WO2017069040A1 - 車両用動力伝達装置及び車両用動力伝達システム - Google Patents

Abstract

車両用動力伝達装置は、変速機（３１１）を有する車両において、車両発進用クラッチの機能を付加した発進機能付前後進切替機構（３１２）を備える。また、車両用動力伝達システムは、車両駆動の動力源である内燃機関（３３１）と、変速機（３１１）と、前記内燃機関（３３１）のトルクを変速機（３１１）に伝達する捩り振動ダンパー（３３２）と、前記内燃機関（３３１）及び前記捩り振動ダンパー（３３２）と、前記変速機（３１１）との間に配置された前記車両用動力伝達装置の前記発進機能付前後進切替機構（３１２）とを備える。

Description

車両用動力伝達装置及び車両用動力伝達システム

　本発明は、車両用動力伝達装置及び車両用動力伝達システムに関する。

　従来技術として、図５に示すように、動力源である内燃機関３００と変速機３０１との間に車両発進の機能を有するトルクコンバータ３０２を配置し、トルクコンバータ３０２の下流に、遊星歯車３０３と摩擦式クラッチ３０４及び摩擦式ブレーキ３０５で構成される前後進切替機構３０６を配置したもの等が知られている（特許文献１～３参照）。

特許第３８２６７３０号公報 特許第４５９７１３８号公報 特許第５１５９６８３号公報

　ところで、従来より、車両における車室拡大及び動力源への電動機付加などに伴い、既存の内燃機関又は動力伝達装置に対するスペースの削減が要求されている。

　従って、本発明の目的は、前記問題を解決することにあって、スペースの削減要求に応えることができる車両用動力伝達装置及び車両用動力伝達システムを提供することにある。

　前記目的を達成するために、本発明の１つの態様にかかる車両用動力伝達装置は、変速機を有する車両において、車両発進用クラッチの機能を付加した発進機能付前後進切替機構を備える。

　本発明の前記態様によれば、従来、別部品で構成されていた発進デバイスと前後進切替機構との機能を１つの装置として統合する事により、スペースの削減要求に応えることができる。

　本発明のこれらと他の目的と特徴は、添付された図面についての好ましい実施形態に関連した次の記述から明らかになる。この図面においては、
本発明の第１実施形態にかかる車両用動力伝達装置の概略構成図、 本発明の第１実施形態にかかる車両用動力伝達装置の入力側部材と出力側部材との開放状態を示す説明図、 本発明の第１実施形態にかかる車両用動力伝達装置の入力側部材と出力側部材とのスリップ状態を示す説明図、 本発明の第１実施形態にかかる車両用動力伝達装置の入力側部材と出力側部材との締結状態を示す説明図、 従来技術の前後進切替機構における発進時などの作動状態を示す図、 本発明の第１実施形態にかかる車両用動力伝達装置の発進時などの作動状態を示す図、 本発明の第１実施形態の変形例にかかる車両用動力伝達装置の概略構成図、 本発明の第１実施形態の変形例にかかる車両用動力伝達装置の概略構成図、 本発明の第１実施形態を説明するときに使用した従来技術の概略構成図、 本発明の第２実施形態にかかる積厚可変回転電機の断面図、 本発明の第２実施形態の変形例にかかる積厚可変回転電機の断面図、 本発明の第２実施形態にかかる積厚可変回転電機のトルクと回転数との関係を示す図、 本発明の第３実施形態にかかるハイブリッド車両用駆動装置を示す概略構成図、 本発明の第３実施形態の変形例にかかるハイブリッド車両用駆動装置を示す概略構成図、 本発明の第４実施形態にかかる車両用駆動装置の概略構成図、 第４実施形態にかかる車両用駆動装置の作動状態（無段変速、逆転）の共線図、 第４実施形態にかかる車両用駆動装置の作動状態（減速比固定、逆転）の共線図、 第４実施形態にかかる車両用駆動装置の作動状態（無段変速、正転）の共線図、 第４実施形態にかかる車両用駆動装置の作動状態（減速比固定、正転）の共線図、 本発明の第５実施形態にかかる車両用駆動装置の概略構成図、 第５実施形態にかかる車両用駆動装置の動力経路ブロック図、 本発明の第６実施形態にかかるハイブリッド駆動装置の概略構成図、 第６実施形態にかかるハイブリッド駆動装置の動力経路ブロック図、 第６実施形態の変形例（１）にかかるハイブリッド駆動装置の概略構成図、 第６実施形態の変形例（１）及び別の変形例（３）にかかるハイブリッド駆動装置の動力経路ブロック図、 第６実施形態の別の変形例（２）にかかるハイブリッド駆動装置の概略構成図、 第６実施形態の変形例（１）の別の変形例（３）にかかるハイブリッド駆動装置の概略構成図、 第６実施形態の変形例（２）の別の変形例（４）にかかるハイブリッド駆動装置の概略構成図。

　以下に、本発明にかかる実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。

　（第１実施形態）
　本発明の第１実施形態にかかる車両用動力伝達装置は、変速機を有する車両において、遊星歯車と摩擦式クラッチ及び摩擦式ブレーキを用いた前後進切替機構に車両発進用クラッチの機能を付加し、トルクコンバータなどの既存の発進デバイスを省略することにより、スペースの削減を図っている。また、既存の発進デバイスの省略などにより得られたスペースに電動機を配置することにより、内燃機関と電動機とによるハイブリッドシステムを構成し、車両の燃費向上を可能とする。

　第１実施形態にかかる車両用動力伝達装置は、変速機３１１を有する車両において、前後進切替機構に車両発進用クラッチの機能を付加した発進機能付前後進切替機構３１２を備えている。

　この発進機能付前後進切替機構３１２は、遊星歯車３１３と、摩擦式クラッチ３１４及び摩擦式ブレーキ３１５と、摩擦式クラッチ３１４及び／又はブレーキ３１５を締結制御（締結又は開放）する制御機構３１６とで構成されている。摩擦式クラッチ３１４及び摩擦式ブレーキ３１５は、遊星歯車３１３の上流側に配置されている。ここで、制御機構３１６は、摩擦式クラッチ３１４及び／又は摩擦式ブレーキ３１５をそれぞれ独立して締結又は開放させる油圧ピストン又は電動アクチュエータなどである。例えば、摩擦式クラッチ３１４の場合には、交互に重なり合ったディスク３４１とドリブンプレート３４３とを軸方向に押し付けていくことでトルク伝達をするものであって、押し付ける動作自体は、油圧ピストンで直押し、又は、ベアリングを介して電動アクチュエータで押す動作で行うことができる。摩擦式ブレーキ３１５の場合には、交互に重なり合ったディスク３４４とドリブンプレート３４５とを軸方向に押し付けていくことで回転を停止させるものであって、押し付ける動作自体は、油圧ピストンで直押し、又は、ベアリングを介して電動アクチュエータで押す動作で行うことができる。

　発進機能付前後進切替機構３１２を備える第１実施形態にかかる車両用動力伝達装置の動作について、発進機能無しの前後進切替機構を備える従来技術の車両用動力伝達装置の動作との差と比較しつつ以下に説明する。

　まず、従来技術と第１実施形態とに共通して、前後進切替機構における摩擦式クラッチ３１４及び摩擦式ブレーキ３１５の入力側部材２９１と出力側部材２９２との間の状態について定義する。ここで、例えば第１実施形態の摩擦式クラッチ３１４においては、ディスク３４１とドリブンプレート３４３がそれぞれ入力側部材２９１と出力側部材２９２に該当する。図２Ａ、図２Ｂ、及び、図２Ｃは、それぞれ、前後進切替機構における入力側部材２９１と出力側部材２９２との間の開放状態、スリップ状態、及び、締結状態における入力側部材２９１と出力側部材２９２との速度の伝達状態を示す図である。すなわち、図２Ａは、入力側部材２９１と出力側部材２９２との間には隙間があり、両部材は接触していない状態であり、入力側部材２９１から出力側部材２９２には回転力は伝達されないため、入力側部材２９１が回転しても出力側部材２９２は全く回転しない。図２Ｂは、入力側部材２９１と出力側部材２９２とがスリップしながら少し接触している状態であり、入力側部材２９１から出力側部材２９２には回転力は少し伝達されるため、入力側部材２９１の回転速度よりも低い回転速度で出力側部材２９２は回転している。図２Ｃは、入力側部材２９１と出力側部材２９２との間には隙間が無く完全に接触している状態であり、入力側部材２９１から出力側部材２９２には回転力がほとんど伝達され、出力側部材２９２は入力側部材２９１と一体的に回転して回転速度は同じである。

　図３Ａは、従来技術の前後進切替機構における発進時などの作動状態を示す図であって、上図は、発進デバイスの例としてのトルクコンバータの回転速度と時刻との関係を示すグラフであり、下図は、車両発進用クラッチの機能が無い、従来の前後進切替機構の状態と時刻との関係を示すグラフである。ここで、下図に示すように、従来の前後進切替機構は、停車区間の開始後の短い時間の間に、開放状態から、スリップ状態を経て、締結状態に瞬時に到達する。その後は、後進切替が無い限り、残りの停車区間、発進区間、加速及び定常走行などの区間では、締結状態を維持し続ける。このとき、上図に示すように、停車区間では、トルクコンバータでは入力側からの回転が出力側に伝達されないので、トルクコンバータの入力側の回転速度は一定であるのに対して、トルクコンバータの出力側の回転速度はゼロを維持している。発進区間では、トルクコンバータでは入力側からの回転力が出力側に伝達され始めてトルクコンバータの入力側の回転速度は緩やかに増加するのに伴い、出力側の回転速度も緩やかに増加し、発進区間の最後では、入力側の回転速度と出力側の回転速度とがほぼ同じになる。加速及び定常走行などの区間では、トルクコンバータの入力側から出力側に回転力がすべて伝達されるため、トルクコンバータの入力側の回転速度と出力側の回転速度とが同じ状態が維持される。

　このような従来技術の車両用動力伝達装置の動作に対して、図３Ｂは、本発明の第１実施形態にかかる車両用動力伝達装置における発進時の作動状態を示す図であって、上図は、第１実施形態ではトルクコンバータなどの発進デバイスを廃止しているので、トルクコンバータの回転速度と時刻との関係を示すグラフは無い。これに対して、下図は、第１実施形態の車両発進用クラッチの機能付きの前後進切替機構３１２の状態と時刻との関係を示すグラフである。

　例えば、下図に示すように、停車区間中は、開放状態を維持するだけである。発進区間になると、発進区間の開始から終了までの間で、開放状態から、スリップ状態を経て、締結状態に到達するように、時刻が経過するにつれて各入力側部材２９１と各出力側部材２９２との間が正比例的に徐々に接近して接触するように移動する。すなわち、従来技術の前後進切替機構とは発進時の動作が全く異なるものとなっており、制御機構３１６で摩擦式クラッチ３１４をこのように開放状態から締結状態への締結制御することにより、車両発進用クラッチとしての機能を発揮させるようにしている。一例として、図１では、後述するように、図２Ａ～図２Ｃの各入力側部材２９１は摩擦式クラッチ３１４用の円環状のディスク３４１で構成され、各出力側部材２９２は摩擦式クラッチ３１４用の円環状のドリブンプレート３４３で構成され、制御機構３１６で各出力側部材２９２である円環状のドリブンプレート３４３が、各入力側部材２９１である円環状のディスク３４１に対して接離するように構成されている。その後の加速及び定常走行などの区間では、摩擦式クラッチ３１４が締結状態を維持し続ける。

　前後進切替機構３１２では、
　　（１）遊星歯車３１３のピニオンキャリア３２２を止める状態と、
　　（２）遊星歯車３１３の３要素（サンギヤ３１７と、ピニオンキャリア３２２と、リングギヤ３１９）を同期回転させる状態と、
の２つの状態を切り替える事で、入力側部材２９１に対する出力側部材２９２の回転方向を切り替えることができる。このとき、（１）の状態でピニオンキャリア３２２を「止める」動作を担うのが、摩擦式ブレーキ３１５である。また、（２）の状態で３要素を「同期回転させる」動作を担うのが、摩擦式クラッチ３１４である。

　この前後進切替機構３１２の使い方の例としては、変速機３１１がＣＶＴである場合には、入力側部材と出力側部材とが同一方向に回転している状態を車両の前進に使用する機構と、入力側部材と出力側部材とが逆転方向に回転している状態を車両の前進に使用する機構との２タイプが考えられる。第１実施形態では、いずれのタイプにも適用可能である。より具体的な実例としては、これらの２つのタイプと前進/後進とに応じて、表１に示すように、対応する要素（摩擦式クラッチ３１４と摩擦式ブレーキ３１５）を開放状態からスリップ状態、締結状態と遷移することで、前後進の発進を実現することができる。

　このように、この第１実施形態にかかる前後進切替機構３１２は、発進時において、従来技術の前後進切替機構とは大きく異なる動作を達成することが特徴である。

　さらに、発進機能付前後進切替機構３１２として、前後進切替機構に車両発進用クラッチの機能を付加するとき、発進機能付前後進切替機構３１２の摩擦式クラッチ３１４及び摩擦式ブレーキ３１５の容量を、従来の発進機能無しの前後進切替機構専用摩擦式クラッチ及び摩擦式ブレーキの容量よりも増加させている。容量を増加させる具体的な例としては、クラッチ３１４及びブレーキ３１５の面積を増やす、摩擦材料を変更する、摩擦面数を増やす、押力を増加させる、又は、これらの複数の組み合わせなどがある。クラッチ３１４及び／又はブレーキ３１５の容量増加については、従来技術でトルクコンバータが発進時に吸収しているエネルギー、すなわち、車両の慣性として、エンジンの回転速度に同期させるエネルギーに相当するエネルギーを、本発明の第１実施形態にかかる車両用動力伝達装置の摩擦式クラッチ３１４及び摩擦式ブレーキ３１５で新たに吸収する機能を持たせることになるので、それに応じた容量増加が必要となる。

　一方、図１に示すように、遊星歯車３１３は、サンギヤ３１７と、ピニオンギヤ３１８と、リングギヤ３１９と、ピニオンキャリア３２２とで構成され、サンギヤ３１７に入力軸３２０が接続されたサンギヤ入力とし、リングギヤ３１９に出力軸３２１が接続されたリングギヤ出力としている。サンギヤ３１７はピニオンギヤ３１８とかみ合い、ピニオンギヤ３１８はリングギヤ３１９とかみ合い、ピニオンキャリア３２２はピニオンギヤ３１８を規制可能としている。

　摩擦式クラッチ３１４は、遊星歯車３１３のピニオンキャリア３２２とサンギヤ３１７(すなわち、入力側部材３４０)との相対回転を規制し、摩擦式ブレーキ３１５は、遊星歯車３１３のピニオンキャリア３２２(すなわち、出力側部材３４２)と変速機３１１の固定端（ケース）３２５との相対回転を規制している。具体的には、図１に示すように、摩擦式クラッチ３１４及び摩擦式ブレーキ３１５は、以下のように構成されて、出力側部材３４２は、ピニオンキャリア３２２に接続されている。

　内燃機関例えばエンジン３３１の駆動と共に回転する入力軸３２０には入力側部材３４０が接続されているとともに、その下流側に遊星歯車３１３のサンギヤ３１７が接続されている。

　入力側部材３４０の外面には、摩擦式クラッチ３１４用の円環状のディスク３４１が接続されている。入力側部材３４０とは回転軸が同心上に配置された出力側部材（例えば駆動リング）３４２は、内面側に、摩擦式クラッチ３１４用の円環状のドリブンプレート３４３がディスク３４１に対向して配置され、入力軸３２０の回転方向に対して拘束されている。出力側部材３４２の外面側には、摩擦式ブレーキ３１５用の円環状のディスク３４４が接続され、円環状のディスク３４４に対向して摩擦式ブレーキ３１５用の円環状のドリブンプレート３４５が車両用動力伝達装置のケース（固定端）３２５の内周面に接続されている。なお、ドリブンプレート３４５は固定端５２０に対して、回転方向には拘束されているが、入力軸３２０の軸方向には移動可能な状態となっている。このように、摩擦式クラッチ３１４用の円環状のディスク３４１と円環状のドリブンプレート３４３とが交互に間隔をあけて配置されているとともに、摩擦式ブレーキ３１５用の円環状のディスク３４４と円環状のドリブンプレート３４５とが交互に間隔をあけて配置されている。これにより、制御機構３１６の締結制御により、油圧ピストン又は電動アクチュエータなどで軸方向に進退させて、摩擦式クラッチ３１４用の隣り合うディスク３４１とドリブンプレート３４３とが圧接又は離間可能となり、相対回転規制可能とするとともに、同時に、摩擦式ブレーキ３１５用の隣り合うディスク３４４と円環状のドリブンプレート３４５とが圧接又は離間可能となり、相対回転規制可能としている。なお、摩擦式ブレーキ３１５用のディスク３４４とドリブンプレート３４５とは軸方向に進退可能であり、駆動リング３４２は軸方向に対しては拘束されている。

　また、出力側部材３４２はピニオンキャリア３２２と連結されている。これにより、制御機構３１６の締結制御により、摩擦式クラッチ３１４では隣り合うディスク３４１とドリブンプレート３４３とが相対的に圧接又は離間可能となり回転力が伝達又は伝達解除されるとともに、制御機構３１６の締結制御により、摩擦式ブレーキ３１５では隣り合うディスク３４４と円環状のドリブンプレート３４５とが相対的に圧接又は離間可能となり回転力が伝達又は伝達解除されている。

　このような発進機能付前後進切替機構３１２が、従来、変速機において発進デバイスとしての機能を持つ部品に置き換わるように、エンジン３３１及びダンパー３３２と、変速機３１１との間に配置されている。ここで、発進デバイスとは、例えばトルクコンバータ又は摩擦式クラッチである。ダンパー３３２は、エンジン３３１のトルクを伝達するとともに捩り振動を吸収及び減衰するためのダンパーである。

　この車両用動力伝達装置では、エンジン３３１及びクラッチ３１４の下流側に配置した電動機３３０をさらに付加して、ハイブリッドシステムを構成することができる。電動機３３０の固定子３３０ａはケース３２５に固定され、入力軸３２０と平行な回転軸を有する回転子３３０ｂは、第１出力軸３２１に接続されている。回転子３３０ｂはさらに第２出力軸３５０を介して変速機３１１に接続されている。

　ここで、変速機３１１は、マニュアルトランスミッションの場合、平行軸歯車対で構成することができる。

　変速機３１１は、オートマティックトランスミッションの場合、複数の遊星歯車で構成することができる。

　変速機３１１は、ＣＶＴの場合、対向するシーブ面３１１ａの距離を調整可能な１対のプーリ３１１ｂ（一方のプーリ３１１ｂのみを図示し、他方のプーリは不図示）と、１対のプーリ３１１ｂに架け渡されたベルト又はチェーンの帯状部材３１１ｃとによって構成することができる。

　第１実施形態によれば、従来、別部品で構成されていた発進デバイスと前後進切替機構との機能を１つの装置として統合する事により、スペース削減とコスト低減とを図ることができる。このとき、摩擦式クラッチ及び摩擦式ブレーキの容量を増加させることにより、発進時のスリップによる摩擦材の焼損を防止することができる。また、既存の発進デバイスを省略することで得られたスペースを活用し、電動機３３０を配置することで、動力源をハイブリッド化することにより、車両の燃費向上が可能になる。また、動力源のハイブリッド化にあたっては、電動機３３０を前後進切替機構３１２の下流側に配置することで、電動機単独での駆動時及び回生時に内燃機関を動力伝達経路から切離すことができて、運動エネルギーを、より効率的に回収することが可能になる。

　なお、変形例として、図４Ａに示すように、遊星歯車３１３は、リングギヤ３１９に入力軸３２０が接続されたリングギヤ入力とし、サンギヤ３１７に出力軸３２１が接続されたサンギヤ出力としてもよい。

　この変形例でも、第１実施形態と同様な効果を奏することができる。

　また、別の変形例として、図４Ｂに示すように、摩擦式クラッチ３１４は、遊星歯車３１３のリングギヤ３１９とサンギヤ３１７との相対回転を規制するようにしてもよい。

　この変形例でも、摩擦式クラッチ３１４は制御機構３１６で締結制御され、第１実施形態と同様な効果を奏することができる。

　（第２実施形態）
　本発明の第２実施形態にかかる積厚可変回転電機は、発進装置をクラッチ付モータに置き換えるときに使用するモータに関するものである。このモータは、一例として、車両について以下に詳細に説明しているが、車両に限らず、広く一般に利用が可能である。

　この積厚可変回転電機は、永久磁石同期式回転電機において、有効積厚を変化させることで、電機子錯交磁束を調整し、低速から高速まで広範囲での運転を可能としている。

　永久磁石同期式回転電機の運転領域を向上させる手段としては、低速と高速とで巻数を可変させる技術（特許文献１：特開平６－２０５５７３号公報）、及び、磁石保磁力を可変させる技術（特許文献２：特開２００６－２８０１９５号公報）などが提案されている。

　しかしながら、これらは電気的に可変させるもので、機械的に可変させるものはなかった。

　本発明の第２実施形態は、任意の回転数で永久磁石同期式回転電機の運転領域を向上させることができる永久磁石同期式回転電機を提供するものである。

　第２実施形態にかかる積厚可変回転電機２０は、図６に示すように、固定子２と、回転子４と、積厚可変機構６とを備えている。

　固定子２は、電機子巻線１を有する。

　回転子４は、固定子２に対して回転自在に、回転軸７に固定するように取り付けられて、内部に永久磁石４ａを有する。

　回転電機２０のケース５は、固定子２と回転子４とを保持する。固定子２は、ケース５に固定されている。回転子４が固定された回転軸７は、ケース５に対して複数の軸受１３で回転自在に保持されており、回転子４と回転軸７とは同期回転している。

　積厚可変機構６は、ケース５に配置されて、回転子４の回転数に基づき、回転子４の回転中心軸１４沿いに固定子２と回転子４とを相対的に移動させる。

　積厚可変機構６は、一例として、押力発生機構８と反力発生機構９とで構成することができる。

　押力発生機構８は、回転子４に対して回転自在に接続されて、回転子４が固定された回転軸７の回転中心軸１４沿いの押力を作用させる。具体的な例として、押力発生機構８は、油圧ポンプ１１と、油圧ポンプ１１から油圧が作用されてケース５のピストン嵌合穴５ａから突出させるピストン１２と、ピストン１２と回転子４との間に配置された軸受１５とで構成される。回転子４は、回転軸７の回転中心軸１４沿いに延びたレール（例えばスプラインの凸部）１７に対してスライドするスライダー１６に固定されている。軸受１５は、ピストン１２の先端部（図６の右端部）とスライダー１６の一方の端部（図６の左端部）との間に配置されて、ピストン１２により回転子４の回転を阻害することなく、回転子４が円滑に回転するようにしている。本例では油圧としたが、空圧での構成も可能である。

　反力発生機構９は、回転子４の押力発生機構８に対して回転子４を挟んだ反対側に配置されて、回転中心軸１４沿いに作用する前記押力とは反対方向の反力を発生させる。具体的には、スライダー１６の他方の端部（図６の右端部）とレール１７の端部（図６の右端部）との間に縮装されたばね１８で構成されている。ばね１８の付勢力により、レール１７の端部に対して、常に、スライダー１６の他方の端部をピストン側に押圧している。

　制御装置１０は、固定子２の電機子巻線１を流れる電流の情報又はレゾルバなどで検出した角度に基づき回転子４すなわち回転軸７の回転数を算出し、算出した回転子４すなわち回転軸７の回転数が、所定の閾値になれば、積厚可変機構６を駆動開始する。ここで、所定の閾値とは、低速回転数と高速回転数との境界の値、低速回転数のうちの任意の値、又は、高速回転数のうちの任意の値のいずれかでもよい。積厚可変機構６を駆動開始するとは、具体的には、油圧ポンプ１１を作動させて、ピストン１２がケース５のピストン嵌合穴５ａから突出するように移動して、ピストン１２によりスライダー１６を介して回転子４を回転中心軸１４沿いに回転軸７に対して押して、ばね１８の付勢力に抗して移動させる。移動量の一例としては、回転子４の軸方向長さの半分程度を最大移動量とする。積厚可変機構６を駆動停止すれば、油圧ポンプ１１の作動が停止され、ピストン１２に対する押圧力が無くなるので、ばね１８の付勢力で、スライダー１６を介して回転子４を回転中心軸１４沿いに回転軸７に対して逆方向に移動させる。このようにすれば、固定子２と回転子４との積厚を可変にすることができる。回転子４を回転中心軸１４沿いに任意の位置に位置制御する場合、車両加速度検出器２１Ｂで検出した車両加速度が制御装置１０に入力されて、制御装置１０で車両加速度からトルクを検出して、適切に移動しているか判定するか、もしくは、変位検出器２１Ａで変位量を検知して制御装置１０に入力して、適切に移動しているか判定する。又は、上位の制御装置などの変位量取得部２１Ｃで求められた変位量が制御装置１０に入力されて、適切に移動しているか判定するようにしてもよい。

　よって、例えば、低速回転時は、押力発生機構８が作動せず、回転子４と固定子２とは回転軸方向に同じ位置にあり、有効積厚は最大となり、電機子錯交磁束は最大となる。これにより、低回転及び高トルクの特性となる。

　高速回転時は、押力発生機構８が作動し、回転子４と固定子３とを相対的に回転軸方向に移動させることにより、有効積厚を減じ、電機子錯交磁束を減ずることができる。これにより、高回転及び低トルクの特性となる。

　図８に示すグラフは、横軸は回転数、縦軸はトルクである。このグラフは、実線が回転子４と固定子２が同じ位置の状態での特性を示す。破線が回転子４と固定子２とが相対的に移動して位置ずれした状態での特性を示す。

　この第２実施形態によれば、車両の運転中に積厚可変機構６を作動させることにより、回転電機（モータ）のトルク又は回転数を広範囲で運転することが可能となる。

　なお、第２実施形態においては、積厚可変機構６としては、ばね１８、すなわち、反力発生機構９を省略することもできる。例えば、積厚可変機構６は、回転子４に対し回転自在に接続されて、固定子２と回転子４とを回転子４の回転中心軸１４沿いに相対的に進退移動させる押引機構で構成されるようにしてもよい。このような押引機構としては、電磁ソレノイドが例示できる。

　また、積厚可変機構６は、１個に限らず、回転中心軸１４周りに、複数個配置してもよい。

　また、積厚可変機構６と回転軸７の係合がスプラインだとトルク伝達しながら移動する際に摩擦により動きがぎこちなくなるため、瞬間的、断続的に出力を低下させるか又はゼロにさせるようにしてもよい。具体的には、積厚可変回転電機２０に、制御装置１０としてモータ出力を断続させるインバータを備える永久磁石同期式回転電機駆動システムとして構成する。この構成では、制御装置１０で油圧ポンプ１１とを連動させる構成などが考えられる。ここで、出力の低下とは、アナログ的な低下を意味している。

　また、積厚可変機構６は、回転子４を移動させるものに限らず、図７に示すように、固定子２に接続されて、固定子２を回転子４の回転中心軸１４沿いに移動させることもできる。積厚可変機構６の構成は、回転子４の場合と同様である。

　固定子２は、回転軸７の回転中心軸１４の方向沿いに延びたレール１７Ａに対してスライドするスライダー１６Ａに固定されている。レール１７Ａはケース５に固定されている。

　反力発生機構９は、スライダー１６Ａの他方の端部（図６の右端部）とレール１７Ａの端部（図６の右端部）との間に縮装されたばね１８Ａで構成されている。ばね１８Ａの付勢力により、レール１７Ａの端部に対して、常に、スライダー１６Ａの他方の端部をピストン側に押圧している。

　よって、油圧ポンプ１１を作動させて、ピストン１２Ａがケース５のピストン嵌合穴５ｂから突出するように移動して、ピストン１２Ａによりスライダー１６Ａを介して固定子２を回転中心軸１４沿いに回転軸７に対して押して、ばね１８Ａの付勢力に抗して移動させる。

　積厚可変機構６を駆動開始するときは、具体的には、油圧ポンプ１１を作動させて、ピストン１２Ａがケース５のピストン嵌合穴５ｂから突出するように移動して、ピストン１２Ａによりスライダー１６Ａを介して固定子２を回転中心軸１４沿いに回転軸７に対して押して、ばね１８Ａの付勢力に抗して移動させる。移動量の一例としては、固定子２の軸方向長さの半分程度を最大移動量とする。積厚可変機構６を駆動停止すれば、油圧ポンプ１１の作動が停止され、ピストン１２Ａに対する押圧力が無くなるので、ばね１８Ａの付勢力で、スライダー１６Ａを介して固定子２を回転中心軸１４沿いに逆方向に移動させる。このようにすれば、固定子２と回転子４との積厚を可変にすることができる。このように固定子２を移動させる場合には、回転動作を阻害することが無いので、全体として構成を簡単なものとすることができる。

　（第３実施形態）
　本発明の第３実施形態にかかる車両用駆動装置２００は、図９に示すように、横置きタイプ、すなわち、車両の前後方向と変速機２０３の変速機軸２１３が直交する形で配置された変速機２０３を有する車両において、差動装置２０１のデフケース２０９の軸上に電動機２０２の動力伝達経路が接続されたハイブリッドシステムで構成されている。

　差動装置２０１は、第１ドライブシャフト２０４の一端が固定された第１サイドギヤ２０５と、第２ドライブシャフト２１０の一端が固定された第２サイドギヤ２０６と、第１ピニオンギヤ２０７と、第２ピニオンギヤ２０８と、デフケース２０９と、リングギヤ２１１とで構成されている。第１サイドギヤ２０５及び第２サイドギヤ２０６のそれぞれに対して、図９の上下で第１ピニオンギヤ２０７と第２ピニオンギヤ２０８とが噛み合っている。第１ピニオンギヤ２０７と第２ピニオンギヤ２０８とを回転自在に支持するデフケース２０９の外側には、第１ドライブシャフト２０４及び第２ドライブシャフト２１０の中心軸周りに回転可能なリングギヤ２１１が固定されている。

　変速機２０３の変速機軸２１３は、平行歯車２１４で差動装置２０１のデフケース２０９のリングギヤ２１１と噛み合っている。

　デフケース２０９の一端の第１ドライブシャフト２０４側の端部には、直交歯車の一例としての傘歯車２１２が固定されて、デフケース２０９と傘歯車２１２とが一体的に回転する。

　この傘歯車２１２は、電動機２０２の回転軸２１５に固定された直交歯車の一例としての傘歯車２１６と噛み合っている。よって、差動装置２０１には、傘歯車２１６で電動機２０２を接続している。すなわち、ドライブシャフト２０４，２１０ではなく、差動装置２０１のデフケース２０９に、電動機２０２を直結している。

　電動機２０２は、回転軸２１５に接続された回転子２０２ｂと固定子２０２ａとを有している。

　傘歯車２１６には、すぐば傘歯車又はまがりば傘歯車、ハイポイドギヤなども含む。

　図９では、電動機２０２の回転軸２１５は、差動装置２０１のドライブシャフト２０４，２１０と変速機２０３の変速機軸２１３とは直交するように配置されている。差動装置２０１のドライブシャフト２０４，２１０と変速機２０３の変速機軸２１３とは平行に配置されている。

　第３実施形態によれば、変速機２０３の上流側ではなく、変速機２０３の下流側のタイヤに近いところに電動機２０２を接続するので、伝達損失が少なく、高い伝達効率で電動機２０２の駆動及び回生を行なうことが可能である。また、電動機２０２の付加により、車両の燃費を向上させることができる。また、差動装置２０１のデフケース２０９の軸上に電動機２０２の動力伝達経路が接続されているため、既存の変速機の内部構造を大きく変更することなく、車両の電動化を実現することが出来る。

　図１０は、本発明の第３実施形態の変形例にかかる車両用駆動装置２００を示す概略構成図である。

　この変形例が第３実施形態と異なるのは、差動装置２０１と電動機２０２との接続の機構であり、異なる点について主として説明し、同じ部材については同一符号を付して説明を省略する。

　差動装置２０１には、図１０に示すように、平行ギヤ２２２で電動機２０２を接続することもできる。平行ギヤ２２２とは、平歯車又はヘリカルギヤなども含む。具体的には、図１０では、平行ギヤ２２２は、差動装置２０１のデフケース２０９のリングギヤ２１１と、電動機２０２の回転軸２１５に接続された平行歯車２１３Ａとで構成されている。図１０では、電動機２０２の回転軸２１５と差動装置２０１のドライブシャフト２０４，２１０と変速機２０３の変速機軸２１３とは平行に配置されている。

　第３実施形態の変形例でも、第３実施形態と同様な効果を奏することができる。第３実施形態の変形例の特有の効果としては、歯車噛み合い固有の伝達効率が、直交歯車よりも高いことが挙げられる。

　（第４実施形態）
　本発明の第４実施形態にかかる車両用駆動装置５１３は、図１１に示すように、ラビニヨ式遊星歯車５０１と、摩擦式クラッチ５０２及び摩擦式ブレーキ５０３とで構成され、ラビニヨ式遊星歯車５０１に対して二系統の入力経路と一系統の出力経路とを設け、該二系統の入力を各々調整することにより、一系統の出力を無段階に調整できるものである。

　従来技術としては、無段変速機に２段の副変速機を組合わせて、ハイとローとの２段の間での切替時に減速比が不連続に変化することが特許文献３：特許第4660583号に開示されている。

　この従来技術のように、無段変速機に２段の副変速機を組合わせる場合、ハイとローとの間での切替時に減速比が不連続に変化する為、その相対回転速度差分を吸収する際に変速ショック、又は、加速度の不連続化に基づくユーザの不快感が発生する。

　これに対して、第４実施形態では、２段の副変速機と比べて、無段の副変速機とすることで従来の課題を解決しようとしている。以下に詳細に説明する。

　ラビニヨ式遊星歯車５０１は、第１サンギヤ５０４と、第２サンギヤ５０５と、第１ピニオンギヤ５０６と、第２ピニオンギヤ５０７と、リングギヤ５０８とを備えて構成されている。第１サンギヤ５０４は、同一のピニオンキャリア５０９で規制された第２ピニオンギヤ５０７と第１ピニオンギヤ５０６と噛み合っている。第２サンギヤ５０５は、第１ピニオンギヤ５０６と噛み合っている。第１ピニオンギヤ５０６とリングギヤ５０８とが噛み合っている。

　二系統の入力経路は、第１の入力経路が第２サンギヤ５０５に接続され、第２の入力経路が第１サンギヤ５０４に接続されている。一系統の出力経路は、リングギヤ５０８に接続されている。

　一例として、図１１では、二系統の入力経路のうちの第１の入力経路としては、内燃機関の一例としてのエンジン５１０の第１出力軸５１５と第２サンギヤ５０５とが接続されて構成される。第２の入力経路としては、電動機５１１の回転子５１１ａと一体的に回転する回転軸５１６と第１サンギヤ５０４とが接続されて構成されている。一系統の出力経路としての第２出力軸５１７は、リングギヤ５０８と接続されている。

　摩擦式クラッチ５０２及び摩擦式ブレーキ５０３も、電動機５１１の回転子５１１ａと一体的に回転する回転軸５１６と接続されており、バッテリーの電力がなくなったとき、摩擦式クラッチ５０２及び摩擦式ブレーキ５０３により、電動機５１１からの電気的な入力がゼロになっても、エンジン５１０のみで駆動可能な構成としている。

　摩擦式クラッチ５０２及び摩擦式ブレーキ５０３の構成は、図１の摩擦式クラッチ３１４及び摩擦式ブレーキ３１５と同様な構造である。

　摩擦式クラッチ５０２は、第１サンギヤ５０４と、第２サンギヤ５０５と、ピニオンキャリア５０９と、リングギヤ５０８とのうち、いずれか２つの要素の間の相対回転を規制し、摩擦式ブレーキ５０３は、ピニオンキャリア５０９と固定端（車両用駆動装置５１３のケース）５２０との間での相対回転を規制するように構成している。

　ここで、規制するとは、部材同士を接続する、部材同士の接続を切る、部材同士間で接触しながら滑らせる（半クラッチ）のいずれかを意味している。

　図１２は、車両用駆動装置５１３の作動状態（無段変速、逆転）の共線図である。図１３は、車両用駆動装置５１３の作動状態（減速比固定、逆転）の共線図である。図１４は、車両用駆動装置５１３の作動状態（無段変速、正転）の共線図である。図１５は、車両用駆動装置５１３の作動状態（減速比固定、正転）の共線図である。

　ここで、図１２～図１５は、車両用駆動装置５１３において、各回転要素の回転数とトルクとの力学的な関係を示す共線図を示している。図１２～図１５の共線図は、横軸Ｘ方向において、４本の縦線は、回転要素として、左から、ラビニヨ式遊星歯車５０１の第２サンギヤ５０５と、ピニオンキャリア５０９と、リングギヤ５０８と、第１サンギヤ５０４とのギヤ比の関係を示し、縦軸Ｙ方向において相対的回転速度を示す二次元座標であり、１本の点線の斜線が回転速度すなわち出力軸に接続される内燃機関の一例であるエンジン５１０と電動機５１１とのそれぞれの回転速度を示している。

　図１２は、無段変速モードであり、第２サンギヤ５０５（入力）とリングギヤ５０８（出力）との回転方向の関係は逆転している。また、ピニオンキャリア５０９がフリーの状態で、第１サンギヤ５０４に接続された電動機５１１の回転速度と、第２サンギヤ５０５に接続されたエンジン５１０の回転速度とを調整することにより、任意の減速比を得て、リングギヤ５０８での出力の値を調整することができる。

　図１３は、減速比固定モードであり、第２サンギヤ５０５（入力）とリングギヤ５０８（出力）との回転方向の関係は逆転している。また、ピニオンキャリア５０９に接続されたブレーキ５０３を作動させてピニオンキャリア５０９を固定すると、第２サンギヤ５０５に接続されたエンジン５１０の回転速度が決まれば、減速比が固定されて、第１サンギヤ５０４に接続された電動機５１１の回転速度とリングギヤ５０８での出力の値とが決まる。

　図１４は、無段変速モードであり、第２サンギヤ５０５（入力）とリングギヤ５０８（出力）との回転方向の関係は同一方向回転である。また、ピニオンキャリア５０９がフリーの状態で、第１サンギヤ５０４に接続された電動機５１１の回転方向を、第２サンギヤ５０５に接続されたエンジン５１０の回転方向と同じにすることにより、リングギヤ５０８での出力も同じ回転方向となるとともに、第１サンギヤ５０４に接続された電動機５１１の回転速度と、第２サンギヤ５０５に接続されたエンジン５１０の回転速度とを調整することにより、任意の減速比を得て、リングギヤ５０８での出力の値を調整することができる。

　図１５は、減速比固定モードであり、第２サンギヤ５０５（入力）とリングギヤ５０８（出力）との回転方向の関係は同一方向回転である。また、ピニオンキャリア５０９に接続されたクラッチ５０２でピニオンキャリア５０９と第１サンギヤ５０４とをつなぐことにより、減速比が１となって固定され、第２サンギヤ５０５に接続されたエンジン５１０の回転速度が決まれば、第１サンギヤ５０４に接続された電動機５１１の回転速度とリングギヤ５０８での出力の値とが決まる。

　第４実施形態によれば、既存の変速機５１２と組み合わせて用いることで、車両用駆動装置５１３が無段の副変速機として機能し、該既存の変速機５１２の変速比幅（レシオカバレージ）を広げ、車両の走行性能と燃費とを向上させることができる。また、車両用駆動装置５１３が無段の副変速機として機能することで、滑らかな作動を実現することができる。また、電動機５１１の付加により、車両の燃費を向上させることができる。また、特許文献３の２段の副変速機と比べて、第４実施形態によれば、無段の副変速機とすることで、副変速機の変速に係る変速ショック、又は、加速度の不連続化に基づくユーザの不快感を無くす事が可能である。

　第４実施形態の変形例として、二系統の入力経路は、第１の入力経路として第２サンギヤ５０５が電動機５１１と、第２の入力経路として第１サンギヤ５０４が内燃機関の一例としてのエンジン５１０とそれぞれ接続し、摩擦式ブレーキをリングギヤに、出力をピニオンキャリアに接続されるようにしてもよい。この変形例では、第４実施形態と同様な効果を奏することができる。

　また、別の変形例として、二系統の入力経路は、第１の入力経路として第２サンギヤ５０５が第１の電動機５１１と、第２の入力経路として第１サンギヤ５０４が第２の電動機とそれぞれ接続されるようにしてもよい。この別の変形例では、以下のような効果を奏することができる。一般に、車両を駆動する際に、必要駆動力が小さい場合、電動機は負荷が小さく効率が低い領域を使用しなければならない。このような場合に、第１の電動機と第２の電動機とのいずれかを駆動用電動機として使用し、もう一方の電動機を発電機すなわち負荷用電動機として使用することにより、駆動用電動機を、より負荷が高く効率の高い領域で運転し、車両駆動に必要な駆動力を上回る分は、もう一方の電動機で発電し、電気エネルギーとして蓄えることができる。ここで蓄えた電気エネルギーは、後で、車両駆動に用いることができる。
また逆に、車両を駆動する際の必要駆動力が大きい場合、電動機は負荷が高く効率が低い領域を使用しなければならない。このような場合に、第１の電動機と第２の電動機で駆動力を分担することで個々の電動機の負荷を下げ、効率の高い領域で運転することができる。

　また、さらに別の変形例として、捩じり振動ダンパー５２１と第２サンギヤ５０５との間に別のクラッチを追加して、エンジン５１０を切り離し可能とするようにしてもよい。ダンパー５２１は、エンジン５１０のトルクを伝達するとともに捩り振動を吸収及び減衰するためのダンパーである。この別の変形例によれば、車両を電動機のみで駆動する場合、もしくは電動機により車両の運動エネルギーを電気エネルギーとして回生する場合に、エンジンの連れ回りによる損失（摩擦及びポンピング損失）を排除することができ、回生量を向上させることができる。

　（第５実施形態）
　本発明の第５実施形態にかかるハイブリッド駆動装置６２０は、変速機の上流側に前後切替機構を配置するタイプの自動変速機を有する車両において、前後進切替機構の出力側にモータ出力を入力可能とすることにより、少ない改造範囲でハイブリッド機能を付与し、車両燃費を向上するものである。

　従来、特許文献４：特開2013-16642号公報には、無段変速機にモータを追加し、ハイブリッド駆動装置とする手段として、無段変速機のプーリを基準としてエンジンと反対側でかつエンジンの回転軸と同軸上にモータを配置する手段が提案されている。

　しかしながら、前述の手段では、モータ軸長の分だけ変速機全長が長くなってしまい、小型車両への適用は難しかった。

　第５実施形態は、この課題を解決しようとするものである。

　第５実施形態にかかるハイブリッド駆動装置６２０は、図１６及び図１７に示すように、前後進切替機構（Ｆ／Ｒ）６０１と、変速機（ＣＶＴなど）６０２と、前後進切替機構６０１の出力側に入力経路と、入力経路に接続されるモータ６０３とで構成されている。変速機６０２は一例としてＣＶＴで構成されている。

　前記前後進切替機構６０１は、摩擦クラッチ６０５と、摩擦ブレーキ６０６と、遊星歯車６０７とで構成されている。

　遊星歯車６０７は、サンギヤ６１０と、サンギヤ６１０と噛み合うピニオンギヤ６１１と、ピニオンギヤ６１１と噛み合うリングギヤ６１２とで構成されている。

　エンジン（Ｅ／Ｇ）６０８からの入力は、発進装置（Ｔ／Ｃ、すなわち、トルクコンバータなど）６０４を経由して、遊星歯車６０７のサンギヤ６１０に入力されている。発進装置６０４の一例としてはトルクコンバータである。

　摩擦クラッチ６０５は、サンギヤ６１０とピニオンギヤ６１１とに接続されている。

　摩擦ブレーキ６０６は、ピニオンギヤ６１１に接続されている。

　リングギヤ６１２は、変速機６０２の入力軸６１３に接続されている。

　リングギヤ６１２の外周面には歯車６１２ａを形成し、入力経路としている。具体的には、リングギヤ６１２の外周面の歯車６１２ａは、モータ６０３の出力軸６３０に固定された歯車６３１と噛み合っており、モータ６０３のトルクが、前後進切替機構６０１の出力側であるリングギヤ６１２に入力される。

　なお、図１６において、変速機６０２からの出力軸６５１には、歯車６５２が固定されている。歯車６５２は、差動装置（Ｄｉｆｆ）６５０の歯車６５３と噛み合っている。差動装置６５０には一対のドライブシャフト６５４が接続されている。

　第５実施形態によれば、モータ６０３の付加により、車両の走行性能と燃費を向上させることが可能である。すなわち、エンジン動力に加え、モータ６０３を補助動力として用いることで、エンジン出力を低減することができる。また、リングギヤに外歯を形成し、モータを別軸入力とすることで、既存の変速機の内部構造を大きく変更することなく、車両の電動化を実現することが出来る。また、変速機の入力側にモータ６０３からのトルクを入力することで、モータ６０３が変速機の変速比を利用し、運転領域を拡大することが可能で、車両燃費を向上させることができる。また、車両減速時には前後進切替機構６０１のクラッチ６０５及びブレーキ６０６を開放して、エンジン６０８からの出力を遮断することができる。これにより、エンジンフリクションロスをなくし、回生エネルギー量を増加することが可能である。

　第５実施形態の変形例として、前後進切替機構６０１の入力経路としては、リングギヤ６１２の外周面がスプロケットで形成され、チェーンを介してモータ６０３の出力軸６３０が接続されるようにしてもよい。

　また、別の変形例として、前後進切替機構６０１の入力経路としては、リングギヤ６１２の側面、あるいは変速機６０２の入力軸６１３に配置されるようにしてもよい。

　（第６実施形態）
　本発明の第６実施形態にかかるハイブリッド駆動装置は、自動変速機を有する車両において、前後進切替機構に発進クラッチ機能を付加し、トルクコンバータ又はクラッチといった従来の発進装置を省略し、従来の発進装置のスペースにモータを配置し、ハイブリッド駆動装置とすることで、車両燃費を向上することができる。

　従来、例えば横置き変速機において、モータを変速機の出力軸（例えば、ＣＶＴのセカンダリープーリー軸）に配置しようとする場合、ドライブシャフトと変速機の入力軸（例えば、ＣＶＴのプライマリープーリー軸）との軸間に配置しなければならない為、径方向の制約が大きかった。また、変速機の出力軸にモータを配置する場合には、減速機構とセットにして配置する必要があった。

　本発明の第６実施形態では、そのような制約を緩和することができて、限られたスペースでハイブリッド駆動装置を実現することができるものである。

　図１８は、第６実施形態にかかるハイブリッド駆動装置の概略構成図である。図１９は、第６実施形態にかかるハイブリッド駆動装置の動力経路ブロック図である。

　第６実施形態のハイブリッド駆動装置は、図１８及び図１９に示すように、前後進切替機構７０１と、変速機７０２と、変速機７０２の出力軸７０３に歯車７０４を介して接続されるモータ７０５とで構成されている。モータ７０５は、エンジン７０６と変速機７０２との間の同軸上に配置されている。

　前後進切替機構７０１は、図１６と同様に、摩擦クラッチと、摩擦ブレーキと、遊星歯車とで構成されている。

　遊星歯車は、サンギヤと、サンギヤと噛み合うピニオンギヤと、ピニオンギヤと噛み合うリングギヤとで構成されている。

　エンジン７０６からの入力、すなわち、エンジン７０６の出力軸７０８は、遊星歯車のサンギヤに入力されている。

　摩擦クラッチは、サンギヤとピニオンギヤとに接続されている。

　摩擦ブレーキは、ピニオンギヤに接続されている。

　リングギヤは、変速機７０２の入力軸７０７に接続されている。

　摩擦クラッチとブレーキは、第１実施形態で記載したような車両発進用クラッチの機能を付加した摩擦クラッチとブレーキである。

　変速機７０２の出力軸７０３とモータ７０５との接続にかかる歯車７０４は、一例として、以下のように構成している。

　出力軸７０３には大歯車７３１と小歯車７３２とが固定されている。小歯車７３２は歯車７３３を介して、一対のドライブシャフト７４０と接続される差動装置７３４に接続されている。大歯車７３１は、歯車７３５に噛み合っている。歯車７３５が固定された回転軸７３７は、エンジン７０６の出力軸７０８と同軸に配置され、電動機（モータ）７０５の回転子７０５ａと接続されている。回転軸７３７の貫通穴７３７ａ内には、エンジン７０６の出力軸７０８が回転自在に貫通している。固定子７０５ｂはハイブリッド駆動装置のケース７３９に固定されている。図１９の参照符号７４５は、エンジン捩じり振動ダンパーである。ダンパー７４５は、エンジン７０６のトルクを伝達するとともに捩り振動を吸収及び減衰するためのダンパーである。

　第６実施形態によれば、変速機７０２の入力軸７０７と同軸上にモータ７０５を配置することで、モータ７０５の径方向に対する制約を緩和し、更に変速機７０２の出力軸７０３に対してモータ７０５の回転軸７３７がオフセットした位置にあることを利用し、歯車７０４などでの減速機構を構成することを可能にする。よって、従来の発進装置が配置されていたスペースにモータ７０５を配置することで、限られたスペースでのハイブリッド駆動装置を実現することができる。また、変速機７０２の出力側にモータ７０５を接続することで、変速機損失の影響を受けず、高い伝達効率でモータ７０５を利用することができる。また、モータ７０５の付加により、車両の走行性能と燃費を向上させることが可能である。

　第６実施形態の変形例について、以下に説明する。

　図２０は、第６実施形態の変形例（１）にかかるハイブリッド駆動装置の概略構成図である。図２１は、第６実施形態の変形例（１）及び別の変形例（３）にかかるハイブリッド駆動装置の動力経路ブロック図である。図２１では、第２クラッチ７２２が開放されて第１クラッチ７２１で接続されると、モータ７０５のトルクが、ダンパー７４５と前後進切替機構７０１との間に伝達される。逆に、第１クラッチ７２１が開放されて第２クラッチ７２２で接続されると、モータ７０５のトルクが、変速機７０２と差動装置７３４との間に伝達されることを意味している。

　第６実施形態の１つ目の変形例（１）として、図２０及び図２１に示すように、モータ７０５と前後進切替機構７０１との間でモータ７０５からのトルクを伝達又は遮断する第１クラッチ７２１を備えるとともに、モータ７０５と変速機７０２の出力軸７０３との間でモータ７０５からのトルクを伝達又は遮断する第２クラッチ７２２とを備えるようにしてもよい。

　すなわち、エンジン７０６の出力軸７０８のモータ７０５と前後進切替機構７０１との間に、第１クラッチ７２１を備えている。第１クラッチ７２１のクラッチプレート７２１ｂは、出力軸７０８に、スプラインを介して軸方向に移動自在かつ回転方向に固定的に接続されて一体的に回転する。第１クラッチ７２１のクラッチケース７２１ａは、モータ７０５の回転子７０５ａに接続される回転軸７３７に固定されている。よって、第１クラッチ７２１で、モータ７０５からのトルクを前後進切替機構７０１に対して伝達又は遮断可能としている。

　また、変速機７０２の出力軸７０３には歯車７５０が固定されている。歯車７５０は、第２クラッチ７２２のクラッチケース７２２ａが固定された歯車７５１と噛み合っている。第２クラッチ７２２のクラッチプレート７２２ｂは、第１クラッチ７２１のクラッチカバー７２１ａの外周面に形成されるスプラインに軸方向に移動自在かつ回転方向に固定的に接続されて一体的に回転する。よって、第２クラッチ７２２で、モータ７０５からのトルクを変速機７０２の出力軸７０３に対して伝達又は遮断可能としている。

　この変形例によれば、モータ断接用クラッチとして第１クラッチ７２１及び第２クラッチ７２２を配置することで、走行時においてモータ７０５が不要となる場合には、モータ断接用クラッチでモータ７０５を切り離し、駆動損失を低減することができる。また、図２０の構成では、変速機７０２の入力側にモータ入力経路を設けて第１クラッチ７２１をつなぐことにより、モータ７０５が変速機７０２を介して出力されることになり、モータ７０５の運転領域を拡大することができる。また、車両減速時には、第１クラッチ７２１を開放し、第２クラッチ７２２をつなぎ、前後進切替機構７０１のクラッチ及びブレーキを開放し、エンジン出力軸７０８を遮断する。これにより、エンジンフリクションロスをなくし、回生エネルギー量を増加することが可能である。また、前後進切替機構７０１のクラッチ及びブレーキを開放し、第１クラッチ７２１をつなぎ、第２クラッチ７２２を開放する。これにより、車両停止状態であっても、エンジン動力で回生エネルギーを得ることが可能である。

　また、第１クラッチ７２１と第２クラッチ７２２を同心円状の内外周に配置することで、第１クラッチ７２１と第２クラッチ７２２を軸方向に直列的に配置する事に対し、軸方向長さを短縮することが可能である。

　図２２は、第６実施形態の別の変形例（２）にかかるハイブリッド駆動装置の概略構成図である。変形例（２）として、モータ７０５と変速機７０２の出力軸７０３との間でモータ７０５からのトルクを伝達又は遮断する第２クラッチ７２４のみを備えるようにしてもよい。

　この変形例（２）によれば、モータ断接用クラッチとして第２クラッチ７２４を配置することで、走行時においてモータ７０５が不要となる場合には、モータ断接用クラッチでモータ７０５を切り離し、駆動損失を低減することができる。

　図２３は、第６実施形態の変形例（１）の別の変形例（３）にかかるハイブリッド駆動装置の概略構成図である。変形例（３）として、第１クラッチ７２１をモータ７０５の回転子７０５ａの内周に配置するようにしてもよい。

　この変形例（３）によれば、変形例（１）に対しより省スペースなハイブリッド駆動装置を実現することが可能である。

　図２４は、第６実施形態の変形例（２）の別の変形例（４）にかかるハイブリッド駆動装置の概略構成図である。変形例（４）として、モータ７０５と変速機７０２の出力軸７０３との間でモータ７０５からのトルクを伝達又は遮断する第２クラッチ７２３のみを備えるようにし、さらに第２クラッチ７２３をモータ７０５の回転子７０５ａの内周に配置するようにしてもよい。

　この変形例（４）によれば、変形例（２）に対しより省スペースなハイブリッド駆動装置を実現することが可能である。

　最後に、本発明の様々な態様を記載する。

　本発明の第１態様によれば、
　電機子巻線を有する固定子と、
　前記固定子に対し回転自在に取り付けられ内部に永久磁石を有する回転子と、
　前記固定子と前記回転子とを保持するケースと、
　前記ケースに配置されて、前記回転子の回転数に基づき前記固定子と前記回転子とを前記回転子の回転中心軸沿いに相対的に移動させる積厚可変機構とを備える、永久磁石同期式回転電機を提供する。

　本発明の第２態様によれば、
　前記積厚可変機構は、前記回転子に対し回転自在に接続されて、前記回転子の回転数に基づき前記固定子と前記回転子とを前記回転子の前記回転中心軸沿いに相対的に移動させる押引機構で構成される、第１に記載の永久磁石同期式回転電機を提供する。

　本発明の第３態様によれば、
　前記積厚可変機構は、前記回転子に対して回転自在に接続されて、前記回転子の回転数に基づき前記回転子に回転軸方向沿いの押力を作用させる押力発生機構と、前記回転子の押力発生機構に対して前記回転子を挟んだ反対側に配置されて、前記回転軸方向沿いに作用する前記押力とは反対方向の反力を発生させる反力発生機構とで構成される、第１又は２に記載の永久磁石同期式回転電機を提供する。

　本発明の第４態様によれば、
　前記積厚可変機構は、前記固定子に接続されて、前記固定子を前記回転子の回転軸方向沿いに移動させる、第１～３のいずれか１つに記載の永久磁石同期式回転電機を提供する。

　本発明の第５態様によれば、
　前記第１～４のいずれか１つの態様に記載の永久磁石同期式回転電機と、
　前記積厚可変機構を作動させる際、前記回転電機の出力を瞬時的、断続的に低下させるか又はゼロにさせる制御装置とを備える、永久磁石同期式回転電機駆動システムを提供する。

　本発明の第６態様によれば、
　変速機を有する車両において、差動装置の差動装置軸上に電動機の動力伝達経路が接続されたハイブリッドシステムである、車両用駆動装置を提供する。

　本発明の第７態様によれば、
　前記変速機は、前記車両の前後方向と該変速機の軸が直交する形で配置される、第６の態様に記載の車両用駆動装置を提供する。

　本発明の第８態様によれば、
　前記差動装置軸と前記電動機の前記動力伝達経路とは直交ギヤを用いて接続する、第６の態様に記載の車両用駆動装置を提供する。

　本発明の第９態様によれば、
　前記差動装置軸上への前記電動機の前記動力伝達経路の接続に、前記差動装置軸に配置された歯車と該差動装置軸に平行な軸に配置された歯車とで構成される歯車対で構成される、第６の態様に記載の車両用駆動装置を提供する。

　本発明の第１０態様によれば、
　変速機を有する車両において、車両発進用クラッチの機能を付加した発進機能付前後進切替機構を備える、車両用動力伝達装置を提供する。

　本発明の第１１態様によれば、
　前記発進機能付前後進切替機構は、遊星歯車と、摩擦式クラッチ及び摩擦式ブレーキと、前記摩擦式クラッチ及び前記摩擦式ブレーキを締結制御する制御機構とで構成される、第１０の態様に記載の車両用動力伝達装置を提供する。

　本発明の別の態様によれば、
　前記発進機能付前後進切替機構の前記摩擦式クラッチ及び前記摩擦式ブレーキは、入力側部材と出力側部材とを備えて、前記制御機構の締結制御により前記入力側部材と前記出力側部材とが相対的に接離可能であり、
　発進時に、前記入力側部材と前記出力側部材とが離れた開放状態から、前記入力側部材と前記出力側部材とが相対的にスリップしながら接触するスリップ状態を経て、前記入力側部材と前記出力側部材とが相対的に接触する締結状態に移動するように、前記制御機構で前記摩擦式クラッチ及び前記摩擦式ブレーキを締結制御する、第１０又は１１に記載の車両用動力伝達装置を提供する。

　本発明の第１２態様によれば、
　前記発進機能付前後進切替機構の前記摩擦式クラッチ及び前記摩擦式ブレーキの容量は、発進機能無しの前後進切替機構専用摩擦式クラッチ及び摩擦式ブレーキの容量よりも大きい、第１１の態様に記載の車両用動力伝達装置を提供する。

　本発明の第１３態様によれば、
　前記遊星歯車は、サンギヤ入力とし、リングギヤ出力とする、第１１又は１２の態様に記載の車両用動力伝達装置を提供する。

　本発明の第１４態様によれば、
　前記遊星歯車は、リングギヤ入力とし、サンギヤ出力とする、第１１又は１２の態様に記載の車両用動力伝達装置を提供する。

　本発明の第１５態様によれば、
　前記摩擦式クラッチは、前記遊星歯車のピニオンキャリアとサンギヤとの相対回転を規制する、第１１又は１２の態様に記載の車両用動力伝達装置を提供する。

　本発明の第１６態様によれば、
　前記摩擦式クラッチは、前記遊星歯車のリングギヤとサンギヤとの相対回転を規制する、第１１又は１２の態様に記載の車両用動力伝達装置を提供する。

　本発明の第１７態様によれば、
　前記摩擦式クラッチは、前記遊星歯車のピニオンキャリアとリングギヤとの相対回転を規制する、第１１又は１２の態様に記載の車両用動力伝達装置を提供する。

　本発明の第１８態様によれば、
　前記摩擦式ブレーキは、前記遊星歯車のピニオンキャリアと前記変速機の固定端の相対回転を規制する、第１１又は１２の態様に記載の車両用動力伝達装置を提供する。

　本発明の第１９態様によれば、
　車両駆動の動力源である内燃機関と、
　変速機と、
　前記内燃機関のトルクを変速機に伝達する捩り振動ダンパーと、
　前記内燃機関及び前記捩り振動ダンパーと、前記変速機との間に配置された、第１０～１８のいずれか１つの態様に記載の車両用動力伝達装置の前記発進機能付前後進切替機構とを備える、車両用動力伝達システムを提供する。

　本発明の第２０態様によれば、
　前記内燃機関及び前記発進機能付前後進切替機構の下流側に配置した電動機をさらに付加して、ハイブリッドシステムを構成する、第１９の態様に記載の車両用動力伝達システムを提供する。

　本発明の第２１態様によれば、
　前記変速機は、平行軸歯車対で構成される、第１９又は２０の態様に記載の車両用動力伝達システムを提供する。

　本発明の第２２態様によれば、
　前記変速機は、複数の遊星歯車で構成される、第１９又は２０の態様に記載の車両用動力伝達システムを提供する。

　本発明の第２３態様によれば、
　前記変速機は、対向するシーブ面の距離を調整可能な１対のプーリと、前記１対のプーリに架け渡された帯状部材とによって構成される、第１９又は２０の態様に記載の車両用動力伝達システムを提供する。

　本発明の第２４態様によれば、
　ラビニヨ式遊星歯車と摩擦式クラッチ及び摩擦式ブレーキで構成され、該ラビニヨ式遊星歯車に対して二系統の入力経路と一系統の出力経路とを設け、該二系統の入力を各々調整することにより、一系統の出力を無段階に調整できる、車両用駆動装置を提供する。

　本発明の第２５態様によれば、
　前記ラビニヨ式遊星歯車は、第１サンギヤと、第２サンギヤと、第１ピニオンギヤと、第２ピニオンギヤと、リングギヤとを備えて構成される、第２４の態様に記載の車両用駆動装置を提供する。

　本発明の第２６態様によれば、
　前記第１サンギヤは、同一のピニオンキャリアで規制された前記第２ピニオンギヤと前記第１ピニオンギヤと噛み合い、前記第２サンギヤは、前記第１ピニオンギヤと噛み合うとともに、前記第１ピニオンギヤと前記リングギヤとが噛み合う、第２５の態様に記載の車両用駆動装置を提供する。

　本発明の第２７態様によれば、
　前記二系統の入力経路は、第１の入力経路が前記第２サンギヤに接続され、第２の入力経路が前記第１サンギヤに接続され、かつ前記一系統の出力経路が、前記リングギヤに接続される、第２５又は２６の態様に記載の車両用駆動装置を提供する。

　本発明の第２８態様によれば、
　前記二系統の入力経路は、第１の入力経路が内燃機関と、第２の入力経路が電動機とそれぞれ接続される、第２４～２７のいずれか１つの態様に記載の車両用駆動装置を提供する。

　本発明の第２９態様によれば、
　前記二系統の入力経路は、第１の入力経路が電動機と、第２の入力経路が内燃機関とそれぞれ接続される、第２７の態様に記載の車両用駆動装置を提供する。

　本発明の第３０態様によれば、
　前記二系統の入力経路は、第１の入力経路が第１の電動機と、第２の入力経路が第２の電動機とそれぞれ接続される、第２４～２７のいずれか１つの態様に記載の車両用駆動装置を提供する。

　本発明の第３１態様によれば、
　前記摩擦式クラッチは、前記第１サンギヤと前記第２サンギヤ、前記ピニオンキャリア、前記リングギヤとのうち、いずれか２つの要素の間の相対回転を規制し、前記摩擦式ブレーキは前記ピニオンキャリアと固定端の相対回転を規制する、第２６の態様に記載の車両用駆動装置を提供する。

　本発明の第３２態様によれば、
　前後進切替機構と、変速機と、前記前後進切替機構の出力側に配置された入力経路と、前記入力経路に接続されるモータとで構成される、ハイブリッド駆動装置を提供する。

　本発明の第３３態様によれば、
　前記前後進切替機構は、摩擦クラッチと、摩擦ブレーキと、遊星歯車とで構成され、
　前記遊星歯車は、サンギヤと、前記サンギヤと噛み合うピニオンギヤと、前記ピニオンギヤと噛み合うリングギヤとで構成され、
　エンジン入力は、発進装置を経由して前記遊星歯車の前記サンギヤに入力され、
　前記摩擦クラッチは、前記サンギヤと前記ピニオンギヤとに接続され、
　前記摩擦ブレーキは、前記ピニオンギヤに接続され、前記リングギヤは前記変速機の入力軸に接続される、第３２の態様に記載のハイブリッド駆動装置を提供する。

　本発明の第３４態様によれば、
　前記発進装置はトルクコンバータである、第３３の態様に記載のハイブリッド駆動装置を提供する。

　本発明の第３５態様によれば、
　前記遊星歯車の前記リングギヤの外周面に歯車を形成し、前記入力経路とする、第３３の態様に記載のハイブリッド駆動装置を提供する。

　本発明の第３６態様によれば、
　前記入力経路に対して、前記リングギヤの前記外周面の前記歯車と噛み合う歯車を経由して、前記モータの出力軸が接続される、第３５の態様に記載のハイブリッド駆動装置を提供する。

　本発明の第３７態様によれば、
　前記入力経路は、前記リングギヤの外周面がスプロケットで形成され、チェーンを介して前記モータの出力軸が接続されている、第３３の態様に記載のハイブリッド駆動装置を提供する。

　本発明の第３８態様によれば、
　前記入力経路は、前記リングギヤの側面に配置されている、第３３の態様に記載のハイブリッド駆動装置を提供する。

　本発明の第３９態様によれば、
　前記入力経路は、前記変速機の入力軸に配置されている、第３２の態様に記載のハイブリッド駆動装置を提供する。

　本発明の第４０態様によれば、
　前後進切替機構と、変速機と、前記変速機の出力軸に歯車を介して接続されるモータとで構成される、ハイブリッド駆動装置を提供する。

　本発明の第４１態様によれば、
　前記モータは、エンジンと前記変速機との間の同軸上に配置される、第４０の態様に記載のハイブリッド駆動装置を提供する。

　本発明の第４２態様によれば、
　前記前後進切替機構は、摩擦クラッチと、摩擦ブレーキと、遊星歯車とで構成され、
　前記遊星歯車は、サンギヤと、前記サンギヤと噛み合うピニオンギヤと、前記ピニオンギヤと噛み合うリングギヤとで構成され、
　エンジン入力は、前記遊星歯車の前記サンギヤに入力され、
　前記摩擦クラッチは、前記サンギヤと前記ピニオンギヤとに接続され、
　前記摩擦ブレーキは、前記ピニオンギヤに接続され、
　前記リングギヤは、前記変速機の入力軸に接続される、第４１の態様に記載のハイブリッド駆動装置を提供する。

　本発明の第４３態様によれば、
　前記摩擦クラッチと前記ブレーキは、車両発進用クラッチの機能を付加した摩擦クラッチとブレーキである、第４２の態様に記載のハイブリッド駆動装置を提供する。

　本発明の第４４態様によれば、
　前記モータと前記前後進切替機構の間で前記モータからのトルクを伝達又は遮断する第１クラッチを備えるとともに、前記モータと前記変速機の間で前記モータからのトルクを伝達又は遮断する第２クラッチとを備える、第４０～４３のいずれか１つの態様に記載のハイブリッド駆動装置を提供する。

　本発明の第４５態様によれば、
　前記第１クラッチと、前記第２クラッチは、同心円状の内外周に配置される、第４４の態様に記載のハイブリッド駆動装置を提供する。

　本発明の第４６態様によれば、
　前記第１クラッチと、前記第２クラッチは、前記モータと前記前後進切替機構との間の同軸上に配置される、第４４の態様に記載のハイブリッド駆動装置を提供する。

　本発明の第４７態様によれば、
　前記第１クラッチは、前記モータの内周に配置され、前記第２クラッチは、前記モータと、前記前後進切替機構との間の同軸上に配置される、第４４の態様に記載のハイブリッド駆動装置を提供する。

　本発明の第４８態様によれば、
　前記モータと、前記変速機の間で、前記モータからのトルクを伝達又は遮断する第２クラッチを備える、第４０～４３のいずれか１つの態様に記載のハイブリッド駆動装置を提供する。

　本発明の第４９態様によれば、
　前記第２クラッチは、前記モータと、前記前後進切替機構との間の同軸上に配置される、第４８の態様に記載のハイブリッド駆動装置を提供する。

　本発明の第５０態様によれば、
　前記第２クラッチは、前記モータの内周に配置されている、第４８の態様に記載のハイブリッド駆動装置を提供する。

　なお、前記様々な実施形態又は変形例のうちの任意の実施形態又は変形例を適宜組み合わせることにより、それぞれの有する効果を奏するようにすることができる。また、実施形態同士の組み合わせ又は実施例同士の組み合わせ又は実施形態と実施例との組み合わせが可能であると共に、異なる実施形態又は実施例の中の特徴同士の組み合わせも可能である。

　　本発明は、添付図面を参照しながら実施形態に関連して充分に記載されているが、この技術の熟練した人々にとっては種々の変形や修正は明白である。そのような変形や修正は、添付した請求の範囲による本発明の範囲から外れない限りにおいて、その中に含まれると理解されるべきである。

　本発明にかかる車両用動力伝達装置及び車両用動力伝達システムは、従来、別部品で構成されていた発進デバイスと前後進切替機構との機能を１つの装置として統合する事により、スペースの削減要求に応えることができ、限られたスペースであっても、ハイブリッドシステムを構成することが可能であり、小型自動車を始めとする各種車両に有用である。

１　電機子巻線
２　固定子
４　回転子
５　ケース
６　積厚可変機構
８　押力発生機構
９　反力発生機構
１０　制御装置
１４　回転中心軸
２０　積厚可変回転電機
２９１　入力側部材
２９２　出力側部材
３１１　変速機
３１１ａ　シーブ面
３１１ｂ　プーリ
３１１ｃ　帯状部材
３１２　発進機能付前後進切替機構
３１３　遊星歯車
３１４　摩擦式クラッチ
３１５　摩擦式ブレーキ
３１６　制御機構
３１７　サンギヤ
３１９　リングギヤ
３２０　入力軸
３２１　出力軸
３２２　ピニオンキャリア
３２５　変速機の固定端（ケース）
３３０　電動機
３３０ａ　固定子
３３０ｂ　回転子
３３１　エンジン
３３２　ダンパー
３４０　入力側部材
３４１,３４４　ディスク
３４２　出力側部材
３４３, ３４５　ドリブンプレート

Claims (15)

1. 　変速機を有する車両において、車両発進用クラッチの機能を付加した発進機能付前後進切替機構を備える、車両用動力伝達装置。
2. 　前記発進機能付前後進切替機構は、遊星歯車と、摩擦式クラッチ及び摩擦式ブレーキと、前記摩擦式クラッチ及び前記摩擦式ブレーキを締結制御する制御機構とで構成される、請求項１に記載の車両用動力伝達装置。
3. 　前記発進機能付前後進切替機構の前記摩擦式クラッチ及び前記摩擦式ブレーキは、入力側部材と出力側部材とを備えて、前記制御機構の締結制御により前記入力側部材と前記出力側部材とが相対的に接離可能であり、
   　発進時に、前記入力側部材と前記出力側部材とが離れた開放状態から、前記入力側部材と前記出力側部材とが相対的にスリップしながら接触するスリップ状態を経て、前記入力側部材と前記出力側部材とが相対的に接触する締結状態に移動するように、前記制御機構で前記摩擦式クラッチ及び前記摩擦式ブレーキを締結制御する、請求項２に記載の車両用動力伝達装置。
4. 　前記発進機能付前後進切替機構の前記摩擦式クラッチ及び前記摩擦式ブレーキの容量は、発進機能無しの前後進切替機構専用摩擦式クラッチ及び摩擦式ブレーキの容量よりも大きい、請求項２又は３に記載の車両用動力伝達装置。
5. 　前記遊星歯車は、サンギヤ入力とし、リングギヤ出力とする、請求項２～４のいずれか１つに記載の車両用動力伝達装置。
6. 　前記遊星歯車は、リングギヤ入力とし、サンギヤ出力とする、請求項２～４のいずれか１つに記載の車両用動力伝達装置。
7. 　前記摩擦式クラッチは、前記遊星歯車のピニオンキャリアとサンギヤとの相対回転を規制する、請求項２～４のいずれか１つに記載の車両用動力伝達装置。
8. 　前記摩擦式クラッチは、前記遊星歯車のリングギヤとサンギヤとの相対回転を規制する、請求項２～４のいずれか１つに記載の車両用動力伝達装置。
9. 　前記摩擦式クラッチは、前記遊星歯車のピニオンキャリアとリングギヤとの相対回転を規制する、請求項２～４のいずれか１つに記載の車両用動力伝達装置。
10. 　前記摩擦式ブレーキは、前記遊星歯車のピニオンキャリアと前記変速機の固定端の相対回転を規制する、請求項２～４のいずれか１つに記載の車両用動力伝達装置。
11. 　車両駆動の動力源である内燃機関と、
    　変速機と、
    　前記内燃機関のトルクを変速機に伝達する捩り振動ダンパーと、
    　前記内燃機関及び前記捩り振動ダンパーと、前記変速機との間に配置された、請求項１～１０のいずれか１つに記載の車両用動力伝達装置の前記発進機能付前後進切替機構とを備える、車両用動力伝達システム。
12. 　前記内燃機関及び前記発進機能付前後進切替機構の下流側に配置した電動機をさらに付加して、ハイブリッドシステムを構成する、請求項１１に記載の車両用動力伝達システム。
13. 　前記変速機は、平行軸歯車対で構成される、請求項１１又は１２に記載の車両用動力伝達システム。
14. 　前記変速機は、複数の遊星歯車で構成される、請求項１１又は１２に記載の車両用動力伝達システム。
15. 　前記変速機は、対向するシーブ面の距離を調整可能な１対のプーリと、前記１対のプーリに架け渡された帯状部材とによって構成される、請求項１１又は１２に記載の車両用動力伝達システム。

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