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JP5163388B2 - Drive device for hybrid vehicle - Google Patents

Drive device for hybrid vehicle

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JP5163388B2
JP5163388B2 JP2008240373A JP2008240373A JP5163388B2 JP 5163388 B2 JP5163388 B2 JP 5163388B2 JP 2008240373 A JP2008240373 A JP 2008240373A JP 2008240373 A JP2008240373 A JP 2008240373A JP 5163388 B2 JP5163388 B2 JP 5163388B2
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JP
Japan
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engagement
torque
predetermined
drive device
engagement member
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幸彦 出塩
英明 駒田
寛之 柴田
智仁 大野
聖二 増永
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Toyota Motor Corp
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Toyota Motor Corp
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  • One-Way And Automatic Clutches, And Combinations Of Different Clutches (AREA)

Description

本発明は、相互に差動可能な複数の回転要素を有する差動機構と、その差動機構の所定の回転要素に出力軸が接続された電動機とを備え、差動機構から電動機に出力された動力を利用して発電を行うハイブリッド車両の駆動装置に関する。   The present invention includes a differential mechanism having a plurality of rotational elements that can be differentially connected to each other, and an electric motor having an output shaft connected to a predetermined rotational element of the differential mechanism, and is output from the differential mechanism to the electric motor. The present invention relates to a drive device for a hybrid vehicle that generates electric power using the motive power.

内燃機関及びモータを動力源として搭載するとともに内燃機関によって発電すべく発電機を備えたハイブリッド車両が知られている。このようなハイブリッド車両において、発電機による発電が不要な場合には湿式の多板式ブレーキで発電機のロータを固定し、発電機ロスが発生することを防止する車両が知られている(特許文献1参照)。   2. Description of the Related Art A hybrid vehicle that includes an internal combustion engine and a motor as a power source and includes a generator to generate power by the internal combustion engine is known. In such a hybrid vehicle, there is known a vehicle that prevents a generator loss by fixing a rotor of a generator with a wet multi-plate brake when power generation by a generator is unnecessary (Patent Document). 1).

特開平8−183348号公報JP-A-8-183348

特許文献1の車両では、ブレーキを油圧サーボで駆動している。そのため、油圧源から油圧サーボにオイルを供給するための油路が必要となる。また、油圧サーボを駆動するための制御が必要なる。   In the vehicle of Patent Document 1, the brake is driven by a hydraulic servo. Therefore, an oil passage for supplying oil from the hydraulic source to the hydraulic servo is required. Also, control for driving the hydraulic servo is required.

そこで、本発明は、従来よりも簡素な構成で電動機の出力軸又は差動機構の回転要素に設けられた係合部材を所定の係合対象と係合させることが可能なハイブリッド車両の駆動装置を提供することを目的とする。   Accordingly, the present invention provides a hybrid vehicle drive device capable of engaging an engagement member provided on an output shaft of a motor or a rotary element of a differential mechanism with a predetermined engagement object with a simpler configuration than the conventional one. The purpose is to provide.

本発明のハイブリッド車両の駆動装置は、相互に差動可能な複数の回転要素を有する差動機構と、前記差動機構の所定の回転要素に出力軸が接続された電動機と、を備えたハイブリッド車両の駆動装置において、前記出力軸に設けられ、所定の係合対象と接触して係合する係合位置と前記所定の係合対象と離間する解放位置との間で軸線方向に移動可能な係合部材と、前記所定の回転要素と前記出力軸との間の動力伝達経路中に設けられ、前記出力軸のトルクと前記所定の回転要素のトルクとの差であるトルク差を前記係合部材を前記係合位置側に駆動する推力に変換するトルクカム機構と、を備え、前記所定の係合対象は、前記車両に固定される前記駆動装置のケースである(請求項1)。 A drive device for a hybrid vehicle according to the present invention includes a differential mechanism having a plurality of rotating elements that are mutually differential, and an electric motor having an output shaft connected to a predetermined rotating element of the differential mechanism. In a vehicle drive device, the vehicle is movable in an axial direction between an engagement position that is provided on the output shaft and engages in contact with a predetermined engagement target and a release position that is separated from the predetermined engagement target. An engagement member is provided in a power transmission path between the predetermined rotation element and the output shaft, and a torque difference that is a difference between the torque of the output shaft and the torque of the predetermined rotation element is A torque cam mechanism for converting the member into a thrust for driving the member toward the engagement position, and the predetermined engagement target is a case of the drive device fixed to the vehicle .

本発明の駆動装置によれば、出力軸と所定の回転要素との間に生じたトルク差を利用して係合部材を所定の係合対象と係合させることができる。そのため、油圧サーボなどアクチュエータを設ける必要がない。従って、従来よりも簡素な構成で係合部材を所定の係合対象と係合させることができる。   According to the drive device of the present invention, the engagement member can be engaged with a predetermined engagement target by utilizing the torque difference generated between the output shaft and the predetermined rotation element. Therefore, there is no need to provide an actuator such as a hydraulic servo. Therefore, the engagement member can be engaged with the predetermined engagement object with a simpler configuration than the conventional one.

また、本発明の駆動装置によれば、電動機による発電が不要な場合には出力軸をケースで制動できるので、電動機が回転することによるエネルギの消費を防止できる。 Further, according to the drive device of the present invention, when the power generation by the electric motor is unnecessary, the output shaft can be braked by the case, so that energy consumption due to the rotation of the electric motor can be prevented.

本発明の駆動装置の一形態において、前記差動機構は、前記所定の回転要素としての第1回転要素、第2回転要素、及び第3回転要素を前記複数の回転要素として有し、前記第2回転要素に内燃機関の動力が伝達されるとともに前記第3回転要素に出力部材が接続され、前記トルクカム機構は、前記トルク差が予め設定された所定値以上の場合に前記係合部材が前記係合位置に移動する推力を発生してもよい(請求項2)。この形態によれば、トルク差が所定値未満の場合は係合部材が係合位置に到達しない。そのため、所定値を適正に設定することにより、係合部材が所定の係合対象と無駄に係合されることを防止できる。また、この形態では、差動機構を介して電動機に内燃機関の動力が伝達されるが、その際にトルク差が所定値以上になるまでは係合部材が所定の係合対象と係合しない。そのため、トルク差が所定値になるまで差動機構から電動機にトルクを伝達できるとともに、トルク差が所定値以上になると差動機構から電動機に伝達されるトルクを減少させることができる。そのため、所定値を調整することにより差動機構から電動機に伝達されるトルクを調整することができる。 In one aspect of the driving apparatus of the present invention, the differential mechanism includes a first rotating element, a second rotating element, and a third rotating element as the predetermined rotating elements as the plurality of rotating elements, The power of the internal combustion engine is transmitted to the two rotation elements and an output member is connected to the third rotation element, and the torque cam mechanism is configured such that the engagement member is A thrust that moves to the engagement position may be generated ( claim 2 ). According to this aspect, the engagement member does not reach the engagement position when the torque difference is less than the predetermined value. Therefore, by appropriately setting the predetermined value, it is possible to prevent the engagement member from being engaged with the predetermined engagement object in vain. In this embodiment, the power of the internal combustion engine is transmitted to the electric motor via the differential mechanism. At this time, the engagement member does not engage with the predetermined engagement target until the torque difference becomes a predetermined value or more. . Therefore, torque can be transmitted from the differential mechanism to the electric motor until the torque difference reaches a predetermined value, and torque transmitted from the differential mechanism to the electric motor can be reduced when the torque difference becomes greater than the predetermined value. Therefore, the torque transmitted from the differential mechanism to the electric motor can be adjusted by adjusting the predetermined value.

本発明の駆動装置の一形態においては、前記係合部材を前記解放位置側に付勢する付勢手段をさらに備えていてもよい(請求項3)。この場合、付勢手段による付勢力を調整することにより、係合手段が所定の係合対象と係合するトルク差を調整することができる。 In one form of drive system of the present invention may be further provided a biasing means for biasing the engaging member to the release position side (claim 3). In this case, by adjusting the urging force by the urging means, it is possible to adjust the torque difference at which the engaging means engages with a predetermined engagement target.

本発明の駆動装置の一形態においては、前記係合部材と前記所定の係合対象との間に介在し、前記係合部材を前記係合位置側に駆動する推力が大きいほど前記係合部材と前記所定の係合対象との間に生じる摩擦力が増加するクラッチ手段をさらに備えていてもよい(請求項4)。この場合、係合部材と所定の係合対象との間の摩擦力を徐々に増減させることができるので、係合部材の回転数を徐々に上昇させたり減少させたりすることができる。これにより係合部材が急制動されたり急に回転し始めたりすることを防止できる。 In one form of the drive device of the present invention, the greater the thrust that is interposed between the engagement member and the predetermined engagement target and drives the engagement member toward the engagement position, the greater the engagement member. And a clutch means for increasing a frictional force generated between the predetermined engagement target and the predetermined engagement target ( claim 4 ). In this case, since the frictional force between the engagement member and the predetermined engagement target can be gradually increased or decreased, the rotation speed of the engagement member can be gradually increased or decreased. Thereby, it is possible to prevent the engaging member from being suddenly braked or suddenly starting to rotate.

以上に説明したように、本発明の駆動装置によれば、出力軸のトルクと所定の回転要素のトルクとの差を利用して係合部材を所定の係合対象と係合させることができるので、アクチュエータを設ける必要がない。そのため、従来よりも簡素な構成で係合部材を所定の係合対象と係合させることができる。   As described above, according to the drive device of the present invention, the engagement member can be engaged with the predetermined engagement target by utilizing the difference between the torque of the output shaft and the torque of the predetermined rotation element. Therefore, there is no need to provide an actuator. Therefore, the engagement member can be engaged with a predetermined engagement object with a simpler configuration than in the past.

図1は、本発明の一形態に係る駆動装置の要部を示している。なお、図1では、回転軸CLを挟んだ反対側の部分の図示を省略している。図1に示した駆動装置1は、ハイブリッド車両に搭載されるものであり、不図示の内燃機関から動力が伝達される伝達軸2と、電動機としてのモータジェネレータ(以下、MGと略称することがある。)3と、動力分配機構4とを備えている。動力分配機構4は、車両の車体に固定されるケース5に収容されている。MG3は、電動機及び発電機として機能する周知のものであり、ステータ3a、ロータ3b、及び出力軸3cを備えている。これらステータ3a、ロータ3b、及び出力軸3cは同軸に配置されている。ステータ3aはケース5に回転不可に固定されている。出力軸3cは、ベアリング6に回転可能に支持されている。ロータ3bは、出力軸3cと一体回転するように出力軸3cと連結されている。また、内燃機関も、ハイブリッド車両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。   FIG. 1 shows a main part of a driving apparatus according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1, the illustration of the opposite part across the rotation axis CL is omitted. A drive device 1 shown in FIG. 1 is mounted on a hybrid vehicle, and includes a transmission shaft 2 that transmits power from an internal combustion engine (not shown), and a motor generator (hereinafter abbreviated as MG) as an electric motor. 3) and a power distribution mechanism 4. The power distribution mechanism 4 is housed in a case 5 that is fixed to the vehicle body of the vehicle. The MG 3 is a well-known device that functions as an electric motor and a generator, and includes a stator 3a, a rotor 3b, and an output shaft 3c. The stator 3a, the rotor 3b, and the output shaft 3c are arranged coaxially. The stator 3a is fixed to the case 5 so as not to rotate. The output shaft 3c is rotatably supported by the bearing 6. The rotor 3b is connected to the output shaft 3c so as to rotate integrally with the output shaft 3c. Further, since the internal combustion engine may be the same as a well-known one mounted on the hybrid vehicle, detailed description thereof is omitted.

動力分配機構4は、差動機構としての遊星歯車装置7を備えている。遊星歯車機構7は、外歯歯車である第1回転要素としてのサンギヤSと、そのサンギヤSに対して同軸的に配置された内歯歯車の第3回転要素としてのリングギヤRと、サンギヤS及びリングギヤRにそれぞれ噛み合うピニオンギヤPを自転可能かつサンギヤSの周りを公転可能に保持する第2回転要素としてのキャリアCとを備えている。キャリアCは、伝達軸2と一体回転するように連結されている。リングギヤRは、動力分配機構4よりも動力伝達経路の下流側の装置に動力を出力する出力部材8と連結されている。サンギヤSは、伝達軸2の外周にベアリング9、9にて回転自在に支持されている。また、サンギヤSはMG3の出力軸3cと接続されている。   The power distribution mechanism 4 includes a planetary gear device 7 as a differential mechanism. The planetary gear mechanism 7 includes a sun gear S as a first rotating element that is an external gear, a ring gear R as a third rotating element of an internal gear disposed coaxially with the sun gear S, a sun gear S, And a carrier C as a second rotating element that holds the pinion gear P meshing with the ring gear R so as to be able to rotate and revolve around the sun gear S. The carrier C is connected to the transmission shaft 2 so as to rotate integrally. The ring gear R is connected to an output member 8 that outputs power to a device on the downstream side of the power transmission path from the power distribution mechanism 4. The sun gear S is rotatably supported by bearings 9 and 9 on the outer periphery of the transmission shaft 2. The sun gear S is connected to the output shaft 3c of the MG3.

MG3の出力軸3cには、係合部材10が設けられている。また、係合部材10とサンギヤSとの間には、トルクカム機構20が設けられている。すなわち、出力軸3cは、係合部材10及びトルクカム機構20を介してサンギヤSと接続されている。係合部材10は、径方向外側に突出する制動部10aを備えている。制動部10aは、係合部材10が図1の右側に移動した際にケース5に設けられている突出部5aと接触するように係合部材10に設けられている。そのため、ケース5が本発明の所定の係合対象に相当する。また、制動部10aは突出部5aと係合した場合に係合部材10を制動してその回転を停止させることが可能なように設けられている。係合部材10は、出力軸3cに対して相対回転不能、かつ回転軸線CL方向には移動可能なようにスプライン機構11を介して出力軸3に取り付けられている。これにより、係合部材10は、制動部10aが突出部5aと接触して係合する係合位置と制動部10aが突出部と離間する解放位置との間で移動可能なように出力軸3cに設けられる。また、係合部材10はベアリング12にて伝達軸2に回転自在に支持されている。図1に示したようにケース5には、係合部材10を図1に左側に付勢する付勢手段としてのリターンスプリング13が設けられている。係合部材10とリターンスプリング13との間には、リターンスプリング13が係合部材10と一体に回転することを防止するためのスラストベアリング14が設けられている。   An engaging member 10 is provided on the output shaft 3c of the MG3. A torque cam mechanism 20 is provided between the engagement member 10 and the sun gear S. That is, the output shaft 3 c is connected to the sun gear S via the engagement member 10 and the torque cam mechanism 20. The engaging member 10 includes a braking portion 10a that protrudes radially outward. The braking portion 10a is provided on the engaging member 10 so as to come into contact with the protruding portion 5a provided on the case 5 when the engaging member 10 moves to the right side in FIG. Therefore, the case 5 corresponds to a predetermined engagement target of the present invention. Moreover, the brake part 10a is provided so that it can brake the engagement member 10 and stop the rotation, when engaging with the protrusion part 5a. The engaging member 10 is attached to the output shaft 3 via the spline mechanism 11 so as not to rotate relative to the output shaft 3c and to move in the direction of the rotation axis CL. As a result, the engagement member 10 can move between the engagement position where the braking portion 10a contacts and engages with the protruding portion 5a and the release position where the braking portion 10a moves away from the protruding portion. Is provided. Further, the engaging member 10 is rotatably supported on the transmission shaft 2 by a bearing 12. As shown in FIG. 1, the case 5 is provided with a return spring 13 as an urging means for urging the engaging member 10 to the left in FIG. A thrust bearing 14 for preventing the return spring 13 from rotating integrally with the engagement member 10 is provided between the engagement member 10 and the return spring 13.

トルクカム機構20は、サンギヤSに固定される第1カムプレート21と、係合部材10に固定される第2カムプレート22と、それらのカムプレート21、22の間に介装された複数の転動体としてのボール23とを備えている。カムプレート21、22のそれぞれはリング状であり、伝達軸2と同軸的に配置されている。図2は、トルクカム機構20を図1の矢印II方向から見た図である。図2に示すように、カムプレート21、22の対向面21a、22aのそれぞれには、カム溝21b、22bが周方向に所定の間隔で複数設けられている。サンギヤSのトルクとMG3のトルクとの差(以下、トルク差と称することがある。)がゼロの場合は、カム溝21b、22b同士が周方向の同一位置で対向し、それらの隙間にボール23が保持される。一方、トルク差が生じると、カムプレート21、22が周方向に相対的にずれる。この場合、図3に示したようにボール23がカム溝21b、22b間から対向面21a、22aに乗り上げようとする。これにより、カムプレート21、22の間には、これらを軸線方向に遠ざけようとする推力Fが生じる。推力Fは、サンギヤSからトルクカム機構20に入力されるトルク(以下、入力トルクと称することがある。)が大きくなり、それに伴ってトルク差が大きくなるほど大きくなる。なお、トルクカム機構20は、ボール23が対向面21a、22a間に完全に乗り上げないように構成されている。図1に示したようにサンギヤSは回転軸線CL方向に移動不能に設けられている。そのため、トルクカム機構20で推力Fが発生すると係合部材10が図1の右側に駆動される。トルクカム機構20は、図2に示した状態において係合部材10が解放位置に移動し、図3に示した状態において係合部材10が係合位置に移動するように設けられる。   The torque cam mechanism 20 includes a first cam plate 21 that is fixed to the sun gear S, a second cam plate 22 that is fixed to the engaging member 10, and a plurality of rollers that are interposed between the cam plates 21 and 22. And a ball 23 as a moving body. Each of the cam plates 21 and 22 has a ring shape and is disposed coaxially with the transmission shaft 2. FIG. 2 is a view of the torque cam mechanism 20 as viewed from the direction of arrow II in FIG. As shown in FIG. 2, a plurality of cam grooves 21b and 22b are provided at predetermined intervals in the circumferential direction on the opposing surfaces 21a and 22a of the cam plates 21 and 22, respectively. When the difference between the torque of the sun gear S and the torque of the MG 3 (hereinafter, sometimes referred to as a torque difference) is zero, the cam grooves 21b and 22b face each other at the same position in the circumferential direction, and a ball 23 is held. On the other hand, when a torque difference occurs, the cam plates 21 and 22 are relatively displaced in the circumferential direction. In this case, as shown in FIG. 3, the ball 23 tends to ride on the opposing surfaces 21a and 22a from between the cam grooves 21b and 22b. As a result, a thrust F is generated between the cam plates 21 and 22 so as to keep them away in the axial direction. The thrust F increases as the torque input to the torque cam mechanism 20 from the sun gear S (hereinafter sometimes referred to as input torque) increases, and the torque difference increases accordingly. Note that the torque cam mechanism 20 is configured such that the ball 23 does not ride completely between the opposing surfaces 21a and 22a. As shown in FIG. 1, the sun gear S is provided so as not to move in the direction of the rotation axis CL. Therefore, when the thrust F is generated by the torque cam mechanism 20, the engaging member 10 is driven to the right side in FIG. The torque cam mechanism 20 is provided such that the engagement member 10 moves to the release position in the state shown in FIG. 2, and the engagement member 10 moves to the engagement position in the state shown in FIG.

上述したように係合部材10は、リターンスプリング13によって図1の左側に付勢されている。そのため、係合部材10は、トルクカム機構20で発生する推力Fがリターンスプリング13の付勢力を上回った場合に解放位置から図1の右側に移動し始める。そのため、リターンスプリング13の強さは、係合部材10を係合位置に駆動し始めるべき入力トルクに応じて適宜に設定される。図4は、入力トルクと係合部材10の位置との関係の一例を示している。図4に示したように入力トルクがトルクT1になると推力Fがリターンスプリング13の付勢力を上回り、係合部材10が解放位置から図1の左側に移動し始める。その後、入力トルクがトルクT2になり、係合部材10が係合位置に達すると制動部10aと突出部5aとが接触し、これにより係合部材10が制動される。そのため、係合部材10が係合位置に駆動されることにより、この係合部材10でサンギヤS及び出力軸3cの回転を停止させることができる。そのため、トルクT2が本発明の所定値に相当する。   As described above, the engaging member 10 is biased to the left side in FIG. Therefore, when the thrust F generated by the torque cam mechanism 20 exceeds the urging force of the return spring 13, the engagement member 10 starts to move from the release position to the right side in FIG. Therefore, the strength of the return spring 13 is appropriately set according to the input torque that should start driving the engagement member 10 to the engagement position. FIG. 4 shows an example of the relationship between the input torque and the position of the engaging member 10. As shown in FIG. 4, when the input torque becomes the torque T1, the thrust F exceeds the urging force of the return spring 13, and the engagement member 10 starts to move from the released position to the left side in FIG. After that, when the input torque becomes the torque T2 and the engaging member 10 reaches the engaging position, the braking portion 10a and the protruding portion 5a come into contact with each other, whereby the engaging member 10 is braked. Therefore, when the engagement member 10 is driven to the engagement position, the rotation of the sun gear S and the output shaft 3 c can be stopped by the engagement member 10. Therefore, the torque T2 corresponds to the predetermined value of the present invention.

以上に説明したように、この駆動装置1によれば、トルクカム機構20によりトルク差を利用して係合部材10をケース5と係合させることができる。そのため、係合部材10を駆動するためのアクチュエータを別に設ける必要がない。従って、駆動装置1の構成を従来よりも簡略化することができる。これにより駆動装置1を小型化したり、軽量化したりすることができる。また、トルクカム機構20においては、入力トルクがトルクT2以上となりこのトルクT2に対応するトルク差になるまで、係合部材10が係合位置に移動しないので、係合部材10がケース5に無駄に係合されることを防止できる。これにより、サンギヤS及び出力軸3cが無駄に制動されることを防止できる。さらに、駆動装置1においては、リターンスプリング13の強さを調整することにより、係合部材10が係合位置に移動するトルク差を適宜に調整することができる。   As described above, according to the drive device 1, the engagement member 10 can be engaged with the case 5 by using the torque difference by the torque cam mechanism 20. Therefore, it is not necessary to provide a separate actuator for driving the engagement member 10. Therefore, the configuration of the driving device 1 can be simplified as compared with the conventional one. Thereby, the drive device 1 can be reduced in size or weight. Further, in the torque cam mechanism 20, since the engaging member 10 does not move to the engaging position until the input torque becomes equal to or greater than the torque T2, and the torque difference corresponding to the torque T2, the engaging member 10 is wasted in the case 5. It can prevent being engaged. Thereby, it is possible to prevent the sun gear S and the output shaft 3c from being braked wastefully. Furthermore, in the drive device 1, by adjusting the strength of the return spring 13, the torque difference at which the engagement member 10 moves to the engagement position can be appropriately adjusted.

図5は、本発明の一形態に係る駆動装置1の変形例を示している。図5において上述した形態と共通の部分には同一の符号を付して説明を省略する。なお、図5は、この変形例の係合部材10及びケース5の一部を拡大して示している。図5に示したようにこの変形例では、係合部材10とケース5との間にクラッチ手段としての湿式多板型のブレーキ機構30が設けられている。ブレーキ機構30は、摩擦板30と制動板31とを備えている。摩擦板30は、係合部材10に設けられている。制動板31は、摩擦板31を挟むようにケース5に複数(図5では2枚)設けられている。これら摩擦板30及び制動板31は、軸線CL回りに回転不能、かつ軸線CL方向には移動可能に設けられている。そして、係合部材10は、係合位置に移動した場合に摩擦板30が制動板31で挟まれるようにこれら摩擦板30及び制動板31を駆動する。すなわち、ブレーキ機構30は、摩擦板30を制動板31で挟んで摩擦板30を制動する周知の湿式多板型のブレーキと同じように構成されている。   FIG. 5 shows a modified example of the driving device 1 according to one embodiment of the present invention. In FIG. 5, the same reference numerals are given to the same parts as those described above, and the description will be omitted. In addition, FIG. 5 has expanded and shown a part of engaging member 10 and case 5 of this modification. As shown in FIG. 5, in this modified example, a wet multi-plate brake mechanism 30 as a clutch means is provided between the engaging member 10 and the case 5. The brake mechanism 30 includes a friction plate 30 and a brake plate 31. The friction plate 30 is provided on the engagement member 10. A plurality of braking plates 31 (two in FIG. 5) are provided in the case 5 so as to sandwich the friction plate 31 therebetween. The friction plate 30 and the brake plate 31 are provided so as not to rotate around the axis CL and to move in the direction of the axis CL. Then, the engagement member 10 drives the friction plate 30 and the brake plate 31 so that the friction plate 30 is sandwiched between the brake plates 31 when moved to the engagement position. That is, the brake mechanism 30 is configured in the same manner as a well-known wet multi-plate brake that brakes the friction plate 30 with the friction plate 30 sandwiched between the brake plates 31.

図6は、サンギヤS及び出力軸3cに対してブレーキ機構30が発生する制動力と入力トルクとの関係の一例を示している。上述したようにブレーキ機構30は、周知の湿式多板型のブレーキと同じように構成されている。そのため、トルクカム機構20にて発生する推力Fが大きくなるほど摩擦板30と制動板31との間の摩擦力が増加する。従って、図6に示したようにこの変形例では、入力トルクがトルクT1以上になって係合部材30が解放位置から移動し始めると、入力トルクの増加に伴って制動力が増加する。   FIG. 6 shows an example of the relationship between the braking force generated by the brake mechanism 30 for the sun gear S and the output shaft 3c and the input torque. As described above, the brake mechanism 30 is configured in the same manner as a well-known wet multi-plate brake. Therefore, the frictional force between the friction plate 30 and the braking plate 31 increases as the thrust F generated by the torque cam mechanism 20 increases. Therefore, as shown in FIG. 6, in this modification, when the input torque becomes equal to or higher than the torque T1 and the engagement member 30 starts to move from the release position, the braking force increases as the input torque increases.

この変形例では、係合部材10とケース5との間にブレーキ機構30を設けたので、係合部材10に作用する制動力を徐々に変化させることができる。そして、摩擦板30と制動板31との間に滑りを生じさせつつこれらを係合させることができる。そのため、係合部材10の回転数を徐々に上昇させたり減少させたりすることができる。また、これにより、係合部材10が急制動されたり急に回転し始めたりすることを防止できる。なお、この変形例に適用されるブレーキ機構30は湿式多板型に限定されず、乾式多板型でもよい。   In this modification, since the brake mechanism 30 is provided between the engagement member 10 and the case 5, the braking force acting on the engagement member 10 can be gradually changed. Then, the friction plate 30 and the brake plate 31 can be engaged with each other while causing slippage. Therefore, the rotation speed of the engaging member 10 can be gradually increased or decreased. This also prevents the engaging member 10 from being suddenly braked or suddenly starting to rotate. The brake mechanism 30 applied to this modification is not limited to a wet multi-plate type, and may be a dry multi-plate type.

本発明は、上述した各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。本発明の駆動装置に設けられる差動機構は、遊星歯車機構に限定されない。例えば、ピニオンギヤの代わりにローラが設けられた遊星ローラ機構が差動機構として設けられてもよい。ケースと係合部材との間に設けられるリターンスプリングはコイルバネに限定されず、板バネでもよい。 This invention is not limited to each form mentioned above, It can implement with a various form. The differential mechanism provided in the drive device of the present invention is not limited to the planetary gear mechanism. For example, a planetary roller mechanism in which a roller is provided instead of the pinion gear may be provided as a differential mechanism . A return spring provided between the to case and the engaging member is not limited to the coil spring, it may be a plate spring.

トルクカム機構は、カムプレート間にボールが設けられたものに限定されない。ボールの代わりにローラが設けられているものでもよい。また、図7に示したように各カムプレート21、22にカム山21c、22c及びカム溝21d、22dが設けられ、一方のカムプレートのカム山21c、22cが他方のカムプレートのカム溝21d、22dに配置されるようにこれらのカムプレート21、22が設けられたものでもよい。このトルクカム機構20では、トルク差が発生すると図7に破線で示したようにカム山21c、22c同士が噛み合うので、カムプレート21、22を軸線方向に遠ざけようとする推力Fを発生させることができる。   The torque cam mechanism is not limited to the one in which balls are provided between the cam plates. A roller may be provided instead of the ball. Further, as shown in FIG. 7, cam plates 21 c and 22 c and cam grooves 21 d and 22 d are provided in the cam plates 21 and 22, and the cam peaks 21 c and 22 c of one cam plate are cam grooves 21 d of the other cam plate. , 22d may be provided with these cam plates 21, 22. In the torque cam mechanism 20, when a torque difference occurs, the cam peaks 21 c and 22 c mesh with each other as shown by a broken line in FIG. 7, so that a thrust F for generating the cam plates 21 and 22 in the axial direction can be generated. it can.

本発明の一形態に係る駆動装置の要部を示す図。The figure which shows the principal part of the drive device which concerns on one form of this invention. トルクカム機構を図1の矢印II方向から見た図。The figure which looked at the torque cam mechanism from the arrow II direction of FIG. カムプレート間にトルク差が生じたときのトルクカム機構の一例を示す図。The figure which shows an example of a torque cam mechanism when a torque difference arises between cam plates. 入力トルクと係合部材の位置との関係の一例を示す図。The figure which shows an example of the relationship between input torque and the position of an engaging member. 本発明の駆動装置の変形例を示す図。The figure which shows the modification of the drive device of this invention. ブレーキ機構が発生する制動力と入力トルクとの関係の一例を示す図。The figure which shows an example of the relationship between the braking force which a brake mechanism generate | occur | produces, and input torque. 本発明の駆動装置に用いられるトルクカム機構の他の例を示す図。The figure which shows the other example of the torque cam mechanism used for the drive device of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 駆動装置
3 モータジェネレータ(電動機)
3c 出力軸
5 ケース(係合対象)
7 遊星歯車装置(差動機構)
8 出力部材
10 係合部材
20 トルクカム機構
30 ブレーキ機構(クラッチ手段)
S サンギヤ(第1回転要素)
R リングギヤ(第3回転要素)
C キャリア(第2回転要素)
CL 軸線
1 Drive device 3 Motor generator (electric motor)
3c Output shaft 5 Case (engagement target)
7 Planetary gear unit (differential mechanism)
8 Output member 10 Engaging member 20 Torque cam mechanism 30 Brake mechanism (clutch means)
S Sun gear (first rotating element)
R ring gear (third rotating element)
C carrier (second rotating element)
CL axis

Claims (4)

相互に差動可能な複数の回転要素を有する差動機構と、前記差動機構の所定の回転要素に出力軸が接続された電動機と、を備えたハイブリッド車両の駆動装置において、
前記出力軸に設けられ、所定の係合対象と接触して係合する係合位置と前記所定の係合対象と離間する解放位置との間で軸線方向に移動可能な係合部材と、前記所定の回転要素と前記出力軸との間の動力伝達経路中に設けられ、前記出力軸のトルクと前記所定の回転要素のトルクとの差であるトルク差を前記係合部材を前記係合位置側に駆動する推力に変換するトルクカム機構と、を備え
前記所定の係合対象は、前記車両に固定される前記駆動装置のケースであることを特徴とするハイブリッド車両の駆動装置。
In a drive device for a hybrid vehicle, comprising: a differential mechanism having a plurality of rotational elements that are mutually differential; and an electric motor having an output shaft connected to a predetermined rotational element of the differential mechanism.
An engagement member that is provided on the output shaft and is movable in an axial direction between an engagement position that contacts and engages with a predetermined engagement object and a release position that is separated from the predetermined engagement object; A torque difference that is provided in a power transmission path between a predetermined rotating element and the output shaft, and that is a difference between the torque of the output shaft and the torque of the predetermined rotating element is set to the engagement position. A torque cam mechanism that converts to a thrust to drive to the side ,
The drive device for a hybrid vehicle, wherein the predetermined engagement target is a case of the drive device fixed to the vehicle.
前記差動機構は、前記所定の回転要素としての第1回転要素、第2回転要素、及び第3回転要素を前記複数の回転要素として有し、前記第2回転要素に内燃機関の動力が伝達されるとともに前記第3回転要素に出力部材が接続され、
前記トルクカム機構は、前記トルク差が予め設定された所定値以上の場合に前記係合部材が前記係合位置に移動する推力を発生する請求項1に記載のハイブリッド車両の駆動装置。
The differential mechanism has a first rotating element, a second rotating element, and a third rotating element as the predetermined rotating elements as the plurality of rotating elements, and the power of the internal combustion engine is transmitted to the second rotating elements. And an output member is connected to the third rotating element,
2. The drive device for a hybrid vehicle according to claim 1 , wherein the torque cam mechanism generates a thrust for moving the engagement member to the engagement position when the torque difference is equal to or greater than a predetermined value set in advance.
前記係合部材を前記解放位置側に付勢する付勢手段をさらに備えている請求項1又は2に記載のハイブリッド車両の駆動装置。 The drive device for a hybrid vehicle according to claim 1 , further comprising a biasing unit that biases the engagement member toward the release position. 前記係合部材と前記所定の係合対象との間に介在し、前記係合部材を前記係合位置側に駆動する推力が大きいほど前記係合部材と前記所定の係合対象との間に生じる摩擦力が増加するクラッチ手段をさらに備えている請求項1〜3のいずれか一項に記載のハイブリッド車両の駆動装置。 The larger the thrust that is interposed between the engagement member and the predetermined engagement target and drives the engagement member to the engagement position side, the greater the gap between the engagement member and the predetermined engagement target. The drive device for a hybrid vehicle according to any one of claims 1 to 3 , further comprising clutch means for increasing a generated frictional force.
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