JP2009061923A - Driving device of hybrid vehicle - Google Patents

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Tomohito Ono
智仁 大野
Yukihiko Ideshio
幸彦 出塩
Hideaki Komada
英明 駒田
Takeshi Kitahata
剛 北畑
Yoshihiro Iijima
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a driving device of a hybrid vehicle that is capable of expanding the range of revolution ratio which can be changed and that can increase the degree of freedom of setting gear ratio while suppressing the enlargement of the device. <P>SOLUTION: In the driving device 1 of a hybrid vehicle provided with a transmission mechanism 10 that varies and transmits the speed of the revolutions of the output shaft 6c of a second MG 6 to a driving shaft 5, the transmission mechanism 10 comprises a single-pinion type first planetary gear mechanism 20, a double-pinion type second planetary gear mechanism 30, a first brake 40, which brakes the rotation of a ring gear 23, and a second brake, which brakes the rotation of a ring gear 34. The rotor 6a of the second MG 6 is coupled to a sun gear 21 of the first planetary gear mechanism 20, a carrier 24 of the first planetary gear mechanism 20 and a carrier 35 of the second planetary gear mechanism 30 are each coupled to the driving shaft 5, and the ring gear 23 of the first planetary gear mechanism 20 is coupled to the sun gear 31 of the second planetary gear mechanism 30. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、駆動軸に電動機の出力軸の回転を変速して伝達する変速機構を備えたハイブリッド車の駆動装置に関する。   The present invention relates to a drive device for a hybrid vehicle provided with a speed change mechanism that shifts and transmits rotation of an output shaft of an electric motor to a drive shaft.

内燃機関に加えて電動機やモータジェネレータを走行用動力源として備えたハイブリッド車が知られている。このようなハイブリッド車に適用される駆動装置は、車両の走行状態に応じて各走行用動力源の動力を適宜分配、変速して駆動輪に伝達可能なように動力分配機構及び変速機構を備えている。そして、このような駆動装置として、ラビニョ型の遊星歯車機構を変速機構として備えたものが知られている（特許文献１参照）。   2. Description of the Related Art Hybrid vehicles that include an electric motor or motor generator as a driving power source in addition to an internal combustion engine are known. A drive device applied to such a hybrid vehicle includes a power distribution mechanism and a transmission mechanism so that the power of each driving power source can be appropriately distributed and shifted to be transmitted to driving wheels in accordance with the traveling state of the vehicle. ing. As such a drive device, one having a Ravigneaux type planetary gear mechanism as a speed change mechanism is known (see Patent Document 1).

特開２００４−６６８９８号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2004-66898

ラビニョ型の遊星歯車機構は、並べて設けられる一対のサンギアと、一方のサンギアの周囲に設けられる一つのリングギアと、一方のサンギアとリングギアとの間に介在し、このサンギアの回りを公転可能に設けられる第１プラネタリギアと、他方のサンギアの回りを公転可能に設けられる第２プラネタリギアとを備え、第１プラネタリギアと第２プラネタリギアとが一体に各サンギアの回りを公転するように連結されている。遊星歯車機構においてはサンギア、プラネタリギアを支持するキャリア、リングギアのいずれか一つの回転を停止させることによって遊星歯車機構に入力された回転数と遊星歯車機構から出力される回転数との比である回転数比を変更するが、このようなラビニョ型の遊星歯車機構ではリングギアが一つしかないため、変更可能な回転数比の範囲が狭い。   The Ravigneaux planetary gear mechanism is interposed between a pair of sun gears arranged side by side, one ring gear provided around one sun gear, and one sun gear and ring gear, and can revolve around this sun gear. And a second planetary gear provided so as to be able to revolve around the other sun gear, so that the first planetary gear and the second planetary gear integrally revolve around each sun gear. It is connected. In the planetary gear mechanism, by stopping the rotation of any one of the sun gear, the carrier supporting the planetary gear, and the ring gear, the ratio between the rotational speed input to the planetary gear mechanism and the rotational speed output from the planetary gear mechanism Although a certain rotation speed ratio is changed, such a Ravigneaux type planetary gear mechanism has only one ring gear, so the range of the changeable rotation speed ratio is narrow.

そこで、本発明は、変更可能な回転数比の範囲を広げることができ、かつ装置の大型化を抑制しつつギア比の設定の自由度を高めることが可能なハイブリッド車の駆動装置を提供することを目的とする。   Therefore, the present invention provides a hybrid vehicle drive device that can widen the range of the changeable rotation speed ratio and can increase the degree of freedom in setting the gear ratio while suppressing the enlargement of the device. For the purpose.

本発明のハイブリッド車の駆動装置は、内燃機関及び第１電動機が連結される動力分配機構から出力された動力が伝達される駆動軸に第２電動機の出力軸の回転を変速して伝達する変速機構を備えたハイブリッド車の駆動装置において、前記変速機構は、サンギアとリングギアとの間にキャリアに支持される一つのプラネタリギアが介在するシングルピニオン型の第１遊星歯車機構と、サンギアとリングギアとの間にキャリアに支持されて互いに噛み合う二つのプラネタリギアが介在するダブルピニオン型の第２遊星歯車機構と、前記第１遊星歯車機構のリングギアの回転を制動する第１ブレーキ手段と、前記第２遊星歯車機構のリングギアの回転を制動する第２ブレーキ手段と、を備え、前記第２電動機の出力軸と前記第１遊星歯車機構のサンギアとが一体回転するように連結され、前記第１遊星歯車機構のキャリア及び前記第２遊星歯車機構のキャリアが前記駆動軸にそれぞれ一体回転するように連結され、前記第１遊星歯車機構のリングギアと前記第２遊星歯車機構のサンギアとが一体回転するように連結されていることにより、上述した課題を解決する（請求項１）。   The drive device for a hybrid vehicle according to the present invention shifts the rotation of the output shaft of the second electric motor to the drive shaft to which the power output from the power distribution mechanism to which the internal combustion engine and the first electric motor are coupled is transmitted. In the hybrid vehicle drive device including the mechanism, the speed change mechanism includes a single pinion type first planetary gear mechanism in which one planetary gear supported by the carrier is interposed between the sun gear and the ring gear, and the sun gear and the ring. A double pinion type second planetary gear mechanism in which two planetary gears that are supported by a carrier and mesh with each other are interposed between the gear and first brake means for braking rotation of a ring gear of the first planetary gear mechanism; Second brake means for braking the rotation of the ring gear of the second planetary gear mechanism, and the output shaft of the second motor and the first planetary gear mechanism And the carrier of the first planetary gear mechanism and the carrier of the second planetary gear mechanism are connected to the drive shaft so as to integrally rotate, respectively, and the ring of the first planetary gear mechanism The above-described problem is solved by connecting the gear and the sun gear of the second planetary gear mechanism so as to rotate together (claim 1).

本発明のハイブリッド車の駆動装置によれば、第２電動機の出力軸の回転をシングルピニオン型の第１遊星歯車機構及びダブルピニオン型の第２遊星歯車機構にて変速して駆動軸に伝達できるので、変更可能な回転数比の範囲を広げることができる。また、ダブルピニオン型の第２遊星歯車機構は、リングギアの径を変更しなくても二つのプラネタリギアの歯数をそれぞれ変更することによってギア比を変更できる。そのため、装置の大型化を抑制しつつギア比の設定の自由度を高めることができる。さらに、第１ブレーキ手段及び第２ブレーキ手段は、各遊星歯車機構のうちで最も直径が大きいリングギアの回転をそれぞれ制動するので、速やかにリングギアの回転を止めることができる。   According to the hybrid vehicle drive device of the present invention, the rotation of the output shaft of the second electric motor can be shifted by the single pinion type first planetary gear mechanism and the double pinion type second planetary gear mechanism and transmitted to the drive shaft. Therefore, the range of the changeable rotation speed ratio can be expanded. Further, the second pinion type second planetary gear mechanism can change the gear ratio by changing the number of teeth of the two planetary gears without changing the diameter of the ring gear. Therefore, the freedom degree of the setting of a gear ratio can be raised, suppressing the enlargement of an apparatus. Furthermore, since the first brake means and the second brake means brake the rotation of the ring gear having the largest diameter among the planetary gear mechanisms, the rotation of the ring gear can be stopped quickly.

本発明の駆動装置の一形態において、前記変速機構には、前記第２電動機に近い側から前記第１遊星歯車機構、前記第２遊星歯車機構の順にこれらが並べて配置されており、前記第２遊星歯車機構のリングギアのフランジが前記第１遊星歯車機構と前記第２遊星歯車機構との間に配置されるとともに、そのフランジが配置された側と前記第２遊星歯車機構を挟んで反対の側に前記第２遊星歯車機構のキャリアが配置され、前記第２遊星歯車機構のキャリアには、前記駆動軸の回転を禁止するパーキングブレーキ手段と噛み合うパーキングギアが一体に設けられてもよい（請求項２）。このように第２遊星歯車機構のキャリアにパーキングギアを一体に設けることにより変速機構の全長を短縮できる。そのため、駆動装置を小型化することができる。   In one form of the drive device of the present invention, the speed change mechanism is arranged such that the first planetary gear mechanism and the second planetary gear mechanism are arranged in this order from the side closer to the second electric motor. A flange of the ring gear of the planetary gear mechanism is disposed between the first planetary gear mechanism and the second planetary gear mechanism, and the side on which the flange is disposed and the opposite side of the second planetary gear mechanism. The carrier of the second planetary gear mechanism may be disposed on the side, and the carrier of the second planetary gear mechanism may be integrally provided with a parking gear that meshes with parking brake means that prohibits rotation of the drive shaft. Item 2). Thus, by providing the parking gear integrally with the carrier of the second planetary gear mechanism, the overall length of the transmission mechanism can be shortened. Therefore, the drive device can be reduced in size.

この形態においては、前記第２遊星歯車機構のリングギアのフランジにて、第１遊星歯車機構又は前記第２遊星歯車機構に作用するスラスト荷重を受けるスラストベアリングを支持してもよい（請求項３）。このようにリングギアのフランジにてスラストベアリングを支持することにより、リングギアの直径よりも小さい径のスラストベアリングにてスラスト荷重を受けることができる。一般にベアリングの径は小さいほどそのベアリングを回転させることが可能な回転数の上限値が高くなる。そのため、リングギアよりも径の小さいスラストベアリングを使用することで、変速機構に入力可能な回転数の上限値を上昇させることができる。   In this embodiment, a thrust bearing that receives a thrust load acting on the first planetary gear mechanism or the second planetary gear mechanism may be supported by the flange of the ring gear of the second planetary gear mechanism. ). Thus, by supporting the thrust bearing with the flange of the ring gear, a thrust load having a diameter smaller than the diameter of the ring gear can be received. In general, the smaller the diameter of the bearing, the higher the upper limit of the number of rotations at which the bearing can be rotated. Therefore, by using a thrust bearing having a diameter smaller than that of the ring gear, the upper limit value of the rotational speed that can be input to the transmission mechanism can be increased.

以上に説明したように、本発明によれば、第２電動機の出力軸の回転をシングルピニオン型の第１遊星歯車機構及びダブルピニオン型の第２遊星歯車機構にて変速して駆動軸に伝達できるので、変速可能な回転数比の範囲を広げることができる。また、第２遊星歯車機構がダブルピニオン型の遊星歯車機構であるため、装置の大型化を抑制しつつギア比の設定の自由度を高めることができる。   As described above, according to the present invention, the rotation of the output shaft of the second electric motor is shifted by the single-pinion type first planetary gear mechanism and the double-pinion type second planetary gear mechanism and transmitted to the drive shaft. Therefore, the range of the rotation speed ratio that can be changed can be widened. Further, since the second planetary gear mechanism is a double pinion type planetary gear mechanism, it is possible to increase the degree of freedom in setting the gear ratio while suppressing an increase in the size of the device.

図１は本発明の一形態に係る駆動装置の概略を示している。この駆動装置１は、ハイブリッド車に搭載されるものであり、内燃機関２と、第１電動機としての第１モータジェネレータ（ＭＧ）３と、内燃機関２及び第１ＭＧ３が連結された動力分配機構４と、動力分配機構４から出力された動力が伝達される駆動軸５と、第２電動機としての第２モータジェネレータ（ＭＧ）６と、第２ＭＧ６のロータ６ａの回転を駆動軸５に変速して伝達する変速機構１０とを備えている。駆動軸５の動力は、不図示の差動装置を介して駆動輪に伝達される。   FIG. 1 shows an outline of a driving apparatus according to an embodiment of the present invention. The drive device 1 is mounted on a hybrid vehicle, and includes an internal combustion engine 2, a first motor generator (MG) 3 as a first electric motor, and a power distribution mechanism 4 in which the internal combustion engine 2 and the first MG 3 are connected. And the drive shaft 5 to which the power output from the power distribution mechanism 4 is transmitted, the second motor generator (MG) 6 as the second electric motor, and the rotation of the rotor 6a of the second MG 6 are shifted to the drive shaft 5. A transmission mechanism 10 for transmission. The power of the drive shaft 5 is transmitted to the drive wheels via a differential device (not shown).

図１に示したように動力分配機構４には内燃機関２の出力軸２ａと、第１ＭＧ３のロータ３ａとが連結される。第１ＭＧ３のステータ３ｂは、回転しないようにケース７に固定される。動力分配機構４は、遊星歯車機構を利用して例えば内燃機関２から出力された動力を第１ＭＧ３と駆動軸５に分配する。変速機構１０には、駆動軸５と第２ＭＧ６のロータ６ａが連結される。なお、第２ＭＧ６のステータ６ｂも回転しないようにケース７に固定される。第１ＭＧ３及び第２ＭＧ６は、電動機及び発電機として機能し、ハイブリッド車に搭載される周知のものと同じでよいため、詳細な説明は省略する。また、内燃機関２もハイブリッド車に搭載される周知のものと同じでよいため、詳細な説明は省略する。   As shown in FIG. 1, the power distribution mechanism 4 is connected to the output shaft 2 a of the internal combustion engine 2 and the rotor 3 a of the first MG 3. The stator 3b of the first MG 3 is fixed to the case 7 so as not to rotate. The power distribution mechanism 4 distributes, for example, power output from the internal combustion engine 2 to the first MG 3 and the drive shaft 5 using a planetary gear mechanism. The drive shaft 5 and the rotor 6a of the second MG 6 are connected to the speed change mechanism 10. The stator 6b of the second MG 6 is also fixed to the case 7 so as not to rotate. The first MG 3 and the second MG 6 function as an electric motor and a generator and may be the same as known ones mounted on a hybrid vehicle, and thus detailed description thereof is omitted. Further, since the internal combustion engine 2 may be the same as a known one mounted on the hybrid vehicle, a detailed description is omitted.

図２及び図３を参照して変速機構１０について説明する。なお、図２は変速機構１０のスケルトン図であり、図３は図２に示した部分の変速機構１０の断面図である。図２及び図３に示したように変速機構１０は、第１遊星歯車機構２０と、第２遊星歯車機構３０と、第１ブレーキ手段としての第１ブレーキ４０、第２ブレーキ手段としての第２ブレーキ５０とを備えている。また、変速機構１０には、第２ＭＧ６に近い側から第１遊星歯車機構２０、第２遊星歯車機構３０の順にこれらが並べて配置されている。第１遊星歯車機構２０は、第２ＭＧ６のロータ６ａと一体回転するようにロータ６ａが固定される出力軸６ｃと連結されるサンギア２１と、サンギア２１と噛み合いつつその周囲を公転する複数のプラネタリギア（遊星ギア）２２と、プラネタリギア２２と噛み合うリングギア２３と、プラネタリギア２２を軸線Ａｘの回りに回転自在に支持し、駆動軸５と一体回転するように駆動軸５に連結されるキャリア２４とを備えている。図２に示したように第１遊星歯車機構２０は、サンギア２１とリングギア２３の間に一つのプラネタリギア２２が介在するシングルピニオン型の遊星歯車機構である。   The speed change mechanism 10 will be described with reference to FIGS. 2 and 3. 2 is a skeleton diagram of the speed change mechanism 10, and FIG. 3 is a cross-sectional view of the part of the speed change mechanism 10 shown in FIG. As shown in FIGS. 2 and 3, the speed change mechanism 10 includes a first planetary gear mechanism 20, a second planetary gear mechanism 30, a first brake 40 as a first brake means, and a second brake means as a second brake means. And a brake 50. Further, in the transmission mechanism 10, the first planetary gear mechanism 20 and the second planetary gear mechanism 30 are arranged in this order from the side close to the second MG 6. The first planetary gear mechanism 20 includes a sun gear 21 connected to an output shaft 6c to which the rotor 6a is fixed so as to rotate integrally with the rotor 6a of the second MG 6, and a plurality of planetary gears that revolve around the sun gear 21 while meshing with the sun gear 21. (Planetary gear) 22, ring gear 23 that meshes with planetary gear 22, and planetary gear 22 that is rotatably supported around axis Ax and that is connected to drive shaft 5 so as to rotate integrally with drive shaft 5. And. As shown in FIG. 2, the first planetary gear mechanism 20 is a single-pinion type planetary gear mechanism in which one planetary gear 22 is interposed between the sun gear 21 and the ring gear 23.

第２遊星歯車機構３０は、第１遊星歯車機構２０のリングギア２３と一体回転するようにこのリングギア２３と連結部材２５で連結されるサンギア３１と、サンギア３１と噛み合いつつサンギア３１の周囲を公転する複数の第１プラネタリギア３２と、第１プラネタリギア３２と噛み合いつつサンギア３１の周囲を公転する複数の第２プラネタリギア３３と、第２プラネタリギア３３と噛み合うリングギア３４と、第１プラネタリギア３２及び第２プラネタリギア３３を軸線Ａｘの回りに回転自在に支持し、駆動軸５と一体回転するように駆動軸５に連結されるキャリア３５とを備えている。図２に示したように第２遊星歯車機構３０は、サンギア３１とリングギア３４との間に互いに噛み合う２つのプラネタリギア３２、３３が介在するダブルピニオン型の遊星歯車機構である。図３に示したように、第２遊星歯車機構３０のリングギア３４のフランジ３４ａは第１遊星歯車機構２０と第２遊星歯車機構３０との間に配置され、キャリア３５はフランジ３４ａが配置された側と第２遊星歯車機構３０を挟んで反対側（図３の右側）となる第２遊星歯車機構３０の終端に配置される。また、キャリア３５には、駆動軸５の回転を禁止するパーキングブレーキ装置と噛み合うパーキングギア３６が一体に設けられている。   The second planetary gear mechanism 30 has a sun gear 31 connected to the ring gear 23 and the connecting member 25 so as to rotate integrally with the ring gear 23 of the first planetary gear mechanism 20, and the sun gear 31 around the sun gear 31 while meshing with the sun gear 31. A plurality of first planetary gears 32 that revolve, a plurality of second planetary gears 33 that revolve around the sun gear 31 while meshing with the first planetary gear 32, a ring gear 34 that meshes with the second planetary gear 33, and a first planetary gear The gear 32 and the second planetary gear 33 are rotatably supported around the axis Ax, and a carrier 35 connected to the drive shaft 5 so as to rotate integrally with the drive shaft 5 is provided. As shown in FIG. 2, the second planetary gear mechanism 30 is a double pinion type planetary gear mechanism in which two planetary gears 32 and 33 meshing with each other are interposed between a sun gear 31 and a ring gear 34. As shown in FIG. 3, the flange 34a of the ring gear 34 of the second planetary gear mechanism 30 is disposed between the first planetary gear mechanism 20 and the second planetary gear mechanism 30, and the carrier 35 is disposed with the flange 34a. It is arranged at the end of the second planetary gear mechanism 30 on the opposite side (the right side in FIG. 3) with the second planetary gear mechanism 30 in between. The carrier 35 is integrally provided with a parking gear 36 that meshes with a parking brake device that prohibits rotation of the drive shaft 5.

第１ブレーキ４０は、第１遊星歯車機構２０のリングギア２３の回転を制動するものであり、このリングギア２３の外周に設けられるブレーキ板４１と、ケース７に固定されるディスク４２とを備えている。図３に示したように第１ブレーキ４０は、ブレーキ板４１及びディスク４２をそれぞれ複数備える多板式ブレーキである。また、図３に示したように第１ブレーキ４０はアクチュエータ４３を備えており、このアクチュエータ４３によってディスク４２を図３に左側から押して互いに接近させ、これらディスク４２にてブレーキ板４１を挟んでリングギア２３の回転を止める。以降、この状態を係合状態と称することがある。また、第１ブレーキ４０は、アクチュエータ４３によるディスク４２の押さえを解除してディスク４２によるブレーキ４１の挟み込みを解除することにより、リングギア２３の回転を許可する。以降、この状態を解除状態と称することがある。第２ブレーキ５０は、第２遊星歯車機構３０のリングギア３４の回転を制動するものであり、このリングギア３４の外周に設けられるブレーキ板５１と、ケース７に固定されるディスク５２とを備えている。図３に示したように第２ブレーキ５０も第１ブレーキ４０と同様にブレーキ板５１及びディスク５２をそれぞれ複数備えた多板式ブレーキである。また、第２ブレーキ５０もアクチュエータ５３を備えており、このアクチュエータ５３によってディスク５３を図３の右側から押して互いに接近させ、これによりリングギア３４の回転を止める。以降、この状態を係合状態と称することがある。また、第２ブレーキ５０は、アクチュエータ５３によるディスク５２の押さえを解除することにより、リングギア３４の回転を許可する。以降、この状態を解除状態と称することがある。   The first brake 40 brakes the rotation of the ring gear 23 of the first planetary gear mechanism 20, and includes a brake plate 41 provided on the outer periphery of the ring gear 23 and a disk 42 fixed to the case 7. ing. As shown in FIG. 3, the first brake 40 is a multi-plate brake that includes a plurality of brake plates 41 and a plurality of discs 42. Further, as shown in FIG. 3, the first brake 40 includes an actuator 43. The actuator 43 pushes the disk 42 from the left side in FIG. 3 so as to approach each other, and the brake plate 41 is sandwiched between these disks 42. The rotation of the gear 23 is stopped. Hereinafter, this state may be referred to as an engaged state. Further, the first brake 40 permits the rotation of the ring gear 23 by releasing the holding of the disk 42 by the actuator 43 and releasing the holding of the brake 41 by the disk 42. Hereinafter, this state may be referred to as a released state. The second brake 50 brakes the rotation of the ring gear 34 of the second planetary gear mechanism 30, and includes a brake plate 51 provided on the outer periphery of the ring gear 34 and a disk 52 fixed to the case 7. ing. As shown in FIG. 3, the second brake 50 is also a multi-plate brake provided with a plurality of brake plates 51 and discs 52, similar to the first brake 40. The second brake 50 also includes an actuator 53. The actuator 53 pushes the disk 53 from the right side in FIG. 3 to approach each other, thereby stopping the rotation of the ring gear 34. Hereinafter, this state may be referred to as an engaged state. Further, the second brake 50 allows the ring gear 34 to rotate by releasing the pressing of the disk 52 by the actuator 53. Hereinafter, this state may be referred to as a released state.

図３に示したように各遊星歯車機構２０、３０の各サンギア２１、３１と駆動軸５との間、第２ＭＧ６のロータ６ａとケース７との間、及び第２遊星歯車機構３０のキャリア３５とケース７との間にはそれぞれベアリング６０が設けられている。また、第１遊星歯車機構２０のサンギア２１とキャリア２４の間、キャリア２４とケース７との間、連結部材２５とキャリア２４との間、連結部材２５と第２遊星歯車機構３０のリングギア３４のフランジ３４ａとの間、フランジ３４ａと第２遊星歯車機構３０のキャリア３５との間、及び第２遊星歯車機構３０のサンギア３１とキャリア３５との間には、それぞれスラストベアリング６１が設けられている。これらスラストベアリング６１は、第１遊星歯車機構２０又は第２遊星歯車機構３０に作用するスラスト荷重を受けるためのものである。連結部材２５と第２遊星歯車機構３０のリングギア３４のフランジ３４ａとの間、及びフランジ３４ａと第２遊星歯車機構３０のキャリア３５との間に設けられるスラストベアリング６１はそれぞれフランジ３４ａに支持され、第１遊星歯車機構２０のリングギア２３の直径及び第２遊星歯車機構３０のリングギア３４の直径よりも径の小さいものが使用される。他のスラストベアリング６１も同様に、第１遊星歯車機構２０のリングギア２３の直径及び第２遊星歯車機構３０のリングギア３４の直径よりも径の小さいものが使用される。   As shown in FIG. 3, between the sun gears 21, 31 of each planetary gear mechanism 20, 30 and the drive shaft 5, between the rotor 6 a of the second MG 6 and the case 7, and the carrier 35 of the second planetary gear mechanism 30. A bearing 60 is provided between the case 7 and the case 7. Further, between the sun gear 21 of the first planetary gear mechanism 20 and the carrier 24, between the carrier 24 and the case 7, between the connecting member 25 and the carrier 24, and between the connecting member 25 and the ring gear 34 of the second planetary gear mechanism 30. Thrust bearings 61 are provided between the flange 34a, the flange 34a and the carrier 35 of the second planetary gear mechanism 30, and between the sun gear 31 and the carrier 35 of the second planetary gear mechanism 30, respectively. Yes. These thrust bearings 61 are for receiving a thrust load acting on the first planetary gear mechanism 20 or the second planetary gear mechanism 30. Thrust bearings 61 provided between the coupling member 25 and the flange 34a of the ring gear 34 of the second planetary gear mechanism 30 and between the flange 34a and the carrier 35 of the second planetary gear mechanism 30 are supported by the flange 34a. A diameter smaller than the diameter of the ring gear 23 of the first planetary gear mechanism 20 and the diameter of the ring gear 34 of the second planetary gear mechanism 30 is used. Similarly, the other thrust bearings 61 having a diameter smaller than the diameter of the ring gear 23 of the first planetary gear mechanism 20 and the diameter of the ring gear 34 of the second planetary gear mechanism 30 are used.

次に図４及び図５を参照して変速機構１０の変速特性について説明する。図４は、変速機構１０の変速段と各ブレーキ４０、５０の作動状態との関係を示した図である。また、図５は、各変速段における共線図の一例を示している。なお、図５において縦軸は回転数を示している。また、図５の符号Ｓ１、Ｃ１、Ｒ１は、それぞれ第１遊星歯車機構２０のサンギア２１、キャリア２４、リングギア２３を示し、符号Ｓ２、Ｃ２、Ｒ２はそれぞれ第２遊星歯車機構３０のサンギア３１、キャリア３５、リングギア３４を示している。図４に示したように変速機構１０は、第１ブレーキ４０を解除状態に操作するとともに第２ブレーキ５０を係合状態に操作することにより、変速段が低速に設定される。この場合、第１ブレーキ４０が解除状態に操作され、第２ブレーキ５０が係合状態に操作されるので、第２ＭＧ６の動力は第１遊星歯車機構２０及び第２遊星歯車機構３０を介して駆動軸５に伝達される。一方、第１ブレーキ４０を係合状態に操作するとともに第２ブレーキ５０を解除状態に操作することにより、変速段が高速に設定される。この場合、第２ＭＧ６の動力は、第１遊星歯車機構２０のサンギア２１、プラネタリギア２２、及びキャリア２４を介して駆動軸５に伝達される。   Next, the speed change characteristics of the speed change mechanism 10 will be described with reference to FIGS. FIG. 4 is a view showing the relationship between the gear position of the speed change mechanism 10 and the operating state of the brakes 40 and 50. FIG. 5 shows an example of a collinear diagram at each gear stage. In FIG. 5, the vertical axis indicates the rotation speed. 5 indicate the sun gear 21, the carrier 24, and the ring gear 23 of the first planetary gear mechanism 20. Reference numerals S 2, C 2, and R 2 indicate the sun gear 31 of the second planetary gear mechanism 30, respectively. The carrier 35 and the ring gear 34 are shown. As shown in FIG. 4, the speed change mechanism 10 operates the first brake 40 in the released state and operates the second brake 50 in the engaged state, thereby setting the gear position to a low speed. In this case, since the first brake 40 is operated in the released state and the second brake 50 is operated in the engaged state, the power of the second MG 6 is driven via the first planetary gear mechanism 20 and the second planetary gear mechanism 30. It is transmitted to the shaft 5. On the other hand, by operating the first brake 40 to the engaged state and operating the second brake 50 to the released state, the gear position is set to a high speed. In this case, the power of the second MG 6 is transmitted to the drive shaft 5 via the sun gear 21, the planetary gear 22, and the carrier 24 of the first planetary gear mechanism 20.

図５の線Ｌ１は、変速機構１０の変速段が低速に設定されたときの各部の回転数の関係の一例を示している。また、線Ｌ２は、変速機構１０の変速段が高速に設定されたときの各部の回転数の関係の一例を示している。図５に示したように変速段を高速又は低速に設定することにより、回転数が０にロックされる位置を変化させることができる。そのため、回転数比の変更範囲を広くすることができる。   A line L1 in FIG. 5 shows an example of the relationship between the rotational speeds of the respective parts when the gear position of the speed change mechanism 10 is set to a low speed. Line L2 shows an example of the relationship between the rotational speeds of the respective parts when the gear position of the speed change mechanism 10 is set to a high speed. As shown in FIG. 5, the position at which the rotational speed is locked to 0 can be changed by setting the gear position to high speed or low speed. Therefore, the change range of the rotation speed ratio can be widened.

以上に説明したように、この駆動装置１では、第２ＭＧ６の回転をシングルピニオン型の第１遊星歯車機構２０及びダブルピニオン型の第２遊星歯車機構３０にて変速して駆動軸５に伝達できるので、変更可能な回転数比の範囲を広くすることができる。また、第２遊星歯車機構３０がダブルピニオン型の遊星歯車機構であるため、リングギア３４の直径を変更しなくとも第１プラネタリギア３２及び第２プラネタリギア３３の歯数を変更することによってギア比を変更できる。そのため、装置の大型化を抑制しつつギア比の設定の自由度を高めることができる。   As described above, in the drive device 1, the rotation of the second MG 6 can be shifted by the single pinion type first planetary gear mechanism 20 and the double pinion type second planetary gear mechanism 30 and transmitted to the drive shaft 5. Therefore, the range of the changeable rotation speed ratio can be widened. Further, since the second planetary gear mechanism 30 is a double pinion type planetary gear mechanism, the number of teeth of the first planetary gear 32 and the second planetary gear 33 is changed without changing the diameter of the ring gear 34. You can change the ratio. Therefore, the freedom degree of the setting of a gear ratio can be raised, suppressing the enlargement of an apparatus.

この駆動装置１では、第１ブレーキ４０のブレーキ板４１が第１遊星歯車機構２０のリングギア２３の外周に、第２ブレーキ５０のブレーキ板５１が第２遊星歯車機構３０のリングギア３４の外周にそれぞれ設けられる。リングギア２３、３４は遊星歯車機構の他のギアよりも直径が大きいため、制動時のトルクを大きくすることができる。そのため、このようにリングギア２３、３４の外周にブレーキ板４１、５１を設け、リングギア２３、３４の回転を制動することにより、速やかにこれらリングギア２３、３４の回転を停止させることができる。   In this drive device 1, the brake plate 41 of the first brake 40 is on the outer periphery of the ring gear 23 of the first planetary gear mechanism 20, and the brake plate 51 of the second brake 50 is the outer periphery of the ring gear 34 of the second planetary gear mechanism 30. Are provided respectively. Since the ring gears 23 and 34 have a larger diameter than the other gears of the planetary gear mechanism, the torque during braking can be increased. Therefore, by providing the brake plates 41 and 51 on the outer periphery of the ring gears 23 and 34 and braking the rotation of the ring gears 23 and 34 in this way, the rotation of the ring gears 23 and 34 can be quickly stopped. .

第２遊星歯車機構３０のリングギア３４のフランジ３４ａを第１遊星歯車機構２０と第２遊星歯車機構３０との間に配置し、かつキャリア３５を変速機構１０の端に配置してパーキングギア３６と一体にしたので、変速機構１０の全長を短縮できる。そのため、駆動装置１を小型化できる。また、駆動装置１が備える内燃機関２、第１ＭＧ３、動力分配機構４、第２ＭＧ６、変速機構１０は、この順に大きさが小さくなる。内燃機関２を前方に配置して後輪を駆動するＦＲ車両では、車両の後方になるほど配置スペースが小さくなるので、駆動装置１の各部をこのように配置することにより、ＦＲ車両への搭載性を向上させることができる。   The flange 34a of the ring gear 34 of the second planetary gear mechanism 30 is disposed between the first planetary gear mechanism 20 and the second planetary gear mechanism 30, and the carrier 35 is disposed at the end of the speed change mechanism 10 to provide the parking gear 36. Therefore, the overall length of the speed change mechanism 10 can be shortened. Therefore, the drive device 1 can be reduced in size. Further, the size of the internal combustion engine 2, the first MG 3, the power distribution mechanism 4, the second MG 6, and the transmission mechanism 10 included in the drive device 1 decreases in this order. In the FR vehicle in which the internal combustion engine 2 is disposed in the front and the rear wheels are driven, the disposition space becomes smaller toward the rear of the vehicle. Therefore, by mounting each part of the drive device 1 in this way, the mounting property to the FR vehicle is improved. Can be improved.

連結部材２５と第２遊星歯車機構３０のリングギア３４のフランジ３４ａとの間、及びフランジ３４ａと第２遊星歯車機構３０のキャリア３５との間に設けられるスラストベアリング６１はそれぞれフランジ３４ａに支持されるので、これらのスラストベアリング６１の直径を第１遊星歯車機構２０のリングギア２３の直径及び第２遊星歯車機構３０のリングギア３４の直径よりも小さくすることができる。一般にベアリングはその直径が小さいほどそのベアリングを回転させることが可能な回転数の上限値が高くなる。そのため、これらのスラストベアリング６１をフランジ３４ａにて支持することにより、変速機構１０に入力可能な回転数の上限値を上昇させることができる。   Thrust bearings 61 provided between the coupling member 25 and the flange 34a of the ring gear 34 of the second planetary gear mechanism 30 and between the flange 34a and the carrier 35 of the second planetary gear mechanism 30 are supported by the flange 34a. Therefore, the diameter of the thrust bearing 61 can be made smaller than the diameter of the ring gear 23 of the first planetary gear mechanism 20 and the diameter of the ring gear 34 of the second planetary gear mechanism 30. In general, the smaller the diameter of a bearing, the higher the upper limit of the number of rotations at which the bearing can be rotated. Therefore, by supporting these thrust bearings 61 with the flange 34a, the upper limit value of the rotational speed that can be input to the transmission mechanism 10 can be increased.

本発明は、上述した形態に限定されることなく、種々の形態にて実施することができる。例えば、各遊星歯車機構のリングギアを制動するブレーキは多板式のものに限定されず、噛み合い式ブレーキ、いわゆるドグブレーキを使用してもよい。本発明の駆動装置が搭載される車両はＦＲ車に限定されず、前輪を駆動するＦＦ車に搭載してもよい。   The present invention is not limited to the above-described form and can be implemented in various forms. For example, the brake for braking the ring gear of each planetary gear mechanism is not limited to a multi-plate type, and a meshing type brake, a so-called dog brake may be used. The vehicle on which the drive device of the present invention is mounted is not limited to the FR vehicle, and may be mounted on an FF vehicle that drives the front wheels.

本発明の一形態に係る駆動装置の概略を示す図。The figure which shows the outline of the drive device which concerns on one form of this invention. 図１の変速機構のスケルトン図。The skeleton figure of the speed change mechanism of FIG. 図２に示した部分の変速機構の断面図。FIG. 3 is a cross-sectional view of the part of the transmission mechanism shown in FIG. 変速機構の変速段と各ブレーキの作動状態との関係を示した図。The figure which showed the relationship between the gear stage of a transmission mechanism, and the operating state of each brake. 変速機構の共線図の一例を示す図。The figure which shows an example of the alignment chart of a speed change mechanism.

符号の説明Explanation of symbols

１ 駆動装置
２ 内燃機関
３ 第１モータジェネレータ（第１電動機）
４ 動力分配機構
５ 駆動軸
６ 第２モータジェネレータ（第２電動機）
６ｃ 出力軸
１０ 変速機構
２０ 第１遊星歯車機構
２１ サンギア
２２ プラネタリギア
２３ リングギア
２４ キャリア
３０ 第２遊星歯車機構
３１ サンギア
３２ 第１プラネタリギア
３３ 第２プラネタリギア
３４ リングギア
３４ａ フランジ
３５ キャリア
３６ パーキングギア
４０ 第１ブレーキ（第１ブレーキ手段）
５０ 第２ブレーキ（第２ブレーキ手段）
６１ スラストベアリング DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Drive device 2 Internal combustion engine 3 1st motor generator (1st electric motor)
4 Power distribution mechanism 5 Drive shaft 6 Second motor generator (second electric motor)
6c Output shaft 10 Transmission mechanism 20 First planetary gear mechanism 21 Sun gear 22 Planetary gear 23 Ring gear 24 Carrier 30 Second planetary gear mechanism 31 Sun gear 32 First planetary gear 33 Second planetary gear 34 Ring gear 34a Flange 35 Carrier 36 Parking gear 40 First brake (first brake means)
50 Second brake (second brake means)
61 Thrust bearing

Claims (3)

内燃機関及び第１電動機が連結される動力分配機構から出力された動力が伝達される駆動軸に第２電動機の出力軸の回転を変速して伝達する変速機構を備えたハイブリッド車の駆動装置において、
前記変速機構は、サンギアとリングギアとの間にキャリアに支持される一つのプラネタリギアが介在するシングルピニオン型の第１遊星歯車機構と、サンギアとリングギアとの間にキャリアに支持されて互いに噛み合う二つのプラネタリギアが介在するダブルピニオン型の第２遊星歯車機構と、前記第１遊星歯車機構のリングギアの回転を制動する第１ブレーキ手段と、前記第２遊星歯車機構のリングギアの回転を制動する第２ブレーキ手段と、を備え、
前記第２電動機の出力軸と前記第１遊星歯車機構のサンギアとが一体回転するように連結され、前記第１遊星歯車機構のキャリア及び前記第２遊星歯車機構のキャリアが前記駆動軸にそれぞれ一体回転するように連結され、前記第１遊星歯車機構のリングギアと前記第２遊星歯車機構のサンギアとが一体回転するように連結されていることを特徴とするハイブリッド車の駆動装置。 In a hybrid vehicle drive device comprising a speed change mechanism that shifts and transmits rotation of an output shaft of a second motor to a drive shaft to which power output from a power distribution mechanism to which the internal combustion engine and the first motor are coupled is transmitted. ,
The transmission mechanism includes a single pinion type first planetary gear mechanism in which one planetary gear supported by a carrier is interposed between a sun gear and a ring gear, and a carrier supported between the sun gear and the ring gear. A double pinion type second planetary gear mechanism in which two meshing planetary gears are interposed, first brake means for braking the rotation of the ring gear of the first planetary gear mechanism, and rotation of the ring gear of the second planetary gear mechanism Second braking means for braking
The output shaft of the second motor and the sun gear of the first planetary gear mechanism are connected to rotate integrally, and the carrier of the first planetary gear mechanism and the carrier of the second planetary gear mechanism are integrated with the drive shaft, respectively. A drive device for a hybrid vehicle, wherein the drive device is connected so as to rotate, and the ring gear of the first planetary gear mechanism and the sun gear of the second planetary gear mechanism are connected to rotate integrally. 前記変速機構には、前記第２電動機に近い側から前記第１遊星歯車機構、前記第２遊星歯車機構の順にこれらが並べて配置されており、
前記第２遊星歯車機構のリングギアのフランジが前記第１遊星歯車機構と前記第２遊星歯車機構との間に配置されるとともに、そのフランジが配置された側と前記第２遊星歯車機構を挟んで反対の側に前記第２遊星歯車機構のキャリアが配置され、
前記第２遊星歯車機構のキャリアには、前記駆動軸の回転を禁止するパーキングブレーキ手段と噛み合うパーキングギアが一体に設けられることを特徴とする請求項１に記載のハイブリッド車の駆動装置。 In the transmission mechanism, these are arranged in order of the first planetary gear mechanism and the second planetary gear mechanism from the side close to the second electric motor,
A ring gear flange of the second planetary gear mechanism is disposed between the first planetary gear mechanism and the second planetary gear mechanism, and the side on which the flange is disposed is sandwiched between the second planetary gear mechanism. And the carrier of the second planetary gear mechanism is arranged on the opposite side,
2. The hybrid vehicle drive device according to claim 1, wherein the carrier of the second planetary gear mechanism is integrally provided with a parking gear that meshes with a parking brake means that prohibits rotation of the drive shaft. 前記第２遊星歯車機構のリングギアのフランジにて、第１遊星歯車機構又は前記第２遊星歯車機構に作用するスラスト荷重を受けるスラストベアリングを支持することを特徴とする請求項２に記載のハイブリッド車の駆動装置。   3. The hybrid according to claim 2, wherein a thrust bearing that receives a thrust load acting on the first planetary gear mechanism or the second planetary gear mechanism is supported by a flange of a ring gear of the second planetary gear mechanism. Car drive device.
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