駆動装置
【課題】コーンリング式ＣＶＴは、トラクション用オイルを介在した状態でリングを介して動力伝達するので、その伝達トルク容量が比較的小さい。
【解決手段】エンジン出力軸５４に連結する入力軸６の回転を、入力歯車１７及び中間歯車１９を介してコーンリング式ＣＶＴ３の入力側摩擦車２２に増速、反転して伝達する。コーンリング式ＣＶＴ３の出力側摩擦車２３の回転を、出力歯車４４、カウンタ軸４７に設けた歯車４９，５０及びデフマウント歯車４１を介して同方向に減速して伝達する。
【解決手段】エンジン出力軸５４に連結する入力軸６の回転を、入力歯車１７及び中間歯車１９を介してコーンリング式ＣＶＴ３の入力側摩擦車２２に増速、反転して伝達する。コーンリング式ＣＶＴ３の出力側摩擦車２３の回転を、出力歯車４４、カウンタ軸４７に設けた歯車４９，５０及びデフマウント歯車４１を介して同方向に減速して伝達する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンの出力を円錐摩擦車リング式無段変速装置（以下コーンリング式ＣＶＴという）を介して出力部に伝達する駆動装置に係り、駆動源として上記エンジンの外に電気モータを備えるハイブリッド駆動装置に用いて好適である。
【背景技術】
【０００２】
従来、エンジン及び電気モータを駆動源として、該駆動源の動力をコーンリング式ＣＶＴを介してディファレンシャル装置に伝達するハイブリッド駆動装置が提案されている（特許文献１参照）。コーンリング式ＣＶＴは、互いに平行な軸線上に配置された円錐形状の入力側摩擦車（プライマリコーン）及び出力側摩擦車（セカンダリコーン）と、鋼製のリングと、を備え、上記プライマリコーンとセカンダリコーンとがその大径側と小径側が逆になるように配置されると共に、いずれか一方のコーン（例えばプライマリコーン）を囲むように対向する両コーンの傾斜面に接触するように上記リングを配置して、該リングを軸方向に移動することにより上記両コーンの接触位置を変更して無段に変速する。
【０００３】
前記ハイブリッド駆動装置は、上記プライマリコーンと同軸状に配置されかつ該プライマリコーンと一体に回転する入力軸に、エンジン出力軸からの動力を伝達すると共に、電気モータからの動力をギヤ列を介して伝達している。そして、セカンダリコーンと同軸状の出力軸にピニオンギヤを設け、該ピニオンギヤとディファレンシャルマウントギヤを噛合して、ディファレンシャル装置に出力している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】国際公開公報ＷＯ２０１１／０３３７１９号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前記コーンリング式ＣＶＴは、トラクション用オイルを介在した状態で、比較的幅狭のリングを介してプライマリ及びセカンダリコーンを接触するため、伝達トルク容量が比較的小さい。
【０００６】
そこで、本発明は、駆動装置全体で、上記コーンリング式ＣＶＴに作用する伝達トルクを低減して、駆動装置全体で必要トルクを伝達し得るものでありながら、上述した課題を解決した駆動装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、エンジン出力軸（５４）に連結する入力軸（６）と、
互いに平行な軸線（ｌ−ｌ）（ｎ−ｎ）上に配置されかつ大径側と小径側とが逆になるように配置された円錐形状の入力側摩擦車（２２）及び出力側摩擦車（２３）と、これら両摩擦車の一方を囲むようにして前記両摩擦車の対向する傾斜面に挟持されるリング（２５）と、を有し、該リングと前記両摩擦車の接触部にトラクション用オイルを介在した状態で前記リングを軸方向に移動することにより無段に変速する円錐摩擦車リング式無段変速装置（コーンリング式ＣＶＴ）（３）と、
ディファレンシャル装置（５）と、を備えてなる駆動装置（１）において、
前記入力軸（６）と前記入力側摩擦車（２２）との間に、前記入力軸の回転を増速しかつ回転方向を反転して前記入力側摩擦車（２２）に伝達する第１のギヤ伝動装置（７ａ）を介在し、
前記出力側摩擦車（２３）と前記ディファレンシャル装置（５）との間に、前記出力側摩擦車の回転を減速しかつ回転方向を同方向に維持して前記ディファレンシャル装置に伝達する第２のギヤ伝動装置（７ａ）を介在してなる、
ことを特徴とする駆動装置にある。
【０００８】
なお、本発明において、ギヤ（gear）は、歯車（toothed gear）及びスプロケット（sprocket，鎖歯車）を含み、噛合による回転伝達手段を意味し、従ってギヤ伝動装置は、該噛合回転伝達手段による伝動装置を意味する。
【０００９】
好ましくは、前記第１のギヤ伝動装置（７ａ）は、前記入力軸（６）に設けられた入力歯車（１７）と、前記入力側摩擦車（２２）と同軸状にかつ一体的に回転するように設けられた中間歯車（１９）とを有し、これら入力歯車及び中間歯車を互いに噛合してなり、
前記第２のギヤ伝動装置（７ｂ）は、前記出力側摩擦車（２３）と同軸状にかつ一体的に回転するように設けられた出力歯車（４４）と、前記ディファレンシャル装置（５）に設けられたデフマウント歯車（４１）と、前記出力歯車（４４）及び前記デフマウント歯車（４１）にそれぞれ噛合する歯車（４９，５０）を有するカウンタ軸と、からなる。
【００１０】
駆動源として、エンジンの外に電気モータ（２）を備え、ハイブリッド駆動装置として適用する場合、
該電気モータ（２）の出力軸（８）に一体に歯車（１６）を設け、該歯車（１６）を前記入力軸（６）に設けられた歯車（１７）に噛合してなる。
【００１１】
例えば図３を参照して、軸方向から視た側面視において、ケース（１１）内に、前記ディファレンシャル装置（５）及び前記デフマウント歯車（４１）と、前記電気モータ（２）及びその出力軸（８）に設けた前記歯車（１６）とを下方部分に並べて配置し、
前記入力側摩擦車（２２）及びそれと同軸状の前記中間歯車（１９）と、前記出力側摩擦車（２３）及びそれと同軸状の前記出力歯車（４４）を上方部分に並べて配置し、
前記中間歯車（１９）及び前記電気モータの前記出力軸に設けた歯車（１６）の上下方向間部分に、前記入力歯車（１７）を配置すると共に、前記出力歯車（４４）及び前記デフマウント歯車（４１）の上下方向間部分に、前記歯車（４９，５０）を有する前記カウンタ軸（４７）を配置してなる。
【００１２】
例えば図２を参照して、前記駆動装置は、前記円錐摩擦車リング式無段変速装置（３）を収納しかつ前記トラクション用オイルを封入した第１の空間（Ａ）と、前記第１及び第２のギヤ伝動装置（７ａ）（７ｂ）を収納しかつ潤滑用オイルを封入した第２の空間（Ｂ）とを有し、これら第１の空間と第２の空間とを油密状に区画したケース（１１）を備える。
【００１３】
なお、上記カッコ内の符号は、図面と対照するためのものであるが、これにより特許請求の範囲記載の構成に何等影響を及ぼすものではない。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１に係る本発明によると、エンジン出力軸に連結する入力軸の回転を、第１のギヤ伝動装置を介して増速して円錐摩擦車リング式無段変速装置（コーンリング式ＣＶＴ）に伝達するので、該コーンリング式ＣＶＴに作用するトルクは小さくなり、該コーンリング式ＣＶＴの伝達トルク容量内に納めることができ、トラクション用オイルを介在した状態での動力伝達を正確かつ確実に行うことができる。
【００１５】
上記コーンリング式ＣＶＴからの出力回転は、第２のギヤ伝動装置により減速して、かつ上記増速に際して反転した回転を、出力側摩擦車と同方向にしてディファレンシャル装置に伝達されるので、駆動装置全体では、所定のトルク及び回転数を、所定の回転方向で出力することができる。
【００１６】
請求項２に係る本発明によると、第１のギヤ伝動装置は、入力軸に設けられた入力歯車と、入力側摩擦車と同軸状の中間歯車とからなり、これら両歯車を噛合して反転した回転を伝達するので、コンパクトで簡単な構成により所定の増速比を得ることができる。また、第２のギヤ伝動装置は、カウンタ軸に設けた歯車を介して、出力歯車の回転をデフマウント歯車に伝達するので、出力歯車とデフマウント歯車は同方向回転となり、上記第１のギヤ伝動装置により反転した回転を正方向回転に戻すことができるものでありながら、カウンタ軸により、簡単でコンパクトな構成で所定の減速比を得ることができ、デフマウント歯車を大径なものを用いなくても足りる。これらが相俟って、駆動装置は、全体で所定寸法内に納まり、車輌搭載性を確保できると共に、剛性及び耐久性を有する信頼性の高い構造とすることができる。
【００１７】
請求項３に係る本発明によると、電気モータを備え、該電気モータの出力軸に設けた歯車を前記入力軸に設けた入力歯車に噛合して、ハイブリッド駆動装置として適用することができ、上記入力歯車は、提案した従来の技術のアイドラ歯車が配置されている部分であり、該従来の技術を大きな設計変更することなく、コーンリング式ＣＶＴの伝達トルク容量に対応したハイブリッド駆動装置を得ることができる。
【００１８】
請求項４に係る本発明によると、側面視において、ケースの下方部分に、ディファレンシャル装置及び電気モータを配置したので、ディファレンシャル装置及び電気モータを、ケース下部に溜った潤滑用オイルにより充分に潤滑及び冷却することができる。
【００１９】
ケース上方部分に位置する中間歯車及び出力歯車は、デフマウント歯車及び電気モータの出力軸歯車によりかき上げられる潤滑用オイルが、上下方向間部分に位置するカウンタ軸の歯車及び入力歯車を介して供給され、第１及び第２のギヤ伝動装置の各歯車を潤滑することができる。
【００２０】
また、ケース下方部分にディファレンシャル装置及び電気モータが並んで配置され、ケース上方部分にコーンリング式ＣＶＴの入力側摩擦車及び出力側摩擦車が並んで配置され、これら上下方向の間部分に入力歯車及びカウンタ軸の歯車が配置されるので、ハイブリッド駆動装置全体でコンパクトにまとめられたレイアウトになる。
【００２１】
請求項５に係る本発明によると、コーンリング式ＣＶＴを収納した第１の空間にトラクション用オイルを封入し、第１及び第２のギヤ伝動装置を収納した第２の空間に潤滑用オイルを封入したので、コーンリング式ＣＶＴは、早期に摩耗することなく所望のトルクを伝達すると共に素早くかつ滑らかな変速が可能であり、また第１及び第２のギヤ伝動装置は、潤滑用オイルを介在して大きな動力損を生じることなく確実に動力伝達し、これらが相俟って高い伝動効率でかつ滑らかに動力伝達することができ、かつ耐久性を有する信頼性の高い駆動装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明に係るハイブリッド駆動装置を示す概略図。
【図２】本発明を適用したハイブリッド駆動装置を示す展開断面図。
【図３】その軸方向からみた側面図。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
図面に沿って、本発明を適用したハイブリッド駆動装置を説明する。ハイブリッド駆動装置１は、図１及び図２に示すように、電気モータ２と、円錐摩擦車リング式無段変速装置（コーンリング式ＣＶＴ）３と、出力部材を構成するディファレンシャル装置５と、図示しないエンジンの出力軸５４とクラッチ４を介して連結する入力軸６と、ギヤ伝動装置７とを有する。上記各装置及び軸は、２個のケース部材９，１０を合せて構成されるケース１１に収納されており、かつ該ケース１１は、隔壁１２により第１の空間Ａと第２の空間Ｂとに油密状に区画されている。
【００２４】
電気モータ２は、第１のケース部材９に固定されたステータ２ａと出力軸８に設けられたロータ２ｂとを有し、出力軸８は、一方側端部が第１のケース部材９にベアリング１３を介して回転自在に支持されていると共に他方側端部が第２のケース部材１０にベアリング１５を介して回転自在に支持される。出力軸８の一方側にはピニオンからなる出力歯車１６が形成されている。前記入力軸６は、その先端に比較的大径の入力歯車１７が設けられ、該入力歯車１７の両端部にベアリング２０，２１を介して隔壁１２及び第２のケース部材１０に回転自在に支持されており、該ケース部材１０を貫通してエンジン出力軸５４方向に延びている。前記入力側摩擦車２２と同軸状でかつスプラインＳにより一体に回転する中間歯車１９が第２のケース部材１０にベアリング４６を介して回転自在に支持されている。
【００２５】
上記入力歯車１７は、上記電気モータ出力歯車１６及び中間歯車１９に噛合しており、第１のギヤ伝動装置７ａを構成している。従って、入力軸６からの回転は、入力歯車１７及び中間歯車１９を介して反転して入力側摩擦車２２に伝達され、この際入力歯車１７が大径で中間歯車が小径からなるので、所定のギヤ比により増速されて伝達される。電気モータ２からの回転は、出力歯車１６、アイドラギヤとして機能する入力歯車１７及び中間歯車１９を介して同方向回転として入力側摩擦車２２に伝達される。本実施の形態は、ハイブリッド駆動装置１からなるため、電気モータ２を備えているが、エンジンのみで駆動するものに適用する場合、電気モータ２及びその出力歯車１６が省かれる。この場合、第１のギヤ伝動装置７ａは、入力歯車１７及び中間歯車１９のみからなる。なお、該第１のギヤ伝動装置７ａを歯車により構成したが、チェーン等の他の伝動装置でもよい。
【００２６】
コーンリング式ＣＶＴ３は、入力側である円錐形状の（一方の円錐形）摩擦車２２と、出力側である同じく円錐形状の（他方の円錐形）摩擦車２３と、金属製のリング２５とからなる。前記両摩擦車２２，２３は、互いに平行な軸線ｌ−ｌ，ｎ−ｎ上に配置されかつ大径側と小径側が軸方向に逆になるように配置されており、上記リング２５が、これら両摩擦車２２，２３の対向する傾斜面に挟持されるようにかつ両摩擦車のいずれか一方例えば入力側摩擦車２２を取囲むように配置されている。両摩擦車の少なくとも一方には大きなスラスト力が作用しており、上記リング２５は上記スラスト力に基づく比較的大きな挟圧力により挟持されている。具体的には、出力側摩擦車２３と無段変速装置出力軸２４との間には軸方向で対向する面にボールを介在した傾斜カム機構からなる軸力付与手段２８（図１参照）が形成されており、該軸力付与手段（カム機構）２８は、出力側摩擦車２３に、伝達トルクに応じた矢印Ｄ方向のスラスト力が発生し、該スラスト力に対抗する方向に支持されている入力側摩擦車２２との間でリング２５に大きな挟圧力が生じる。なお、該軸力付与手段２８の詳細は、本出願人によるＷＯ２０１０／０７３５５７Ａ１号公報に開示されている。
【００２７】
入力側摩擦車２２は、その一方側（大径側）端部がローラベアリング２６を介して第１のケース部材９に支持されると共に、その他方側（小径側）端部がテーパードローラベアリング２７を介して隔壁１２に支持されている。出力側摩擦車２３は、その一方側（小径側）端部がローラ（ラジアル）ベアリング２９を介して第１のケース部材９に支持されると共に、その他方側（大径側）端部がローラ（ラジアル）ベアリング３０を介して隔壁１２に支持されている。該出力側摩擦車２３に上述した矢印Ｄ方向のスラスト力を付与した出力軸２４は、その他方側端がテーパードローラベアリング３１を介して第２のケース部材１０に支持されている。入力側摩擦車２２の他方側端部は、ベアリング２７のインナレースを段部及びナット３２により挟持されており、該入力側摩擦車２２にリング２５を介して作用する出力側摩擦車２３からのスラスト力が、上記テーパードローラベアリング２７により担持される。一方、出力軸２４には、出力側摩擦車２３に作用するスラスト力の反力が反矢印Ｄ方向に作用し、該スラスト反力が上記テーパードローラベアリング３１により担持される。
【００２８】
上記リング２５は、変速操作手段により軸方向に移動して、入力側摩擦車２２及び出力側摩擦車２３の接触位置を変更して、コーンリング式ＣＶＴ３の回転比を無段に変速する。上記伝達トルクに応じたスラスト力Ｄは、上記両テーパードローラベアリング２７，３１を介して一体的なケース１１内にて互いに打消され油圧等の外力としての平衡力を必要としない。
【００２９】
ディファレンシャル装置５はデフケース３３を有しており、該デフケース３３は、その一方側端部が第１のケース部材９にベアリング３５を介して支持されていると共に他方側端部が第２のケース部材１０にベアリング３６を介して支持されている。該デフケース３３の内部には軸方向に直交するシャフトが取付けられており、該シャフトにデフキャリヤとなるベベルギヤ３７，３７が係合されており、また左右のアクスル軸（出力部）３９ｌ，３９ｒが支持され、これらアクスル軸に上記デフキャリヤと噛合するベベルギヤ４０，４０が固定されている。更に、上記デフケース３３の外部には大径のデフマウント歯車４１が取付けられている。
【００３０】
前記無段変速装置出力軸２４とディファレンシャル装置５との間には、一端部をベアリング４５を介して隔壁１２に支持され、他端部をベアリング４６を介して第２のケース部材１０に支持されてカウンタ軸４７が配置されている。該カウンタ軸４７には大小２個の歯車４９，５０が一体に設けられており、大歯車４９は、前記出力軸２４に形成された歯車（ピニオン）４４に噛合し、小歯車５０は、前記デフマウント歯車４１に噛合している。
【００３１】
互いに噛合する前記各歯車４４，４９，５０，４１が第２のギヤ伝動装置７ｂを構成している。該第２のギヤ伝動装置７ｂは、無段変速装置出力軸２４の回転を、同方向でかつ減速してディファレンシャル装置５に伝達する。この際、カウンタ軸４７に大小の歯車４９，５０が配置されているので、デフマウント歯車４１に大径の歯車を用いなくとも、所望の減速比を得ることができる。なお、前記第１のギヤ伝動装置７ａ及び第２のギヤ伝動装置７ｂにより前記ギヤ伝動装置７を構成する。
【００３２】
なお、ギヤ伝動装置のギヤとは、歯車及びスプロケットを含む噛合回転伝達手段を意味するが、本実施の形態においては、ギヤ伝動装置は、すべて歯車からなる歯車伝動装置である。なお、ギヤ伝動装置にチェーン及びスプロケットを用いてもよく、また電気モータ２の出力歯車１６をギヤ伝動装置７のみを介して（従ってコーンリング式ＣＶＴ３を介することなく）出力歯車４４に伝達してもよく、また電気モータ２を直接出力軸２４に連結してもよい。
【００３３】
前記中間歯車１９は、その一端軸部がスプラインＳにより入力側摩擦車２２に篏合しており、該一端が上記入力側摩擦車２２の小径側軸部及びベアリング２７を介して隔壁１２に支持され、他端軸部がベアリング４６により第２のケース部材１０に支持されている。入力歯車１７を有し第２のケース部材１０を貫通している入力軸６は、第２のケース部材１０により形成される第３の空間Ｃ内に収納されるクラッチ４を介してエンジンの出力軸５４に連動している。第２のケース部材１０の上記第３の空間Ｃ側は開放されており、図示しないエンジンに連結される。
【００３４】
前記ギヤ伝動装置７は、電気モータ２及び前記第１の空間Ａと第３の空間Ｃとの軸方向間部分となる第２の空間Ｂ内に収納されており、該第２の空間Ｂは、第２のケース部材１０と隔壁１２とにより形成される。前記隔壁１２の軸支持部分（２７，３０）は、オイルシール５１ａ，５１ｂにより油密状に区画されていると共に、第２のケース部材１０及び第１のケース部材９の軸支持部分もオイルシール５１ｃ，５１ｄ，５１ｅにより軸封されて、上記第２の空間Ｂは油密状に構成されており、該第２の空間ＢにはＡＴＦ等の潤滑用オイルが所定量封入されている。第１のケース部材９及び隔壁１２で形成される第１の空間Ａも、同様に油密状に構成されており、該第１の空間Ａには、前記コーンリング式ＣＶＴ３が収納されていると共に、剪断力、特に極圧状態における剪断力の大きなトラクション用オイルが所定量封入されている。
【００３５】
クラッチ４は、図１に概略を示すように、乾式単板クラッチからなり、エンジン出力軸５４に連結されているクラッチディスク４ａ及び前記入力軸６にダンパスプリング５５を介して連結されている出力側となるプレッシャプレート４ｂを有し、プレッシャプレートは、ダイヤフラムスプリング５６により常時クラッチディスクに接続するように付勢されている。そして、上記ダイヤフラムスプリング５６をクラッチ操作用電動アクチュエータＡ１により操作することにより、クラッチ４は、断接操作される。
【００３６】
また、前記コーンリング式ＣＶＴ３のリング２５は、ボールネジ等の変速操作装置６０により軸方向に移動操作され、かつ該変速操作装置６０は、電気モータ等の変速用電動アクチュエータＡ２により制御される。
【００３７】
ついで、上述したハイブリッド駆動装置１の作動について説明する。本ハイブリッド駆動装置１は、ケース１１の第３の空間Ｃ側を内燃エンジンに結合され、かつ該エンジンの出力軸５４をクラッチ４を介して入力軸６に連動して用いられる。エンジンからの動力が伝達される入力軸６の回転は、第１のギヤ伝動装置７ａである入力歯車１７から中間歯車１９に反転、増速されて伝達される。更に、該中間歯車１９の増速回転は、スプラインＳを介してコーンリング式ＣＶＴ３の入力側摩擦車２２に伝達され、更にリング２５を介して出力側摩擦車２３に伝達される。
【００３８】
この際、両摩擦車２２，２３とリング２５との間は、出力側摩擦車２３に作用する矢印Ｄ方向のスラスト力により大きな接触圧が作用し、かつ第１の空間Ａはトラクション用オイルが封入されているので、上記両摩擦車とリングとの接触部には、該トラクション用オイルの油膜が介在した極圧状態となる。この状態では、トラクション用オイルは大きな剪断力を有するので、該油膜の剪断力により両摩擦車とリングとの間に動力伝達が行われるが、リング２５の幅寸法は制限されており、該リングの接触面積によりトラクション伝達されるため、トルク容量が充分でない場合がある。従って、上記入力軸６からの回転を、第１のギヤ伝動装置７ａで増速することにより、コーンリング式ＣＶＴ３に作用するトルクは、その分減少し、これにより上記コーンリング式ＣＶＴ３の制限されたトルク容量をクリアできる。なお、上記入力軸６が連結する入力歯車１７は、従来の技術で提案したハイブリッド駆動装置のアイドラ歯車に相当し、大きな設計変更を伴うことなく上記入力軸の変更を行うことができる。これにより、金属同士の接触でありながら、摩擦車及びリングが摩耗することなく、所定のトルクを滑ることなく伝達し得、かつリング２５を軸方向に滑らかに移動することにより、両摩擦車との接触位置を変更して無段に変速する。
【００３９】
該無段変速された出力側摩擦車２３の回転は、その出力軸２４から第２のギヤ伝動装置７ｂを介して同方向に減速してディファレンシャル装置５に伝達される。これにより、上記第１のギヤ伝動装置７ａで反転・増速された回転は、第２のギヤ伝動装置７ｂにより反転されることなくかつ上記増速を打消して、所望の回転方向及び回転数で出力部であるディファレンシャル装置５に伝達され、更に該ディファレンシャル装置５のデフケース３３から、左右のアクスル軸３９ｌ，３９ｒに動力分配されて、車輪（前輪）を駆動する。上記第２のギヤ伝動装置７ｂは、カウンタ軸４７に配置した大小の歯車４９，５０を経由するので、所定の減速比を容易に得ることができ、上記従来の技術で提案したハイブリッド駆動装置が、回転方向の関係でカウンタ軸を介在することができないため、デフマウント歯車４１に大径の歯車を用いたが、本発明にあっては、カウンタ軸を配置することが可能となって、デフマウント歯車４１に大径の歯車を用いなくても、所望の減速比を得られ、コンパクト性や強度の点からも有利である。
【００４０】
一方、電気モータ２の動力は、出力歯車１６、入力歯車１７及び中間歯車１９を介して入力側摩擦車２２に伝達される。該入力側摩擦車２２の回転は、先の説明と同様に、コーンリング式ＣＶＴ３を介して無段に変速され、更に出力歯車４４、カウンタ軸４７の歯車４９，５０及びデフマウント歯車４１を介してディファレンシャル装置５に伝達される。上記各歯車１６，１７，１９，４４，４９，５０，４１，３７，４０からなるギヤ伝動装置７は、潤滑用オイルが充填される第２の空間Ｂに収納されており、各ギヤの噛合に際して潤滑用オイルが介在して滑らかに動力伝達される。
【００４１】
この点について、軸方向からみた側面図（側面視）である図３に沿って詳しく説明する。ケース１１内の第２の空間Ｂに、下方部分にて横方向に並んで、デフマウント歯車４１を有するディファレンシャル装置５と、出力歯車１６を有する電気モータ２が配置される。ケース１１の上方部分には第１の空間Ａが配置され、横方向に並んで入力側摩擦車２２及び出力側摩擦車２３が配置されている。従って、第２の空間Ｂにおける上方部分には、上記入力側摩擦車２２と同軸状の中間歯車１９及び出力側摩擦車２３と同軸状の出力軸２４及び出力歯車４４が配置されている。そして、該第２の空間Ｂにおいて、上記出力歯車４４とデフマウント歯車４１との上下方向間部分に、大小の歯車４９，５０を有するカウンタ軸４７が配置され、上記中間歯車１９とモータ出力歯車１６との上下方向間部分に、入力軸６に設けられた入力歯車１７が配置されている。
【００４２】
第１のギヤ伝動装置７ａが一方側に、第２のギヤ伝動装置７ｂが他方向側に、上下方向に並んで各歯車１９，１７，１６並びに２３，４９，５０，４１が配置されている径方向側の配置は上述の通りであるが、軸方向に関しては、図１に示すように、それぞれの歯部分が比較的幅狭の第２の空間Ｂに納められており、各歯車は、軸方向に一部が重なるように配置されている。そして、ケース１１の下方に位置するディファレンシャル装置５及び電気モータ２は、少なくともその一部がケース１１の第２の空間Ｂの下部に溜められている潤滑用オイルに浸っている。
【００４３】
従って、ディファレンシャル装置５及び電気モータ２は、潤滑用オイルにより充分に潤滑され、かつ冷却される。デフマウント歯車４１、及び（場合によっては）電気モータ出力歯車１６によりかき上げられた潤滑用オイルは、上下中間部に位置する歯車５０，４９及び入力歯車１７を介して上方部分に位置する出力歯車４４、中間歯車１９に供給される。
【００４４】
上記エンジン及び電気モータの作動形態、即ちハイブリッド駆動装置１として作動形態は、必要に応じて各種採用可能である。一例として、車輌発進時、クラッチ４を切断すると共にエンジンを停止し、電気モータ２のトルクのみにより発進し、所定速度になると、エンジンを始動すると共にクラッチ４を接続して、エンジン及び電気モータの動力により加速し、巡航速度になると、電気モータをフリー回転又は回生モードとして、エンジンのみにより走行する。減速、制動時は、電気モータを回生してバッテリを充電する。また、クラッチ４を発進クラッチとして使用し、エンジンの動力により、モータトルクをアシストとして用いつつ発進するように用いてもよい。
【００４５】
リバース時は、クラッチ４を切断すると共にエンジンを停止し、かつ電気モータ２を逆方向に回転駆動する。これにより、モータ出力軸８の逆回転は、歯車１６，１７，１９及び低速状態にあるコーンリング式ＣＶＴ３を介して出力軸２４に伝達される。更に、歯車４４，４９，５０，４１を介してディファレンシャル装置５に伝達され、左右のアクスル軸３９ｌ，３９ｒを逆回転して、車輌を後進する。
【符号の説明】
【００４６】
１ ハイブリッド駆動装置
２ 電気モータ
３ 円錐摩擦車リング式無段変速装置（コーンリング式ＣＶＴ）
５ ディファレンシャル装置
６ 入力軸
７ ギヤ伝動装置
７ａ 第１のギヤ伝動装置
７ｂ 第２のギヤ伝動装置
８ モータ出力軸
１１ ケース
１２ 隔壁
１６ （出力）歯車
１７ 入力歯車
１９ 中間歯車
２２ 入力側摩擦車
２３ 出力側摩擦車
２４ 出力軸
２５ リング
３９ｌ，３９ｒ 出力部
４１ デフマウント歯車
４４ 出力歯車
４７ カウンタ軸
４９，５０ （大小の）歯車
５４ エンジン出力軸
Ａ 第１の空間
Ｂ 第２の空間
ｌ−ｌ，ｎ−ｎ 軸線
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンの出力を円錐摩擦車リング式無段変速装置（以下コーンリング式ＣＶＴという）を介して出力部に伝達する駆動装置に係り、駆動源として上記エンジンの外に電気モータを備えるハイブリッド駆動装置に用いて好適である。
【背景技術】
【０００２】
従来、エンジン及び電気モータを駆動源として、該駆動源の動力をコーンリング式ＣＶＴを介してディファレンシャル装置に伝達するハイブリッド駆動装置が提案されている（特許文献１参照）。コーンリング式ＣＶＴは、互いに平行な軸線上に配置された円錐形状の入力側摩擦車（プライマリコーン）及び出力側摩擦車（セカンダリコーン）と、鋼製のリングと、を備え、上記プライマリコーンとセカンダリコーンとがその大径側と小径側が逆になるように配置されると共に、いずれか一方のコーン（例えばプライマリコーン）を囲むように対向する両コーンの傾斜面に接触するように上記リングを配置して、該リングを軸方向に移動することにより上記両コーンの接触位置を変更して無段に変速する。
【０００３】
前記ハイブリッド駆動装置は、上記プライマリコーンと同軸状に配置されかつ該プライマリコーンと一体に回転する入力軸に、エンジン出力軸からの動力を伝達すると共に、電気モータからの動力をギヤ列を介して伝達している。そして、セカンダリコーンと同軸状の出力軸にピニオンギヤを設け、該ピニオンギヤとディファレンシャルマウントギヤを噛合して、ディファレンシャル装置に出力している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】国際公開公報ＷＯ２０１１／０３３７１９号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前記コーンリング式ＣＶＴは、トラクション用オイルを介在した状態で、比較的幅狭のリングを介してプライマリ及びセカンダリコーンを接触するため、伝達トルク容量が比較的小さい。
【０００６】
そこで、本発明は、駆動装置全体で、上記コーンリング式ＣＶＴに作用する伝達トルクを低減して、駆動装置全体で必要トルクを伝達し得るものでありながら、上述した課題を解決した駆動装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、エンジン出力軸（５４）に連結する入力軸（６）と、
互いに平行な軸線（ｌ−ｌ）（ｎ−ｎ）上に配置されかつ大径側と小径側とが逆になるように配置された円錐形状の入力側摩擦車（２２）及び出力側摩擦車（２３）と、これら両摩擦車の一方を囲むようにして前記両摩擦車の対向する傾斜面に挟持されるリング（２５）と、を有し、該リングと前記両摩擦車の接触部にトラクション用オイルを介在した状態で前記リングを軸方向に移動することにより無段に変速する円錐摩擦車リング式無段変速装置（コーンリング式ＣＶＴ）（３）と、
ディファレンシャル装置（５）と、を備えてなる駆動装置（１）において、
前記入力軸（６）と前記入力側摩擦車（２２）との間に、前記入力軸の回転を増速しかつ回転方向を反転して前記入力側摩擦車（２２）に伝達する第１のギヤ伝動装置（７ａ）を介在し、
前記出力側摩擦車（２３）と前記ディファレンシャル装置（５）との間に、前記出力側摩擦車の回転を減速しかつ回転方向を同方向に維持して前記ディファレンシャル装置に伝達する第２のギヤ伝動装置（７ａ）を介在してなる、
ことを特徴とする駆動装置にある。
【０００８】
なお、本発明において、ギヤ（gear）は、歯車（toothed gear）及びスプロケット（sprocket，鎖歯車）を含み、噛合による回転伝達手段を意味し、従ってギヤ伝動装置は、該噛合回転伝達手段による伝動装置を意味する。
【０００９】
好ましくは、前記第１のギヤ伝動装置（７ａ）は、前記入力軸（６）に設けられた入力歯車（１７）と、前記入力側摩擦車（２２）と同軸状にかつ一体的に回転するように設けられた中間歯車（１９）とを有し、これら入力歯車及び中間歯車を互いに噛合してなり、
前記第２のギヤ伝動装置（７ｂ）は、前記出力側摩擦車（２３）と同軸状にかつ一体的に回転するように設けられた出力歯車（４４）と、前記ディファレンシャル装置（５）に設けられたデフマウント歯車（４１）と、前記出力歯車（４４）及び前記デフマウント歯車（４１）にそれぞれ噛合する歯車（４９，５０）を有するカウンタ軸と、からなる。
【００１０】
駆動源として、エンジンの外に電気モータ（２）を備え、ハイブリッド駆動装置として適用する場合、
該電気モータ（２）の出力軸（８）に一体に歯車（１６）を設け、該歯車（１６）を前記入力軸（６）に設けられた歯車（１７）に噛合してなる。
【００１１】
例えば図３を参照して、軸方向から視た側面視において、ケース（１１）内に、前記ディファレンシャル装置（５）及び前記デフマウント歯車（４１）と、前記電気モータ（２）及びその出力軸（８）に設けた前記歯車（１６）とを下方部分に並べて配置し、
前記入力側摩擦車（２２）及びそれと同軸状の前記中間歯車（１９）と、前記出力側摩擦車（２３）及びそれと同軸状の前記出力歯車（４４）を上方部分に並べて配置し、
前記中間歯車（１９）及び前記電気モータの前記出力軸に設けた歯車（１６）の上下方向間部分に、前記入力歯車（１７）を配置すると共に、前記出力歯車（４４）及び前記デフマウント歯車（４１）の上下方向間部分に、前記歯車（４９，５０）を有する前記カウンタ軸（４７）を配置してなる。
【００１２】
例えば図２を参照して、前記駆動装置は、前記円錐摩擦車リング式無段変速装置（３）を収納しかつ前記トラクション用オイルを封入した第１の空間（Ａ）と、前記第１及び第２のギヤ伝動装置（７ａ）（７ｂ）を収納しかつ潤滑用オイルを封入した第２の空間（Ｂ）とを有し、これら第１の空間と第２の空間とを油密状に区画したケース（１１）を備える。
【００１３】
なお、上記カッコ内の符号は、図面と対照するためのものであるが、これにより特許請求の範囲記載の構成に何等影響を及ぼすものではない。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１に係る本発明によると、エンジン出力軸に連結する入力軸の回転を、第１のギヤ伝動装置を介して増速して円錐摩擦車リング式無段変速装置（コーンリング式ＣＶＴ）に伝達するので、該コーンリング式ＣＶＴに作用するトルクは小さくなり、該コーンリング式ＣＶＴの伝達トルク容量内に納めることができ、トラクション用オイルを介在した状態での動力伝達を正確かつ確実に行うことができる。
【００１５】
上記コーンリング式ＣＶＴからの出力回転は、第２のギヤ伝動装置により減速して、かつ上記増速に際して反転した回転を、出力側摩擦車と同方向にしてディファレンシャル装置に伝達されるので、駆動装置全体では、所定のトルク及び回転数を、所定の回転方向で出力することができる。
【００１６】
請求項２に係る本発明によると、第１のギヤ伝動装置は、入力軸に設けられた入力歯車と、入力側摩擦車と同軸状の中間歯車とからなり、これら両歯車を噛合して反転した回転を伝達するので、コンパクトで簡単な構成により所定の増速比を得ることができる。また、第２のギヤ伝動装置は、カウンタ軸に設けた歯車を介して、出力歯車の回転をデフマウント歯車に伝達するので、出力歯車とデフマウント歯車は同方向回転となり、上記第１のギヤ伝動装置により反転した回転を正方向回転に戻すことができるものでありながら、カウンタ軸により、簡単でコンパクトな構成で所定の減速比を得ることができ、デフマウント歯車を大径なものを用いなくても足りる。これらが相俟って、駆動装置は、全体で所定寸法内に納まり、車輌搭載性を確保できると共に、剛性及び耐久性を有する信頼性の高い構造とすることができる。
【００１７】
請求項３に係る本発明によると、電気モータを備え、該電気モータの出力軸に設けた歯車を前記入力軸に設けた入力歯車に噛合して、ハイブリッド駆動装置として適用することができ、上記入力歯車は、提案した従来の技術のアイドラ歯車が配置されている部分であり、該従来の技術を大きな設計変更することなく、コーンリング式ＣＶＴの伝達トルク容量に対応したハイブリッド駆動装置を得ることができる。
【００１８】
請求項４に係る本発明によると、側面視において、ケースの下方部分に、ディファレンシャル装置及び電気モータを配置したので、ディファレンシャル装置及び電気モータを、ケース下部に溜った潤滑用オイルにより充分に潤滑及び冷却することができる。
【００１９】
ケース上方部分に位置する中間歯車及び出力歯車は、デフマウント歯車及び電気モータの出力軸歯車によりかき上げられる潤滑用オイルが、上下方向間部分に位置するカウンタ軸の歯車及び入力歯車を介して供給され、第１及び第２のギヤ伝動装置の各歯車を潤滑することができる。
【００２０】
また、ケース下方部分にディファレンシャル装置及び電気モータが並んで配置され、ケース上方部分にコーンリング式ＣＶＴの入力側摩擦車及び出力側摩擦車が並んで配置され、これら上下方向の間部分に入力歯車及びカウンタ軸の歯車が配置されるので、ハイブリッド駆動装置全体でコンパクトにまとめられたレイアウトになる。
【００２１】
請求項５に係る本発明によると、コーンリング式ＣＶＴを収納した第１の空間にトラクション用オイルを封入し、第１及び第２のギヤ伝動装置を収納した第２の空間に潤滑用オイルを封入したので、コーンリング式ＣＶＴは、早期に摩耗することなく所望のトルクを伝達すると共に素早くかつ滑らかな変速が可能であり、また第１及び第２のギヤ伝動装置は、潤滑用オイルを介在して大きな動力損を生じることなく確実に動力伝達し、これらが相俟って高い伝動効率でかつ滑らかに動力伝達することができ、かつ耐久性を有する信頼性の高い駆動装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明に係るハイブリッド駆動装置を示す概略図。
【図２】本発明を適用したハイブリッド駆動装置を示す展開断面図。
【図３】その軸方向からみた側面図。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
図面に沿って、本発明を適用したハイブリッド駆動装置を説明する。ハイブリッド駆動装置１は、図１及び図２に示すように、電気モータ２と、円錐摩擦車リング式無段変速装置（コーンリング式ＣＶＴ）３と、出力部材を構成するディファレンシャル装置５と、図示しないエンジンの出力軸５４とクラッチ４を介して連結する入力軸６と、ギヤ伝動装置７とを有する。上記各装置及び軸は、２個のケース部材９，１０を合せて構成されるケース１１に収納されており、かつ該ケース１１は、隔壁１２により第１の空間Ａと第２の空間Ｂとに油密状に区画されている。
【００２４】
電気モータ２は、第１のケース部材９に固定されたステータ２ａと出力軸８に設けられたロータ２ｂとを有し、出力軸８は、一方側端部が第１のケース部材９にベアリング１３を介して回転自在に支持されていると共に他方側端部が第２のケース部材１０にベアリング１５を介して回転自在に支持される。出力軸８の一方側にはピニオンからなる出力歯車１６が形成されている。前記入力軸６は、その先端に比較的大径の入力歯車１７が設けられ、該入力歯車１７の両端部にベアリング２０，２１を介して隔壁１２及び第２のケース部材１０に回転自在に支持されており、該ケース部材１０を貫通してエンジン出力軸５４方向に延びている。前記入力側摩擦車２２と同軸状でかつスプラインＳにより一体に回転する中間歯車１９が第２のケース部材１０にベアリング４６を介して回転自在に支持されている。
【００２５】
上記入力歯車１７は、上記電気モータ出力歯車１６及び中間歯車１９に噛合しており、第１のギヤ伝動装置７ａを構成している。従って、入力軸６からの回転は、入力歯車１７及び中間歯車１９を介して反転して入力側摩擦車２２に伝達され、この際入力歯車１７が大径で中間歯車が小径からなるので、所定のギヤ比により増速されて伝達される。電気モータ２からの回転は、出力歯車１６、アイドラギヤとして機能する入力歯車１７及び中間歯車１９を介して同方向回転として入力側摩擦車２２に伝達される。本実施の形態は、ハイブリッド駆動装置１からなるため、電気モータ２を備えているが、エンジンのみで駆動するものに適用する場合、電気モータ２及びその出力歯車１６が省かれる。この場合、第１のギヤ伝動装置７ａは、入力歯車１７及び中間歯車１９のみからなる。なお、該第１のギヤ伝動装置７ａを歯車により構成したが、チェーン等の他の伝動装置でもよい。
【００２６】
コーンリング式ＣＶＴ３は、入力側である円錐形状の（一方の円錐形）摩擦車２２と、出力側である同じく円錐形状の（他方の円錐形）摩擦車２３と、金属製のリング２５とからなる。前記両摩擦車２２，２３は、互いに平行な軸線ｌ−ｌ，ｎ−ｎ上に配置されかつ大径側と小径側が軸方向に逆になるように配置されており、上記リング２５が、これら両摩擦車２２，２３の対向する傾斜面に挟持されるようにかつ両摩擦車のいずれか一方例えば入力側摩擦車２２を取囲むように配置されている。両摩擦車の少なくとも一方には大きなスラスト力が作用しており、上記リング２５は上記スラスト力に基づく比較的大きな挟圧力により挟持されている。具体的には、出力側摩擦車２３と無段変速装置出力軸２４との間には軸方向で対向する面にボールを介在した傾斜カム機構からなる軸力付与手段２８（図１参照）が形成されており、該軸力付与手段（カム機構）２８は、出力側摩擦車２３に、伝達トルクに応じた矢印Ｄ方向のスラスト力が発生し、該スラスト力に対抗する方向に支持されている入力側摩擦車２２との間でリング２５に大きな挟圧力が生じる。なお、該軸力付与手段２８の詳細は、本出願人によるＷＯ２０１０／０７３５５７Ａ１号公報に開示されている。
【００２７】
入力側摩擦車２２は、その一方側（大径側）端部がローラベアリング２６を介して第１のケース部材９に支持されると共に、その他方側（小径側）端部がテーパードローラベアリング２７を介して隔壁１２に支持されている。出力側摩擦車２３は、その一方側（小径側）端部がローラ（ラジアル）ベアリング２９を介して第１のケース部材９に支持されると共に、その他方側（大径側）端部がローラ（ラジアル）ベアリング３０を介して隔壁１２に支持されている。該出力側摩擦車２３に上述した矢印Ｄ方向のスラスト力を付与した出力軸２４は、その他方側端がテーパードローラベアリング３１を介して第２のケース部材１０に支持されている。入力側摩擦車２２の他方側端部は、ベアリング２７のインナレースを段部及びナット３２により挟持されており、該入力側摩擦車２２にリング２５を介して作用する出力側摩擦車２３からのスラスト力が、上記テーパードローラベアリング２７により担持される。一方、出力軸２４には、出力側摩擦車２３に作用するスラスト力の反力が反矢印Ｄ方向に作用し、該スラスト反力が上記テーパードローラベアリング３１により担持される。
【００２８】
上記リング２５は、変速操作手段により軸方向に移動して、入力側摩擦車２２及び出力側摩擦車２３の接触位置を変更して、コーンリング式ＣＶＴ３の回転比を無段に変速する。上記伝達トルクに応じたスラスト力Ｄは、上記両テーパードローラベアリング２７，３１を介して一体的なケース１１内にて互いに打消され油圧等の外力としての平衡力を必要としない。
【００２９】
ディファレンシャル装置５はデフケース３３を有しており、該デフケース３３は、その一方側端部が第１のケース部材９にベアリング３５を介して支持されていると共に他方側端部が第２のケース部材１０にベアリング３６を介して支持されている。該デフケース３３の内部には軸方向に直交するシャフトが取付けられており、該シャフトにデフキャリヤとなるベベルギヤ３７，３７が係合されており、また左右のアクスル軸（出力部）３９ｌ，３９ｒが支持され、これらアクスル軸に上記デフキャリヤと噛合するベベルギヤ４０，４０が固定されている。更に、上記デフケース３３の外部には大径のデフマウント歯車４１が取付けられている。
【００３０】
前記無段変速装置出力軸２４とディファレンシャル装置５との間には、一端部をベアリング４５を介して隔壁１２に支持され、他端部をベアリング４６を介して第２のケース部材１０に支持されてカウンタ軸４７が配置されている。該カウンタ軸４７には大小２個の歯車４９，５０が一体に設けられており、大歯車４９は、前記出力軸２４に形成された歯車（ピニオン）４４に噛合し、小歯車５０は、前記デフマウント歯車４１に噛合している。
【００３１】
互いに噛合する前記各歯車４４，４９，５０，４１が第２のギヤ伝動装置７ｂを構成している。該第２のギヤ伝動装置７ｂは、無段変速装置出力軸２４の回転を、同方向でかつ減速してディファレンシャル装置５に伝達する。この際、カウンタ軸４７に大小の歯車４９，５０が配置されているので、デフマウント歯車４１に大径の歯車を用いなくとも、所望の減速比を得ることができる。なお、前記第１のギヤ伝動装置７ａ及び第２のギヤ伝動装置７ｂにより前記ギヤ伝動装置７を構成する。
【００３２】
なお、ギヤ伝動装置のギヤとは、歯車及びスプロケットを含む噛合回転伝達手段を意味するが、本実施の形態においては、ギヤ伝動装置は、すべて歯車からなる歯車伝動装置である。なお、ギヤ伝動装置にチェーン及びスプロケットを用いてもよく、また電気モータ２の出力歯車１６をギヤ伝動装置７のみを介して（従ってコーンリング式ＣＶＴ３を介することなく）出力歯車４４に伝達してもよく、また電気モータ２を直接出力軸２４に連結してもよい。
【００３３】
前記中間歯車１９は、その一端軸部がスプラインＳにより入力側摩擦車２２に篏合しており、該一端が上記入力側摩擦車２２の小径側軸部及びベアリング２７を介して隔壁１２に支持され、他端軸部がベアリング４６により第２のケース部材１０に支持されている。入力歯車１７を有し第２のケース部材１０を貫通している入力軸６は、第２のケース部材１０により形成される第３の空間Ｃ内に収納されるクラッチ４を介してエンジンの出力軸５４に連動している。第２のケース部材１０の上記第３の空間Ｃ側は開放されており、図示しないエンジンに連結される。
【００３４】
前記ギヤ伝動装置７は、電気モータ２及び前記第１の空間Ａと第３の空間Ｃとの軸方向間部分となる第２の空間Ｂ内に収納されており、該第２の空間Ｂは、第２のケース部材１０と隔壁１２とにより形成される。前記隔壁１２の軸支持部分（２７，３０）は、オイルシール５１ａ，５１ｂにより油密状に区画されていると共に、第２のケース部材１０及び第１のケース部材９の軸支持部分もオイルシール５１ｃ，５１ｄ，５１ｅにより軸封されて、上記第２の空間Ｂは油密状に構成されており、該第２の空間ＢにはＡＴＦ等の潤滑用オイルが所定量封入されている。第１のケース部材９及び隔壁１２で形成される第１の空間Ａも、同様に油密状に構成されており、該第１の空間Ａには、前記コーンリング式ＣＶＴ３が収納されていると共に、剪断力、特に極圧状態における剪断力の大きなトラクション用オイルが所定量封入されている。
【００３５】
クラッチ４は、図１に概略を示すように、乾式単板クラッチからなり、エンジン出力軸５４に連結されているクラッチディスク４ａ及び前記入力軸６にダンパスプリング５５を介して連結されている出力側となるプレッシャプレート４ｂを有し、プレッシャプレートは、ダイヤフラムスプリング５６により常時クラッチディスクに接続するように付勢されている。そして、上記ダイヤフラムスプリング５６をクラッチ操作用電動アクチュエータＡ１により操作することにより、クラッチ４は、断接操作される。
【００３６】
また、前記コーンリング式ＣＶＴ３のリング２５は、ボールネジ等の変速操作装置６０により軸方向に移動操作され、かつ該変速操作装置６０は、電気モータ等の変速用電動アクチュエータＡ２により制御される。
【００３７】
ついで、上述したハイブリッド駆動装置１の作動について説明する。本ハイブリッド駆動装置１は、ケース１１の第３の空間Ｃ側を内燃エンジンに結合され、かつ該エンジンの出力軸５４をクラッチ４を介して入力軸６に連動して用いられる。エンジンからの動力が伝達される入力軸６の回転は、第１のギヤ伝動装置７ａである入力歯車１７から中間歯車１９に反転、増速されて伝達される。更に、該中間歯車１９の増速回転は、スプラインＳを介してコーンリング式ＣＶＴ３の入力側摩擦車２２に伝達され、更にリング２５を介して出力側摩擦車２３に伝達される。
【００３８】
この際、両摩擦車２２，２３とリング２５との間は、出力側摩擦車２３に作用する矢印Ｄ方向のスラスト力により大きな接触圧が作用し、かつ第１の空間Ａはトラクション用オイルが封入されているので、上記両摩擦車とリングとの接触部には、該トラクション用オイルの油膜が介在した極圧状態となる。この状態では、トラクション用オイルは大きな剪断力を有するので、該油膜の剪断力により両摩擦車とリングとの間に動力伝達が行われるが、リング２５の幅寸法は制限されており、該リングの接触面積によりトラクション伝達されるため、トルク容量が充分でない場合がある。従って、上記入力軸６からの回転を、第１のギヤ伝動装置７ａで増速することにより、コーンリング式ＣＶＴ３に作用するトルクは、その分減少し、これにより上記コーンリング式ＣＶＴ３の制限されたトルク容量をクリアできる。なお、上記入力軸６が連結する入力歯車１７は、従来の技術で提案したハイブリッド駆動装置のアイドラ歯車に相当し、大きな設計変更を伴うことなく上記入力軸の変更を行うことができる。これにより、金属同士の接触でありながら、摩擦車及びリングが摩耗することなく、所定のトルクを滑ることなく伝達し得、かつリング２５を軸方向に滑らかに移動することにより、両摩擦車との接触位置を変更して無段に変速する。
【００３９】
該無段変速された出力側摩擦車２３の回転は、その出力軸２４から第２のギヤ伝動装置７ｂを介して同方向に減速してディファレンシャル装置５に伝達される。これにより、上記第１のギヤ伝動装置７ａで反転・増速された回転は、第２のギヤ伝動装置７ｂにより反転されることなくかつ上記増速を打消して、所望の回転方向及び回転数で出力部であるディファレンシャル装置５に伝達され、更に該ディファレンシャル装置５のデフケース３３から、左右のアクスル軸３９ｌ，３９ｒに動力分配されて、車輪（前輪）を駆動する。上記第２のギヤ伝動装置７ｂは、カウンタ軸４７に配置した大小の歯車４９，５０を経由するので、所定の減速比を容易に得ることができ、上記従来の技術で提案したハイブリッド駆動装置が、回転方向の関係でカウンタ軸を介在することができないため、デフマウント歯車４１に大径の歯車を用いたが、本発明にあっては、カウンタ軸を配置することが可能となって、デフマウント歯車４１に大径の歯車を用いなくても、所望の減速比を得られ、コンパクト性や強度の点からも有利である。
【００４０】
一方、電気モータ２の動力は、出力歯車１６、入力歯車１７及び中間歯車１９を介して入力側摩擦車２２に伝達される。該入力側摩擦車２２の回転は、先の説明と同様に、コーンリング式ＣＶＴ３を介して無段に変速され、更に出力歯車４４、カウンタ軸４７の歯車４９，５０及びデフマウント歯車４１を介してディファレンシャル装置５に伝達される。上記各歯車１６，１７，１９，４４，４９，５０，４１，３７，４０からなるギヤ伝動装置７は、潤滑用オイルが充填される第２の空間Ｂに収納されており、各ギヤの噛合に際して潤滑用オイルが介在して滑らかに動力伝達される。
【００４１】
この点について、軸方向からみた側面図（側面視）である図３に沿って詳しく説明する。ケース１１内の第２の空間Ｂに、下方部分にて横方向に並んで、デフマウント歯車４１を有するディファレンシャル装置５と、出力歯車１６を有する電気モータ２が配置される。ケース１１の上方部分には第１の空間Ａが配置され、横方向に並んで入力側摩擦車２２及び出力側摩擦車２３が配置されている。従って、第２の空間Ｂにおける上方部分には、上記入力側摩擦車２２と同軸状の中間歯車１９及び出力側摩擦車２３と同軸状の出力軸２４及び出力歯車４４が配置されている。そして、該第２の空間Ｂにおいて、上記出力歯車４４とデフマウント歯車４１との上下方向間部分に、大小の歯車４９，５０を有するカウンタ軸４７が配置され、上記中間歯車１９とモータ出力歯車１６との上下方向間部分に、入力軸６に設けられた入力歯車１７が配置されている。
【００４２】
第１のギヤ伝動装置７ａが一方側に、第２のギヤ伝動装置７ｂが他方向側に、上下方向に並んで各歯車１９，１７，１６並びに２３，４９，５０，４１が配置されている径方向側の配置は上述の通りであるが、軸方向に関しては、図１に示すように、それぞれの歯部分が比較的幅狭の第２の空間Ｂに納められており、各歯車は、軸方向に一部が重なるように配置されている。そして、ケース１１の下方に位置するディファレンシャル装置５及び電気モータ２は、少なくともその一部がケース１１の第２の空間Ｂの下部に溜められている潤滑用オイルに浸っている。
【００４３】
従って、ディファレンシャル装置５及び電気モータ２は、潤滑用オイルにより充分に潤滑され、かつ冷却される。デフマウント歯車４１、及び（場合によっては）電気モータ出力歯車１６によりかき上げられた潤滑用オイルは、上下中間部に位置する歯車５０，４９及び入力歯車１７を介して上方部分に位置する出力歯車４４、中間歯車１９に供給される。
【００４４】
上記エンジン及び電気モータの作動形態、即ちハイブリッド駆動装置１として作動形態は、必要に応じて各種採用可能である。一例として、車輌発進時、クラッチ４を切断すると共にエンジンを停止し、電気モータ２のトルクのみにより発進し、所定速度になると、エンジンを始動すると共にクラッチ４を接続して、エンジン及び電気モータの動力により加速し、巡航速度になると、電気モータをフリー回転又は回生モードとして、エンジンのみにより走行する。減速、制動時は、電気モータを回生してバッテリを充電する。また、クラッチ４を発進クラッチとして使用し、エンジンの動力により、モータトルクをアシストとして用いつつ発進するように用いてもよい。
【００４５】
リバース時は、クラッチ４を切断すると共にエンジンを停止し、かつ電気モータ２を逆方向に回転駆動する。これにより、モータ出力軸８の逆回転は、歯車１６，１７，１９及び低速状態にあるコーンリング式ＣＶＴ３を介して出力軸２４に伝達される。更に、歯車４４，４９，５０，４１を介してディファレンシャル装置５に伝達され、左右のアクスル軸３９ｌ，３９ｒを逆回転して、車輌を後進する。
【符号の説明】
【００４６】
１ ハイブリッド駆動装置
２ 電気モータ
３ 円錐摩擦車リング式無段変速装置（コーンリング式ＣＶＴ）
５ ディファレンシャル装置
６ 入力軸
７ ギヤ伝動装置
７ａ 第１のギヤ伝動装置
７ｂ 第２のギヤ伝動装置
８ モータ出力軸
１１ ケース
１２ 隔壁
１６ （出力）歯車
１７ 入力歯車
１９ 中間歯車
２２ 入力側摩擦車
２３ 出力側摩擦車
２４ 出力軸
２５ リング
３９ｌ，３９ｒ 出力部
４１ デフマウント歯車
４４ 出力歯車
４７ カウンタ軸
４９，５０ （大小の）歯車
５４ エンジン出力軸
Ａ 第１の空間
Ｂ 第２の空間
ｌ−ｌ，ｎ−ｎ 軸線
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジン出力軸に連結する入力軸と、
互いに平行な軸線上に配置されかつ大径側と小径側とが逆になるように配置された円錐形状の入力側摩擦車及び出力側摩擦車と、これら両摩擦車の一方を囲むようにして前記両摩擦車の対向する傾斜面に挟持されるリングと、を有し、該リングと前記両摩擦車の接触部にトラクション用オイルを介在した状態で前記リングを軸方向に移動することにより無段に変速する円錐摩擦車リング式無段変速装置と、
ディファレンシャル装置と、を備えてなる駆動装置において、
前記入力軸と前記入力側摩擦車との間に、前記入力軸の回転を増速しかつ回転方向を反転して前記入力側摩擦車に伝達する第１のギヤ伝動装置を介在し、
前記出力側摩擦車と前記ディファレンシャル装置との間に、前記出力側摩擦車の回転を減速しかつ回転方向を同方向に維持して前記ディファレンシャル装置に伝達する第２のギヤ伝動装置を介在してなる、
ことを特徴とする駆動装置。
【請求項２】
前記第１のギヤ伝動装置は、前記入力軸に設けられた入力歯車と、前記入力側摩擦車と同軸状にかつ一体的に回転するように設けられた中間歯車とを有し、これら入力歯車及び中間歯車を互いに噛合してなり、
前記第２のギヤ伝動装置は、前記出力側摩擦車と同軸状にかつ一体的に回転するように設けられた出力歯車と、前記ディファレンシャル装置に設けられたデフマウント歯車と、前記出力歯車及び前記デフマウント歯車にそれぞれ噛合する歯車を有するカウンタ軸と、からなる、
請求項１記載の駆動装置。
【請求項３】
電気モータを備え、
該電気モータの出力軸に一体に歯車を設け、該歯車を前記入力軸に設けられた歯車に噛合してなる、
請求項２記載の駆動装置。
【請求項４】
軸方向から視た側面視において、ケース内に、前記ディファレンシャル装置及び前記デフマウント歯車と、前記電気モータ及びその出力軸に設けた前記歯車とを下方部分に並べて配置し、
前記入力側摩擦車及びそれと同軸状の前記中間歯車と、前記出力側摩擦車及びそれと同軸状の前記出力歯車を上方部分に並べて配置し、
前記中間歯車及び前記電気モータの前記出力軸に設けた歯車の上下方向間部分に、前記入力歯車を配置すると共に、前記出力歯車及び前記デフマウント歯車の上下方向間部分に、前記歯車を有する前記カウンタ軸を配置してなる、
請求項３記載の駆動装置。
【請求項５】
前記円錐摩擦車リング式無段変速装置を収納しかつ前記トラクション用オイルを封入した第１の空間と、前記第１及び第２のギヤ伝動装置を収納しかつ潤滑用オイルを封入した第２の空間とを有し、これら第１の空間と第２の空間とを油密状に区画したケースを備えた、
請求項１ないし４のいずれか記載の駆動装置。
【請求項１】
エンジン出力軸に連結する入力軸と、
互いに平行な軸線上に配置されかつ大径側と小径側とが逆になるように配置された円錐形状の入力側摩擦車及び出力側摩擦車と、これら両摩擦車の一方を囲むようにして前記両摩擦車の対向する傾斜面に挟持されるリングと、を有し、該リングと前記両摩擦車の接触部にトラクション用オイルを介在した状態で前記リングを軸方向に移動することにより無段に変速する円錐摩擦車リング式無段変速装置と、
ディファレンシャル装置と、を備えてなる駆動装置において、
前記入力軸と前記入力側摩擦車との間に、前記入力軸の回転を増速しかつ回転方向を反転して前記入力側摩擦車に伝達する第１のギヤ伝動装置を介在し、
前記出力側摩擦車と前記ディファレンシャル装置との間に、前記出力側摩擦車の回転を減速しかつ回転方向を同方向に維持して前記ディファレンシャル装置に伝達する第２のギヤ伝動装置を介在してなる、
ことを特徴とする駆動装置。
【請求項２】
前記第１のギヤ伝動装置は、前記入力軸に設けられた入力歯車と、前記入力側摩擦車と同軸状にかつ一体的に回転するように設けられた中間歯車とを有し、これら入力歯車及び中間歯車を互いに噛合してなり、
前記第２のギヤ伝動装置は、前記出力側摩擦車と同軸状にかつ一体的に回転するように設けられた出力歯車と、前記ディファレンシャル装置に設けられたデフマウント歯車と、前記出力歯車及び前記デフマウント歯車にそれぞれ噛合する歯車を有するカウンタ軸と、からなる、
請求項１記載の駆動装置。
【請求項３】
電気モータを備え、
該電気モータの出力軸に一体に歯車を設け、該歯車を前記入力軸に設けられた歯車に噛合してなる、
請求項２記載の駆動装置。
【請求項４】
軸方向から視た側面視において、ケース内に、前記ディファレンシャル装置及び前記デフマウント歯車と、前記電気モータ及びその出力軸に設けた前記歯車とを下方部分に並べて配置し、
前記入力側摩擦車及びそれと同軸状の前記中間歯車と、前記出力側摩擦車及びそれと同軸状の前記出力歯車を上方部分に並べて配置し、
前記中間歯車及び前記電気モータの前記出力軸に設けた歯車の上下方向間部分に、前記入力歯車を配置すると共に、前記出力歯車及び前記デフマウント歯車の上下方向間部分に、前記歯車を有する前記カウンタ軸を配置してなる、
請求項３記載の駆動装置。
【請求項５】
前記円錐摩擦車リング式無段変速装置を収納しかつ前記トラクション用オイルを封入した第１の空間と、前記第１及び第２のギヤ伝動装置を収納しかつ潤滑用オイルを封入した第２の空間とを有し、これら第１の空間と第２の空間とを油密状に区画したケースを備えた、
請求項１ないし４のいずれか記載の駆動装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２０１２−２４７０４２（Ｐ２０１２−２４７０４２Ａ）
【公開日】平成２４年１２月１３日（２０１２．１２．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１２１２１０（Ｐ２０１１−１２１２１０）
【出願日】平成２３年５月３１日（２０１１．５．３１）
【出願人】（０００１００７６８）アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 (3,717)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１２月１３日（２０１２．１２．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年５月３１日（２０１１．５．３１）
【出願人】（０００１００７６８）アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 (3,717)
【Ｆターム（参考）】
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