(57)【要約】【課題】大型化を抑制した動力伝達装置を提供すること。【解決手段】本発明の動力伝達装置では、ベルト式無段変速機のプライマリプーリまたはセカンダリプーリに駆動力を伝達する電動モータは、磁石を有するロータとコイルと鉄心を有するステータとが軸方向に対向して配置されるアキシャルギャップモータとするとともに、プライマリプーリまたはセカンダリプーリと同軸上に配置し、アキシャルギャップモータの磁石をプライマリプーリまたはセカンダリプーリの側面に取り付けるようにした。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベルトを介してプライマリプーリからの動力をセカンダリプーリに伝達するベルト式無段変速機と、動力源としての電動モータとを有し、前記電動モータの駆動力を前記ベルト式無段変速機のプライマリプーリまたはセカンダリプーリに伝達する動力伝達装置において、
前記電動モータは、磁石を有するロータとコイルと鉄心を有するステータとが軸方向に対向して配置されるアキシャルギャップモータとするとともに、前記プライマリプーリまたはセカンダリプーリと同軸上に配置し、前記アキシャルギャップモータの磁石を前記プライマリプーリまたはセカンダリプーリの側面に取り付ける、
ことを特徴とする動力伝達装置。
【請求項２】
請求項１に記載の動力伝達装置において、
前記プライマリプーリまたはセカンダリプーリの側面に凹部を形成し、前記凹部に前記アキシャルギャップモータの磁石を格納する、
ことを特徴とする動力伝達装置。
【請求項３】
請求項１乃至２のいずれか１項に記載の動力伝達装置において、
前記アキシャルギャップモータのステータを前記ベルト式無段変速機のケースに格納して支持する、
ことを特徴とする動力伝達装置。
【請求項４】
請求項３に記載の動力伝達装置において、
前記ベルト式無段変速機のケースの前記電動モータの格納位置の周囲には、前記電動モータのステータを冷却する冷却液を供給する流路を形成する、
ことを特徴とする動力伝達装置。
【請求項５】
請求項３に記載の動力伝達装置において、
前記ベルト式無段変速機のケースの前記電動モータの格納位置の周囲には、前記電動モータのステータを冷却する冷却液を供給する流路を形成するとともに、前記流路と連通し前記電動モータのステータコイルに冷却液を噴射する噴射孔を形成する、
ことを特徴とする動力伝達装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、動力伝達装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、ベルト式無段変速機の両側に、動力源としてエンジンとラジアルギャップモータを配置する動力伝達装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−０１４３４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１の動力伝達装置では、ラジアルギャップモータを高トルク化しようとすると軸長が長くなってしまい、動力伝達装置が大型化するおそれがある。
【０００５】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたもので、大型化を抑制した動力伝達装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の動力伝達装置では、ベルト式無段変速機のプライマリプーリまたはセカンダリプーリに駆動力を伝達する電動モータは、磁石を有するロータとコイルと鉄心を有するステータとが軸方向に対向して配置されるアキシャルギャップモータとするとともに、プライマリプーリまたはセカンダリプーリと同軸上に配置し、アキシャルギャップモータの磁石をプライマリプーリまたはセカンダリプーリの側面に取り付けるようにした。
【発明の効果】
【０００７】
よって、動力伝達装置の大型化を抑制することできる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施形態1の動力伝達装置の構成図である。
【図２】実施形態1の電動モータ格納部分の拡大断面図である。
【図３】（ａ）は、実施形態1のプライマリプーリに取り付けられた磁石を保持するホルダの側面図で、（ｂ）は、（ａ）のＸ−Ｘの部分断面図である。
【図４】実施形態２の電動モータ格納部分の拡大断面図である。
【図５】（ａ）は、実施形態２のプライマリプーリに取り付けられた磁石を保持するホルダの側面図で、（ｂ）は、（ａ）のＸ−Ｘの部分断面図である。
【図６】実施形態３の動力伝達装置の構成図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
［実施形態１］
図１は、実施形態1の動力伝達装置の構成図である。
【００１０】
[動力伝達装置の構成]
動力伝達装置１００は、動力源としてのエンジン１およびアキシャルギャップモータ（電動モータ）９を有している。
また、エンジン１およびアキシャルギャップモータ９間に、プライマリ軸７に連結するプライマリプーリ６ａおよびセカンダリ軸８に連結するセカンダリプーリ６ｂ、両プーリ６ａ、６ｂ間に掛け渡され連結するベルト６ｃを備えるベルト式無段変速機６が設けられている。
なお、アキシャルギャップモータ９をアルミ製のベルト式無段変速機６のケース６ｄ内に格納して支持するようにした。
これにより、アキシャルギャップモータ９の専用ケースを必要とせず、より大型化を抑制することができる。
【００１１】
プライマリプーリ６ａの一方側（図中右側）には、クラッチ５、ロックアップクラッチ２ａとポンプインペラ２ｂとタービンランナ２ｃから構成されるトルクコンバータ２を介してエンジン１が連結され、プライマリプーリ６ａの他方側（図中左側）には、ベルト式無段変速機６のアルミ製のケース６ｄ内に格納して支持されたアキシャルギャップモータ９が連結されている。
なお、ポンプインペラ２ｂがエンジン１のエンジン出力軸１ａと連結し、タービンランナ２ｃに連結する出力軸２ｄがクラッチ５の一方側部材５ａと連結している。
すなわち、エンジン１の駆動力をポンプインペラ２ｂから作動油を介して、タービンランナ２ｃに伝達するようになっている。
また、ロックアップクラッチ２ａを締結状態にすると、エンジン１の駆動力はポンプインペラ２ｂから直接、タービンランナ２ｃに伝達するようになっている。
【００１２】
アキシャルギャップモータ９は、プライマリ軸７を介してベルト式無段変速機６のプライマリプーリ６ａに駆動力を伝達している。
また、プライマリ軸７と平行となるセカンダリプーリ６ｂのセカンダリ軸８には、減速機構１０が連結されている。この減速機構１０には、不図示の一対のアクスル軸を介して一対の駆動輪１１が連結されている。
【００１３】
トルクコンバータ２とプライマリプーリ６ａとの間に設けられたクラッチ５は、解放状態と締結状態とに切り換えることができる。
前述したように、クラッチ５の一方側部材５ａはタービンランナ２ｃと連結する出力軸２ｄと連結し、クラッチ５の他方側部材５ｂは、プライマリ軸７と連結している。
クラッチ５を解放状態に切り換えることにより、プライマリプーリ６ａとエンジン１とを切り離すことが可能となる。
これにより、走行モードをＥＶモードに設定することができ、エンジン１を停止させてアキシャルギャップモータ９の駆動力のみを各駆動輪１１に伝達することが可能となる。
【００１４】
一方、クラッチ５を締結状態に切り換えることにより、プライマリプーリ６ａとエンジン１とを接続することが可能となる。これにより、走行モードをＨＥＶモードに設定することができ、アキシャルギャップモータ９およびエンジン１の駆動力を各駆動輪１１に伝達することが可能となる。
【００１５】
ベルト式無段変速機６、トルクコンバータ２、クラッチ５等の油圧系に対して作動油を給排するために、メカオイルポンプ４の回転軸４ａに固定されたスプロケット３ａとポンプインペラ２ｂに固定されたスプロケット３ｂと両スプロケット３ａ、３ｂを連結するチェーン３ｃから構成されるチェーン機構３を介して、エンジン１にて駆動されるトロコイドポンプ等よりなるメカオイルポンプ４が設けられている。
そして、メカオイルポンプ４から吐出された作動油は、ベルト式無段変速機６、トルクコンバータ２、クラッチ５等に供給される。
【００１６】
図２は、実施形態1の電動モータ格納部分の拡大断面図であり、図３（ａ）は、実施形態1のプライマリプーリに取り付けられた磁石を保持するホルダの側面図で、図３（ｂ）は、図３（ａ）のＸ−Ｘの部分断面図である。
【００１７】
[電動モータの構成]
アキシャルギャップモータ９の鉄心９ｄ１とコイル９ｄ２から構成されるステータ９ｄは、アルミ製のベルト式無段変速機６のケース６ｄに格納され支持されている。
なお、ステータ９ｄの中心にはプライマリ軸７が貫通し、ベアリング１４を介してプライマリ軸７を回転自在に支持している。
また、プライマリ軸７は、その両端部を一対のベアリング１２により、アルミ製のベルト式無段変速機６のケース６ｄに回転自在に支持されている。
【００１８】
ステータ９ｄの鉄心９ｄ１の一方側（図中左側）には、プライマリ軸７に固定されたロータ９ａが、スラストベアリング１３を介して、アルミ製のベルト式無段変速機６のケース６ｄに回転自在に支持されている。
なお、ロータ９ａのステータ９ｄの鉄心９ｄ１と対向する側面には、磁石９ｂ１を保持するホルダ９ｃ１が接着剤により取り付けられている。
【００１９】
ステータ９ｄの鉄心９ｄ１の他方側（図中右側）には、プライマリプーリ６ａが配置されている。
なお、プライマリプーリ６ａの鉄心９ｄ１と対向する側面には、磁石９ｂ２を保持するホルダ９ｃ２が接着剤により取り付けられている。
アキシャルギャップモータ９は、薄型化しても、ステータ９ｄと両磁石９ｂ１、９ｂ２の対向する面積が変わらないので、高トルクの維持が可能である。
これにより、アキシャルギャップモータ９の高トルクを維持したまま薄型化ができるので、動力伝達装置の大型化を抑制することできる。
【００２０】
また、熱を発生するステータ９ｄを冷却するために、ステータ９ｄの格納位置の周囲のアルミ製のベルト式無段変速機６のケース６ｄに、不図示のオイルクーラにより冷却された作動油あるいはラジエターで冷却された冷却水が循環する冷却用の流路Ａを形成している。
これにより、熱伝導率が高いアルミ製のケース６ｄを介して、空冷効果も期待することができ、効率的にステータ９ｄを冷却することができる。
【００２１】
次に、作用効果を説明する。
実施形態１の動力伝達装置１００の作用効果を以下に列挙する。
（１）電動モータとして、アキシャルギャップモータ９を使用するようにした。
よって、アキシャルギャップモータ９は、薄型化しても、ステータ９ｄと磁石９ｂ１の対向する面積が変わらないので、高トルクの維持が可能となり、動力伝達装置の大型化を抑制することできる。
【００２２】
（２）アキシャルギャップモータ９をアルミ製のベルト式無段変速機６のケース６ｄ内に格納して支持するようにした。
よって、アキシャルギャップモータ９の専用ケースを必要とせず、より大型化を抑制することができる。
【００２３】
（３）ベルト式無段変速機６のアルミ製のケース６ｄに不図示のオイルクーラにより冷却された作動油あるいはラジエターで冷却された冷却水が循環する冷却用の流路Ａを形成するようにした。
よって、熱伝導率が高いアルミ製のケース６ｄを介して、空冷効果も期待することができ、効率的にステータ９ｄを冷却することができる。
【００２４】
〔実施形態２〕
図４は、実施形態２の電動モータ格納部分の拡大断面図であり、図５（ａ）は、実施形態２のプライマリプーリに取り付けられた磁石を保持するホルダの側面図で、図５（ｂ）は、図５（ａ）のＸ−Ｘの部分断面図である。
【００２５】
実施形態１とは異なり、磁石９ｂ２を保持するホルダ９ｃ２がプライマリプーリ６ａの鉄心９ｄ１と対向する側面に形成された凹部６ｅに格納され、接着剤により取り付けられている。
これにより、プライマリプーリ６ａをステータ９ｄにより近づけることができるので、より動力伝達装置の大型化を抑制することできる。
また、実施形態1の循環する冷却用の流路Ａに代えて、不図示のオイルクーラにより冷却された作動油が供給される噴射孔Ｂ１を備える冷却用の流路Ｂを形成している。
すなわち、冷却された作動油を、噴射孔Ｂ１から直接ステータ９ｄに噴射するようにしている。
これにより、直接ステータ９ｄを冷却できるので、冷却効率を向上することができる。
その他の構成は実施形態１と同じであるため、実施形態１と共通する部分については実施形態２と同じ符号を付して、説明を省略する。
【００２６】
次に、作用効果を説明する。
実施形態２の動力伝達装置１００の作用効果を以下に列挙する。
（１）電動モータとして、アキシャルギャップモータ９を使用するようにした。
よって、アキシャルギャップモータ９は、薄型化しても、ステータ９ｄと磁石９ｂ１の対向する面積が変わらないので、高トルクの維持が可能となり、動力伝達装置の大型化を抑制することできる。
【００２７】
（２）アキシャルギャップモータ９をアルミ製のベルト式無段変速機６のケース６ｄ内に格納して支持するようにした。
よって、アキシャルギャップモータ９の専用ケースを必要とせず、より大型化を抑制することができる。
【００２８】
（３）プライマリプーリ６ａの鉄心９ｄ１と対向する側面に形成された凹部６ｅに磁石９ｂ２を保持するホルダ９ｃ２を格納し、接着剤により取り付けるようにした。
よって、プライマリプーリ６ａをステータ９ｄにより近づけることができるので、より動力伝達装置の大型化を抑制することできる。
【００２９】
（４）不図示のオイルクーラにより冷却された作動油が供給される噴射孔Ｂ１を備える冷却用の流路Ｂを形成し、冷却された作動油を、噴射孔Ｂ１から直接ステータ９ｄに噴射するようにした。
よって、直接ステータ９ｄを冷却できるので、冷却効率を向上することができる。
【００３０】
〔実施形態３〕
図６は、実施形態３の動力伝達装置の構成図である。
【００３１】
実施形態１、２とは異なり、アキシャルギャップモータ９をセカンダリプーリ６ｂと同軸上に配置し、アキシャルギャップモータ９の磁石９ｂ２をセカンダリプーリ６ｂの側面に取り付けている。
なお、アキシャルギャップモータ９の磁石９ｂ２のセカンダリプーリ６ｂの側面への取付け方は、実施形態1、２のどちらを使用してもよい。
さらに、ステータ９ｄの冷却用の流路についても、実施形態1、２のどちらを使用してもよい。
これにより、コースト状態での回生モード時に、ベルト式無段変速機６を介さずに、減速時の運動エネルギをアキシャルギャップモータ９に伝達することができるので、ベルト式無段変速機６のベルト６ｃの伝達効率分のエネルギーロスを回避し、減速時の運動エネルギをアキシャルギャップモータ９で電力として回生することができる。
その他の構成は実施形態１、２と同じであるため、実施形態１、２と共通する部分については実施形態１、２と同じ符号を付して、説明を省略する。
【００３２】
次に、作用効果を説明する。
実施形態３の動力伝達装置１００においては、実施形態１、２の作用効果に加え、以下に列挙する作用効果を奏する。
【００３３】
（１）アキシャルギャップモータ９をセカンダリプーリ６ｂと同軸上に配置し、アキシャルギャップモータ９の磁石９ｂ２をセカンダリプーリ６ｂの側面に取り付けるようにした。
よって、コースト状態での回生モード時に、ベルト式無段変速機６を介さずに、減速時の運動エネルギをアキシャルギャップモータ９に伝達することができるので、ベルト式無段変速機６のベルト６ｃの伝達効率分のエネルギーロスを回避し、減速時の運動エネルギをアキシャルギャップモータ９で電力として回生することができる。
【００３４】
［他の実施形態］
以上、本発明を実施するための形態を実施形態に基づいて説明したが、本発明の具体的な構成は実施形態に示した構成に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても本発明に含まれる。
【符号の説明】
【００３５】
６      ベルト式無段変速機
６ａ    プライマリプーリ（ロータ）
６ｂ    セカンダリプーリ（ロータ）
６ｃ    ベルト
６ｄ    ケース
６ｅ    凹部
９      アキシャルギャップモータ（電動モータ）
９ａ    ロータ
９ｂ１  磁石
９ｂ２  磁石
９ｃ１  ホルダ
９ｃ２  ホルダ
９ｄ    ステータ
９ｄ１  鉄心
９ｄ２  コイル
Ａ      流路
Ｂ      流路
Ｂ１    噴射孔
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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