JP2012207758A

JP2012207758A - ベルト式変速機付き電動パワーユニット

Info

Publication number: JP2012207758A
Application number: JP2011075234A
Authority: JP
Inventors: Sumitaka Ogawa; 純孝小川
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2011-03-30
Filing date: 2011-03-30
Publication date: 2012-10-25

Abstract

【課題】ベルト式無段変速機とモータとを一体的に構成した電動パワーユニットの小型化を図る。
【解決手段】モータ６０とベルト式変速機５０を一体化して電動パワーユニット１０を構成する。パワーユニット１０はモータ（６０）および従動側プーリ８０に掛け渡されて、その長さ方向に極性を交互にして配置される複数の永久磁石６８を内蔵した無端Ｖベルト５１を備える。モータ６０は互いに対向してＶベルト５１のＶ字角度と同一の開き角度αを有したベルト摺動面５８を形成するステータ保持プレート５６と、ステータ保持プレート５６との間隔を可変に配置される可動部材５７と、ステータ保持プレート５６の、ベルト摺動面５８の背面側に設けられたステータ６１とを含んでいる。ステータ６１は、モータ６０に掛け渡されるＶベルト５１の曲率半径の内側方向から外側方向に向けて拡がる扇形の断面形状を有する。
【選択図】図３

Description

本発明は、ベルト式変速機付き電動パワーユニットに関し、特に、ベルト変速機と一体化されるモータのアウタロータが大径化したり、モータコイルが軸方向へ張り出して大容量となったりすることを避けて小型化を図るのに好適なベルト式変速機付き電動パワーユニットに関する。

モータと変速機とを備えたパワーユニットを電動車両等に採用することが知られている。しかし、従来のパワーユニットは、モータと変速機とがそれぞれ別体で構成されるのが一般的であり、モータおよび変速機がそれぞれ相当の大きさと重量とを有していることから、これらを一体化することが試みられている。例えば、特許文献１では、ベルト式無段変速機の駆動プーリにアウタロータタイプのモータ構造を適用した電動パワーユニットが提案されている。より詳細には、ベルト式無段変速機における駆動プーリの軸受外周にステータを設けるとともに、該ステータ側に張り出させた駆動プーリの固定側部分の端縁部にステータと対向させてアウタロータを設けてモータを構成している。

特許第２９９１８０２号公報

特許文献１に記載されている従来の電動パワーユニットで、より一層の高出力化をしようとすると、駆動プーリと一体に形成されるアウタロータを大径化したり、モータコイル（ステータ）を軸方向に張り出したりすることになる。

本発明は、ベルト式変速機の駆動プーリと一体化されるアウタロータを大径化したり、モータコイルが軸方向へ張り出したりすることを避けて小型化を図るのに好適なベルト式変速機付き電動パワーユニットを提供することを目的とする。

前記目的を達成するための本発明は、モータとベルト式変速機を一体化した電動パワーユニットにおいて、モータ（６０）および従動側プーリ（８０）と、前記モータ（６０）および前記従動側プーリ（８０）に掛け渡されて、その長さ方向に極性を交互にして配置される複数の永久磁石（６８）を内蔵した無端Ｖベルト（５１）とを備え、前記モータ（６０）が、互いに対向して前記Ｖベルト（５１）のＶ字角度と同一の開き角度（α）を有したベルト摺動面（５８）を形成するステータ保持部材（５６）、および該ステータ保持部材（５６）に対向配置され、該ステータ保持部材（５６）との間隔を可変に構成した可動部材（５７）と、前記ステータ保持部材（５６）の、前記ベルト摺動面（５８）の背面側に設けられたステータ（６１）とを含んでいる点に第１の特徴がある。

また、本発明は、前記ステータ（６１）のステータコア（６３）が、前記Ｖベルト（５１）と該Ｖベルト（５１）が掛け渡される前記ベルト摺動面（５８）との接触角の範囲に設けられている点に第２の特徴がある。

また、本発明は、前記ステータ（６１）のステータコア（６３）が、前記ベルト摺動面（５８）に掛け渡される前記Ｖベルト（５１）の曲率半径の内側方向から外側方向に向けて拡がる扇形の断面形状を有している点に第３の特徴がある。

また、本発明は、前記ステータ（６１）のステータコア（６３）が、前記Ｖベルト（５１）の、前記ベルト摺動面（５８）との接触角中央部（Ｍ０）では略長方形に形成され、該接触角中央部（Ｍ０）から該接触角端部に離れる方向に傾斜した矩形状に形成されている点に第４の特徴がある。

また、本発明は、前記ステータ（６１）のステータコア（６３）が、前記複数の永久磁石（６８）の配置間隔と同一間隔で前記Ｖベルト（５１）の最小巻き掛け径位置に配置される複数の第１ステータコアの列（６３Ｌ）と、前記複数の永久磁石（６８）の配置間隔と同一間隔で前記Ｖベルト（５１）の最大巻き掛け径位置に配置される第２ステータコアの列（６３Ｈ）とからなる点に第５の特徴がある。

さらに、本発明は、前記モータ（６０）が、前記ベルト摺動面（５８）に巻き掛けされる前記Ｖベルト（５１）の最大巻き掛け径および最小巻き掛け径の両方において前記Ｖベルト（５１）内の永久磁石（６８）の位置を検出する磁極センサ（６６）を備えるとともに、前記磁極センサ（６６）が、前記Ｖベルト（５１）の、前記ベルト摺動面（５８）との接触角から外れた領域で、前記ステータ保持部材（５６）の延長部であるセンサ保持ステー（６５）に取り付け固定されている点に第６の特徴がある。

第１の特徴を有する本発明によれば、ベルト式変速機のベルトにモータのロータを構成する永久磁石を内蔵させたので、ベルト摺動面の背面のスペースをモータのステータを配置する領域として広く使ってモータの高出力化に有利な構造を提供することができる。

第２の特徴を有する本発明によれば、ステータの磁界がベルトに内蔵された磁石に作用してベルトに駆動力を付与する部分である接触角をカバーする領域にのみモータのステータを形成するので、モータのサイズを必要最小限に抑えることができる。

第３の特徴を有する本発明によれば、変速比が変わってベルトの巻き掛け径が変化しても、モータの効率低下を極力抑えることができる。

第４の特徴を有する本発明によれば、ベルトの巻き掛け径が変化したときにも、ベルトの磁石位置に対向した部位にモータステータを位置させることができ、かつベルトの接触角中央部におけるステータの形状を基準として左右に放射状に傾斜させてステータを形成することで、ベルト巻き掛け径が変化した場合にベルト内の磁石に対向するステータの形状をできるだけ複雑にすることなくステータを形成することができる。

第５の特徴を有する本発明によれば、ベルトに設けられる磁石の位置が最大と最小の巻き掛け径位置でステータと一致させやすいので、少なくとも２つの変速位置でのモータの特性を安定的に確保することができる。

第６の特徴を有する本発明によれば、ベルトの巻き掛け径が変化した場合のベルトの位置変化が最も小さい部位に磁極センサを設けることができるので、磁極センサ自体を小型化することができるか、ベルトの最大・最小位置のそれぞれに設けるセンサを一体化することができる。

本発明の一実施形態に係る電動パワーユニットを有する電動車両の左側面図である。本発明の一実施形態に係る電動パワーユニットの全体形状を示す電動車両の要部左側面図である。電動パワーユニットの断面図である。図３のＡ−Ａ矢視図である。第２実施形態に係る電動パワーユニットのステータ形状を示す模式図である。第３実施形態に係る電動パワーユニットのステータ形状を示す模式図である。

以下、図面を参照して本発明の一実施形態を説明する。図１は本発明の一実施形態に係るベルト式変速機付き電動パワーユニットを有する電動車両の左側面図である。電動車両１は低床フロアを有するスクータ型の自動二輪車である。電動車両１の車体フレーム２は、ヘッドパイプ２１と、ヘッドパイプ２１に先端が接合されて後端が下方に延びている前フレーム部分２２と、前フレーム部分２２から車体幅方向左右にそれぞれ分岐して車体後方寄りに延びている一対のメインフレーム部分２３と、左右のメインフレーム部分２３から車体上後方に延びている左右１対のリヤフレーム部分２４とからなる。

ヘッドパイプ２１には、前輪WFを支持するフロントフォーク３が操舵自在に支持される。フロントフォーク３から上部に延長されてヘッドパイプ２１で支持されるステアリング軸４の上部には、ステアリングハンドル５が連結される。ヘッドパイプ２１の前部にはパイプからなるブラケット６が結合され、このブラケット６の前端部には、ヘッドライト７が取り付けられ、ヘッドライト７の上方にはブラケット６で支持されるフロントキャリア８が設けられる。

車体フレーム２の、メインフレーム部分２３とリヤフレーム部分２４との中間領域に車体後方に向けて延在するブラケット２５が接合されており、このブラケット２５には、車体幅方向に延在している枢軸９が設けられ、この枢軸９によって、電動パワーユニット（以下、単に「パワーユニット」と呼ぶ）１０を含むスイングアーム１１が上下揺動自在に支持される。パワーユニット１０には、車両駆動源としてのモータ、ベルト式無段変速機、および減速機（図２〜４等に関して後述する）が設けられる。パワーユニット１０の出力は後輪車軸１２に伝達され、後輪車軸１２に支持された後輪WRを駆動する。パワーユニット１０を含むスイングアーム１１とリヤフレーム部分２４とは、リヤサスペンション１３によって連結される。

メインフレーム部分２３には、停車中に車体を支持するサイドスタンド１４およびメインスタンド１５が設けられる。メインフレーム部分２３に結合されたアンダーパイプ２６には、複数のバッテリセルからなる高電圧（例えば７２ボルト定格）のバッテリ１６が搭載され、バッテリ１６の上部はカバー１７で覆われる。リヤフレーム部分２４には、さらにリヤキャリヤ１８やテールライト１９が設けられる。

フロントフォーク３には、前輪ＷＦの上方に位置するフロントフェンダ２７が取り付けられ、リヤフレーム部分２４には後輪ＷＲの上方に位置するリヤフェンダ２８が取り付けられる。左右一対のリヤフレーム部分２４の間には荷室２９が設けられ、荷室２９の上には、荷室２９の蓋を兼用する運転者シート３０が設けられる。

ステアリングハンドル５の中央部は図示しないメータ装置等を有するハンドルカバー３１で覆われる。また、ヘッドパイプ２１の前方はフロントカウル３２で覆われ、後方はレッグシールド３３で覆われる。また、バッテリ１６の下方にはアンダカバー３４が設けられ、荷室２９前部から車体側方後部に亘る部分を覆うリヤカウル３５が設けられる。

図２はパワーユニットの全体形状を示す拡大図である。図２において、スイングアーム１１が前記車体フレーム２に設けられる枢軸９によって上下方向揺動自在に支持される。スイングアーム１１の後輪（駆動輪）ＷＲ寄りには、上下２箇所でボルト３６等の締結手段によってパワーユニット１０が連結される。パワーユニット１０の後部には車幅方向に延びた後輪ＷＲの車軸１２（減速機の出力軸）が支持される。

パワーユニット１０は、パワーユニットケーシング４０と該パワーユニットケーシング４０内に収容されるベルト式無段変速機５０とモータ６０とからなり、無段変速機５０およびモータ６０は、互いに、一方の一部機能が他方の一部機能を兼ねて一体的に構成される。すなわち、モータ６０のロータに相当する機能は無段変速機５０の無端Ｖベルト５１に組み入れ、無段変速機５０の駆動側プーリに相当する機能はモータ６０のステータ６１に持たせる。スイングアーム１１内にはモータ６０の制御部（ＰＤＵ）７０が収容される。無段変速機５０とモータ６０の具体的な構造は図３、図４等に関して後述する。
無段変速機５０によって得られる変速比は、モータ６０のステータ６１が結合される前記ベルト５１の巻き掛け部材（後述する）に対するベルト５１の巻き掛け径と無段変速機５０の従動側プーリ８０でのベルト５１の巻き掛け径との比によって決定される。図２において、符号ＨＲはハイレシオ（高変速比）のときのベルト５１の巻き掛け位置を示し、符号ＬＲはローレシオ（低変速比）のときのベルト５１の巻き掛け位置を示す。
パワーユニット１０を詳細に説明する。図３はパワーユニット１０の断面図であり、図４は図３のＡ−Ａ矢視図である。図３および図４において、パワーユニットケーシング４０は、スイングアーム１１に連結されるケース本体５２と、ケース本体５２に電動車両１の車体左側から組み付けられるカバー５３と、ケース本体５２に電動車両１の車体右側から組み付けられる減速機ケース５４とからなる。

モータ６０は、ケース本体５２とカバー５３とによって両端を保持されたモータ軸５５と、モータ軸５５から車体前方ＦＲ方向に放射状に張り出したステータ保持プレート（ステータ保持部材）５６と、ステータ保持プレート５６に対向して配置され、モータ軸５５に対して該モータ軸５５の長さ方向に摺動自在に取り付けられた可動プレート５７とを備える。

ステータ保持プレート５６のベルト摺動面５８の背面側には、ステータコア６３およびステータコア６３に巻かれたステータ巻線６４によって構成されるステータ６１が固定される。ステータ巻線６４はＵ相、Ｖ相、Ｗ相の三相巻線６４Ｕ、６４Ｖ、６４Ｗである。
図４に示すように、ステータコア６３はモータ軸５４から放射状に広がった部分円断面形状（扇形）を有し、モータ軸５４の周囲に４５度間隔で配置される。図４に示した例では５個つまり２２５度の範囲にステータコア６３が配置されている。ステータコア６３はステータ保持プレート５６にボルトもしくは接着剤によって固定される。

ステータ保持プレート５６と可動プレート５７とによって構成されるベルト摺動面５８と従動側プーリ８０との間にはベルト５１が掛け渡される。ベルト５１は、等間隔で該ベルト５１の長さ方向に配置される複数の永久磁石６８を内蔵している。磁石６８はブロック形状のものであってもよいし、粉砕したフェライト磁石等をゴムに混入したゴム磁石であってもよい。磁石６８のＮ極およびＳ極はベルト５１の長さ方向に交互に配置される。ベルト摺動面５８に掛け渡されたベルト５１は磁石６８を内蔵していてステータ６１と対向しているのでモータ６０のロータとして機能する。

なお、磁石６８はベルト５１の幅方向のほぼ全体に亘って配置されていてもよいが、少なくともステータコア６３と対向する側面側に偏倚させて図３に示す位置に配置してあればよい。また、ステータ保持プレート５６および可動プレート５７は回転体ではないので、円板である必要はなく、ベルト摺動面５８に掛け渡されるベルト５１の巻き掛け部分が確保されるサイズであればよい。

ステータ保持プレート５６と可動プレート５７とは、Ｖベルト５１のＶ字角度と同じ開き角度αで対向しており、可動プレート５７はモータ軸５５に沿って長さ方向に摺動し、ステータ保持プレート５６との間隔を変化させる。可動プレート５７は、該可動プレート５７のスリーブ５９に結合されるアクチュエータ６２により、前記制御部７０からの変速指令に従って変位させられる。アクチュエータ６２はソレノイドもしくはリニアソレノイドまたはステッピングモータ等によって構成できる。

ステータコア６３はモータ軸５５から放射状に広がるステータ保持プレート５６におけるベルト５１の最小巻き掛け径から同最大巻き掛け径に亘る変化範囲、つまり全変速域におけるベルト摺動面５８に対するベルト５１の接触角をカバーし、ハイレシオおよびローレシオのいずれの変速比にあってもベルト５１の側面つまり磁石６８に対向可能なサイズに設定される。

モータ軸５５には、該モータ軸５５を挟んでステータ保持プレート５６と反対側に拡張されたセンサ保持ステー６５が形成されている。センサ保持ステー６５には、モータ６０のロータとして機能するベルト５１内の磁石６８を検出するロータ位置センサ６６が取り付けネジ６７で取り付けられる。ロータ位置センサ６６の取り付けは、ネジ６７に限らず適宜の締結手段または接着剤によって行える。

ロータ位置センサ６６は、例えばホール素子を含むＩＣであり、ベルト５１が摺動面５８に最大巻き掛け径で巻き掛けられている時（ハイレシオ時）と、最小巻き掛け径で巻き掛けられている時（ローレシオ時）とにおけるベルト５１の移動軌跡（それぞれ１点鎖線ＨＲ、ＬＲで示す）の上に配置させる。つまり磁石６８は２個１組でセンサセット６９を構成し、このセンサセット６９がモータ軸５５を境に自動二輪車１の高さ方向２箇所に設けられる。

センサセット６９はＵ、Ｖ、Ｗ各相のステータ巻線６４Ｕ、６４Ｖ、６４Ｗに対応した組数つまり３組設けるのがよいが、Ｕ相およびＶ相のみに対応した位置を検出するために２組の位置センサ６２を設け、Ｗ相の位置はＵ相およびＶ相の位置検出結果に基づいて推測する手法を用いてもよい。磁石６８は等角度間隔で配置されるので、Ｕ相およびＶ相の間隔に基づいてＵ相およびＶ相に隣接するＷ相の位置は推測できる。

ケース本体５２およびカバー５３には、軸受７２、７３によって従動軸７４が回転自在に支持される。従動軸７４は減速機ケース５４側に突出した延長部である減速機軸７５を有し、減速機軸７５の端部は減速機ケース５４に設けられる軸受７６によって回転自在に支持される。

従動軸７４には、該従動軸７４から放射状に広がる固定プーリ片７７が形成される。また、従動軸７４には、複数のボール８７によって従動軸７４に対する回転を規制されたスリーブ７９が従動軸７４の軸方向に沿って変位自在に係合しており、スリーブ７９には該スリーブ７９から放射状に広がる可動プーリ片７８が設けられる。固定プーリ片７７および可動プーリ片７８によって従動側プーリ８０が構成される。ベルト５１は、固定プーリ片７７および可動プーリ片７８のＶ字形に広がった互いの対向面に掛け回される。

従動軸７４の、軸受７３寄りには座金８１が設けられ、該座金８１と可動プーリ片７８の背面との間に両端部を当接させたコイルバネ８２が設けられる。

モータ６０側（駆動側）のベルト摺動面５８および従動側プーリ８０の間に掛け渡されるベルト５１に等間隔で配置される複数の磁石６８は、３相のステータ巻線６４Ｕ、６４Ｖ、６４Ｗに順番に通電することによってステータコア６３に生じる磁極と相互作用し、これにより、ステータコア６３に対する磁石６８の位置が変化する。つまりベルト５１がモータ６０のロータの機能を果たしてステータ６３に対して駆動される。

ケース本体５２および減速機ケース５４には、パワーユニット１０の出力軸１２を回転自在に支持する軸受８３、８４がそれぞれ設けられる。減速機軸７５には、入力ギヤ８５が結合され、出力軸１２には出力ギヤ８６が結合される。減速機軸７５、入力ギヤ８５、出力軸１２、出力ギヤ８６、および減速機ケース５４等によって減速機９０を構成する。

上記構成のパワーユニット１０の動作は次のとおりである。ロータ位置センサ６６によって検出された磁石６８の位置に従って、制御部７０からステータ巻線６４Ｕ、６４Ｖ、６４Ｗに通電されると、ステータコア６３に磁極が発生して磁石６８の磁界に作用し、ベルト５１はステータ６１に対して駆動される。ベルト５１の駆動方向はステータ巻線６４Ｕ、６４Ｖ、６４Ｗの通電順序によって決定される。すなわち、ベルト５１がモータ６０のロータとして機能して駆動され、ベルト５１が掛け回されている従動側プーリ８０が回転する。従動側プーリ８０が回転すると、その回転は従動軸７４、減速機軸７５、入力ギヤ８５、および出力ギヤ８６を介して出力軸（つまり後輪車軸）１２に伝達され、後輪ＷＲが回転する。

アクチュエータ６２を駆動させると、可動プレート５７はモータ軸５５の軸方向に沿って変位し、ステータ保持プレート５６と可動プレート５７の間隔が変化する。つまり、この間隔が小さくなると、ベルト摺動面５８に対するベルト５１の巻き掛け径が大きくなる一方、従動側プーリ８０に対するベルト５１の巻き掛け径は小さくなってハイレシオ側の変速比が得られる。また、ステータ保持プレート５６と可動プレート５７の間隔が大きくなると、摺動面５８に対するベルト５１の巻き掛け径が小さくなる一方、従動側プーリ８０に対するベルト５１の巻き掛け径は大きくなってローレシオ側の変速比が得られる。

この実施形態によれば、図４に示すように、ステータコア６３の形状が半径方向外側で大きい扇形であるので、ハイレシオおよびローレシオのいずれの場合であっても、磁石６８はステータコア６３に対向している。なお、ローレシオ時は磁石６８の各磁極と各ステータコア６３が１対１で対応しているが、ハイレシオ時は磁石６８の各磁極が各ステータコア６３とは１対１では対応しない。すなわち、ローレシオ時は、ステータコア６３が５個の磁石と対応するが、ハイレシオ時は、ステータコア６３と対応する磁石は３〜４個となるので、ハイレシオ側ではローレシオ側よりも特性が安定しない。しかし、モータ６０はハイレシオ側よりもローレシオ側で大きいトルクが要求されるので、実用上の不都合はない。

ローレシオからハイレシオに亘る全領域でモータから効率よく出力を得るために、磁石６８と対向するステータコア６３の形状を以下に示すように変形させることができる。

図５は、第２実施形態に係るステータコア６３を電動車両１の左側から見た模式図であり、符号ＦＲは車両前方向を示す。すでに述べたとおり、磁石６８はベルト５１の長さ方向で等間隔で配置してあるので、ベルト摺動面５８に最大巻き掛け径で巻き回されているベルト５１の軌跡ＨＲ（ハイレシオ時の軌跡）、および最小巻き掛け径で巻回されているベルト５１の軌跡ＨＬ（ローレシオ時に軌跡）のいずれの軌跡上においても磁石６８の配置間隔は同一である。したがって、ハイレシオ時およびローレシオ時における同一磁石６８の角度位置に着目すると、それぞれの角度位置の差はベルト５１の移動とともに変化する。

すなわち、図５に示すように、電動車両１の最も前方向寄りの位置Ｍ０（ベルトの接触角中央部）にある磁石６８を基準にすると、磁石６８が位置Ｍ０から時計方向または反時計方向に離れていくに従って、ハイレシオ時とローレシオ時とで同一磁石６８を結ぶ線ＭＬは傾いていく。位置Ｍ０とモータ軸５５とを結ぶ線を基準線ＣＬとすると、同一磁石６８を結ぶ線ＭＬの延長線は、基準線ＣＬと平行な状態から、該基準線ＣＬに交差する状態に変化する。

図５を参照すれば、磁石６８がモータ軸５５に対して回転した場合、基準線ＣＬの左側では磁石６８が反時計方向に回転するにつれて線ＭＬは基準線ＣＬに対して左傾斜（反時計方向傾斜）し、基準線ＣＬの右側では磁石６８がモータ軸５５に対して時計方向に回転する場合、磁石６８が時計方向に回転するにつれて線ＭＬは基準線ＣＬに対して右傾斜（時計方向傾斜）するのが理解される。

したがって、この線ＭＬの傾きに対応して、ステータコア６３の断面形状を、巻き掛け部の外周側より内周側の方で寸法が短くなるような４角形とすることにより、ハイレシオおよびローレシオのいずれの場合であっても、各磁石６８と各ステータコア６３とを１対１で対応させることができる。これにより、ハイレシオおよびローレシオのいずれの変速位置においても対応するステータコア６３の形状を複雑にすることなくモータ６０の特性を安定にすることができる。

次に、本発明の第３実施形態を説明する。図６は第３実施形態に係るステータコア６３の形状を示す図である。なお、図６では、繁雑を避けるため、基準線ＣＬを境にした半分のみを示す。この第３実施形態では、ステータコア６３をハイレシオ列６３Ｈとローレシオ列６３Ｌとに分離して設けた。つまり、モータ軸５５を中心とした遠距離の列６３Ｈと近距離の列６３Ｌにそれぞれにステータコア６３を配列した。各列におけるステータコア６３の配置間隔はいずれもベルト５１内での磁石６８の配置と対応させる。したがって、第３実施形態では、ハイレシオ列６３Ｈおよびローレシオ列６３Ｌにおける同一磁石６８に対応するステータコア６３を結ぶ線ＭＬは、第２実施形態と同様、基準線ＣＬから左側では左傾斜し、基準線ＣＬから右側では右傾斜するようにステータコア６３が配置される。

この第３実施形態によるステータコア６３は、少なくとも２つの変速位置では、磁石６８とステータコア６３とが１体１で対応するので、これらの変速位置ではモータの特性を安定的に確保することができる。

１…電動自動二輪車、２…メインフレーム、１０…パワーユニット、１１…スイングアーム、１２…後輪軸（パワーユニットの出力軸）、１６…バッテリ、５０…無段変速機、５１…Ｖベルト、５６…ステータ保持プレート、５７…可動プレート、５８…ベルト摺動面、６０…モータ、６１…ステータ、６３…ステータコア、６８…永久磁石、６６…角度位置センサ（磁極センサ）、８０…従動側プーリ

Claims

モータとベルト式変速機を一体化した電動パワーユニットにおいて、
モータ（６０）および従動側プーリ（８０）と、前記モータ（６０）および前記従動側プーリ（８０）に掛け渡されて、その長さ方向に極性を交互にして配置される複数の永久磁石（６８）を内蔵した無端Ｖベルト（５１）とを備え、
前記モータ（６０）が、
互いに対向して前記Ｖベルト（５１）のＶ字角度と同一の開き角度（α）を有したベルト摺動面（５８）を形成するステータ保持部材（５６）、および該ステータ保持部材（５６）に対向配置され、該ステータ保持部材（５６）との間隔を可変に構成した可動部材（５７）と、
前記ステータ保持部材（５６）の、前記ベルト摺動面（５８）の背面側に設けられたステータ（６１）とを含んでいることを特徴とするベルト式変速機付き電動パワーユニット。
前記ステータ（６１）が、前記Ｖベルト（５１）と該Ｖベルト（５１）が掛け渡される前記ベルト摺動面（５８）との接触角の範囲に設けられていることを特徴とする請求項１記載のベルト式変速機付き電動パワーユニット。
前記ステータ（６１）のステータコア（６３）が、前記ベルト摺動面（５８）に掛け渡される前記Ｖベルト（５１）の曲率半径の内側方向から外側方向に向けて拡がる扇形の断面形状を有していることを特徴とする請求項１または２記載のベルト式変速機付き電動パワーユニット。
前記ステータ（６１）のステータコア（６３）が、前記Ｖベルト（５１）の、前記ベルト摺動面（５８）との接触角中央部（Ｍ０）では略長方形に形成され、該接触角中央部（Ｍ０）から該接触角端部に離れる方向に傾斜した矩形状に形成されていることを特徴とする請求項２記載のベルト式変速機付き電動パワーユニット。
前記ステータ（６１）のステータコア（６３）が、前記複数の永久磁石（６８）の配置間隔と同一間隔で前記Ｖベルト（５１）の最小巻き掛け径位置に配置される複数の第１ステータコアの列（６３Ｌ）と、前記複数の永久磁石（６８）の配置間隔と同一間隔で前記Ｖベルト（５１）の最大巻き掛け径位置に配置される第２ステータコアの列（６３Ｈ）とからなることを特徴とする請求項２記載のベルト式変速機付き電動パワーユニット。
前記モータ（６０）が、前記ベルト摺動面（５８）に巻き掛けされる前記Ｖベルト（５１）の最大巻き掛け径および最小巻き掛け径の両方において前記Ｖベルト（５１）内の永久磁石（６８）の位置を検出する磁極センサ（６６）を備えるとともに、
前記磁極センサ（６６）が、前記Ｖベルト（５１）の、前記ベルト摺動面（５８）との接触角から外れた領域で、前記ステータ保持部材（５６）の延長部であるセンサ保持ステー（６５）に取り付け固定されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のベルト式変速機付き電動パワーユニット。