特許 7540091 ハイブリッド駆動装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-08-16

(45)【発行日】2024-08-26

(54)【発明の名称】ハイブリッド駆動装置

(51)【国際特許分類】

   F16H 3/085 20060101AFI20240819BHJP

   B60K 6/48 20071001ALI20240819BHJP

   B60K 6/36 20071001ALI20240819BHJP

   B60K 6/40 20071001ALI20240819BHJP

   B60K 6/547 20071001ALI20240819BHJP

【ＦＩ】

F16H3/085

B60K6/48 ZHV

B60K6/36

B60K6/40

B60K6/547

【請求項の数】 7

(21)【出願番号】P 2023532584

(86)(22)【出願日】2021-10-06

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2023-12-06

(86)【国際出願番号】 EP2021077569

(87)【国際公開番号】W WO2022111895

(87)【国際公開日】2022-06-02

【審査請求日】2023-07-12

(31)【優先権主張番号】102020007307.7

(32)【優先日】2020-11-30

(33)【優先権主張国・地域又は機関】DE

(73)【特許権者】

【識別番号】598051819

【氏名又は名称】メルセデス・ベンツ グループ アクチェンゲゼルシャフト

【氏名又は名称原語表記】Ｍｅｒｃｅｄｅｓ－Ｂｅｎｚ Ｇｒｏｕｐ ＡＧ

【住所又は居所原語表記】Ｍｅｒｃｅｄｅｓｓｔｒａｓｓｅ １２０，７０３７２ Ｓｔｕｔｔｇａｒｔ，Ｇｅｒｍａｎｙ

(74)【代理人】

【識別番号】100101856

【弁理士】

【氏名又は名称】赤澤 日出夫

(72)【発明者】

【氏名】ハーン，ピーター

(72)【発明者】

【氏名】ギット，カーステン

【審査官】畔津 圭介

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１４－０６９７２７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－２０１１１６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－２４０６２４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－１８８０３１（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１６／００８９９６８（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ１６Ｈ ３／０８５

Ｂ６０Ｋ ６／４８

Ｂ６０Ｋ ６／３６

Ｂ６０Ｋ ６／４０

Ｂ６０Ｋ ６／５４７

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

内燃機関（２）、電気機械（３）および変速装置を備えるハイブリッド駆動装置（１０１、１０２）であって、
前記変速装置は、入力軸（５）および少なくとも１つの第１の副軸（Ｖ１）および第２の副軸（Ｖ２）を有し、
前記内燃機関（２）は、分離クラッチ（４）を介して入力軸（５）に直接連結可能であり、
前記入力軸（５）と同軸上に配置されている歯車（Ｚ１、Ｚ３、Ｚ５、Ｚ７、Ｚ９、Ｚ１１）をそれぞれ１つ備える６つの切替え可能な歯車ペア、すなわち第１の歯車ペア（ＲＰ１）、第２の歯車ペア（ＲＰ２）、第３の歯車ペア（ＲＰ３）、第４の歯車ペア（ＲＰ４）、第５の歯車ペア（ＲＰ５）および第６の歯車ペア（ＲＰ６）が設けられており、
前記第１の歯車ペア（ＲＰ１）は、遊び歯車として形成されている、前記入力軸（５）と同軸上に配置されている第１の歯車（Ｚ１）を有しており、
軸方向（ａ）に見て、前記第１の切替え可能な歯車ペア（ＲＰ１）、前記第２の切替え可能な歯車ペア（ＲＰ２）、前記第３の切替え可能な歯車ペア（ＲＰ３）、前記第４の切替え可能な歯車ペア（ＲＰ４）、前記第５の切替え可能な歯車ペア（ＲＰ５）、前記第６の切替え可能な歯車ペア（ＲＰ６）、出力歯車列（ＡＥ）の順に配置されているハイブリッド駆動装置（１０１、１０２）において、
前記第１の歯車ペア（ＲＰ１）は、遊び歯車として形成されている、前記第１の副軸（Ｖ１）と同軸上に配置されている第２の歯車（Ｚ２）を有しており、
前記電気機械（３）は、前記第１の歯車ペア（ＲＰ１）に接続されていることで、トルクを前記電気機械（３）から前記第１の歯車ペア（ＲＰ１）を介して前記変速装置に伝達できるようになっており、
前記第２の歯車ペア（ＲＰ２）は前記入力軸（５）と同軸上に配置されている第３の歯車（Ｚ３）および前記第２の副軸（Ｖ２）と同軸上に配置されている第４の歯車（Ｚ４）を含み、前記第３の歯車ペア（ＲＰ３）は前記入力軸（５）と同軸上に配置されている第５の歯車（Ｚ５）および前記第２の副軸（Ｖ２）と同軸上に配置されている第６の歯車（Ｚ６）を含み、前記第４の歯車ペア（ＲＰ４）は前記入力軸（５）と同軸上に配置されている第７の歯車（Ｚ７）および前記第１の副軸（Ｖ１）と同軸上に配置されている第８の歯車（Ｚ８）を含み、前記第５の歯車ペア（ＲＰ５）は前記入力軸（５）と同軸上に配置されている第９の歯車（Ｚ９）および前記第２の副軸（Ｖ２）と同軸上に配置されている第１０の歯車（Ｚ１０）を含み、前記第６の歯車ペア（ＲＰ６）は前記入力軸（５）と同軸上に配置されている第１１の歯車（Ｚ１１）および前記第１の副軸（Ｖ１）と同軸上に配置されている第１２の歯車（Ｚ１２）を含むことを特徴とするハイブリッド駆動装置（１０１、１０２）。

【請求項2】

前記第１の歯車ペア（ＲＰ１）は、軸方向（ａ）に前記分離クラッチ（４）から見て最後の歯車列（ＲＥ１）に配置されていることを特徴とする、請求項１に記載のハイブリッド駆動装置（１０１、１０２）。

【請求項3】

前記電気機械（３）は、軸方向に前記分離クラッチ（４）に重なって配置されていることを特徴とする、請求項１または２に記載のハイブリッド駆動装置（１０１、１０２）。

【請求項4】

第１の切替え要素列（ＳＥ１）は、前記第１の副軸（Ｖ１）と同軸上に配置されている少なくとも１つの第３の切替え要素（Ｓ３）と、前記入力軸（５）と同軸上に配置されている第１の切替え要素（Ｓ１）とを含み、
第２の切替え要素列（ＳＥ２）は、前記第２の副軸（Ｖ２）と同軸上に配置されている少なくとも１つの第５の切替え要素（Ｓ５）と、前記第１の副軸（Ｖ１）と同軸上に配置されている第６の切替え要素（Ｓ６）とを含み、
前記第１の切替え要素（Ｓ１）は前記第１の歯車（Ｚ１）と前記入力軸（５）とを一体回転可能に接続するために設けられており、
前記第３の切替え要素（Ｓ３）は前記第２の歯車（Ｚ２）と前記第１の副軸（Ｖ１）とを一体回転可能に接続するために設けられており、
前記第５の切替え要素（Ｓ５）は前記第１０の歯車（Ｚ１０）と前記第２の副軸（Ｚ２）とを一体回転可能に接続するために設けられており、
前記第６の切替え要素（Ｓ６）は前記第８の歯車（Ｚ８）と前記第１の副軸（Ｖ１）とを一体回転可能に接続するために設けられていることを特徴とする、請求項１から３のいずれか一項に記載のハイブリッド駆動装置（１０１、１０２）。

【請求項5】

第４の切替え要素（Ｓ４）は前記第６の歯車（Ｚ６）と前記第２の副軸（Ｖ２）とを一体回転可能に接続するために設けられており、第７の切替え要素（Ｓ７）は前記第１２の歯車（Ｚ１２）と前記第１の副軸（Ｖ１）とを一体回転可能に接続するために設けられていることを特徴とする、請求項４に記載のハイブリッド駆動装置（１０１、１０２）。

【請求項6】

前記第４の切替え要素（Ｓ４）および前記第５の切替え要素（Ｓ５）、ならびに前記第６の切替え要素（Ｓ６）および前記第７の切替え要素（Ｓ７）は、それぞれ共通のスライドスリーブを持つ切替え要素として形成されていることを特徴とする、請求項５に記載のハイブリッド駆動装置（１０１、１０２）。

【請求項7】

前記分離クラッチ（４）は、軸方向に前記少なくとも２つの副軸（Ｖ１、Ｖ２）上の少なくとも２つの出力歯車（７、８）に重ねて配置されていることを特徴とする、請求項１から６のいずれか一項に記載のハイブリッド駆動装置（１０１、１０２）。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、請求項１の前提部に詳しく定義された種類による、内燃機関、電気機械、変速装置を備えるハイブリッド駆動装置に関する。

【0002】

ハイブリッド駆動装置は、特に特許文献１、特許文献２、特許文献３、特許文献４、特許文献５から周知である。

【0003】

さらに、例えば特許文献６では、電気機械が変速装置の入力軸に接続されるが、内燃機関の反対にある分離クラッチ側に接続可能であり（一般にＰ２接続とも呼ばれる）、また出力軸として機能する副軸にも接続可能である（Ｐ３接続とも呼ばれる）ようなハイブリッド駆動装置が説明されている。このとき、この構成は、４つの個々のギアについて４つの歯車列を有している。電気機械は入力軸上の２つの遊び歯車に接続されており、これらは副軸上のもう１つの遊び歯車と共に歯車ペアを形成している。従って、この電気機械は、上述のような形で、変速装置の入力軸またはその副軸、あるいは出力軸に選択的に連結可能である。
同様のハイブリッド駆動装置は、特許文献７、特許文献８、特許文献９によって示されている。

【0004】

ここでは、特に軸方向、すなわち入力軸または変速装置の入力軸の回転軸に沿って延びる方向も比較的大きな構成になっている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】独国特許発明第１０２０１２００９４８４号明細書

【文献】仏国特許出願公開第２８５９４１号明細書

【文献】独国特許発明第１０２０１７１１２８６８号明細書

【文献】米国特許出願公開第２０１７／０３０５２５８号明細書

【文献】独国特許出願公開第１０２０１６０１３４７７号明細書

【文献】独国特許出願公開第１０２０１３２１００１３号明細書

【文献】米国特許第５７９９５３６号明細書

【文献】特開２００２－０３１１９８号公報

【文献】欧州特許出願公開第２９０２２３６号明細書

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

従って、本発明の課題は、特に軸方向にも非常にコンパクトに構成され、さらにハイブリッドモードにおいて動力伝達を完全に遮断することなく切替え可能である改善されたハイブリッド駆動装置を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明に基づき、この課題は、請求項１の特徴、およびここでは特に請求項１の特徴部に記載の特徴を持つハイブリッド駆動装置によって解決される。本発明のハイブリッド駆動装置の有利な実施形態および発展形態は、これに従属する従属請求項から明らかである。

【0008】

ハイブリッド駆動装置は、内燃機関の他に電気機械ならびに変速装置を備えている。変速装置は、１本の入力軸および少なくとも２本の副軸を備えている。このとき、切替え可能な６つの歯車ペアが設けられ、それぞれの歯車ペアは、入力軸と同軸上に配置されている１つの歯車を有している。このとき、本発明の文脈における歯車ペアとは、噛合している２つの歯車であると理解され、一方は入力軸と同軸上に、他方は副軸の一方と同軸上に配置されている。歯車ペアの２つの歯車は、入力軸の回転軸に対して垂直である歯車列に配置されている。

【0009】

さらに、ここでは常に入力軸の回転軸に関係している軸方向に見て、第１の切替え可能な歯車ペア、第１の切替え要素列、第２の切替え可能な歯車ペア、第３の切替え可能な歯車ペア、第４の切替え可能な歯車ペア、第２の切替え要素列、第５の切替え可能な歯車ペア、第６の切替え可能な歯車ペア、出力歯車列の順に配置されている。

【0010】

このハイブリッド駆動装置では、第１の歯車ペアが２つの遊び歯車を含み、そのうちの１つは入力軸上にある。前述の２つの遊び歯車のうち２番目の遊び歯車は、本発明に基づき、第１の副軸上に配置されている。さらに、本発明に基づき、電気機械はこの第１の歯車ペアに接続されていることで、トルクを電気機械から第１の歯車ペアを介して変速装置に伝達できるようになっている。この場合、２つの遊び歯車による第１の歯車ペアの実施形態により、Ｐ２接続とＰ３接続の両方が可能である。

【0011】

さらに、本発明に基づき、第２の歯車ペアは入力軸と同軸上に配置されている第３の歯車および第２の副軸と同軸上に配置されている第４の歯車を含み、第３の歯車ペアは入力軸と同軸上に配置されている第５の歯車および第２の副軸と同軸上に配置されている第６の歯車を含み、第４の歯車ペアは入力軸と同軸上に配置されている第７の歯車および第１の副軸と同軸上に配置されている第８の歯車を含み、第５の歯車ペアは入力軸と同軸上に配置されている第９の歯車および第２の副軸と同軸上に配置されている第１０の歯車を含み、第６の歯車ペアは入力軸と同軸上に配置されている第１１の歯車および第１の副軸と同軸上に配置されている第１２の歯車を含むように設けられている。

【0012】

このとき、切替え要素とは、歯車ペアの遊び歯車を、これを支持する軸に一体回転可能に接続するために設けられている装置であると理解され、この切替え要素は少なくとも１つのスライドスリーブおよびドッグクラッチ、ならびに有利な実施形態ではさらに同期装置を備えている。隣接する、互いに同軸上に配置された２つの切替え要素は、有利には１つの同じスライドスリーブを共有することができる。このとき、切替え要素列は入力軸の回転軸に対して垂直に配置され、少なくとも２つの切替え要素と交差する列であり、少なくとも２つの切替え要素が相異なる軸と同軸上に配置されており、これらの軸は、入力軸、第１の副軸、第２の副軸であると理解される。

【0013】

従って、切替え要素列は切替え要素を「含む」という表現は、この切替え要素列はこの切替え要素の少なくとも一部と交差していることを意味している。これと同様に、出力歯車列は入力軸の回転軸に対して垂直に配置されている列であり、この列には副軸上に一体回転可能に配置された出力歯車が含まれている。このとき、本発明の意味における一体回転可能とは、そのように接続された互いに同軸上に配置された要素が、同じ角速度または回転速度で回転することを意味している。

【0014】

遊び歯車、あるいは「軸上の遊び歯車」という表現は、その軸と同軸上に配置され、かつその軸に対して回転可能に配置されている歯車であると理解される。遊び歯車は、通常、切替え要素によってその軸と一体回転可能に接続することができる。固定歯車、あるいは「軸上の固定歯車」という表現は、以下では、その軸と同軸上に配置され、かつその軸と恒久的に一体回転可能に接続されている歯車であると理解される。

【0015】

本発明に基づくハイブリッド駆動装置は、特に軸方向に非常にコンパクトな構造を実現することができる。特殊な歯車セット構成により、このことは非常に低コストで可能である。さらに、簡単な構造でありながら、切替え時には完全な機能と高い快適性が提供され、特に動力伝達を遮断することなく切替え可能である。

【0016】

このとき、本発明の極めて好都合な発展形態によれば、第１の歯車ペアは、入力軸に沿って、分離クラッチから見て最後の歯車列に配置されている。

【0017】

本発明の非常に有利な発展形態によれば、さらに、電気機械は軸方向に分離クラッチの上に重なっている。本発明の意味において重なっている配置とは、上述の要素が同じ軸方向の列と交差している、あるいは軸方向に同じ軸方向の列の中に突き出していることを意味する。従って、上述の要素は軸方向に少なくとも部分的に重なっている。軸方向の列とは、入力軸の回転軸上に垂直な列であると理解される。

【0018】

このとき、本発明に基づくハイブリッド駆動装置は、好ましくは内燃機関を始動開始可能な分離クラッチならびに特に機械的後退ギアを省略することができる。これにより、分離クラッチの直径は相応に小さく設計することが可能になるため、この分離クラッチを、場所をとらないように電気機械に重ねて配置し、極めて好都合な発展形態によれば、これに加えて少なくとも２つの副軸上の少なくとも２つの出力歯車に重ねて配置することができる。

【0019】

この変形例およびここで特に最後に言及した２つの実施形態の組み合わせにより、さらにコンパクトな構造が確保される。

【0020】

従って、本発明に基づくハイブリッド駆動装置を搭載したハイブリッド車において、この装置は、電気だけで駆動される別の車軸と一緒に、ハイブリッド駆動装置によって駆動される車軸を駆動するために使用することが可能である。発進プロセスならびに後退走行は、１つの電気機械または２つの電気機械、すなわち本発明に基づくハイブリッド駆動装置の電気機械と電気だけで駆動される別の車軸の電気機械とを使って、電気だけで実現することが可能である。変速装置内の切替えは、内燃機関または内燃機関と電気機械とによる駆動の場合、Ｐ３接続の電気機械が、切替え中に回転数とトルクを相応に補正または支援することにより、負荷を中断することなく行うことができる。

【0021】

本発明のもう１つの非常に好都合な実施形態によれば、補足的に、第１の切替え要素列は、第１の副軸と同軸上に配置されている少なくとも１つの第３の切替え要素と、入力軸と同軸上に配置されている第１の切替え要素とを含み、第２の切替え要素列は、第２の副軸と同軸上に配置されている少なくとも１つの第５の切替え要素と、第１の副軸と同軸上に配置されている第６の切替え要素とを含むように構成されている。

【0022】

この実施形態のさらなる有利な補足として、さらに、第１の切替え要素は第１の歯車と入力軸を一体回転可能に接続するために設けられており、第３の切替え要素は第２の歯車と第１の副軸を一体回転可能に接続するために設けられており、第４の切替え要素は第６の歯車と第２の副軸を一体回転可能に接続するために設けられており、第５の切替え要素は第１０の歯車と第２の副軸を一体回転可能に接続するために設けられており、第６の切替え要素は第８の歯車と第１の副軸を一体回転可能に接続するために設けられており、第７の切替え要素は第１２の歯車と第２の副軸を一体回転可能に接続するために設けられているようにすることも可能である。

【0023】

好ましくは、このとき、第４の切替え要素および第５の切替え要素、ならびに第６の切替え要素および第７の切替え要素は、それぞれ共通のスライドスリーブを持つ切替え要素として形成されていてよい。これにより、変速装置の構造がさらに有利に、コンパクトになる。

【0024】

本発明に基づくハブリッド駆動装置の非常に好都合な実施形態は、さらに、第１の歯車ペア、第２の歯車ペア、第３の歯車ペア、第６の歯車ペアがそれぞれ１つの純粋な歯車列を形成するように設けることもできる。このとき、純粋な歯車列とは、入力軸の回転軸上に垂直な列であって、歯車ペアだけに交差し、切替え要素には交差しない列であると理解される。また、このことはコンパクトな実施形態にも貢献する。

【0025】

本発明に基づくハイブリッド駆動装置のさらなる有利な実施形態および発展形態は、以下に図を使って詳しく示されている実施例からも明らかである。

【図面の簡単な説明】

【0026】

【図1】本発明に基づくハイブリッド駆動装置の第１の可能な変形例を示す図である。

【図2】本発明に基づくハイブリッド駆動装置の第２の可能な変形例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0027】

両方の図においては、それぞれ１つのハイブリッド駆動装置１０１、１０２が、本発明に基づく可能な構造で図示されている。歯車セット配置図は、その中に取り付けられている変速装置を示すために用いるものであり、縮尺に従ったものと理解するべきではなく、またすべての構成部品が、示されている図面上にあるわけではない。ここでは、図示されているコンポーネントの規模も、実際の構造に対応している必要はない。

【0028】

図１はハイブリッド駆動装置１０１の第１の変形例を示し、内燃機関２を備える一方で、電気機械３も備えている。内燃機関２は、分離クラッチ４を介して、ハイブリッド駆動装置１０１の変速装置の入力軸５に直接接続されている。このとき、この直接接続は、内燃機関２のクランクシャフトと分離クラッチ４との間にオプションで回転振動を除去および／または減衰するための装置６、例えばダブルマスフライホイールを含んでいてもよく、従ってここでの「直接」とは、内燃機関２のクランクシャフトと分離クラッチ４との間に、例えばクラッチや伝動装置など、その他の伝動要素が配置されていないというように理解しなければならない。

【0029】

入力軸５の回転軸の軸方向ａに、分離クラッチ４から見て６つの歯車ペア、すなわち第１の歯車ペアＲＰ１、第２の歯車ペアＲＰ２、第３の歯車ペアＲＰ３、第４の歯車ペアＲＰ４、第５の歯車ペアＲＰ５、第６の歯車ＲＰ６が、それぞれ属する１つの歯車列、すなわち第１の歯車列ＲＥ１から第６の歯車列ＲＥ６の中で続いている。このとき、入力軸５とそれぞれ同軸上に配置されている６つの歯車、すなわち第６の歯車ペアＲＰ６に属する第１１の歯車Ｚ１１、第５の歯車ペアＲＰ５に属する第９の歯車Ｚ９、第４の歯車ペアＲＰ４に属する第７の歯車Ｚ７、第３の歯車ペアＲＰ３に属する第５の歯車Ｚ５、第２の歯車ペアＲＰ２に属する第３の歯車Ｚ３、第１の歯車ペアＲＰ１に属する第１の歯車Ｚ１のうち、分離クラッチ４の方向から見て最初の４つの歯車Ｚ１１、Ｚ９、Ｚ７、Ｚ５は、それぞれ固定歯車として入力軸５上に形成されており、一方、最後の２つの歯車Ｚ３およびＺ１は遊び歯車として形成されている。２つの切替え要素、すなわち第１の歯車Ｚ１の第１の切替え要素Ｓ１および第３の歯車Ｚ３の第２の切替え要素Ｓ２０１により、第１の歯車Ｚ１と第３の歯車Ｚ３は、それぞれ一体回転可能に入力軸５に接続することができる。このとき、２つの切替え要素Ｓ１、Ｓ２０１は、これらが共通のスライドスリーブを使用できるように配置され、組み合わされている。

【0030】

それぞれ入力軸５に平行に、２本の副軸、すなわち第１の副軸Ｖ１および第２の副軸Ｖ２が配置されている。第１の出力歯車７は、第１の副軸Ｖ１と同軸上に配置され、一体回転可能にこれに接続されている。第２の出力歯車８は、第２の副軸Ｖ２と同軸上に配置され、一体回転可能にこれに接続されている。出力歯車７、８は、有利にはその他の中間の伝動要素なしで、ここでは図示されていない差動歯車（すなわち差動装置の入力歯車）に噛み合っている。この場合、有利には、出力歯車７、８は共通の出力歯車列ＡＥに分離クラッチ４と共に配置されている。出力歯車列ＡＥは、軸方向ａに対して垂直に配置されており、２つの出力歯車７、８と分離クラッチ４の両方と交差している。

【0031】

このとき、第１の歯車ペアＲＰ１は、分離クラッチ４から軸方向ａに見て最後の歯車ペアＲＰ１であり、従ってこの方向に見て最後の歯車列ＲＥ１に配置されている。この列は、遊び歯車として入力軸５上に形成されている第１の歯車Ｚ１と、同様に遊び歯車として形成され、第１の副軸Ｖ１と同軸上に配置されている第２の歯車Ｚ２とを含んでいる。第１の歯車Ｚ１は、すでに言及したように、第１の切替え要素Ｓ１によって一体回転可能に入力軸５と接続可能であり、第２の歯車Ｚ２は、第３の切替え要素Ｓ３によって第１の副軸Ｖ１と一体回転可能に接続可能である。電気機械３の接続は、電気機械３の回転子軸１０と一体回転可能に接続されているピニオン９を介して第１の歯車ペアＲＰ１で行われる。そのために、ピニオン９は、図１に破線で示されているように、第１の歯車ペアＲＰ１の第２の歯車Ｚ２と噛み合っている。代替として、ピニオン９は第１の歯車Ｚ１と噛み合っていてもよい（図示されていない）。有利には、ピニオン９とそれぞれの遊び歯車との間に、さらに１つの中間歯車または中間軸が配置されている。

【0032】

これにより、電気機械３のトルクを変速装置に伝達することができる。このとき、切替え要素Ｓ１、Ｓ３の位置に応じて、いわゆるＰ２接続を実現することができ、この場合、電気機械３は、ピニオン９、第１の副軸Ｖ１上で自由回転する第１の歯車ペアＲＰ１の遊び歯車Ｚ２、および第１の切替え要素Ｓ１によって入力軸５と一体回転可能に連結されている第１の歯車Ｚ１を介して、入力軸５に、詳細には分離クラッチ４の内燃機関２とは反対側に作用する。次に出力は、変速装置内の切替え位置に応じて、第１の副軸Ｖ１とその出力歯車７または第２の副軸Ｖ２との出力歯車８を介して行われる。

【0033】

この代替として、本構造は、いわゆる電気機械３のＰ３接続に切り替えることが可能であり、ここでは、切替え要素Ｓ１が開いており、それに応じて遊び歯車Ｚ１が入力軸５上で回転し、次に第１の歯車ペアＰＲ１の第２の歯車Ｚ２が第３の切替え要素Ｓ３によって第１の副軸Ｖ１と一体回転可能に連結されている場合、第１の副軸Ｖ１およびその出力歯車７が電気機械３によって直接に駆動される。

【0034】

変速装置をニュートラルに切り替えることにより（どの遊び歯車も連結されていない）、電気機械３は例えば内燃機関２を始動させることができ、または内燃機関２は電気機械３を発電機として駆動する。

【0035】

このとき、電気機械３は、軸方向ａに分離クラッチ４に重なって、従って特に副軸Ｖ１、Ｖ２の出力歯車７、８にも重なって配置されている。軸方向ａに分離クラッチ４から見て最後の歯車列ＲＥ１への電気機械３の接続、同時に電気機械と分離クラッチ４との軸方向の重なり、すなわち分離クラッチ４および特に出力歯車７、８の共通の出力歯車列ＡＥの中への突出により、極めてコンパクトな構造が保証される。

【0036】

軸方向ａに、今度は歯車ペアＲＰ１を持つ歯車列ＲＥ１から分離クラッチ４の方向に見て、入力軸５上で同様に遊び歯車として形成されている第３の歯車Ｚ３を持つ第２の歯車ペアＲＰ２が、第１の歯車ペアＲＰ１の上に続いている。この第３の歯車は、第２の切替え要素Ｓ２０１によって、第１の歯車Ｚ１と同様に切替え可能であり、有利には切替え要素Ｓ１およびＳ２０１は共通のスライドスリーブと共に形成することができるため、ここでは一種の二重切替え要素が生じており、これにより取付けスペースおよび特にコストが軽減される。第４の歯車Ｚ４は、第２の歯車ペアＲＰ２の別の歯車として用いられ、固定歯車として第２の副軸Ｖ２上に形成されている。図１ではこの第２の歯車ペアＲＰ２の右横に第３の歯車ペアＲＰ３が続き、ここでは第５の歯車Ｚ５が固定歯車として入力軸５上に形成され、第６の歯車Ｚ６が遊び歯車として第２の副軸Ｖ２上に形成されている。その横の第４の歯車列ＲＥ４には、第４の歯車ペアＲＰ４が配置されている。第７の歯車Ｚ７は固定歯車として入力軸５上に形成されており、この第４の歯車ペアＲＰ４の第８の歯車Ｚ８は遊び歯車として第１の副軸Ｖ１上に形成されている。

【0037】

次に、第５の歯車ペアＲＰ５は、第５の歯車列ＲＥ５に形成されている。この歯車ペアは、第１０の歯車Ｚ１０である遊び歯車が副軸２上に形成され、第９の歯車Ｚ９である固定歯車が入力軸５上に形成されている。第４の歯車列ＲＥ４が、出力歯車として働く第８の歯車Ｚ８を第１の副軸Ｖ１上に有することにより、第２の副軸Ｖ２上に十分なスペースができるため、第３の歯車ペアＲＰ３の第６の歯車Ｚ６のための第４の切替え要素Ｓ４と、第５の歯車ペアＲＰ５の出力歯車である第１０の歯車Ｚ１０のための第５の切替え要素Ｓ５とを並べて配置することができ、これにより、これらの２つの切替え要素Ｓ４、Ｓ５も共通のスライドスリーブによって二重切替え要素として実現することが可能となる。第６の歯車列ＲＥ６にある第６の歯車ペアＲＰ６は、固定歯車である第１１の歯車Ｚ１１が入力軸５上に配置され、遊び歯車である第１２の歯車Ｚ１２は第１の副軸Ｖ１上に配置されている。次に、この列に属している切替え要素、すなわち第７の切替え要素Ｓ７は、第４の歯車ペアＲＰ４のための第６の切替え要素Ｓ６の隣に位置決めすることができ、従ってこの歯車ペアも、第２の副軸Ｖ２の方に移動している第５の歯車ペアＲＰ５によってできた取付けスペースの中に配置されている。ここでも、２つの切替え要素Ｓ６、Ｓ７は、共通のスライドスリーブによって二重切替え要素の形で形成することが可能である。次に、この第６の歯車列ＲＥ６には、すでに述べた出力歯車列ＡＥが続き、この列には副軸Ｖ１、Ｖ２の少なくとも２つの出力歯車７、８があり、好ましくは、ここに図示されているように、分離クラッチ４も相応に配置されている。電気機械３は、同じく軸方向ａにこの出力歯車列ＡＥの上に重なっている。

【0038】

また、第１の歯車列ＲＥ１と第２の歯車列ＲＥ２との間には、第１の副軸Ｖ１と同軸上に配置されている第３の切替え要素Ｓ３および入力軸５と同軸上に配置されている第１の切替え要素Ｓ１を持つ第１の切替え要素列ＳＥ１がある。第２の切替え要素列ＳＥ２は、第４の歯車列ＲＥ４と第５の歯車列ＲＥ５との間にあり、第５の切替え要素Ｓ５ならびに第６の切替え要素Ｓ６を含んでいるが、第４の切替え要素Ｓ４と第７の切替え要素Ｓ７がそれぞれ第４の歯車列ＲＥ４または第５の歯車列ＲＥ５の中に配置されている。

【0039】

「切替え要素列」という用語は、軸方向ａに対して垂直に配置されており、この列に属する、またはこの列に「含まれる」切替え要素と交差している列を意味している。

【0040】

この場合、ハイブリッド駆動装置１０１の変速装置は、有利には、機械的後退ギアのない６速変速装置として利用されるように形成することができる。従って、特に後退走行は電気機械３によって行われる。この電気機械を内燃機関を始動するためにも使用することで、相応に小さな分離クラッチ４を用いることができ、この場合、分離クラッチは内燃機関を始動可能である必要はない。従って、この分離クラッチは、図１に示されているように、出力歯車列ＡＥの副軸Ｖ１、Ｖ２の出力歯車７、８と一緒に配置できるように小型化することが可能である。

【0041】

ここでは、第４の歯車ペアＲＰ４および第５の歯車ペアＲＰ５を介して交互に変速装置の１速または２速が生じるように変速比が構成されていてよい。次に、第１の歯車ペアＲＰ１は３速を実現するために用いられ、第３の歯車ペアＲＰ３ならびに第６の歯車ペアＲＰ６は４速、５速または６速を実現するために使用することができ、５速または６速の実現には、さらに第２の歯車ペアＲＰ２も適宜追加的に使用される。

【0042】

「ギア（速）」という用語は、設定可能な変速段階を意味し、変速比は１速から６速の順に連続的に減少する。

【0043】

説明されているこの実施形態の具体例は、１速が第５の歯車ペアＲＰ５によって実現され、２速が第４の歯車ペアＲＰ４によって実現され、３速が第１の歯車ペアＲＰ１によって実現され、４速が第６の歯車ペアＲＰ６によって実現され、５速が第３の歯車ペアＲＰ３によって実現され、６速が第２の歯車ペアＲＰ２によって実現されるように設けることもできるであろう。

【0044】

この代替として、図１による実施形態におけるハイブリッド駆動装置の構成によって、第１の歯車列ＲＥ１を使って４速も実現し、第２の歯車列ＲＥ２を使って交互に２速または６速を実現し、これに応じて第４の歯車列ＲＥ４および同様に第５の歯車列ＲＥ５を使って交互に１速、２速または３速を実現することができる。次に、第３および第６の歯車列ＲＥ３、ＲＥ６によって交互に残りのギアを実現することができる。ここでの具体的な実施例は、特に、１速が第５の歯車ペアＲＰ５によって実現され、２速が第４の歯車ペアＲＰ４によって実現され、３速が第３の歯車ペアＲＰ３によって実現され、４速が第１の歯車ペアＲＰ１によって実現されるように形成できるであろう。次に、５速は第６の歯車ペアＲＰ６によって実現でき、これに応じて６速は第２の歯車ペアＲＰ２によって実現できるであろう。

【0045】

図２には、ハイブリッド駆動装置１０２の代替の変形例が示されている。違いは、第２の切替え要素Ｓ２０１が入力軸５から第２の副軸Ｖ２に変更されていることである。第２の歯車ペアＲＰ２は、歯車ペアＲＰ３からＲＰ６と同様に、固定歯車を第３の歯車Ｚ３として入力軸５上に有している。第４の歯車Ｚ４は、第２の副軸Ｖ２上にある遊び歯車であり、この遊び歯車は第２の切替え要素２０２を介して第２の副軸Ｖ２と選択的に一体回転可能に接続、または解放されてよい。第２の副軸Ｖ２へ「移行した」この第２の切替え要素Ｓ２０２は、ハイブリッド駆動装置１０２のこの実施形態では、第１の切替え要素Ｓ１および第３の切替え要素Ｓ３に追加して、第１の切替え要素列ＳＥ１に移行しているため、構造はさらにコンパクトになる。ハイブリッド駆動装置１０２のその他の構造は、前述の図ですでに説明したハイブリッド駆動装置１０１の構造と同様である。

【0046】

このとき、第４および第５の歯車列ＲＥ４、ＲＥ５を交互に１速と２速のために使用し、第１の歯車列ＲＥ１を３速のために使用し、第２の歯車列ＲＥ２を２速または４速のために使用し、第３の歯車列ＲＥ３を、第６の歯車列ＲＥ６と同様に、交互に４速、５速または６速のために使用するように設けることができる。この構成の場合、具体例として、１速が第５の歯車ペアＲＰ５によって実現され、２速が第４の歯車ペアＲＰ４によって実現され、３速が第１の歯車ペアＲＰ１によって実現され、４速が第２の歯車ペアＲＰ２によって実現され、５速が第３の歯車ペアＲＰ３によって実現され、６速が第６の歯車ペアＲＰ６によって実現されるようにできるであろう。

【0047】

ハイブリッド駆動装置１０２の別の変形例は、第４の歯車列ＲＥ４および第５の歯車列ＲＥ５によって交互に１速、２速および／または３速を実現し、これに応じて次に第２の歯車列ＲＥ２によって交互に３速または５速を実現し、第１の歯車列ＲＥ１によって４速を実現するように設けることもできるであろう。次に、第３および第６の歯車列ＲＥ３、ＲＥ６によって交互に残りのギアを実現することができる。ここでは、具体的な実施例として、１速が第５の歯車列ＲＥ５、すなわち第５の歯車ペアＲＰ５によって実現され、２速が第４の歯車ペアＲＰ４によって実現され、３速が第３の歯車ペアＲＰ３によって実現され、４速が第１の歯車ペアＲＰ１によって実現され、５速が第２の歯車ペアＲＰ２によって実現され、６速が第６の歯車ペアＲＰ６によって実現されるようにできるであろう。

【0048】

この場合、図１および２によるハイブリッド駆動装置１０１、１０２のすべての変形例は、機械的後退ギアなしで６速を実現することが可能である。ハイブリッド駆動装置１０１、１０２は、好ましくは車両の第１の駆動軸を駆動するために使用され、この車両では、第２の駆動軸が電気だけで駆動されている。従って、この車両は原則的にさらなる駆動軸または非駆動軸を備えることも可能であるが、車両としては２本の車軸を設ける構造が一般的である。しかしながら、そのようなハイブリッド車両はハイブリッド駆動装置１０１、１０２の好ましい使用目的ではあるが、唯一の使用目的ではない。

【図1】

【図2】