JP2003063260A - Hybrid drive structure and automobile provided with the same - Google Patents
Hybrid drive structure and automobile provided with the sameInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、熱機関を利用した
駆動源（レシプロエンジン、ガスタービンエンジン等）
と、２つのモータを併用したハイブリッド駆動構造及び
該ハイブリッド駆動構造を備えた自動車に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a drive source utilizing a heat engine (reciprocating engine, gas turbine engine, etc.).
The present invention also relates to a hybrid drive structure that uses two motors in combination and an automobile including the hybrid drive structure.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、自動車用の動力伝達装置等におい
てエンジンとモータとを組み合わせて使用するハイブリ
ッド駆動構造が注目されている。2. Description of the Related Art Conventionally, attention has been paid to a hybrid drive structure in which an engine and a motor are used in combination in a power transmission device for an automobile.
【０００３】ハイブリッド駆動構造には、例えばエンジ
ンが発電機を駆動し、発電した電力によってモータが車
軸（被駆動部）を駆動するシリーズハイブリッド方式
と、エンジンとモータとの２つの駆動力を使い分けて車
軸を駆動するパラレルハイブリッド方式の２つの方式が
ある。The hybrid drive structure uses, for example, a series hybrid system in which an engine drives a generator and a motor drives an axle (driven part) by generated electric power, and two driving forces of an engine and a motor are used separately. There are two methods of driving the axles, the parallel hybrid method.
【０００４】又、この両方式を組合せ、それぞれの長所
を引き出すように試みた構造も知られている。A structure is also known in which both types are combined to try to bring out their respective advantages.
【０００５】図４はその一例を示す。FIG. 4 shows an example thereof.
【０００６】このハイブリッド駆動構造１００では、エ
ンジン１０２、発電機としても機能するモータ１０４、
及びジェネレータ１０６が単純遊星歯車機構１０８を介
して相互に連結されている。In this hybrid drive structure 100, an engine 102, a motor 104 that also functions as a generator,
And the generator 106 are connected to each other via a simple planetary gear mechanism 108.
【０００７】エンジン１０２の出力軸（クランクシャフ
ト）１０２Ａは、単純遊星歯車機構１０８の遊星ギヤ１
０８Ａを支持しているキャリヤ１０８Ｂに連結されてい
る。The output shaft (crankshaft) 102A of the engine 102 is the planetary gear 1 of the simple planetary gear mechanism 108.
Is coupled to a carrier 108B supporting 08A.
【０００８】モータ１０４の一方側の出力軸１０４Ａは
減速機１１０、デファレンシャル１１２を介して車輪１
１４に連結されており、他方側の出力軸１０４Ｂはギヤ
１１６、１１８を介して単純遊星歯車機構１０８のリン
グギヤ１０８Ｃに連結されている。ジェネレータ１０６
の入力軸１０６Ａは単純遊星歯車機構１０８のサンギヤ
１０８Ｄに連結されている。モータ１０４及びジェネレ
ータ１０６はそれぞれインバータ１２０を介してバッテ
リ１２２に接続されている。The output shaft 104A on one side of the motor 104 is connected to the wheel 1 via a speed reducer 110 and a differential 112.
The output shaft 104B on the other side is connected to the ring gear 108C of the simple planetary gear mechanism 108 via gears 116 and 118. Generator 106
The input shaft 106A is connected to the sun gear 108D of the simple planetary gear mechanism 108. The motor 104 and the generator 106 are each connected to the battery 122 via the inverter 120.
【０００９】このハイブリッド構造１００は大きく分け
て３つの駆動モードを有する。１つは、エンジン停止状
態でモータ１０４によって走行するモードＡであり、も
う１つはエンジン１０２の駆動力によって車輪１１４を
駆動するモードＢであり、残りの１つはエンジン１０２
の駆動力で発電しながらモータ１０４によって走行する
モードＣである。The hybrid structure 100 has three drive modes. One is a mode A in which the motor 104 travels when the engine is stopped, another is a mode B in which the wheels 114 are driven by the driving force of the engine 102, and the other one is the engine 102.
Mode C in which the vehicle travels by the motor 104 while generating electric power with the driving force.
【００１０】発進時や極低速走行時等のエンジン１０２
の効率が悪い領域ではエンジン１０２を停止し、バッテ
リ１２２、インバータ１２０を介してモータ１０４で車
輪１１４を駆動する（モードＡ）。通常走行時（軽負荷
走行時）においては、エンジン１０２の駆動力は単純遊
星歯車機構１０８によって２系統に分割される。一方
は、リングギヤ１０８Ｃ、ギヤ１１８、１１６、モータ
１０４の軸１０４Ｂ、１０４Ａ、減速機１１０を介して
エンジン１０２の駆動力によって車輪１１４を直接駆動
する系統であり、もう１つは、単純遊星歯車機構１０８
のサンギヤ１０８Ｄを介してジェネレータ１０６を駆動
して発電し、その電気でモータ１０４を駆動して走行の
駆動力を補助する系統である。The engine 102 when starting or running at extremely low speed
In the region where the efficiency is low, the engine 102 is stopped and the wheels 114 are driven by the motor 104 via the battery 122 and the inverter 120 (mode A). During normal traveling (during light load traveling), the driving force of the engine 102 is divided into two systems by the simple planetary gear mechanism 108. One is a system that directly drives the wheels 114 by the driving force of the engine 102 via the ring gear 108C, the gears 118 and 116, the shafts 104B and 104A of the motor 104, and the speed reducer 110, and the other is a simple planetary gear mechanism. 108
Is a system that drives the generator 106 via the sun gear 108D to generate electric power, and drives the motor 104 with the electricity to assist the driving force for traveling.
【００１１】この通常走行時においては、リングギヤ１
０８Ｃの回転を無段階で変速する事ができ、例えばエン
ジンの回転であるキャリヤ１０８Ｂの回転よりも速くす
れば（この単純遊星歯車機構１０８においてオーバード
ライブ状態となるため）燃費を節約することができる。
通常の軽負荷走行時においてはモータ１０４による駆動
アシストは基本的に不要であるが、加速時、あるいは高
負荷時においてはバッテリ１２２によるモータ１０４の
駆動力を積極的に併用した走行となる。なお、減速時や
制動時においては、車輪側からの駆動力によってモータ
１０４を駆動して回生発電させ、回収した電気エネルギ
をバッテリ１２２に蓄える。During normal traveling, the ring gear 1
The rotation speed of 08C can be changed steplessly, and the fuel consumption can be saved if the rotation speed of the carrier 108B, which is the rotation of the engine, is increased (because the simple planetary gear mechanism 108 is in an overdrive state). .
The drive assist by the motor 104 is basically unnecessary during normal light load running, but the drive force of the motor 104 by the battery 122 is actively used during acceleration or during high load. Note that during deceleration or braking, the motor 104 is driven by the driving force from the wheel side to cause regenerative power generation, and the recovered electrical energy is stored in the battery 122.
【００１２】[0012]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな駆動系統のハイブリッド駆動構造は、エンジン１０
２を補助するモータが実質的にモータ１０４のみであっ
たため、当該モータ１０４の容量をかなり大きくしない
と必要とする駆動力を確保できないという問題があっ
た。そのため、バッテリ１２２、あるいはインバータ１
２０の容量も大きくせざるを得ず、コストアップにつな
がっていた。又、駆動系統が複雑で小型化が難しく、又
電気的な損失が大きいこと等から低燃費を達成し辛いと
いう問題があった。更には、各動力系統が基本的に歯車
によって構成されていたため、作動音が大きくなり易い
という問題もあった。However, the hybrid drive structure of such a drive system is used in the engine 10
There is a problem that the required driving force cannot be secured unless the capacity of the motor 104 is considerably increased because the motor that assists 2 is substantially only the motor 104. Therefore, the battery 122 or the inverter 1
The capacity of 20 was inevitably increased, which led to an increase in cost. Further, there is a problem that it is difficult to achieve low fuel consumption due to a complicated drive system, difficulty in downsizing, and large electrical loss. Further, since each power system is basically composed of gears, there is a problem that operating noise tends to be loud.
【００１３】本発明は、このような従来の問題に鑑みて
なされたものであって、モータの容量を小さくできるこ
とによるモータ、インバータ、あるいはバッテリの小型
化・低コスト化を実現可能とすると共に、システム全体
のコンパクト化を可能とし、高効率で低燃費が実現で
き、且つ、作動音をより小さく抑えることのできるハイ
ブリッド駆動構造を提供することを目的とする。The present invention has been made in view of the above conventional problems, and enables miniaturization and cost reduction of a motor, an inverter, or a battery by reducing the capacity of the motor, and It is an object of the present invention to provide a hybrid drive structure that enables downsizing of the entire system, achieves high efficiency and low fuel consumption, and further suppresses operating noise.
【００１４】[0014]
【課題を解決するための手段】本発明は、熱機関を利用
した駆動源と、第１のモータと、第２のモータとを併用
して被駆動部を駆動するハイブリッド駆動構造におい
て、前記駆動源と、前記第１及び第２のモータとを同軸
に配置すると共に、該駆動源、第１及び第２のモータと
同軸に、第１の遊星ローラ機構及び第２の遊星ローラ機
構を備え、前記第１のモータと前記第２のモータとを前
記第１の遊星ローラ機構を介して連結すると共に、該第
１の遊星ローラ機構と前記駆動源とを前記第２の遊星ロ
ーラ機構を介して連結し、且つ、前記駆動源、第１、第
２のモータ、及び第１、第２の遊星ローラ機構と非同軸
に前記被駆動部を配置し、該非同軸に配置した被駆動部
を、前記第１及び第２の遊星ローラ機構のいずれかと連
結したことにより、上記課題を解決したものである。The present invention provides a hybrid drive structure for driving a driven part by using a drive source utilizing a heat engine, a first motor and a second motor in combination. A power source and the first and second motors are arranged coaxially, and the drive source, the first and second motors are coaxially provided with a first planetary roller mechanism and a second planetary roller mechanism, The first motor and the second motor are connected via the first planetary roller mechanism, and the first planetary roller mechanism and the drive source are connected via the second planetary roller mechanism. The driven portion is connected to the drive source, the first and second motors, and the first and second planetary roller mechanisms in a non-coaxial manner, and the non-coaxial driven portion is connected to the driven portion. By connecting with either of the first and second planetary roller mechanisms, It is obtained by solving the serial problems.
【００１５】本発明では、第１の遊星ローラ機構を介し
て第１のモータと第２のモータとが連結されているので
２つのモータの動力を合成し、トルクを増幅して出力す
ることができ、各々のモータを小型なものとすることが
できる。従って、これらモータを駆動・制御するための
インバータ等も小型で低コストなものとすることができ
る。According to the present invention, since the first motor and the second motor are connected via the first planetary roller mechanism, the powers of the two motors can be combined to amplify and output the torque. Therefore, each motor can be miniaturized. Therefore, an inverter or the like for driving and controlling these motors can be made small and low cost.
【００１６】更に、該第１の遊星ローラ機構と駆動源と
が第２の遊星ローラ機構を介して連結されているので、
合成された２つのモータの動力と駆動源の動力を合成し
て出力することができ、更に大きな動力を出力すること
ができる。Further, since the first planetary roller mechanism and the drive source are connected via the second planetary roller mechanism,
The combined power of the two motors and the power of the drive source can be combined and output, and even larger power can be output.
【００１７】更に又、駆動源、第１のモータ、第２のモ
ータのいずれか１つ又は２つの動力を選択的に出力する
こともでき、様々な制御を容易に構築し得る可能性を有
している。Furthermore, it is possible to selectively output power of one or two of the drive source, the first motor, and the second motor, and there is a possibility that various controls can be easily constructed. is doing.
【００１８】一方、２つのモータをジェネレータとして
機能させることにより、被駆動部を大きな制動力で制動
することもできる。On the other hand, by causing the two motors to function as a generator, the driven part can be braked with a large braking force.
【００１９】又、２つのモータの回転速度を適宜制御す
ることにより、駆動源の回転速度を無段階で減速又は増
速して出力することができ、該ハイブリッド駆動構造を
無段変速機として使用することができる。Further, by appropriately controlling the rotation speeds of the two motors, the rotation speed of the drive source can be steplessly reduced or increased to output the hybrid drive structure as a continuously variable transmission. can do.
【００２０】同様に、２つのモータのうち、一方のモー
タの回転速度を適宜制御することにより、他方のモータ
の回転速度を第１、第２の遊星ローラ機構を介して無段
階で減速又は増速して出力することもでき、モータの回
転を減速して出力するようにすれば、モータを一層小型
で低コストなものとすることが可能となる。Similarly, by appropriately controlling the rotation speed of one of the two motors, the rotation speed of the other motor is continuously reduced or increased through the first and second planetary roller mechanisms. It is possible to output at a high speed, and if the rotation of the motor is decelerated before the output, the motor can be made even smaller and at a lower cost.
【００２１】又、駆動源、２つのモータ及び２つの遊星
ローラ機構が同軸に配置されているので、これらを相互
に連結するための歯車セット等の伝達要素が不要であ
り、コンパクトなハイブリッド駆動構造を実現すること
ができる。Further, since the drive source, the two motors and the two planetary roller mechanisms are coaxially arranged, a transmission element such as a gear set for connecting them to each other is unnecessary, and a compact hybrid drive structure. Can be realized.
【００２２】更に、遊星ローラ機構はそれ自身が軸受と
同様の機能を有するので、遊星歯車機構等と比較して簡
単な支持構造で支持することができ、これにより一層の
コンパクト化を図ることができる。Further, since the planetary roller mechanism itself has the same function as the bearing, it can be supported by a simpler support structure as compared with the planetary gear mechanism and the like, and thereby further compactness can be achieved. it can.
【００２３】又、一般的に自動車の駆動源(エンジン)に
は、変速機が同軸に結合されるが、駆動源、２つのモー
タ、２つの遊星ローラ機構を同軸に配置すれば、２つの
モータ及び２つの遊星ローラ機構を１つの変速機として
駆動源に同軸に結合するのと同等の構造となり、駆動源
の構造を従来と同様に保持しつつ、本発明に係るハイブ
リッド駆動構造を適用することも可能である。In general, a transmission is coaxially connected to a drive source (engine) of an automobile, but if the drive source, two motors, and two planetary roller mechanisms are coaxially arranged, two motors are provided. And a structure equivalent to coaxially coupling two planetary roller mechanisms as a transmission to a drive source, and applying the hybrid drive structure according to the present invention while maintaining the structure of the drive source as in the conventional case. Is also possible.
【００２４】又、遊星ローラ機構は各構成ローラが常時
滑り接触するので、遊星歯車機構等の歯車セットと比較
して低騒音である。Further, since the constituent rollers of the planetary roller mechanism are always in sliding contact with each other, the noise is lower than that of a gear set such as a planetary gear mechanism.
【００２５】又、被駆動部が駆動源等と非同軸に配置さ
れているため、自動車等において当該ハイブリッド駆動
構造を適用する際、（場合によっては歯車、チェーン等
の伝達手段を利用して）当該ハイブリッド駆動構造を任
意の位置に自由に配置することができる。Further, since the driven part is arranged non-coaxially with the drive source and the like, when the hybrid drive structure is applied to an automobile or the like (in some cases, using transmission means such as gears and chains). The hybrid drive structure can be freely arranged at any position.
【００２６】更に（被駆動部との間に）別の変速手段を
設けたり、（自動車等の場合は）デフを介在させたりす
るのも自由である。Further, it is also free to provide another transmission means (between the driven portion) and interpose a differential (in the case of an automobile or the like).
【００２７】即ち、本発明によれば、高出力で無段変速
機能を有し、低騒音、コンパクト、且つ低コストで設計
自由度の高いハイブリッド駆動構造を実現することがで
きる。That is, according to the present invention, it is possible to realize a hybrid drive structure having a high output, a continuously variable transmission function, a low noise, a compact size, a low cost, and a high degree of freedom in design.
【００２８】又、前記駆動源と、前記第２の遊星ローラ
機構と、前記第１の遊星ローラ機構とをこの順で軸方向
に並べて配置すると共に、前記第１のモータと前記第２
のモータとを、前記第１の遊星ローラ機構における前記
第２の遊星ローラ機構と反対側に配置してもよい。Further, the drive source, the second planetary roller mechanism, and the first planetary roller mechanism are arranged in this order in the axial direction, and the first motor and the second motor are arranged.
Motor may be disposed on the opposite side of the first planetary roller mechanism from the second planetary roller mechanism.
【００２９】一般的に遊星ローラ機構には特殊なオイル
が封止されるが、２つの遊星ローラ機構を並べて配置す
れば、オイルの封止領域を１つにまとめて簡単な封止構
造とすることができる。更に、２つの遊星ローラ機構同
志の連結構造も簡単な構造とすることができる。Generally, a special oil is sealed in the planetary roller mechanism, but if two planetary roller mechanisms are arranged side by side, the oil sealing regions are integrated into a single sealing structure. be able to. Further, the connecting structure of the two planetary roller mechanisms can also be a simple structure.
【００３０】又、２つのモータを並べて配置することに
より、ショート等の防止のためにこれらモータを水、オ
イル等から遮蔽する領域も１つにまとめることができ、
簡単な遮蔽構造とすることができる。更に、２つのモー
タの配線も簡単な構造とすることができる。Further, by arranging the two motors side by side, it is possible to combine the regions in which the motors are shielded from water, oil, etc., in order to prevent a short circuit, etc.
It can be a simple shielding structure. Furthermore, the wiring of the two motors can also have a simple structure.
【００３１】更に又、ハイブリッド構造では、一般的に
モータの冷却が重要であるが、２つのモータと駆動源と
の間の２つの遊星ローラ機構により、駆動源から２つの
モータへの熱伝導をある程度制限することができる。Furthermore, in the hybrid structure, cooling of the motor is generally important, but the heat conduction from the drive source to the two motors is made possible by the two planetary roller mechanisms between the two motors and the drive source. It can be restricted to some extent.
【００３２】又、第１の遊星ローラと、該第１の遊星ロ
ーラが外接する第１の太陽ローラと、前記第１の遊星ロ
ーラが内接する第１のリングローラと、を含んで前記第
１の遊星ローラ機構を構成し、且つ、該第１の遊星ロー
ラ機構と、前記第２のモータと、前記第１のモータとを
この順で軸方向に並べて配置し、前記第２のモータと前
記第１のリングローラとを連結すると共に、該第２のモ
ータを、挿通孔を有する中空構造とし、該挿通孔を介し
て前記第１のモータと前記第１の太陽ローラとを連結し
てもよい。The first planetary roller, the first sun roller with which the first planetary roller is in contact with the first planetary roller, and the first ring roller with which the first planetary roller is inscribed are included. And the first planetary roller mechanism, the second motor, and the first motor are arranged side by side in the axial direction in this order, and the second motor and the second motor are combined. Even if the first ring roller is connected, the second motor has a hollow structure having an insertion hole, and the first motor and the first sun roller are connected via the insertion hole. Good.
【００３３】このようにすることで第１の遊星ローラ機
構、第１のモータ及び第２のモータの組合せを簡単でコ
ンパクトな構造とすることができる。By doing so, the combination of the first planetary roller mechanism, the first motor and the second motor can be made into a simple and compact structure.
【００３４】又、２つのモータを径方向内外に配置する
場合と異なり、２つのモータの外径を同等の大きな外径
とすることができ、双方のモータを、薄型で出力トルク
が大きいモータとすることができる。Further, unlike the case where the two motors are arranged inside and outside in the radial direction, the two motors can have the same large outer diameter, and both motors are thin and have a large output torque. can do.
【００３５】又、前記駆動源のケーシングに対する該駆
動源の出力軸の一方向の回転を規制するワンウェイクラ
ッチを備えてもよい。A one-way clutch may be provided for restricting rotation of the output shaft of the drive source with respect to the drive source casing in one direction.
【００３６】一般的に熱機関を利用した駆動源は、出力
軸がケーシングに対して一方向に回転するようにされて
おり、出力軸が逆回転すると不具合が発生する恐れがあ
る。２つのモータの制御によっては、モータ側から駆動
源の出力軸に逆回転方向の回転力が作用する（あるいは
作用させる）ことも有り得るが、ワンウェイクラッチを
設けることにより、逆回転による駆動源の不具合を防止
することができる。Generally, in a drive source using a heat engine, the output shaft is made to rotate in one direction with respect to the casing, and if the output shaft is rotated in the reverse direction, a problem may occur. Depending on the control of the two motors, a rotational force in the reverse rotation direction may act (or act) on the output shaft of the drive source from the motor side, but by providing a one-way clutch, the drive source malfunctions due to the reverse rotation. Can be prevented.
【００３７】又、例えば第２の遊星ローラ機構の３種の
ローラのうち一のローラの空転をワンウェイクラッチで
防止しつつ、他の一のローラに第１の遊星ローラ機構を
介してモータの駆動力を付与すれば、残りの一のローラ
から（変速された）モータの回転力を得ることができ、
この回転力により被駆動部を駆動することができる。In addition, for example, one of the three types of rollers of the second planetary roller mechanism is prevented from idling by the one-way clutch, while the other one of the rollers is driven by the motor via the first planetary roller mechanism. If a force is applied, the rotational force of the (shifted) motor can be obtained from the remaining one roller,
The driven portion can be driven by this rotational force.
【００３８】又、上記ハイブリッド駆動構造を備え、前
記熱機関を利用した駆動源としてのエンジンを、前記被
駆動部としての車軸と平行に配置して、エンジン横向き
タイプの自動車を構成してもよい。Further, the hybrid drive structure may be provided, and an engine as a drive source utilizing the heat engine may be arranged in parallel with an axle as the driven portion to form a sideways engine type automobile. .
【００３９】上記ハイブリッド駆動構造はそれ自体コン
パクトである上、車軸と平行に配置すれば、ハイブリッ
ド駆動構造と車軸との組合せもコンパクトとなり、自動
車の軽量化、低燃費化を図ることができる。更に、居住
空間を拡大する等、自動車の設計の自由度を高めること
ができる。The above hybrid drive structure is compact in itself, and if it is arranged in parallel with the axle, the combination of the hybrid drive structure and the axle becomes compact, and the weight and fuel consumption of the automobile can be reduced. Furthermore, it is possible to increase the degree of freedom in designing an automobile, such as expanding the living space.
【００４０】[0040]
【発明の実施の形態】以下図面に基づいて本発明の実施
形態を詳細に説明する。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings.
【００４１】図１に本発明の実施形態に係るハイブリッ
ド駆動構造１０の全体構成を、図２にその要部拡大断面
を示す。FIG. 1 shows the overall structure of a hybrid drive structure 10 according to the embodiment of the present invention, and FIG.
【００４２】このハイブリッド駆動構造１０は、エンジ
ン（熱機関を利用した駆動源）１２と、第１のモータ１
４と、第２のモータ１６と、を同軸に配置し、更に該エ
ンジン１２、第１のモータ１４、第２のモータ１６に同
軸に第１の遊星ローラ機構１８と、第２の遊星ローラ機
構２０とを備えて構成され、図３に示されるようにエン
ジン１２を、被駆動部としての車軸２２と平行に配置し
たエンジン横置きタイプの自動車２３に備えられてい
る。The hybrid drive structure 10 includes an engine (drive source utilizing a heat engine) 12 and a first motor 1.
4 and the second motor 16 are arranged coaxially, and further, the first planetary roller mechanism 18 and the second planetary roller mechanism are coaxially arranged with the engine 12, the first motor 14, and the second motor 16. 3, the engine 12 is arranged in parallel with an axle 22 as a driven part, and the engine 12 is provided in an engine horizontal type automobile 23 as shown in FIG.
【００４３】なお、この実施形態においては熱機関を利
用した駆動源として、エンジン１２、即ちいわゆるレシ
プロエンジンが採用されているが、本発明における「熱
機関を利用した駆動源」の概念には、例えばガスタービ
ンエンジン等の概念も含まれる。In this embodiment, the engine 12, that is, a so-called reciprocating engine is used as the drive source utilizing the heat engine. However, the concept of the "drive source utilizing the heat engine" in the present invention is as follows. For example, the concept of a gas turbine engine or the like is also included.
【００４４】第１のモータ１４と第２のモータ１６と
は、第１の遊星ローラ機構１８を介して連結されてい
る。該第１の遊星ローラ機構１８とエンジン１２とは、
第２の遊星ローラ機構２０を介して連結され、且つ、車
軸２２は、エンジン１２、第１、第２のモータ１４、１
６、及び第１、第２の遊星ローラ機構１８、２０と非同
軸に配置されている。該非同軸に配置された車軸２２
は、第２の遊星ローラ機構２０と連結されている。The first motor 14 and the second motor 16 are connected via a first planetary roller mechanism 18. The first planetary roller mechanism 18 and the engine 12 are
The second planetary roller mechanism 20 is connected, and the axle 22 includes the engine 12, the first and second motors 14, 1
6, and the first and second planetary roller mechanisms 18 and 20 are arranged non-coaxially. The non-coaxially arranged axle 22
Is connected to the second planetary roller mechanism 20.
【００４５】エンジン１２と、第２の遊星ローラ機構２
０と、第１の遊星ローラ機構１８とはこの順で軸方向に
並んで配置されると共に、第１のモータ１４と第２のモ
ータ１６とが第１の遊星ローラ機構１８における第２の
遊星ローラ機構２０と反対側に配置されている。The engine 12 and the second planetary roller mechanism 2
0 and the first planetary roller mechanism 18 are arranged side by side in this order in the axial direction, and the first motor 14 and the second motor 16 cause the second planetary gear in the first planetary roller mechanism 18. It is arranged on the opposite side of the roller mechanism 20.
【００４６】第１の遊星ローラ機構１８は、第１の遊星
ローラ２４と、該第１の遊星ローラ２４が外接する第１
の太陽ローラ２６と、第１の遊星ローラ２４が内接する
第１のリングローラ２８と、を含んで構成されている。
該第１の遊星ローラ機構１８と、第２のモータ１６と、
第１のモータ１４とはこの順で軸方向に並んで配置さ
れ、第２のモータ１６と第１のリングローラ２８とが連
結されている。該第２のモータ１６は挿通孔３０を有す
る中空構造とされ、該挿通孔３０を介して第１のモータ
１４と第１の太陽ローラ２６とが連結されている。The first planetary roller mechanism 18 includes a first planetary roller 24 and a first planetary roller 24 which contacts the first planetary roller 24.
The sun roller 26 and the first ring roller 28 inscribed with the first planetary roller 24 are included.
The first planetary roller mechanism 18, the second motor 16, and
The first motor 14 and the first motor 14 are arranged side by side in this order in the axial direction, and the second motor 16 and the first ring roller 28 are connected to each other. The second motor 16 has a hollow structure having an insertion hole 30, and the first motor 14 and the first sun roller 26 are connected via the insertion hole 30.
【００４７】第１の遊星ローラ２４は第１のキャリヤ３
２に回転自在に支持され、この第１のキャリヤ３２は第
１の遊星ローラ２４の公転成分と同期して回転するよう
にされている。The first planetary roller 24 is the first carrier 3
The first carrier 32 is rotatably supported by 2 and is adapted to rotate in synchronization with the revolution component of the first planetary roller 24.
【００４８】第２の遊星ローラ機構２０は、第１の太陽
ローラ２６と径の異なる（この実施形態ではより大径
の）第２の太陽ローラ５６、該第２の太陽ローラ５６に
外接する第２の遊星ローラ５８、及び第２の遊星ローラ
５８を支持する第２のキャリヤ６０を備えている。The second planetary roller mechanism 20 has a second sun roller 56 having a diameter different from that of the first sun roller 26 (a larger diameter in this embodiment), and a second sun roller 56 circumscribing the second sun roller 56. It comprises two planet rollers 58 and a second carrier 60 supporting the second planet rollers 58.
【００４９】第２の遊星ローラ５８は第１の遊星ローラ
２４と１個の部材として同軸且つ一体的に連結されてい
る。第１のキャリヤ３２と第２のキャリヤ６０もキャリ
ヤピン６４あるいは６６を介して同軸且つ一体的に連結
され、全体としてキャリヤ体ＣＢを構成している。The second planetary roller 58 is coaxially and integrally connected to the first planetary roller 24 as one member. The first carrier 32 and the second carrier 60 are also coaxially and integrally connected to each other via carrier pins 64 or 66 to form a carrier body CB as a whole.
【００５０】又、第２の遊星ローラ５８には該第２遊星
ローラ５８を半径方向内側に付勢する与圧リング６２が
巻回されている。この与圧リング６２は第２の遊星ロー
ラ５８の回転に付随して自由に自転可能である。Further, a pressure ring 62 for urging the second planetary roller 58 inward in the radial direction is wound around the second planetary roller 58. The pressurizing ring 62 can freely rotate around the rotation of the second planetary roller 58.
【００５１】第２の太陽ローラ５６はエンジン１２の出
力軸（クランクシャフト）３４と（間接的に）連結され
ている。The second sun roller 56 is (indirectly) connected to the output shaft (crankshaft) 34 of the engine 12.
【００５２】又、 第２の太陽ローラ５６と出力軸３４
との間には、該エンジン１２のケーシング３６に対する
出力軸３４の一方向の回転を規制するワンウェイクラッ
チ３８が備えられている。Further, the second sun roller 56 and the output shaft 34
A one-way clutch 38 that restricts rotation of the output shaft 34 in one direction with respect to the casing 36 of the engine 12 is provided between and.
【００５３】第１のモータ１４及び第２のモータ１６
は、それぞれ第１の出力軸４０、第２の出力軸４２、ス
テータ４４、４６、及びロータ５２、５４を備えてい
る。本発明では第１及び第２のモータ１４及び１６の種
類は特に限定されないが、この実施形態ではいずれも必
要時には自身の出力軸４０、４２を固定状態に維持可能
な、いわゆる扁平型ＡＣモータが採用されている。First motor 14 and second motor 16
Includes a first output shaft 40, a second output shaft 42, stators 44 and 46, and rotors 52 and 54, respectively. In the present invention, the types of the first and second motors 14 and 16 are not particularly limited, but in this embodiment, a so-called flat AC motor that can maintain its own output shafts 40 and 42 in a fixed state when necessary is used. Has been adopted.
【００５４】又、第１のモータ１４の第１の出力軸４０
は第２のモータ１６の挿通孔３０を貫通して第１の太陽
ローラ２６と密着状態で一体回転可能に連結されてい
る。Further, the first output shaft 40 of the first motor 14
Is pierced through the insertion hole 30 of the second motor 16 and integrally rotatably connected to the first sun roller 26 in a close contact state.
【００５５】第２のモータ１６の第２の出力軸４２は第
１のリングローラ２８と（部材６８及びボルト７０を介
して）一体回転可能に連結されている。The second output shaft 42 of the second motor 16 is integrally rotatably connected (via the member 68 and the bolt 70) to the first ring roller 28.
【００５６】第２のキャリヤ６０の外周部には第１の出
力ピニオン７１が形成され、第１の出力ギヤ７２と噛み
合い係合している。A first output pinion 71 is formed on the outer peripheral portion of the second carrier 60 and meshes with and engages with the first output gear 72.
【００５７】この第１の出力ギヤ７２は軸７４を介して
第２の出力ピニオン７６と一体回転するように同軸に連
結され、該第２の出力ピニオン７６は第２の出力ギヤ７
８と噛み合い係合している。The first output gear 72 is coaxially connected to the second output pinion 76 via a shaft 74 so as to rotate integrally with the second output pinion 76, and the second output pinion 76 is connected to the second output gear 7.
8 is in meshing engagement.
【００５８】該第２の出力ギヤ７８はデフケース８０の
外周部にボルト８２で締結されている。該デフケース８
０内には軸８１、デフピニオン８２、デフギヤ８４が収
納され、該デフギヤ８４に前記車軸２２がスプライン係
合されている。The second output gear 78 is fastened to the outer peripheral portion of the differential case 80 with bolts 82. The differential case 8
A shaft 81, a diff pinion 82, and a diff gear 84 are housed in the 0, and the axle 22 is spline-engaged with the diff gear 84.
【００５９】なお、この実施形態では、第１及び第２の
遊星ローラ２４、５８を一体化すると共にそれぞれのキ
ャリヤ３２、６０を一体化してキャリヤ体ＣＢを構成す
る関係上、第２の太陽ローラ５６が第１の太陽ローラ２
６よりも大径とされている分、第２の遊星ローラ５８は
第１の遊星ローラ２４よりも小径とされている。In this embodiment, since the first and second planetary rollers 24 and 58 are integrated and the carriers 32 and 60 are integrated to form the carrier body CB, the second sun roller is used. 56 is the first sun roller 2
The diameter of the second planetary roller 58 is smaller than that of the first planetary roller 24 because the diameter of the second planetary roller 58 is larger than that of the first planetary roller 24.
【００６０】しかしながら、第１の太陽ローラ２６と第
２の太陽ローラ５６のいずれをより大径とするかについ
ては、エンジンと第１及び第２のモータとのトルク特性
や実現しようとする制御体系に応じて適宜に決定してよ
いものであり、本発明では、必ずしも第２の太陽ローラ
側を大径とすることを要求するものではない。However, regarding which one of the first sun roller 26 and the second sun roller 56 has a larger diameter, the torque characteristics of the engine and the first and second motors and the control system to be realized. However, the present invention does not necessarily require that the second sun roller side has a large diameter.
【００６１】但し、第１の太陽ローラと第２の太陽ロー
ラの径が同一とされていると、実質的に第１及び第２の
遊星ローラ機構は全く同じ動きしかできなくなるため、
設計の自由度が著しく減少し、本発明本来の作用効果を
得ることができない。従って、第１の太陽ローラと第２
の太陽ローラの径はいずれが大きくてもよいが、同一で
あることは好ましくない。However, when the diameters of the first sun roller and the second sun roller are the same, the first and second planetary roller mechanisms can move substantially the same, and
The degree of freedom in design is remarkably reduced, and the original function and effect of the present invention cannot be obtained. Therefore, the first sun roller and the second
Any of the diameters of the sun rollers may be large, but it is not preferable that they are the same.
【００６２】なお、図の符号８６はコントローラであ
り、符号８８は第１及び第２のモータ１４、１６の駆動
制御及び発電機としての機能を実現するための公知のイ
ンバータ、符号９０はバッテリである。コントローラ８
６は、アクセル開度を検出するアクセルセンサ８６Ａ、
車速を検出する車速センサ８６Ｂ、ブレーキ操作状態を
検出するブレーキセンサ８６Ｃ、Ｐ（パーキング）、Ｒ
（リバース）、Ｄ（ドライブ）、・・・等のシフトレバ
ー位置を検出するシフト位置センサ８６Ｄ等の各種セン
サの情報を取り込み、走行環境に応じて第１及び第２の
モータ１４、１６やインバータ８８の機能等を制御し、
駆動状態や充電状態をコントロールする。Reference numeral 86 in the drawing is a controller, reference numeral 88 is a known inverter for realizing drive control of the first and second motors 14 and 16 and a function as a generator, and reference numeral 90 is a battery. is there. Controller 8
6 is an accelerator sensor 86A for detecting the accelerator opening,
Vehicle speed sensor 86B for detecting the vehicle speed, brake sensors 86C, P (parking), R for detecting the brake operation state
Information of various sensors such as a shift position sensor 86D for detecting the shift lever position such as (reverse), D (drive), ... Is taken in, and the first and second motors 14 and 16 and inverters are selected according to the traveling environment. Control 88 functions,
It controls the driving state and charging state.
【００６３】又、図の符号９０〜９３はシール部材を示
している。遊星ローラ機構を適正に機能させるために
は、一般的に用いられる潤滑油とは特性の異なるオイル
（より高いトラクション機能を発揮し得るオイル）を用
いる必要がある。この実施形態におけるシール部材のう
ち特に９０、９１は、運転時、あるいは分解したときの
オイルの流出を防止するという一般的な機能のほかに、
第１及び第２の遊星ローラ機構１８、２０側のオイルが
第１、第２のモータ１４、１６側に混入しないようにす
るという機能を有している。Further, reference numerals 90 to 93 in the figure denote sealing members. In order for the planetary roller mechanism to function properly, it is necessary to use an oil having different characteristics from the commonly used lubricating oil (oil capable of exhibiting a higher traction function). Of the seal members in this embodiment, 90, 91 in particular have a general function of preventing the outflow of oil during operation or when they are disassembled.
It has a function of preventing oil on the first and second planetary roller mechanisms 18 and 20 sides from entering the first and second motors 14 and 16 sides.
【００６４】又、符号９４は第１の太陽ローラ２６と第
２の太陽ローラ５６との軸方向位置を規制するとともに
回転速度の異なる太陽ローラ同士が直接接触しないよう
に所定の間隔を確保するスペーサであり、符号９５は第
１のキャリヤ３２と第１の遊星ローラ２４との間に配置
されたスペーサである。Further, reference numeral 94 is a spacer which regulates the axial position of the first sun roller 26 and the second sun roller 56 and secures a predetermined interval so that the sun rollers having different rotation speeds do not come into direct contact with each other. And a reference numeral 95 is a spacer arranged between the first carrier 32 and the first planetary roller 24.
【００６５】又、符号９６は、第２の太陽ローラ５６と
第２のキャリヤ６０とが直接接触しないように所定の間
隔を確保すると共に、与圧リング６２が外れないように
するために配置されたスペーサであり、符号９７は、与
圧リング６２と第１の遊星ローラ２４との間に所定の間
隔を確保するためのスペーサである。Further, reference numeral 96 is arranged so as to secure a predetermined distance so that the second sun roller 56 and the second carrier 60 do not come into direct contact with each other and prevent the pressurizing ring 62 from coming off. Reference numeral 97 is a spacer for ensuring a predetermined space between the pressurizing ring 62 and the first planetary roller 24.
【００６６】次に、この実施形態の作用を説明する。Next, the operation of this embodiment will be described.
【００６７】このハイブリッド駆動構造１０は、種々の
制御を実現することができる。即ち、要求される車両の
駆動特性や、エンジン１２、第１、第２モータ１４、１
６の出力特性等を考慮して最適な制御体系を構築すれば
よい。The hybrid drive structure 10 can realize various controls. That is, the required drive characteristics of the vehicle, the engine 12, the first and second motors 14, 1
The optimum control system may be constructed in consideration of the output characteristics of No. 6 and the like.
【００６８】以下、この実施形態において採用している
制御を１つの具体例として説明する。The control adopted in this embodiment will be described below as one specific example.
【００６９】エンジン１２の始動は、第２のモータ１６
を固定した状態で第１のモータ１４を駆動させることに
よって行われる。The engine 12 is started by the second motor 16
Is performed by driving the first motor 14 in a fixed state.
【００７０】この実施形態では、エンジン１２は基本的
に走行中常に回転しており、必要に応じて第１、第２の
モータ１４、１６の何れか、あるいは双方が駆動され、
キャリヤ体ＣＢに発生するトルクが増強される。もっと
も、走行中にエンジン１２の始動・停止を含む制御体系
に発展させるのは自由である。In this embodiment, the engine 12 is basically constantly rotating during traveling, and either or both of the first and second motors 14 and 16 are driven as necessary.
The torque generated in the carrier body CB is increased. However, it is free to develop a control system that includes starting and stopping of the engine 12 while the vehicle is running.
【００７１】エンジン１２によって車軸（被駆動部）２
２を駆動するときには、基本的に、第１のリングローラ
２８（場合によっては第１の太陽ローラ２６）の側から
反力を受け、エンジン１２の出力軸３６、第２の太陽ロ
ーラ５６、第２の遊星ローラ５８、キャリヤ体ＣＢ、第
１の出力ピニオン７１、第１の出力ギヤ７２、軸７４、
第２の出力ピニオン７６、第２の出力ギヤ７８、デフケ
ース８０、軸８１、デフピニオン８２、デフギヤ８４を
介して車軸２２にエンジン１２の動力が伝達される。Axle (driven part) 2 driven by engine 12
When driving the engine 2, basically, the reaction force is received from the side of the first ring roller 28 (or the first sun roller 26 in some cases), and the output shaft 36 of the engine 12, the second sun roller 56, and the second sun roller 56 Two planet rollers 58, carrier body CB, first output pinion 71, first output gear 72, shaft 74,
The power of the engine 12 is transmitted to the axle 22 via the second output pinion 76, the second output gear 78, the differential case 80, the shaft 81, the differential pinion 82, and the differential gear 84.
【００７２】この際、第２のモータ１６で第１のリング
ローラ２８の回転速度を制御することにより、エンジン
１２の回転を無段階で変速してキャリヤ体ＣＢに伝達す
ることができる。At this time, by controlling the rotation speed of the first ring roller 28 by the second motor 16, the rotation of the engine 12 can be continuously changed and transmitted to the carrier body CB.
【００７３】例えば、第１のリングローラ２８の回転速
度を０からエンジン１２と同一の回転速度まで変化させ
れば、変速比を減速側から１（ダイレクトドライブ）に
変化させることができる。For example, if the rotation speed of the first ring roller 28 is changed from 0 to the same rotation speed as the engine 12, the gear ratio can be changed from the deceleration side to 1 (direct drive).
【００７４】更に、第１のモータ１４により第１の太陽
ローラ２６の回転速度を、キャリヤ体ＣＢと同一の回転
速度から０（停止状態）まで変化させれば、変速比を１
から増速側に変化させることができる。Furthermore, if the rotation speed of the first sun roller 26 is changed from the same rotation speed as the carrier body CB to 0 (stopped state) by the first motor 14, the gear ratio becomes 1
Can be changed from the speed up side.
【００７５】一方、第１のモータ１４で車軸２２を駆動
するときには、基本的に、第１のリングローラ２８（場
合によっては第２の太陽ローラ５６）の側から反力を受
け、第１のモータ１４の第１の出力軸４０、第１の太陽
ローラ２６、第１の遊星ローラ２４、キャリヤ体ＣＢ、
…を介して車軸２２に第１のモータ１４の動力が伝達さ
れる。On the other hand, when the axle 22 is driven by the first motor 14, basically, the reaction force is received from the side of the first ring roller 28 (or the second sun roller 56 in some cases), and the first The first output shaft 40 of the motor 14, the first sun roller 26, the first planetary roller 24, the carrier body CB,
The power of the first motor 14 is transmitted to the axle 22 via.
【００７６】このときも、第２のモータ１６で第１のリ
ングローラ２８の回転速度を制御することにより第１の
モータ１４の回転を無段階で変速してキャリヤ体ＣＢに
伝達することができる。又、第１のモータ１４の動力に
加えて第２のモータ１６の動力もキャリヤ体ＣＢに伝達
される。Also at this time, the rotation speed of the first ring roller 28 is controlled by the second motor 16 so that the rotation speed of the first motor 14 can be continuously changed and transmitted to the carrier body CB. . In addition to the power of the first motor 14, the power of the second motor 16 is also transmitted to the carrier body CB.
【００７７】更に、第２のモータ１６で車軸２２を駆動
するときには、基本的に、第１の太陽ローラ２６（場合
によっては第２の太陽ローラ５６）の側から反力を受
け、該第２のモータ１６の第２の出力軸４２、第１の遊
星ローラ機構１８の第１のリングローラ２８、第１の遊
星ローラ２４、キャリヤ体ＣＢ、…を介して車軸２２に
第２のモータ１６の駆動力が伝達される。Further, when the axle 22 is driven by the second motor 16, basically, the reaction force is received from the side of the first sun roller 26 (or the second sun roller 56 in some cases), and the second sun roller 26 Of the second motor 16 to the axle 22 via the second output shaft 42 of the motor 16, the first ring roller 28 of the first planetary roller mechanism 18, the first planetary roller 24, the carrier body CB ,. The driving force is transmitted.
【００７８】この際、第１のモータ１４で第１の太陽ロ
ーラ２６の回転速度を制御することにより、第２のモー
タ１６の回転を無段階で変速してキャリヤ体ＣＢに伝達
することができる。At this time, the rotation speed of the first sun roller 26 is controlled by the first motor 14 so that the rotation of the second motor 16 can be steplessly changed and transmitted to the carrier body CB. .
【００７９】例えば、第１の太陽ローラ２６の回転速度
を０から第２のモータ１６と同一の回転速度まで変化さ
せれば、変速比を減速側から１（ダイレクトドライブ）
に変化させることができる。For example, if the rotational speed of the first sun roller 26 is changed from 0 to the same rotational speed as that of the second motor 16, the gear ratio is changed from the deceleration side to 1 (direct drive).
Can be changed to.
【００８０】２つの遊星ローラ機構が備えられているの
で、第１の遊星ローラ機構１８で第１及び第２のモータ
１４及び１６の動力を合成し、更にこの合成したモータ
の動力とエンジン１２の動力を第２の遊星ローラ機構２
０で合成して車軸２２に伝達することも可能であり、エ
ンジン及び２つのモータの動力を合成した大きな動力で
自動車を駆動することができる。Since the two planetary roller mechanisms are provided, the power of the first and second motors 14 and 16 is combined by the first planetary roller mechanism 18, and the combined power of the motors and the engine 12 is combined. Power the second planetary roller mechanism 2
It is also possible to combine them with 0 and transmit them to the axle 22, so that the automobile can be driven with a large combined power of the engine and the two motors.
【００８１】なお、第１、第２のモータ１４、１６の制
御により、エンジン１２の出力軸３４に通常の回転と逆
回転のトルクが作用することも有り得るが、ワンウェイ
クラッチ３８が備えられているので、出力軸３４が逆回
転することがなく、逆回転によるエンジン１２の不具合
発生が防止されている。A one-way clutch 38 is provided, although the output shaft 34 of the engine 12 may be subjected to torques of normal rotation and reverse rotation by the control of the first and second motors 14 and 16. Therefore, the output shaft 34 does not rotate in the reverse direction, and the occurrence of a problem in the engine 12 due to the reverse rotation is prevented.
【００８２】又、上記第２のモータ１６による駆動力の
供給において、該ワンウェイクラッチ３８により第２の
太陽ローラ５６に反力を付与することができる。When the driving force is supplied by the second motor 16, the one-way clutch 38 can apply a reaction force to the second sun roller 56.
【００８３】どの駆動態様をどのような走行状態のとき
に採用するかについては、本発明では特に限定しない。
いずれにしても車軸２２の駆動状態を非常にキメ細か
く、且つ多種多様にコントロールする可能性を有してい
る。The present invention does not particularly limit which drive mode is adopted in what traveling state.
In any case, there is a possibility that the driving state of the axle 22 can be controlled very finely and variously.
【００８４】又、バッテリが消耗して充電が要求される
場合には、エンジン１２の駆動力によって第１、第２モ
ータ１４、１６のうちの一方を積極的に駆動してこれを
ジェネレータとして活用することができる。When the battery is exhausted and charging is required, one of the first and second motors 14 and 16 is positively driven by the driving force of the engine 12 and is used as a generator. can do.
【００８５】又、車両が惰行しているとき、或いは制動
中のときのように、車軸２２の側からキャリヤ体ＣＢを
回転する駆動力が供給されるような状態のときにおいて
も、第１、第２のモータ１４、１６のいずれか一方、又
は両方をジェネレータとして機能させることができ、回
生エネルギを得ることができる。この回生（発電）態様
についても、設定により様々な形態を得ることができ
る。例えば、２つのモータを同時にジェネレータとして
機能させることも可能であり、大きな制動力が得られる
と共に、エネルギの回生量を高め燃費を向上させること
ができる。Further, even when the driving force for rotating the carrier body CB is supplied from the axle 22 side, such as when the vehicle coasts or is braking, the first, Either one or both of the second motors 14 and 16 can function as a generator, and regenerative energy can be obtained. As for this regeneration (power generation) mode, various modes can be obtained by setting. For example, two motors can be made to function as a generator at the same time, a large braking force can be obtained, and the amount of energy regeneration can be increased to improve fuel efficiency.
【００８６】一方、各回転部材の支持構造に関する作用
としては、第１のモータ１４の第１の出力軸４０が、第
１の遊星ローラ機構１８の第１の太陽ローラ２６により
支持されていることから、第１の出力軸４０の一方側の
軸受を省略できている。この作用は、第１の遊星ローラ
２４がキャリヤ体ＣＢを介して半径方向に安定支持され
ており、その結果第１の遊星ローラ機構１８の第１の太
陽ローラ２６が半径方向に安定支持されているという構
造から得られるものである。On the other hand, as an operation relating to the support structure of each rotating member, the first output shaft 40 of the first motor 14 is supported by the first sun roller 26 of the first planetary roller mechanism 18. Therefore, the bearing on one side of the first output shaft 40 can be omitted. This action allows the first planetary roller 24 to be stably supported in the radial direction via the carrier body CB, and as a result, the first sun roller 26 of the first planetary roller mechanism 18 to be stably supported in the radial direction. It is obtained from the structure of being.
【００８７】また、第２の遊星ローラ５８の周りに与圧
リング６２が組み込まれているため、特に第２の遊星ロ
ーラ機構２０側の動力伝達を良好に確保でき、加えて第
１、第２の遊星ローラ機構１８、２０の各ローラ及びキ
ャリヤ体の一体性をより強固に維持することができるよ
うになっている。Further, since the pressurizing ring 62 is built around the second planetary roller 58, the power transmission on the second planetary roller mechanism 20 side can be particularly well secured, and in addition, the first and second planetary rollers 58 can be secured. It is possible to more firmly maintain the integrity of the rollers of the planetary roller mechanisms 18 and 20 and the carrier body.
【００８８】また、２つのモータの動力を加算して出力
することができるので、（設計次第で）１つ１つのモー
タはそれほど大きなものを必要とせず、インバータ８
８、あるいはバッテリ９０も必ずしも大きなものを必要
としない。その結果低コスト化が図れ、扁平型の第１、
第２のモータ１４、１６を軸方向に並べていることもあ
って、全体を極めてコンパクトに納めることに成功して
いる。又、２つのモータが１つのシール部材９１で遮蔽
され、遮蔽構造が簡単である。更に、２つのモータの配
線を一纏めにでき簡単である。Further, since the powers of the two motors can be added and output, each motor does not need to be so large (depending on the design), and the inverter 8
8 or the battery 90 does not necessarily need to be large. As a result, the cost can be reduced, and the flat type first,
Since the second motors 14 and 16 are arranged side by side in the axial direction, it is possible to store the whole in an extremely compact manner. Further, the two motors are shielded by one seal member 91, and the shielding structure is simple. Furthermore, the wirings of the two motors can be put together and it is simple.
【００８９】又、第１及び第２の遊星ローラ機構１８及
び２０が軸方向に並んで配置されているので、これら２
つの遊星ローラ機構の潤滑油（特殊オイル）が一つにま
とめられた封止領域でシール部材９０、９２、９３によ
り封止され、この封止構造も簡単な構造である。Further, since the first and second planetary roller mechanisms 18 and 20 are arranged side by side in the axial direction, these two
Lubricating oil (special oil) of the two planetary roller mechanisms is sealed by the sealing members 90, 92, 93 in a sealed region in which the lubricating oil (special oil) is collected, and this sealing structure is also a simple structure.
【００９０】又、エンジン１２、第１、第２のモータ１
４、１６、第１及び第２の遊星ローラ機構１８及び２０
が同軸に配置されているので、これらを相互に連結する
構造も簡単な構造となり、一層のコンパクト化が図られ
ている。Further, the engine 12, the first and second motors 1
4, 16, first and second planetary roller mechanisms 18 and 20
Since they are arranged coaxially, the structure for connecting them to each other is also a simple structure, and further compactification is achieved.
【００９１】このように、ハイブリッド駆動構造１０が
コンパクトであるため、自動車２３の軽量化、低燃費化
に寄与することができるとともに、エンジン１２、第
１、第２のモータ１４、１６、第１及び第２の遊星ロー
ラ機構１８及び２０に対して車軸２２が非同軸に配置さ
れているので、自動車２３におけるハイブリッド駆動構
造１０のレイアウトの自由度が大きく、居住空間を拡大
する等、自動車の設計の自由度を高めることができる。As described above, since the hybrid drive structure 10 is compact, it is possible to contribute to the weight reduction and fuel consumption reduction of the automobile 23, and at the same time, the engine 12, the first and second motors 14, 16 and the first motor. Since the axle 22 is arranged non-coaxially with respect to the second planetary roller mechanisms 18 and 20, the degree of freedom in layout of the hybrid drive structure 10 in the automobile 23 is large, and the living space is expanded. The degree of freedom of can be increased.
【００９２】又、遊星ローラ機構を採用していることと
相まって軸受けの省略が容易であり、高効率で低騒音の
駆動装置を得ることができる。ここで、特に、この低騒
音という作用は、ローラによる動力伝達という構造自体
によって、即ち第１、第２の遊星ローラ機構１８、２０
自体において発生する騒音が小さいということによって
得られるだけでなく、第１、第２の遊星ローラ機構１
８、２０介在させることによってエンジン１２側の振動
と第１、第２のモータ１４、１６側の振動とが相互に影
響しあって共振が発生するのを抑制できることによって
も得られるものである。この後者の作用が、実は非常に
大きいことが、発明者によって確認されている。In addition to the adoption of the planetary roller mechanism, it is easy to omit the bearings, and it is possible to obtain a highly efficient and low noise drive device. Here, in particular, this low noise effect is due to the structure itself of power transmission by the rollers, that is, the first and second planetary roller mechanisms 18, 20.
Not only is the noise generated by itself small, but also the first and second planetary roller mechanisms 1
By interposing 8 and 20, the vibration on the engine 12 side and the vibrations on the first and second motors 14 and 16 mutually influence each other, and it is possible to suppress the occurrence of resonance. It has been confirmed by the inventor that this latter effect is actually very large.
【００９３】なお、本発明に係るハイブリッド駆動構造
の具体的な構成は、必ずしも上記実施形態に係る構成に
限定されない。The specific structure of the hybrid drive structure according to the present invention is not necessarily limited to the structure according to the above embodiment.
【００９４】例えば、上記実施形態においては、第１、
第２のキャリヤ３２、６０をキャリヤピン６４、６６で
連結してキャリヤ体ＣＢを構成していたが、キャリヤ体
の構成はこれに限定されるものではなく、例えば片持ち
のキャリヤピンにより、（一体の）遊星ローラの一部
（例えば一方の遊星ローラのみ）が回転自在に支持され
るような構成であってもよい。For example, in the above embodiment, the first,
The second carrier 32, 60 is connected by the carrier pins 64, 66 to form the carrier body CB, but the structure of the carrier body is not limited to this, and, for example, a cantilevered carrier pin allows ( It may be configured such that a part (for example, only one planet roller) of the planet rollers (integral) is rotatably supported.
【００９５】又、前述したように、本発明の熱機関を利
用した駆動源の概念には、例えばガスタービンエンジン
等も含まれる。更に、本発明のハイブリッド駆動構造の
用途も自動車の駆動装置に限定されず、その他の輸送機
械、産業機械等にも適用可能である。As described above, the concept of the drive source using the heat engine of the present invention includes, for example, a gas turbine engine and the like. Further, the application of the hybrid drive structure of the present invention is not limited to the drive device of an automobile, but can be applied to other transportation machines, industrial machines, and the like.
【００９６】[0096]
【発明の効果】本発明によれば、モータの容量を小さく
できることによるモータ、インバータ、あるいはバッテ
リの小型化・低コスト化を実現可能とすると共に、各回
転体の連結構造を簡単な構造としてシステム全体のコン
パクト化を可能とし、高効率で低燃費が実現でき、且
つ、作動音をより小さく抑えることのできるハイブリッ
ド駆動構造を得ることができる。According to the present invention, a motor, an inverter, or a battery can be downsized and reduced in cost by reducing the capacity of the motor, and the system for connecting the rotating bodies can be simplified. It is possible to obtain a hybrid drive structure that enables downsizing as a whole, realizes high efficiency and low fuel consumption, and further suppresses operating noise.
【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]
【図１】本発明の実施形態に係るハイブリッド駆動構造
を示す断面図FIG. 1 is a cross-sectional view showing a hybrid drive structure according to an embodiment of the present invention.
【図２】上記実施形態に係るハイブリッド構造の要部拡
大断面図FIG. 2 is an enlarged sectional view of an essential part of the hybrid structure according to the above embodiment.
【図３】上記ハイブリッド構造を備えた自動車の要部の
構成を示す断面図FIG. 3 is a sectional view showing a configuration of a main part of an automobile having the hybrid structure.
【図４】従来のハイブリッド駆動構造を示すブロック図FIG. 4 is a block diagram showing a conventional hybrid drive structure.
１０、１００…ハイブリッド駆動構造 １２、１０２…エンジン １４…第１のモータ １６…第２のモータ １８…第１の遊星ローラ機構 ２０…第２の遊星ローラ機構 ２２…車軸（被駆動部） ２３…自動車 ２４…第１の遊星ローラ ２６…第１の太陽ローラ ２８…第１のリングローラ ３０…挿通孔 ３２…第１のキャリヤ ３４…出力軸 ３６…ケーシング ３８…ワンウェイクラッチ ４０…第１の出力軸 ４２…第２の出力軸 ５６…第２の太陽ローラ ５８…第２の遊星ローラ ６０…第２のキャリヤ ６２…与圧リング ＣＢ…キャリヤ体 10, 100 ... Hybrid drive structure 12, 102 ... Engine 14 ... First motor 16 ... Second motor 18 ... First planetary roller mechanism 20 ... Second planetary roller mechanism 22 ... Axle (driven part) 23 ... Car 24 ... First planetary roller 26 ... first sun roller 28 ... 1st ring roller 30 ... insertion hole 32 ... First carrier 34 ... Output shaft 36 ... Casing 38 ... One-way clutch 40 ... First output shaft 42 ... Second output shaft 56 ... second sun roller 58 ... Second planetary roller 60 ... Second carrier 62 ... Pressurization ring CB ... Carrier body
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ１６Ｈ 13/08 Ｆ１６Ｈ 13/10 Ａ 13/10 Ｈ０２Ｋ 7/10 Ｃ Ｈ０２Ｋ 7/10 Ｚ Ｂ６０Ｋ 9/00 ＺＨＶＥ (72)発明者 為永 淳 愛知県大府市朝日町六丁目１番地 住友重 機械工業株式会社名古屋製造所内 (72)発明者 諸岡 泰男 茨城県日立市大みか町七丁目１番１号 株 式会社日立製作所日立研究所内 (72)発明者 宮崎 泰三 茨城県日立市大みか町七丁目１番１号 株 式会社日立製作所日立研究所内 Ｆターム(参考） 3D039 AA01 AA02 AA03 AB01 AB27 AC06 AC21 AD06 3G093 AA06 AA07 BA19 EC02 3J051 AA01 AA08 BA03 BB06 BC03 BD02 BE03 BE04 EC00 FA01 5H115 PA12 PC06 PG04 PI16 PU25 UI32 UI40 5H607 AA12 BB01 BB02 BB07 BB14 CC03 CC05 DD03 DD19 EE05 EE33 FF01 FF12 FF13 FF22─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI theme code (reference) F16H 13/08 F16H 13/10 A 13/10 H02K 7/10 C H02K 7/10 Z B60K 9/00 ZHVE (72) Inventor Atsushi Tamenaga 6-1, Asahi-cho, Obu-shi, Aichi Prefecture Sumitomo Heavy Industries Machinery Co., Ltd.Nagoya Works (72) Inventor Yasuo Morooka 7, 1-1, Omika-cho, Hitachi-shi, Ibaraki Hitachi, Ltd. Hitachi Research Laboratory (72) Inventor Taizo Miyazaki 7-1 Omika-cho, Hitachi City, Ibaraki Hitachi Ltd. Hitachi Research Laboratory Hitachi Research Laboratory F-term (reference) 3D039 AA01 AA02 AA03 AB01 AB27 AC06 AC21 AD06 3G093 AA06 AA07 BA19 EC02 3J051 AA01 AA08 BA03 BB06 BC03 BD02 BE03 BE04 EC00 FA01 5H115 PA12 PC06 PG04 PI16 PU25 UI32 UI40 5H607 AA12 BB01 BB02 BB07 BB14 CC03 CC05 DD03 DD19 EE05 EE33 FF01 FF12 FF13 FF22
Claims (5)
と、第２のモータとを併用して被駆動部を駆動するハイ
ブリッド駆動構造において、 前記駆動源と、前記第１及び第２のモータとが同軸に配
置されると共に、 該駆動源、第１及び第２のモータと同軸に、第１の遊星
ローラ機構及び第２の遊星ローラ機構が備えられ、 前記第１のモータと前記第２のモータとが前記第１の遊
星ローラ機構を介して連結されると共に、 該第１の遊星ローラ機構と前記駆動源とが前記第２の遊
星ローラ機構を介して連結され、且つ、 前記被駆動部が、前記駆動源、第１、第２のモータ、及
び第１、第２の遊星ローラ機構と非同軸に配置され、 該非同軸に配置された被駆動部が、前記第１及び第２の
遊星ローラ機構のいずれかと連結されたことを特徴とす
るハイブリッド駆動構造。1. A hybrid drive structure for driving a driven part by using a drive source utilizing a heat engine, a first motor and a second motor together, wherein the drive source, the first and the second A second motor is arranged coaxially, and a first planetary roller mechanism and a second planetary roller mechanism are provided coaxially with the drive source, the first and second motors, and the first motor and The second motor is connected via the first planetary roller mechanism, the first planetary roller mechanism and the drive source are connected via the second planetary roller mechanism, and The driven part is arranged non-coaxially with the drive source, the first and second motors, and the first and second planetary roller mechanisms, and the driven part arranged non-coaxially is the first and second Characterized by being connected to any of the second planetary roller mechanisms Hybrid drive structure.
の遊星ローラ機構とが、この順で軸方向に並んで配置さ
れると共に、 前記第１のモータと前記第２のモータとが前記第１の遊
星ローラ機構における前記第２の遊星ローラ機構と反対
側に配置されたことを特徴とするハイブリッド駆動構
造。2. The drive source, the second planetary roller mechanism, and the first planetary roller mechanism according to claim 1,
And the second planetary roller mechanism are arranged side by side in this order in the axial direction, and the first motor and the second motor are opposite to the second planetary roller mechanism in the first planetary roller mechanism. A hybrid drive structure characterized by being arranged on the side.
第１の遊星ローラが外接する第１の太陽ローラと、前記
第１の遊星ローラが内接する第１のリングローラと、を
含んで構成され、且つ、 該第１の遊星ローラ機構と、前記第２のモータと、前記
第１のモータとがこの順で軸方向に並んで配置され、 前記第２のモータと前記第１のリングローラとが連結さ
れると共に、該第２のモータは挿通孔を有する中空構造
とされ、該挿通孔を介して前記第１のモータと前記第１
の太陽ローラとが連結されたことを特徴とするハイブリ
ッド駆動構造。3. The first planetary roller mechanism according to claim 1, wherein the first planetary roller mechanism includes a first planetary roller, a first sun roller circumscribing the first planetary roller, and the first planetary roller. And a first ring roller inscribed therein, and the first planetary roller mechanism, the second motor, and the first motor are arranged side by side in this order in the axial direction. The second motor and the first ring roller are connected to each other, and the second motor has a hollow structure having an insertion hole, and the first motor and the first motor are connected through the insertion hole. 1
A hybrid drive structure characterized by being connected to the sun roller of.
方向の回転を規制するワンウェイクラッチが備えられた
ことを特徴とするハイブリッド駆動構造。4. The hybrid drive structure according to claim 1, further comprising a one-way clutch that restricts rotation of an output shaft of the drive source with respect to a casing of the drive source in one direction.
イブリッド駆動構造が備えられ、前記熱機関を利用した
駆動源としてのエンジンが、前記被駆動部としての車軸
と平行に配置されたことを特徴とするエンジン横置きタ
イプの自動車。5. The hybrid drive structure according to any one of claims 1 to 4 is provided, and an engine as a drive source utilizing the heat engine is arranged in parallel with an axle as the driven part. This is a type of automobile with a horizontal engine.
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