JP2011102112A - Electric vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、車両に搭載された電動機の駆動のみによって車両を走行させるようにした電気自動車に関する。 The present invention relates to an electric vehicle that causes a vehicle to travel only by driving an electric motor mounted on the vehicle.
電動機の駆動によってのみ車両を走行させるようにした電気自動車においては、車両の走行時に電動機や、その電動機を制御する制御手段が故障すると、駆動輪がロックして急制動し、操舵不能に陥り、極めて危険な状態となる。 In an electric vehicle in which the vehicle is driven only by driving the electric motor, when the electric motor or a control means for controlling the electric motor fails during driving of the vehicle, the driving wheel is locked and suddenly braked, and the steering becomes impossible. It becomes extremely dangerous.
そのような不都合を解消するため、電気自動車においては、フェイルセーフ機能が設けられている。フェイルセーフ機能を有する電気自動車として、特許文献1に記載されたものが従来から知られている。
In order to eliminate such inconvenience, an electric vehicle is provided with a fail-safe function. As an electric vehicle having a fail-safe function, one described in
上記特許文献1に記載された電気自動車においては、電動機から車輪に至る動力伝達系にクラッチを組込み、上記電動機の作動を制御する制御手段の故障を判定する判定手段を設け、その判定手段により上記制御手段が故障と判定された際に、油圧アクチュエータで上記クラッチを切り、電動機から車輪への動力伝達を遮断して、急制動を回避するようにしている。
In the electric vehicle described in
ところで、上記従来の電気自動車のように、油圧を駆動源とするアクチュエータによってドグクラッチ等のクラッチを切るようにした場合、電動機の焼き付きや、支持軸受の焼き付き等、機械的な故障が突発的に発生した場合、その故障発生からクラッチが切れるまでに多少のタイムラグが生じるため、その間に車輪がロックして操舵不能となり、車両が急停止するという問題がある。 By the way, when a clutch such as a dog clutch is disengaged by an actuator using hydraulic pressure as a drive source as in the conventional electric vehicle described above, a mechanical failure such as seizure of an electric motor or seizure of a support bearing suddenly occurs. In this case, a slight time lag occurs from the occurrence of the failure until the clutch is disengaged, and there is a problem in that the wheels are locked during that time, the steering becomes impossible, and the vehicle suddenly stops.
また、油圧を駆動源とするアクチュエータによってクラッチを制御するため、油圧ポンプや油圧シリンダ、油圧配管を必要として、構造が複雑となり、エネルギの損失も大きいという問題もある。 In addition, since the clutch is controlled by an actuator that uses hydraulic pressure as a drive source, a hydraulic pump, a hydraulic cylinder, and hydraulic piping are required, resulting in a complicated structure and a large energy loss.
ここで、一般的な純粋な電気自動車においては、多段変速機を必要とせず、1段または2段の変速機を用いるようにしているため、エンジン車やハイブリッド車に比較して部品点数が少なく、電動機から車輪への部品連結ガタが小さい。 Here, in a general pure electric vehicle, a multi-stage transmission is not required, and a single-stage or two-stage transmission is used. Therefore, the number of parts is smaller than that of an engine vehicle or a hybrid vehicle. The connection backlash from the motor to the wheel is small.
また、電動機は、発進時からのトルクがエンジンに比較して大きく、しかも、電動機のロータの慣性モーメント(イナーシャ)も大きい。 Further, the electric motor has a larger torque from the start than the engine, and also has a large inertia moment (inertia) of the rotor of the electric motor.
このため、電気自動車の低速発進時にアクセルペダルを強く踏み込んだ後、その踏み込みを解除すると、ペダル踏み込み時に駆動部品に生じる大きなねじれが急激に解放されて、ゆれ戻し振動が発生し、その振動が車体に伝播されてドライバに不安感を与えたり、乗り心地を悪化させるという不都合がある。 For this reason, if you depress the accelerator pedal strongly when the electric vehicle starts at a low speed and then release the depression, the large torsion that occurs in the drive parts when the pedal is depressed is suddenly released, and a back-shake vibration is generated. There is an inconvenience that it is propagated to the driver and gives anxiety to the driver and deteriorates the ride comfort.
また、アンチロック・ブレーキ・システム(ABS)が搭載された電気自動車では、車輪に対する制動力の付与と解除が数ミリ秒の短時間で繰り返し行なわれるため、ABSの作動時、車輪と電動機とが繋がれた状態であると、その電動機の慣性力の大きいロータのイナーシャによって車輪が回り続け、ABS制御に対する車輪の追従性が悪くなり、制動距離が長くなったり、車両がスピンして走行が不安定になるという不都合が生じる。 In addition, in an electric vehicle equipped with an anti-lock braking system (ABS), the braking force is applied to and released from the wheel repeatedly in a short time of several milliseconds. In the connected state, the wheel continues to rotate due to the inertia of the rotor having a large inertial force of the electric motor, the followability of the wheel to the ABS control is deteriorated, the braking distance becomes long, the vehicle spins and the running is disabled. The disadvantage of becoming stable arises.
この発明の課題は、電動機のみを駆動源とする電気自動車において、電動機の故障時やABSの作動時に、動力伝達系を直ちに動力遮断状態とすることができるようにすることである。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to make it possible to immediately put a power transmission system into a power cut-off state when an electric motor fails or when an ABS is operated in an electric vehicle using only the electric motor as a drive source.
上記の課題を解決するため、この発明においては、駆動源を電動機のみとし、その電動機の駆動力を車輪に伝達して車両を走行させるようにした電気自動車において、前記電動機の駆動力を車輪に伝達する動力伝達系に、前記電動機からの駆動力が入力される駆動輪およびその駆動輪から伝達される駆動力を車輪側に出力する被駆動輪を有し、前記駆動輪の回転速度が被駆動輪の回転速度より速い場合に駆動輪の駆動力を被駆動輪に伝達し、被駆動輪の回転速度が駆動輪の回転速度より速くなった際に駆動輪をフリー回転させるオーバランニングタイプのワンウェイクラッチを組み込んだ構成を採用したのである。 In order to solve the above problems, in the present invention, in an electric vehicle in which the drive source is only an electric motor and the vehicle is driven by transmitting the driving force of the electric motor to the wheel, the driving force of the electric motor is applied to the wheel. The power transmission system for transmission includes a drive wheel to which a driving force from the electric motor is input and a driven wheel that outputs the driving force transmitted from the driving wheel to the wheel side. An overrunning type that transmits the driving force of the driving wheel to the driven wheel when the rotational speed of the driving wheel is higher than the rotational speed of the driving wheel, and rotates the driving wheel freely when the rotational speed of the driven wheel becomes faster than the rotational speed of the driving wheel. A configuration incorporating a one-way clutch was adopted.
上記の構成からなる電気自動車においては、車両の走行時に、電動機が万一故障で停止すると、ワンウェイクラッチは自動的に被駆動輪の回転速度が駆動輪の回転速度を上回るオーバランニング状態(空転状態)となる。このため、車輪はロックされることなく回転を続けることになり、操舵不能になったり、車両が急停止するようなことはない。 In an electric vehicle having the above configuration, if the motor stops due to a failure when the vehicle is running, the one-way clutch automatically overruns when the rotational speed of the driven wheel exceeds the rotational speed of the driving wheel (idle state) ) For this reason, the wheels continue to rotate without being locked, and there is no possibility of being unable to steer or suddenly stopping the vehicle.
ここで、ABSが搭載された電気自動車において、車輪をABS制御によって制動する際、電動機の回転速度が車輪の回転変動最小値相当より遅くなるように下げ、または、電動機を停止させることにより、ABS制御の作動時、ワンウェイクラッチは空転状態となって電動機から車輪への動力伝達系を遮断することになり、ABS制御に対して車輪を良好に追従させることができる。 Here, in the electric vehicle equipped with ABS, when braking the wheel by ABS control, the rotation speed of the electric motor is lowered so as to be slower than the minimum value corresponding to the minimum rotation fluctuation of the wheel, or the ABS is stopped by stopping the electric motor. When the control is activated, the one-way clutch is idled and the power transmission system from the electric motor to the wheel is cut off, and the wheel can follow the ABS control well.
この発明に係る電気自動車において、ワンウェイクラッチは、ローラタイプのもの、スプラグタイプのもの、ラジアルタイプのラチェット式のもの、あるいはアキシャルタイプのラチェット式のもののいずれでもよい。 In the electric vehicle according to the present invention, the one-way clutch may be of a roller type, a sprag type, a radial type ratchet type, or an axial type ratchet type.
上記ワンウェイクラッチは、電動機と、その電動機の回転を変速して車輪に伝達する変速機との間に組込むようにしてもよく、電動機の回転を変速して車輪に伝達する変速機と、その変速機から出力される駆動力を左右のアクスルに伝達するディファレンシャルとの間、あるいは、電動機の回転を左右のアクスルに伝達するディファレンシャルとアクスルとの間に組込むようにしてもよい。さらに、左右一対のアクスルとそのアクスルのそれぞれに接続された車輪との間に組込むようにしてもよい。 The one-way clutch may be incorporated between an electric motor and a transmission that shifts the rotation of the electric motor and transmits the rotation to the wheels, a transmission that shifts the rotation of the electric motor and transmits it to the wheels, and the transmission May be incorporated between the differential that transmits the driving force output from the left and right axles, or between the differential and the axle that transmits the rotation of the electric motor to the left and right axles. Further, it may be incorporated between a pair of left and right axles and wheels connected to each of the axles.
ここで、ワンウェイクラッチの駆動輪と被駆動輪の径方向の対向面間に、その両輪の相対回転時(空転時)に摩擦による回転抵抗を駆動輪と被駆動輪の相互間に付与し、その回転抵抗による摩擦トルクがワンウェイクラッチの許容トルクよりも小さくされた摩擦抵抗付与手段を設けることにより、電動機の減速によりワンウェイクラッチが空転しようとしても、上記摩擦抵抗付与手段によって駆動輪と被駆動輪の相互間で一定のトルク伝達が行なわれるため、電動機を発電機としてエネルギ回生を行なうことができる。 Here, between the driving wheel and the driven wheel of the one-way clutch, a rotational resistance due to friction is imparted between the driving wheel and the driven wheel when the two wheels rotate relative to each other (at the time of idling). By providing a frictional resistance applying means in which the frictional torque due to the rotational resistance is made smaller than the allowable torque of the one-way clutch, even if the one-way clutch tries to idle due to the deceleration of the motor, the driving wheel and the driven wheel are driven by the frictional resistance applying means. Since constant torque transmission is performed between the two, energy regeneration can be performed using the electric motor as a generator.
上記摩擦抵抗付与手段として、内外に嵌合配置される駆動輪と被駆動輪のうち、外側に位置する外側駆動輪の内周に対して回り止めされた軸方向にスライド可能な複数のアウタ側摩擦プレートと、内側駆動輪の外周に対して回り止めされた軸方向にスライド可能な複数のインナ側摩擦プレートを軸方向に交互に組込み、その両摩擦プレートを弾性部材の押圧により互いに弾性接触させた構成からなるものや、外側駆動輪の内周に回り止めされて軸方向にスライド可能とされ、内周面がテーパ状とされたアウタコーンと、内側駆動輪の外周に回り止めされて軸方向にスライド可能とされ、外周面がそのアウタコーンのテーパ状内周面に適合するテーパ状とされたインナコーンと、そのインナコーンを弾性部材によりアウタコーンに向けて付勢したものを採用することができる。 A plurality of outer sides that are axially slidable against the inner periphery of the outer driving wheel located on the outer side of the driving wheel and the driven wheel that are fitted and arranged inside and outside as the frictional resistance applying means. A friction plate and a plurality of axially slidable inner friction plates that are prevented from rotating with respect to the outer periphery of the inner drive wheel are alternately assembled in the axial direction, and both friction plates are brought into elastic contact with each other by pressing of an elastic member. Or an outer cone whose outer peripheral surface is prevented from rotating on the inner periphery of the outer drive wheel and capable of sliding in the axial direction, and whose inner peripheral surface is tapered, and which is prevented from rotating on the outer periphery of the inner drive wheel. And an inner cone whose outer circumferential surface is tapered to match the inner circumferential surface of the outer cone, and the inner cone is urged toward the outer cone by an elastic member. It is possible to adopt things.
上記のように、この発明においては、電動機から車輪への動力伝達系に、オーバランニングタイプのワンウェイクラッチを組込み込んだことにより、電動機の故障時に、電動機から車輪への動力伝達を直ちに遮断することができる。このため、車輪がロックされて操舵不能になり、車両が急停止するのを防止することができる。また、ワンウェイクラッチは、電気的な制御が不要であるため、構造が簡単でありコストも低くできる。 As described above, in the present invention, by incorporating an overrunning type one-way clutch into the power transmission system from the motor to the wheel, the power transmission from the motor to the wheel is immediately interrupted when the motor fails. Can do. For this reason, it is possible to prevent the vehicle from being suddenly stopped due to the wheels being locked and being unable to steer. In addition, the one-way clutch does not require electrical control, so the structure is simple and the cost can be reduced.
さらに、ABS制御による車輪の制動時に、電動機の回転速度が車輪の回転変動最小値相当より遅くなるよう電動機の回転速度を制御するようにしたので、ABS制御の作動時、ワンウェイクラッチは空転状態となって電動機から車輪への動力伝達系を遮断することになり、ABS制御に対して車輪を良好に追従させることができる。 Furthermore, when the wheel is braked by ABS control, the rotation speed of the motor is controlled so that the rotation speed of the motor becomes slower than the minimum value corresponding to the rotation fluctuation of the wheel. Therefore, when the ABS control is activated, the one-way clutch is in the idling state. Thus, the power transmission system from the electric motor to the wheel is cut off, and the wheel can follow the ABS control well.
以下、この発明の実施の形態を図面に基いて説明する。図1に示すように、電気自動車における車体1の前部には左右一対の前輪2が設けられ、また、後部には左右一対の後輪3が設けられている。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. As shown in FIG. 1, a pair of left and right
車体1の前部には、電動機10が搭載され、その電動機10の回転は変速機11により変速され、その変速機11の出力軸の回転はフロントディファレンシャル12から左右一対のアクスル4に伝達され、前輪2が回転するようになっている。
An
変速機11として、ここでは、電動機10の回転を1段に変速するようにしたものが採用されているが、2段に変速するようにした変速機を採用するようにしてもよい。
Here, the
電動機10と変速機11との間には、電動機10から変速機11への駆動力の伝達と遮断の切換えを行なうワンウェイクラッチ20が組込まれている。
Between the
図2(a)および(b)に示すように、ワンウェイクラッチ20は、変速機11に回転トルクを出力する被駆動輪としての外輪21の内側に電動機10からの回転が入力される駆動輪としての内輪22を組込んで、一対の軸受23により相対的に回転自在に支持し、上記内輪22の外周には、外輪21の内周に形成された円筒面24との間で楔空間を形成する複数のカム面25を周方向に間隔をおいて設け、各カム面25と円筒面24間に係合子としてのローラ26と、そのローラ26を円筒面24とカム面25の双方に係合する方向に付勢する弾性部材27を組み込んだオーバランニングタイプのローラ式のものからなっている。
As shown in FIGS. 2A and 2B, the one-
上記ワンウェイクラッチ20は、電動機10が車両を前進走行させる方向に回転した際に、ローラ26が外輪21の円筒面24と内輪22のカム面25に係合する組込みとされている。
The one-way clutch 20 is incorporated so that the
実施の形態で示す電気自動車は上記の構造からなり、いま、電動機10を駆動すると、その電動機10の回転が内輪22に伝達され、内輪22が図2(b)の矢印で示す方向に回転し、ローラ26が外輪21の円筒面24と内輪22のカム面25に係合して、ワンウェイクラッチ20は係合状態となる。
The electric vehicle shown in the embodiment has the above-described structure. Now, when the
そのため、内輪22の回転はローラ26を介して外輪21に伝達され、その外輪21の回転は変速機11により変速され、その変速機11から出力される回転がフロントディファレンシャル12から左右一対のアクスル4に伝達されて前輪2が回転し、車両が前進走行する。
Therefore, the rotation of the
一般に、車両の発進は低速発進とされるが、アクセルペダルを誤って強く踏み込むことがあり、その急発進による驚きによりペダルの踏み込みが直ちに解除される場合がある。このとき、加速トルクによって電動機10から前輪2に至る動力伝達系の各種の駆動部品は大きく捩じられることになる。
In general, the vehicle is started at a low speed, but the accelerator pedal may be accidentally depressed strongly, and the depression of the pedal may be released immediately due to the surprise caused by the sudden start. At this time, various driving parts of the power transmission system from the
特に、電動機10のロータは慣性力が大きく、そのロータに接続された出力軸には大きな捩じれが生じ、その後、その捩じれが急激に解放されることになる。
In particular, the rotor of the
このとき、電動機10の出力軸に接続された内輪22が、図2(b)に示す矢印と反対方向に回転され、ローラ26は係合解除位置に変位してワンウェイクラッチ20は空転する。その空転により電動機10の出力軸の捩じれが解放され、ゆれ戻しの振動が抑制されることになる。
At this time, the
車両の高速走行時、発熱の多い電動機10のロータ支持軸受が潤滑不良により焼き付いたり、バッテリィの電力がなくなったりした場合、あるいは、電気短絡があったりした場合、電動機10は急減速し、あるいは、ロックすることがある。
When the rotor support bearing of the
このとき、ワンウェイクラッチ20は、前輪2からの回転トルクが伝達される外輪21が内輪22に対して速く回転するオーバランニング状態となり、外輪21は内輪22に対してフリー回転する。
At this time, the one-way clutch 20 is in an overrunning state in which the
このため、電動機10は急減速し、あるいは、ロックしても、車両はそのまま惰性走行することになり、操舵不能になるようなことはない。また、車両が急停止することがなく、ドライバはパニックに陥ることなく、自分の意思で停止する等の操作が可能となる。
For this reason, even if the
ここで、電気自動車にABSが搭載されている場合においては、そのABSの作動時、電動機10の回転速度が前輪2の平均速度より遅くなるように電動機10の回転速度を制御する。あるいは、電動機10を停止させるようにする。その電動機10の速度制御により、ワンウェイクラッチ20の外輪21は内輪22に対して速く回転するため、ワンウェイクラッチ20は空転状態となって、電動機10から前輪2への動力伝達が遮断されることになり、前輪2を精度よくABS制御することができる。また、異音を発生させるようなこともない。
Here, when the ABS is mounted on the electric vehicle, the rotational speed of the
図2に示すワンウェイクラッチ20においては、外輪21の内周に円筒面24を形成し、内輪22の外周にカム面25を設けたが、外輪21の内周にカム面を設け、内輪22の外周に円筒面を形成してもよい。また、内輪22を駆動輪とし、外輪21を被駆動輪としたが、外輪21を駆動輪とし、内輪22を被駆動輪としてもよい。
In the one-way clutch 20 shown in FIG. 2, the
図2においては、ワンウェイクラッチ20としてローラ式のものを示したが、ワンウェイクラッチ20はこれに限定されるものではない。図3乃至図8は、ワンウェイクラッチ20の他の例を示す。
In FIG. 2, the one-way clutch 20 is a roller type, but the one-way clutch 20 is not limited to this. 3 to 8 show other examples of the one-
図3は、スプラグ式のワンウェイクラッチ20を示す。このスプラグ式ワンウェイクラッチ20においては、外輪31の内周および内輪32の外周に円筒面33、34を形成し、その両円筒面33、34間に外径の異なる2つの保持器35、36を組込み、その保持器35、36に径方向で対向する複数のポケット37、38を周方向に間隔をおいて設け、その径方向で対向するポケット37、38に跨るようにして係合子としてのスプラグ39を組込み、そのスプラグ39の両端に、スプラグ39が周方向の一方に向けて倒れるに従って対向面間の距離が長くなる一対のカム面40、41を形成し、上記小径側保持器36のポケット38内に弾性部材42を組み込んで、スプラグ39のカム面40、41が円筒面33、34に係合する方向に向けてスプラグ39を付勢している。
FIG. 3 shows a sprag type one-
上記ワンウェイクラッチ20においては、電動機10の回転が内輪32に伝達されて、その内輪32が図3の矢印で示す方向に回転すると、スプラグ39のカム面40、41が外輪側円筒面33および内輪側円筒面34に係合し、内輪32の回転がスプラグ39を介して外輪31に伝達され、外輪31が内輪32と同方向に回転する。
In the one-way clutch 20, when the rotation of the
また、外輪31の回転速度が内輪32の回転速度を上回ると、スプラグ39が係合解除し、外輪31が内輪32に対してフリー回転する。
When the rotation speed of the
なお、図3では、内輪32を駆動輪とし、外輪31を被駆動輪としたが、内輪32を被駆動輪とし、外輪31を駆動輪としてもよい。
In FIG. 3, the
図4は、ラジアルタイプのラチェット式ワンウェイクラッチ20を示す。このワンウェイクラッチ20においては、外輪71の内側に内輪72を組込み、上記外輪71の内周に複数のノッチ73を周方向に間隔をおいて形成し、一方、内輪72の外周には複数のポケット74を周方向に間隔をおいて設け、各ポケット74内に揺動可能な係合爪75と、その係合爪75をノッチ73と係合する方向に付勢する弾性部材76とを組み込んでいる。
FIG. 4 shows a radial type ratchet type one-
上記の構成からなるワンウェイクラッチ20においては、外輪71と内輪72の一方を電動機10からの動力が伝達される駆動輪とし、他方を上記駆動輪から伝達される駆動力を車輪2側に出力する被駆動輪として使用する。内輪72を駆動輪とする使用において、電動機10の駆動により内輪72が図4の矢印で示す方向に回転すると、係合爪75がノッチ73に係合し、内輪72の回転が外輪71に伝達され、外輪71が内輪72と同方向に回転する。
In the one-way clutch 20 configured as described above, one of the
内輪72から外輪71への回転伝達状態において、外輪71の回転速度が内輪72の回転速度を上回ると、係合爪75が係合解除し、外輪71が内輪72に対してフリー回転する。
When the rotation speed of the
ここで、ノッチ73の数を係合爪75の数より多くし、そのノッチ73の形成ピッチと係合爪75の取付けピッチを相違させておくと、複数の係合爪75のうち、一つの係合爪75はノッチ73に係合する状態に保持されるため、回転方向の遊びがなく、内輪72の回転と同時に外輪71を回転させることができる。
Here, when the number of the
図4では、内輪72によって係合爪75を保持し、外輪71の内周にノッチ73を形成したが、外輪71の内周にポケットを形成して係合爪75を保持し、内輪72の外周にノッチ73を形成するようにしてもよい。
In FIG. 4, the engaging
図5乃至図8は、アキシャルタイプのラチェット式ワンウェイクラッチ20を示す。このワンウェイクラッチ20においては、外輪81の内側に内輪82を組込み、上記外輪81の一端に内向きフランジ83を設け、内輪82の他端には上記内向きフランジ83と軸方向で対向する外向きフランジ84を設け、上記内向きフランジ83には外向きフランジ84に対する対向面にカム面86を外周に有する複数の突部85を周方向に等間隔に設け、上記内向きフランジ83と外向きフランジ84の対向面間に組込まれた環状のカムプレート87の外周に上記突部85に係合可能な複数の係合爪88を周方向に等間隔に設け、その係合爪88が突部85と係合する方向にカムプレート87を波ばねからなる弾性部材89で付勢している。
5 to 8 show an axial type ratchet type one-
ここで、突部85の外周に形成されたカム面86は、図6(c)、(d)および図8(g)、(h)に示すように、周方向に上り勾配をもって傾斜する傾斜面86aと、その傾斜面86aの高所端縁に連設された平坦面86bと、その平坦面86bの端縁に連設された段差面86cとからなっている。また、カム面86は半径方向外方に下り勾配をもって傾斜し、その傾斜角θは、4°程度とされている。
Here, the
また、カムプレート87の外周に設けられた係合爪88は、図7(e)、(f)に示すように、カムプレート87の表裏両面に対して傾斜して、上記突部85の段差面86cに対し係合可能とされている。
In addition, the engaging
上記の構成からなるワンウェイクラッチ20においては、外輪81と内輪82の一方を電動機10からの動力が伝達される駆動輪とし、他方を上記駆動輪から伝達される駆動力を車輪2側に出力する被駆動輪として使用する。内輪82を駆動輪とする使用において、電動機10の駆動により内輪82が一方向に回転すると、係合爪88が突部85の段差面86cに係合し、内輪82の回転が外輪81に伝達され、外輪81が内輪82と同方向に回転する。
In the one-way clutch 20 configured as described above, one of the
内輪82から外輪81への回転伝達状態において、外輪81の回転速度が内輪82の回転速度を上回ると、係合爪88がカム面86に沿って周方向に移動し、外輪81が内輪82に対してフリー回転する。
When the rotation speed of the
ここで、突部85の数を係合爪88の数より多くし、その突部85の形成ピッチと係合爪88の形成ピッチを相違させておくと、複数の係合爪88のうち、一つの係合爪88は突部85の段差面86cに当接または近接する位置に配置されるため、回転方向の遊びが少なく、内輪82の回転と同時に外輪81を回転させることができる。
Here, when the number of the
図5乃至図8では、外輪81の内向きフランジ83に突部85を設けたが、内輪82の外向きフランジ84に突部を設け、弾性部材89によりカムプレート87を外向きフランジ84に向けて付勢するようにしてもよい。
5 to 8, the
図9は、図2に示すローラタイプのワンウェイクラッチ20における外輪21の開口端部に大径孔部45を形成し、内輪22には、その大径孔部45と対向する位置に大径軸部46を設け、その大径軸部46と大径孔部45の内径面間に摩擦抵抗付与手段50を設けている。
9 shows a large-
摩擦抵抗付与手段50として、ここでは、複数のアウタ側摩擦プレート51と複数のインナ側摩擦プレート52を軸方向に交互に組込み、上記アウタ側摩擦プレート51を大径孔部45の内径面に対してスプライン53による嵌合として外輪21に回り止めし、かつ、軸方向にスライド自在とし、上記インナ側摩擦プレート52を大径軸部46に対してスプライン54による嵌合として内輪22に回り止めし、かつ、軸方向にスライド自在とし、その両摩擦プレート51、52を皿ばねからなる弾性部材55の押圧によって互いに弾性接触させて、アウタ側摩擦プレート51とインナ側摩擦プレート52の接触部間に摩擦による回転抵抗を外輪21と内輪22の相互間に付与するようにしている。56は、弾性部材55を抜止めする止め輪を示す。
Here, as the frictional
上記のように、外輪21と内輪22間に複数の摩擦プレート51、52からなる摩擦抵抗付与手段50を設けることにより、電動機10の減速回転によりワンウェイクラッチ20が空転しても、摩擦プレート51、52群が摩擦による回転トルクを伝達するので、電動機10は発電機として機能し、エネルギ回生することができる。
As described above, by providing the friction
エネルギ回生時の摩擦プレート51、52群の摩擦による回転トルクは電動機10の駆動トルク、すなわち、ワンウェイクラッチ20の伝達可能トルクより小さく設定され、電動機10の故障時のフェイルセーフ時にアウタ側摩擦プレート51とインナ側摩擦プレート52の接触部で滑りが生じるよう設定されている。
The rotational torque due to the friction of the
また、摩擦抵抗付与手段50を設けることにより、発進加速時、アクセルペダルの踏み込みを解除して加速をやめると、前述のように、加速トルクにより捩じれていた電動機の出力軸のような駆動部品がゆれ戻しの振動を始めるが、その振動は、ワンウェイクラッチ20の空転と摩擦プレート51、52の摩擦による抵抗により効果的に抑制することができる。
Further, by providing the frictional resistance imparting means 50, when the acceleration is started and the acceleration pedal is released and the acceleration is stopped, the driving parts such as the output shaft of the motor that has been twisted by the acceleration torque as described above are provided. The vibration of shaking back is started, but the vibration can be effectively suppressed by the slipping of the one-way clutch 20 and the resistance caused by the friction of the
さらに、摩擦プレート51、52の摩擦による抵抗は、ABS作動時にブレーキ力として作用させることができる。
Further, the resistance caused by the friction of the
図9では、摩擦抵抗付与手段50として、複数の摩擦プレート51、52からなるものを示したが、摩擦抵抗付与手段50はこれに限定されない。例えば、図10に示すように、大径孔部45と大径軸部46間に、内周面61がテーパ状とされたアウタコーン60と、外周面63がそのアウタコーン60のテーパ状内周面61に適合するテーパ状とされたインナコーン62を組込み、そのアウタコーン60を大径孔部45に対してスプライン53による嵌合として外輪21に回り止めし、かつ、軸方向にスライド自在とし、インナコーン62を大径軸部46にスプライン54による嵌合として内輪22に回り止めし、かつ、軸方向にスライド自在とし、そのインナコーン62を弾性部材64の押圧によりアウタコーン60に向けて付勢するようにしたものであってもよい。
In FIG. 9, the frictional
図1に示す実施の形態においては、電動機10と変速機11の間にワンウェイクラッチ20を組込むようにしたが、ワンウェイクラッチ20の組込み位置はこれに限定されるものではない。
In the embodiment shown in FIG. 1, the one-way clutch 20 is incorporated between the
図11(i)乃至(k)は、ワンウェイクラッチ20の組込みの他の例を示す。(i)では、変速機11とフロントディファレンシャル12との間にワンウェイクラッチ20を組込んでいる。
FIGS. 11I to 11K show other examples of incorporating the one-
(j)は、左右一対のアクスル4のそれぞれとフロントディファレンシャル12との間にワンウェイクラッチ20を組込んでいる。
(J) incorporates a one-way clutch 20 between each of the pair of left and
(k)は、左右一対のアクスル4と前輪2間のそれぞれにワンウェイクラッチ20を組込んでいる。
In (k), a one-way clutch 20 is incorporated between each of the pair of left and
2 前輪(車輪)
4 アクスル
10 電動機
11 変速機
12 フロントディファレンシャル(ディファレンシャル)
20 ワンウェイクラッチ
21 外輪
22 内輪
24 円筒面
25 カム面
26 ローラ(係合子)
27 弾性部材
31 外輪
32 内輪
33 円筒面
34 円筒面
35 保持器
36 保持器
37 ポケット
38 ポケット
39 スプラグ
40 カム面
41 カム面
42 弾性部材
50 摩擦抵抗付与手段
51 アウタ側摩擦プレート
52 インナ側摩擦プレート
60 アウタコーン
61 内周面
62 インナコーン
63 外周面
71 外輪
72 内輪
73 ノッチ
74 ポケット
75 係合爪
76 弾性部材
81 外輪
82 内輪
83 内向きフランジ
84 外向きフランジ
85 突部
86 カム面
86a 傾斜面
86b 平坦面
86c 段差面
87 カムプレート
88 係合爪
89 弾性部材
2 Front wheels
4
20 One-way clutch 21
27
Claims (16)
前記電動機の駆動力を車輪に伝達する動力伝達系に、前記電動機からの駆動力が入力される駆動輪およびその駆動輪から伝達される駆動力を車輪側に出力する被駆動輪を有し、前記駆動輪の回転速度が被駆動輪の回転速度より速い場合に駆動輪の駆動力を被駆動輪に伝達し、被駆動輪の回転速度が駆動輪の回転速度より速くなった際に駆動輪をフリー回転させるオーバランニングタイプのワンウェイクラッチを組み込んだことを特徴とする電気自動車。 In an electric vehicle in which the drive source is only an electric motor and the vehicle is driven by transmitting the driving force of the electric motor to wheels,
In the power transmission system that transmits the driving force of the electric motor to the wheel, the driving wheel that receives the driving force from the electric motor and the driven wheel that outputs the driving force transmitted from the driving wheel to the wheel side, When the rotational speed of the driving wheel is faster than the rotational speed of the driven wheel, the driving force of the driving wheel is transmitted to the driven wheel, and when the rotational speed of the driven wheel becomes faster than the rotational speed of the driving wheel, the driving wheel An electric vehicle that incorporates an overrunning one-way clutch that rotates the wheel freely.
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