 설치하고,
    상기 제1 및 제2 전기모터 중 한쪽을, 상기 케이스부재(14)의 상기 1축(13) 상에 설치한 상기 제1 전기모터(20), 상기 동력분배용 플래니터리 기어(21), 상기 제2 전기모터(23), 및 상기 변속장치(22) 중 최후단부(後端部)에 배치하고,
    상기 제1 및 제2 전기모터 중 다른 쪽을, 상기 케이스부재(14)의 상기 1축(13) 상에 설치된 상기 제1 전기모터(20), 상기 동력분배용 플래니터리 기어(21), 상기 제2 전기모터(23), 및 상기 변속장치(22) 중 최전단부(最前端部)에 배치하며,
    상기 내연엔진(5)에 가까운 측에서부터 차례로, 상기 제2 전기모터(23), 상기 변속장치(22), 상기 동력분배용 플래니터리 기어(21), 상기 제1 전기모터(20)를 설치하여 이루어지고,
    상기 변속장치(22)는, 유단, 또는, 무단변속장치인 것을 특징으로 하는 하이브리드 구동장치.
  3. 내연(內燃)엔진(5)으로부터의 동력을 입력하는 입력축(10)과,
    상기 입력축(10)과 대응되며 차체(4)의 전후방향으로 뻗은 동력전달 중심축인 1축(13) 상에 정렬하여 배치되며, 또한 구동차륜에 연동하는 출력축(12)과,
    상기 1축(13) 상에 배치되고, 스테이터와 로터를 가지는 제1 전기모터(20)와,
    상기 1축(13) 상에 배치되고, 상기 입력축(10)에 연결하는 제1 회전요소와, 상기 제1 전기모터(20)의 로터에 연결하는 제2 회전요소와, 상기 출력축(12)에 연결하는 제3 회전요소를 가지는 동력분배용 플래니터리 기어(21)와,
    상기 1축(13) 상에 배치되고, 스테이터와 로터를 가지는 제2 전기모터(23)와,
    상기 1축(13) 상에 배치되고, 상기 제2 전기모터(23)의 로터의 회전을 변속하여 상기 출력축(12)에 전달하는 변속장치(22),를 구비하고,
    상기 제1 전기모터(20), 상기 동력분배용 플래니터리 기어(21), 상기 제2 전기모터(23), 및 상기 변속장치(22)를, 케이스부재(14)에 수납함과 함께, 상기 1축(13) 상에 정렬하여 배치하며, 또한 상기 케이스부재(14)에 상기 제1 전기모터(20) 및 상기 제2 전기모터(23)의 상기 스테이터를 고정하고,
    상기 케이스부재(14)의 전단부(前端部)에, 상기 내연엔진(5)에 고정할 수 있는 연결부를 설치함과 함께, 상기 케이스부재(14)의 후단부(後端部)에 차체(4)(車體)에 지지할 수 있는 마운트부(mounting section)를 설치하고,
    상기 제1 및 제2 전기모터 중 한쪽을, 상기 케이스부재(14)의 상기 1축(13) 상에 설치한 상기 제1 전기모터(20), 상기 동력분배용 플래니터리 기어(21), 상기 제2 전기모터(23), 및 상기 변속장치(22) 중 최후단부(後端部)에 배치하고,
    상기 제1 및 제2 전기모터 중 다른 쪽을, 상기 케이스부재(14)의 상기 1축(13) 상에 설치된 상기 제1 전기모터(20), 상기 동력분배용 플래니터리 기어(21), 상기 제2 전기모터(23), 및 상기 변속장치(22) 중 최전단부(最前端部)에 배치하며,
    상기 내연엔진(5)에 가까운 측에서부터 차례로, 상기 제1 전기모터(20), 상기 변속장치(22), 상기 동력분배용 플래니터리 기어(21), 상기 제2 전기모터(23)를 설치하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 하이브리드 구동장치.
  4. 내연(內燃)엔진(5)으로부터의 동력을 입력하는 입력축(10)과,
    상기 입력축(10)과 대응되며 차체(4)의 전후방향으로 뻗은 동력전달 중심축인 1축(13) 상에 정렬하여 배치되며, 또한 구동차륜에 연동하는 출력축(12)과,
    상기 1축(13) 상에 배치되고, 스테이터와 로터를 가지는 제1 전기모터(20)와,
    상기 1축(13) 상에 배치되고, 상기 입력축(10)에 연결하는 제1 회전요소와, 상기 제1 전기모터(20)의 로터에 연결하는 제2 회전요소와, 상기 출력축(12)에 연결하는 제3 회전요소를 가지는 동력분배용 플래니터리 기어(21)와,
    상기 1축(13) 상에 배치되고, 스테이터와 로터를 가지는 제2 전기모터(23)와,
    상기 1축(13) 상에 배치되고, 상기 제2 전기모터(23)의 로터의 회전을 변속하여 상기 출력축(12)에 전달하는 변속장치(22),를 구비하고,
    상기 제1 전기모터(20), 상기 동력분배용 플래니터리 기어(21), 상기 제2 전기모터(23), 및 상기 변속장치(22)를, 케이스부재(14)에 수납함과 함께, 상기 1축(13) 상에 정렬하여 배치하며, 또한 상기 케이스부재(14)에 상기 제1 전기모터(20) 및 상기 제2 전기모터(23)의 상기 스테이터를 고정하고,
    상기 케이스부재(14)의 전단부(前端部)에, 상기 내연엔진(5)에 고정할 수 있는 연결부를 설치함과 함께, 상기 케이스부재(14)의 후단부(後端部)에 차체(4)(車體)에 지지할 수 있는 마운트부(mounting section)를 설치하고,
    상기 제1 및 제2 전기모터 중 한쪽을, 상기 케이스부재(14)의 상기 1축(13) 상에 설치한 상기 제1 전기모터(20), 상기 동력분배용 플래니터리 기어(21), 상기 제2 전기모터(23), 및 상기 변속장치(22) 중 최후단부(後端部)에 배치하고,
    상기 내연엔진(5)에 가까운 측에서부터 차례로, 상기 동력분배용 플래니터리 기어(21), 상기 제1 전기모터(20), 상기 변속장치(22), 상기 제2 전기모터(23)를 설치하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 하이브리드 구동장치.
  5. 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 전기모터 중 상기 최후단부에 배치된 전기모터의 로터는 양측을 상기 케이스부재(14)로부터 뻗은 서포트부재에 베어링부재를 개재하여 지지되고,
    상기 마운트부는 상기 서포트부재 중 뒷쪽의 서포트부재와 축방향으로 겹치는 위치에 설치된 것을 특징으로 하는 하이브리드 구동장치.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 출력축(12)은, 상기 제1 및 제2 전기모터 중 한쪽의 내주 측을 통하여 배치됨과 함께, 상기 제1 및 제2 전기모터 중 한쪽의 로터에 베어링부재를 개재하여 지지되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 구동장치.
  7. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 전기모터 중 다른 쪽의 로터를 상기 케이스부재(14)로부터 뻗은 서포트부재에 베어링부재를 개재하여 지지하고,
    상기 입력축(10)은 상기 다른 쪽 로터의 내주 측을 통하여 상기 동력분배용 플래니터리 기어(21)에 연결함과 함께, 상기 다른 쪽 로터에 베어링부재를 개재하여 지지된 것을 특징으로 하는 하이브리드 구동장치.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 입력축(10)을 상기 제1 전기모터(20)의 내주 측을 통하여 상기 제1 회전요소에 연결하고, 상기 출력축(12)을 상기 변속장치(22), 상기 제2 전기모터(23)의 내주 측을 통하게 한 것을 특징으로 하는 하이브리드 구동장치.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 동력분배용 플래니터리 기어(21)는, 싱글 피니언 플래니터리 기어로 구성되고,
    상기 입력축(10)을 상기 동력분배용 플래니터리 기어(21)의 내주 측을 통하여 상기 싱글 피니언 플래니터리 기어의 캐리어의 상기 변속장치(22) 측에 연결하고,
    상기 출력축(12)을 상기 싱글 피니언 플래니터리 기어의 링기어에 상기 동력분배용 플래니터리 기어(21)와 상기 변속장치(22) 사이를 통하여 연결하고,
    상기 제1 전기모터(20)의 로터를 상기 싱글 피니언 플래니터리 기어의 선기어에 연결한 것을 특징으로 하는 하이브리드 구동장치.
  10. 청구항 8에 있어서,
    상기 동력분배용 플래니터리 기어(21)는, 싱글 피니언 플래니터리 기어로 구성되고,
    상기 입력축(10)을 상기 제1 전기모터(20)와 상기 동력분배용 플래니터리 기어(21) 사이를 통하여 상기 싱글 피니언 플래니터리 기어의 캐리어의 상기 제1 전기모터(20) 측에 연결하고,
    상기 출력축(12)을 상기 싱글 피니언 플래니터리 기어의 선기어에 연결하고,
    상기 제1 전기모터(20)의 로터를 링기어에 연결한 것을 특징으로 하는 하이브리드 구동장치.
  11. 청구항 8에 있어서,
    상기 동력분배용 플래니터리 기어(21)는, 더블 피니언 플래니터리 기어로 구성되고,
    상기 입력축(10)을 상기 동력분배용 플래니터리 기어(21)의 내주 측을 통하여 상기 더블 피니언 플래니터리 기어의 링기어에 연결하고,
    상기 출력축(12)을 상기 동력분배용 플래니터리 기어(21)의 외주 측 및 상기 제1 전기모터(20)의 로터와 상기 동력분배용 플래니터리 기어(21) 사이를 통하여 상기 더블 피니언 플래니터리 기어의 캐리어의 상기 제1 전기모터(20) 측에 연결하고,
    상기 제1 전기모터(20)의 로터를 상기 더블 피니언 플래니터리 기어의 선기어에 연결한 것을 특징으로 하는 하이브리드 구동장치.
  12. 청구항 8에 있어서,
    상기 동력분배용 플래니터리 기어(21)는, 더블 피니언 플래니터리 기어로 구성되고,
    상기 입력축(10)을 상기 제1 전기모터(20)와 상기 동력분배용 플래니터리 기어(21) 사이를 통하여 상기 더블 피니언 플래니터리 기어의 링기어에 연결하고,
    상기 출력축(12)을 상기 더블 피니언 플래니터리 기어의 선기어에 연결함과 함께,
    상기 제1 전기모터(20)의 로터를 상기 동력분배용 플래니터리 기어(21)의 외주 측을 통하여 상기 더블 피니언 플래니터리 기어의 캐리어의 상기 변속장치(22) 측에 연결한 것을 특징으로 하는 하이브리드 구동장치.
  13. 청구항 4에 있어서,
    상기 출력축(12)을 상기 동력분배용 플래니터리 기어(21), 상기 제1 전기모터(20), 상기 변속장치(22), 상기 제2 전기모터(23)의 내주 측을 통하게 한 것을 특징으로 하는 하이브리드 구동장치.
  14. 청구항 13에 있어서,
    상기 동력분배용 플래니터리 기어(21)는, 싱글 피니언 플래니터리 기어로 구성되고,
    상기 입력축(10)을 상기 싱글 피니언 플래니터리 기어의 캐리어의 앞쪽에 연결하고,
    상기 출력축(12)을 상기 싱글 피니언 플래니터리 기어의 선기어에 연결하고,
    상기 제1 전기모터(20)의 로터를 상기 싱글 피니언 플래니터리 기어의 링기어에 연결한 것을 특징으로 하는 하이브리드 구동장치.
  15. 청구항 13에 있어서,
    상기 동력분배용 플래니터리 기어(21)는, 싱글 피니언 플래니터리 기어로 구성되고,
    상기 입력축(10)을 상기 싱글 피니언 플래니터리 기어의 캐리어의 상기 제1 전기모터(20) 측에 연결하고,
    상기 출력축(12)을 상기 싱글 피니언 플래니터리 기어의 링기어에 상기 동력분배용 플래니터리 기어(21)와 상기 제1 전기모터(20) 사이를 통하여 연결하고,
    상기 제1 전기모터(20)의 로터를 상기 동력분배용 플래니터리 기어(21)의 외주 측을 통하여 상기 싱글 피니언 플래니터리 기어의 캐리어의 앞쪽에 연결한 것을 특징으로 하는 하이브리드 구동장치.
  16. 청구항 13에 있어서,
    상기 동력분배용 플래니터리 기어(21)는, 더블 피니언 플래니터리 기어로 구성되고,
    상기 입력축(10)을 상기 더블 피니언 플래니터리 기어의 링기어에 연결하고,
    상기 출력축(12)을 상기 더블 피니언 플래니터리 기어의 캐리어에 상기 입력축(10)과 상기 동력분배용 플래니터리 기어(21) 사이를 통하여 연결하고,
    상기 제1 전기모터(20)의 로터를 상기 더블 피니언 플래니터리 기어의 선기어에 연결한 것을 특징으로 하는 하이브리드 구동장치.
  17. 청구항 13에 있어서,
    상기 동력분배용 플래니터리 기어(21)는, 더블 피니언 플래니터리 기어로 구성되고,
    상기 입력축(10)을 상기 더블 피니언 플래니터리 기어의 링기어에 연결하고,
    상기 출력축(12)을 상기 더블 피니언 플래니터리 기어의 선기어에 연결하고,
    상기 제1 전기모터(20)의 로터를 상기 더블 피니언 플래니터리 기어의 캐리어의 상기 제1 전기모터(20)의 로터 측에 연결한 것을 특징으로 하는 하이브리드 구동장치.
  18. 청구항 2에 있어서,
    상기 입력축(10)을 상기 제2 전기모터(23), 상기 변속장치(22)의 내주 측을 통하여 상기 제1 회전요소에 연결하고,
    상기 출력축(12)을 상기 동력분배용 플래니터리 기어(21), 상기 제1 전기모터(20)의 내주 측을 통하게 함과 함께, 상기 변속장치(22)의 출력요소를 상기 동력분배용 플래니터리 기어(21)의 외주 측을 통하여 상기 출력축(12)에 연결한 것을 특징으로 하는 하이브리드 구동장치.
  19. 청구항 18에 있어서,
    상기 동력분배용 플래니터리 기어(21)는, 더블 피니언 플래니터리 기어로 구성되고,
    상기 입력축(10)을 상기 변속장치(22)와 상기 동력분배용 플래니터리 기어(21) 사이를 통하여 상기 더블 피니언 플래니터리 기어의 링기어에 연결하고,
    상기 출력축(12)을 상기 동력분배용 플래니터리 기어(21)의 내주 측을 통하여 상기 더블 피니언 플래니터리 기어의 캐리어의 상기 변속장치(22) 측에 연결하고,
    상기 제1 전기모터(20)의 로터를 상기 더블 피니언 플래니터리 기어의 선기어에 연결하고,
    상기 변속장치(22)의 출력요소를 상기 동력분배용 플래니터리 기어(21)의 외주 측을 통하여 상기 더블 피니언 플래니터리 기어의 캐리어의 상기 제1 전기모터(20) 측에 연결한 것을 특징으로 하는 하이브리드 구동장치.
  20. 청구항 3에 있어서,
    상기 입력축(10)을 상기 제1 전기모터(20), 상기 변속장치(22), 상기 동력분배용 플래니터리 기어(21)의 내주 측을 통하여 상기 제1 회전요소에 연결하고,
    상기 출력축(12)을 상기 제2 전기모터(23)의 내주 측을 통하게 함과 함께, 상기 변속장치(22)의 출력요소를 상기 동력분배용 플래니터리 기어(21)의 외주 측을 통하여 상기 출력축(12)에 연결하고,
    상기 제2 전기모터(23)의 로터를 상기 동력분배용 플래니터리 기어(21)의 외주 측을 통하여 상기 변속장치(22)의 입력요소에 연결한 것을 특징으로 하는 하이브리드 구동장치.
  21. 청구항 20에 있어서,
    상기 동력분배용 플래니터리 기어(21)는, 더블 피니언 플래니터리 기어로 구성되고,
    상기 입력축(10)을 상기 동력분배용 플래니터리 기어(21)와 상기 제2 전기모터(23) 사이를 통하여 상기 더블 피니언 플래니터리 기어의 링기어에 연결하고,
    상기 출력축(12)을 상기 동력분배용 플래니터리 기어(21)의 외주 측을 통하여 상기 더블 피니언 플래니터리 기어의 캐리어의 상기 변속장치(22) 측에 연결하고,
    상기 제1 전기모터(20)의 로터를 상기 변속장치(22)의 내주 측을 통하여 상기 더블 피니언 플래니터리 기어의 선기어에 연결하고,
    상기 변속장치(22)의 출력요소를 상기 더블 피니언 플래니터리 기어의 캐리어의 상기 변속장치(22) 측에 연결한 것을 특징으로 하는 하이브리드 구동장치.
  22. 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항, 또는 청구항 6, 또는 청구항 8 내지 청구항 21 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 변속장치(22)는, 플래니터리 기어를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 하이브리드 구동장치.
  23. 청구항 22에 있어서,
    상기 변속장치(22)는, 4개의 변속요소를 가짐과 함께, 제1 변속요소를 상기 제2 전기모터(23)의 로터에 연결하고, 제2 변속요소를 상기 출력축(12)에 연결하고, 제3, 제4 변속요소를 각각 케이스에 고정 가능한 브레이크요소를 가지는 것을 특징으로 하는 하이브리드 구동장치.
  24. 청구항 22에 있어서,
    상기 변속장치(22)의 플래니터리 기어는, 라비뇨식(Ravigneaux type) 플래니터리 기어로 구성되고, 상기 라비뇨식 플래니터리 기어의 캐리어를 상기 출력축(12)에 연결한 것을 특징으로 하는 하이브리드 구동장치.
  25. 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항, 또는 청구항 6, 또는 청구항 8 내지 청구항 21 중 어느 한 항, 또는 청구항 23, 또는 청구항 24 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 전기모터 중 한쪽은, 상기 동력분배용 플래니터리 기어(21), 및 상기 변속장치(22)보다 무거운 중량물인 것을 특징으로 하는 하이브리드 구동장치.
  26. 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 전기모터 중 상기 최후단부(後端部)에 배치된 전기모터의 로터는 양측을 상기 케이스부재(14)로부터 뻗은 서포트부재에 베어링부재를 개재하여 지지되고,
    상기 마운트부는 앞쪽의 상기 서포트부재와 뒷쪽의 상기 서포트부재 사이에 설치된 것을 특징으로 하는 하이브리드 구동장치.
  27. 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 전기모터 중 상기 최후단부(後端部)에 배치된 전기모터의 로터는 양측을 상기 케이스부재(14)로부터 뻗은 서포트부재에 베어링부재를 개재하여 지지되고,
    상기 마운트부는, 상기 케이스부재(14)에 있어서의, 상기 서포트부재 중 뒷쪽의 서포트부재보다도 뒷쪽에 위치하는 부분에 설치된 것을 특징으로 하는 하이브리드 구동장치.
  28. 내연엔진(5)과, 하이브리드 구동수단과, 상기 하이브리드 구동수단으로부터의 구동력이 전달되는 구동차륜으로서의 후륜(後輪),을 구비한 자동차에 있어서,
    상기 하이브리드 구동수단이, 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항, 또는 청구항 6, 또는 청구항 8 내지 청구항 21 중 어느 한 항, 또는 청구항 23, 또는 청구항 24 중 어느 한 항에 기재된 하이브리드 구동장치이고,
    상기 하이브리드 구동장치는, 상기 내연엔진(5) 측이 차체(4)(車體)에 있어서의 앞쪽에 배치됨과 함께, 차체(4)의 전후방향으로 뻗은 동력전달 중심축인 1축(13) 상의 입력축(10)과 출력축(12)이 전후방향을 향하여, 프로펠러 샤프트(propeller shaft)와 거의 동일 축선 상에 배치되는 것을 특징으로 하는 자동차.
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Families Citing this family (76)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4059877B2 (ja) 2004-10-14 2008-03-12 トヨタ自動車株式会社 ハイブリッド駆動装置
JP4059876B2 (ja) * 2004-10-14 2008-03-12 トヨタ自動車株式会社 ハイブリッド駆動装置
JP4218671B2 (ja) * 2005-10-13 2009-02-04 トヨタ自動車株式会社 ハイブリッド車両の動力出力装置
US8387738B1 (en) * 2006-08-09 2013-03-05 Sauer-Danfoss Inc. Electro-mechanical transmission for compact vehicles
KR100852043B1 (ko) * 2006-09-07 2008-08-13 현대자동차주식회사 하이브리드 전기 차량용 변속장치
US7665560B2 (en) * 2007-02-22 2010-02-23 Ford Global Technologies, Llc Drivetrain for hybrid electric vehicle
US8062169B2 (en) * 2007-04-30 2011-11-22 Caterpillar Inc. System for controlling a hybrid energy system
JP5252311B2 (ja) * 2009-09-25 2013-07-31 スズキ株式会社 ハイブリッド車両の冷却装置
JP5445000B2 (ja) * 2009-09-29 2014-03-19 コベルコ建機株式会社 ハイブリッド建設機械
US20110177900A1 (en) * 2010-01-15 2011-07-21 Means Industries, Inc. Hybrid electric vehicle drive system and control system for controlling a hybrid electric vehicle drive system
JP5216796B2 (ja) * 2010-03-09 2013-06-19 アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 ハイブリッド駆動装置
JP2011183946A (ja) 2010-03-09 2011-09-22 Aisin Aw Co Ltd ハイブリッド駆動装置
DE102010035204B4 (de) * 2010-08-24 2023-08-10 Volkswagen Ag Hybridantriebsanordnung für ein Kraftfahrzeug
US9303699B2 (en) 2010-12-10 2016-04-05 Means Industries, Inc. Electromechanical assembly to control the operating mode of a coupling apparatus
US9441708B2 (en) 2010-12-10 2016-09-13 Means Industries, Inc. High-efficiency drive system including a transmission for a hybrid electric vehicle
US9541141B2 (en) 2010-12-10 2017-01-10 Means Industries, Inc. Electronic vehicular transmission, controllable coupling assembly and coupling member for use in the assembly
US9234552B2 (en) 2010-12-10 2016-01-12 Means Industries, Inc. Magnetic system for controlling the operating mode of an overrunning coupling assembly and overrunning coupling and magnetic control assembly having same
US9255614B2 (en) 2010-12-10 2016-02-09 Means Industries, Inc. Electronic vehicular transmission and coupling and control assembly for use therein
US9435387B2 (en) 2010-12-10 2016-09-06 Means Industries, Inc. Device and apparatus for controlling the operating mode of a coupling assembly, coupling and control assembly and electric motor disconnect and pass through assemblies
CN103228952A (zh) * 2010-12-10 2013-07-31 敏思工业公司 包括变速器的车辆驱动系统
US9377061B2 (en) 2010-12-10 2016-06-28 Means Industries, Inc. Electromagnetic system for controlling the operating mode of an overrunning coupling assembly and overrunning coupling and control assembly including the system
US9874252B2 (en) 2010-12-10 2018-01-23 Means Industries, Inc. Electronic, high-efficiency vehicular transmission, overrunning, non-friction coupling and control assembly and switchable linear actuator device for use therein
US10677296B2 (en) 2010-12-10 2020-06-09 Means Industries, Inc. Electronic, high-efficiency vehicular transmission, overrunning, non-friction coupling and control assembly and switchable linear actuator device for use therein
US8813929B2 (en) 2010-12-10 2014-08-26 Means Industries, Inc. Controllable coupling assembly
US9638266B2 (en) 2010-12-10 2017-05-02 Means Industries, Inc. Electronic vehicular transmission including a sensor and coupling and control assembly for use therein
EP2649339A4 (en) 2010-12-10 2018-03-14 Means Industries, Inc. Electromechanically actuated coupling and control assembly
US9127724B2 (en) 2010-12-10 2015-09-08 Means Industries, Inc. Electromechanical apparatus for use with a coupling assembly and controllable coupling assembly including such apparatus
US9186977B2 (en) 2011-08-26 2015-11-17 Means Industries, Inc. Drive system including a transmission for a hybrid electric vehicle
US8888637B2 (en) 2010-12-10 2014-11-18 Means Industries, Inc. Vehicle drive system including a transmission
US8646587B2 (en) 2010-12-10 2014-02-11 Means Industries, Inc. Strut for a controllable one-way clutch
US9033836B2 (en) * 2011-10-08 2015-05-19 Finemech Co., Ltd. Drive device for hybrid electric vehicle
DE102012212268B4 (de) * 2012-07-13 2021-02-18 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Antriebssystem für eine Elektrische Achse mit Zwei-Gang-Getriebe
US9933049B2 (en) 2012-10-04 2018-04-03 Means Industries, Inc. Vehicle drive system including a transmission
JP5930121B2 (ja) * 2013-04-16 2016-06-08 トヨタ自動車株式会社 係合装置及び動力伝達装置
JP2015016739A (ja) * 2013-07-10 2015-01-29 日野自動車株式会社 ハイブリッド車両の駆動装置
KR101500120B1 (ko) * 2013-08-09 2015-03-18 현대자동차주식회사 하이브리드 차량용 유압식 동력 전달 장치
US9371868B2 (en) 2013-08-27 2016-06-21 Means Industries, Inc. Coupling member subassembly for use in controllable coupling assembly and electromechanical apparatus having a pair of simultaneously actuated elements for use in the subassembly
US10183570B2 (en) 2013-09-26 2019-01-22 Means Industries, Inc. Drive systems including transmissions for electric and hybrid electric vehicles
US10533618B2 (en) 2013-09-26 2020-01-14 Means Industries, Inc. Overrunning, non-friction coupling and control assembly, engageable coupling assembly and locking member for use in the assemblies
DE102013223402B4 (de) * 2013-11-15 2020-04-16 Mtu Friedrichshafen Gmbh Elektro-mechanischer Hybridantrieb und Fahrzeug
DE102013223409A1 (de) * 2013-11-15 2015-05-21 Mtu Friedrichshafen Gmbh Elektro-mechanischer Hybridantrieb und Fahrzeug
DE102013019901A1 (de) 2013-11-28 2015-05-28 Audi Ag Antriebsvorrichtung für ein hybridgetriebenes Kraftfahrzeug
US9482294B2 (en) 2014-02-19 2016-11-01 Means Industries, Inc. Coupling and control assembly including a sensor
US9562574B2 (en) 2014-02-19 2017-02-07 Means Industries, Inc. Controllable coupling assembly and coupling member for use in the assembly
US10781920B2 (en) 2014-09-16 2020-09-22 Means Industries, Inc. Drive systems including transmissions and magnetic coupling devices for electric and hybrid electric vehicles
US10619681B2 (en) 2014-09-16 2020-04-14 Means Industries, Inc. Overrunning, non-friction coupling and control assemblies and switchable linear actuator device and reciprocating electromechanical apparatus for use therein
US10781891B2 (en) 2014-09-16 2020-09-22 Means Industries, Inc. Drive system including a transmission and magnetic coupling device for an electric vehicle
US9482297B2 (en) 2015-04-01 2016-11-01 Means Industries, Inc. Controllable coupling assembly having forward and reverse backlash
US9643481B2 (en) 2015-05-20 2017-05-09 Ford Global Technologies, Llc Multi-mode powersplit hybrid transmission
KR101704225B1 (ko) * 2015-06-26 2017-02-08 현대자동차주식회사 차량용 변속기
US9694663B2 (en) 2015-07-24 2017-07-04 Ford Global Technologies, Llc Hybrid transmission
DE102016216313A1 (de) * 2016-08-30 2018-03-01 Volkswagen Aktiengesellschaft Mehrstufiger Hybrid-Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug
DE102016216314A1 (de) 2016-08-30 2018-03-01 Volkswagen Aktiengesellschaft Getriebeanordnung und mehrstufiger Hybrid-Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug
EP3290247B1 (de) 2016-08-30 2019-07-17 Volkswagen Aktiengesellschaft Hybrid-antriebsstrang für ein kraftfahrzeug und verfahren zu dessen betrieb
KR101765644B1 (ko) * 2016-10-24 2017-08-07 현대자동차 주식회사 하이브리드 변속기용 엔진 클러치의 모터 연결구조
JP6607202B2 (ja) * 2017-01-10 2019-11-20 トヨタ自動車株式会社 駆動装置
JP6811630B2 (ja) * 2017-01-31 2021-01-13 株式会社エクセディ 回転電機付き動力伝達装置
US11035423B2 (en) 2017-02-02 2021-06-15 Means Industries, Inc. Non-friction coupling and control assembly, engageable coupling assembly and locking member for use in the assemblies
WO2018144185A1 (en) 2017-02-02 2018-08-09 Means Industries, Inc. Overrunning, non-friction coupling and control assemblies and switchable linear actuator device and reciprocating electromechanical apparatus for use therein
US10590999B2 (en) 2017-06-01 2020-03-17 Means Industries, Inc. Overrunning, non-friction, radial coupling and control assembly and switchable linear actuator device for use in the assembly
US10968964B2 (en) 2018-10-04 2021-04-06 Means Industries, Inc. Coupling and control assembly having an internal latching mechanism
US11346404B2 (en) 2018-10-09 2022-05-31 Means Industries, Inc. Coupling and control assembly for use in a motor vehicle
US10995803B2 (en) 2018-12-04 2021-05-04 Means Industries, Inc. Electromagnetic system for controlling the operating mode of a non friction coupling assembly and coupling and magnetic control assembly having same
DE112020000732T5 (de) 2019-02-08 2021-10-28 Means Industries, Inc. Reibungsfreie kupplung und steuerungsanordnung, einrastbare kupplungsanordnung und verriegelungsteil zur verwendung in den anordnungen
CN114144602A (zh) 2019-07-09 2022-03-04 浩夫尔动力总成有限公司 双变速器
DE202019103781U1 (de) * 2019-07-09 2020-10-12 Hofer Powertrain Innovation Gmbh Twin-Getriebe mit einer Doppel-Eingangswelle
DE102020118194A1 (de) * 2019-07-09 2021-01-14 Hofer Powertrain Innovation Gmbh Twin-Getriebe mit einer Doppel-Eingangswelle
KR20210023387A (ko) * 2019-08-23 2021-03-04 현대자동차주식회사 전기자동차용 변속장치
US10933736B1 (en) 2019-11-14 2021-03-02 Means Industries, Inc. Drive system including a transmission having a plurality of different operating modes
US11215245B2 (en) 2019-12-03 2022-01-04 Means Industries, Inc. Coupling and control assembly including controllable coupling assembly having speed sensor and methods of controlling the controllable coupling assembly using information from the speed sensor for park/hill-hold operations
US11286996B2 (en) 2020-02-12 2022-03-29 Means Industries, Inc. Electro-dynamic coupling and control assembly and switchable linear actuator device for use therein
US11874142B2 (en) 2020-03-31 2024-01-16 Means Industries, Inc. Coupling and control assembly including a position sensor
US11542992B2 (en) 2020-03-31 2023-01-03 Means Industries, Inc. Coupling and control assembly including a non-contact, linear inductive position sensor
DE102021104228A1 (de) 2020-03-31 2021-09-30 Means Industries, Inc. Kupplung und Steuerungsanordnung mit einem berührungslosen, linearen induktiven Positionssensor
DE102021107969A1 (de) 2020-03-31 2021-09-30 Means Industries, Inc. Kupplungs- und steuereinheit mit einem kontaktlosen, induktiven wegsensor
JP2022096414A (ja) * 2020-12-17 2022-06-29 トヨタ自動車株式会社 電気自動車用のトランスアクスル

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06144020A (ja) * 1992-11-04 1994-05-24 Aqueous Res:Kk ハイブリッド型車両
JPH1058990A (ja) * 1996-08-13 1998-03-03 Toyota Motor Corp 動力出力装置
JP2000346187A (ja) 1999-06-04 2000-12-12 Toyota Motor Corp ハイブリッド車両およびその制御方法
JP2002225578A (ja) * 2001-02-05 2002-08-14 Toyota Motor Corp ハイブリッド車
US6478705B1 (en) 2001-07-19 2002-11-12 General Motors Corporation Hybrid electric powertrain including a two-mode electrically variable transmission
JP2003191761A (ja) 2001-12-26 2003-07-09 Toyota Motor Corp ハイブリッド車両用駆動装置

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1558806A (en) * 1921-12-07 1925-10-27 Jr Alma C Hess Electromechanical power-transmission mechanism
US1778028A (en) * 1929-04-23 1930-10-14 Int Motor Co Double three-point suspension for motor vehicle units
US1918490A (en) * 1932-11-21 1933-07-18 Riley Percy Suspension means for motor-vehicle engines or gear-boxes
US3236326A (en) * 1962-01-02 1966-02-22 Ford Motor Co Resilient cantilevered engine support
US3623568A (en) * 1968-05-31 1971-11-30 Nissan Motor Electromechanical power train system for an automotive vehicle
JPS5325582Y2 (ko) 1971-04-29 1978-06-30
JPS6288851A (ja) * 1985-10-11 1987-04-23 Nissan Motor Co Ltd 自動変速機の遊星歯車列
US4658672A (en) * 1986-04-18 1987-04-21 Deere & Company Simplified power shift transmission
JP2760108B2 (ja) * 1989-12-12 1998-05-28 トヨタ自動車株式会社 エンジン懸架装置
JP3291871B2 (ja) * 1993-11-10 2002-06-17 株式会社エクォス・リサーチ ハイブリッド型車両
JP3042342B2 (ja) 1994-12-28 2000-05-15 株式会社エクォス・リサーチ ハイブリッド型車両
US5603671A (en) * 1995-08-08 1997-02-18 General Motors Corporation Three prime mover bus transmission
US5935035A (en) * 1998-06-24 1999-08-10 General Motors Corporation Electro-mechanical powertrain
US6022287A (en) * 1998-08-19 2000-02-08 General Motors Corporation Modularly constructed vehicular transmission
JP3402236B2 (ja) * 1999-01-13 2003-05-06 トヨタ自動車株式会社 動力出力装置およびハイブリッド車両並びにその制御方法
US6117036A (en) * 1999-07-29 2000-09-12 New Venture Gear, Inc. Split helical planetary gear assembly
US6358173B1 (en) * 2000-06-12 2002-03-19 General Motors Corporation Two-mode, compound-split, electro-mechanical vehicular transmission having significantly reduced vibrations
EP1253036A1 (de) * 2001-04-24 2002-10-30 Voith Turbo GmbH & Co. KG Antriebseinheit mit integriertem Elektromotor
JP3707411B2 (ja) * 2001-09-28 2005-10-19 トヨタ自動車株式会社 動力出力装置およびこれを備える自動車
US7223200B2 (en) * 2001-10-22 2007-05-29 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Hybrid-vehicle drive system and operation method with a transmission
EP1918150B1 (en) 2001-12-26 2012-11-21 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Drive apparatus for hybrid vehicle
JP3650089B2 (ja) * 2002-08-02 2005-05-18 トヨタ自動車株式会社 ハイブリッド駆動装置並びにそれを搭載した自動車

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06144020A (ja) * 1992-11-04 1994-05-24 Aqueous Res:Kk ハイブリッド型車両
JPH1058990A (ja) * 1996-08-13 1998-03-03 Toyota Motor Corp 動力出力装置
JP2000346187A (ja) 1999-06-04 2000-12-12 Toyota Motor Corp ハイブリッド車両およびその制御方法
JP2002225578A (ja) * 2001-02-05 2002-08-14 Toyota Motor Corp ハイブリッド車
US6478705B1 (en) 2001-07-19 2002-11-12 General Motors Corporation Hybrid electric powertrain including a two-mode electrically variable transmission
JP2003191761A (ja) 2001-12-26 2003-07-09 Toyota Motor Corp ハイブリッド車両用駆動装置

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