JP2012214108A - 電動三輪車 - Google Patents

Abstract

【課題】駆動系の軸配置の工夫によりパワーユニットの小型化を可能とする電動三輪車を提供する。
【解決手段】動力源としてのモータＭおよび左右一対の後輪ＷＲ含む後部車体３０を車体フレーム２の後部に取り付けた電動三輪車１において、モータＭの回転駆動力を、モータ出力軸３６からカウンタ軸３８を介して後輪ＷＲの車軸４０に伝達する。モータ出力軸３６の一端部に、モータＭの回転速度が所定値を超えるとカウンタ軸３８へ回転駆動力を伝達する遠心クラッチを同軸配置する。カウンタ軸３８を、車体側面視でモータＭの外径の内側に配設する。車体側面視で車体前方から、モータ出力軸３６、カウンタ軸３８、車軸４０の順で配設する。カウンタ軸３８の軸心を、車体側面視で、モータ出力軸３６の軸心と車軸４０の軸心とを結んだ線より下方に配設する。
【選択図】図１

Description

本発明は、電動三輪車に係り、特に、モータの駆動力で左右一対の後輪を駆動して走行する電動三輪車に関する。

従来から、車体フレームの前方側に取り付けられたフロントフォークで前輪を支持すると共に、車体フレームの後方側に該車体フレームに対して上下揺動可能かつ左右傾動可能に構成された後部車体を取り付け、モータによって駆動される左右一対の後輪をこの後部車体に支持するようにした鞍乗型の電動三輪車が知られている。

特許文献１には、モータ出力軸と後輪車軸との間に、メインシャフトおよびカウンタシャフトに取り付けられた歯車対からなる有段変速機を備える構造（タイプ１）の電動三輪車と、モータ出力軸と後輪車軸との間にベルトコンバータ式の無段変速機を備える構造（タイプ２）の電動三輪車とが開示されている。

特開平５−１６１２２１号公報

しかしながら、特許文献１に記載された技術では、前記タイプ１の電動三輪車においては、車幅方向に指向するモータ出力軸と複数の変速歯車を支持するメインシャフトとを同軸上に配設するため、これらを収納するハウジングの車幅方向の寸法が大きくなるという課題があった。また、前記タイプ２の電動三輪車においては、無段変速機の駆動側プーリと従動側プーリとを離間して配置する必要があるため、これらを収納するハウジングの車体前後方向の寸法が大きくなるという課題があり、いずれも、モータおよび駆動系を含むパワーユニットの小型化には依然として工夫の余地があった。

本発明の目的は、上記従来技術の課題を解決し、駆動系の軸配置の工夫によりパワーユニットの小型化を可能とする電動三輪車を提供することにある。

前記目的を達成するために、本発明は、バッテリ（２５）から電力を供給されるモータ（Ｍ）の回転駆動力によって左右一対の後輪（ＷＲ）を駆動して走行し、前記モータ（Ｍ）および前記後輪（ＷＲ）を含む後部車体（３０）を車体フレーム（２）の後部に上下揺動可能かつ左右傾動可能に取り付けた電動三輪車（１）において、前記モータ（Ｍ）の回転駆動力は、モータ出力軸（３６）からカウンタ軸（３８）を介して前記後輪（ＷＲ）の車軸（４０）に伝達されるように構成されており、前記モータ出力軸（３６）の一端部に、前記モータ（Ｍ）の回転速度が所定値を超えると前記カウンタ軸（３８）へ回転駆動力を伝達する遠心クラッチ（８０）が同軸配置されており、前記カウンタ軸（３８）は、車体側面視で、前記モータ（Ｍ）の外径の内側に配設されており、前記モータ出力軸（３６）、前記カウンタ軸（３８）および前記車軸（４０）は、車体側面視で車体前方から、前記モータ出力軸（３６）、前記カウンタ軸（３８）、前記車軸（４０）の順に配設され、前記カウンタ軸（３８）の軸心（３８ａ）は、車体側面視で、前記モータ出力軸（３６）の軸心（３６ａ）と前記車軸（４０）の軸心（４０ａ）とを結んだ線（Ｌ）より下方に配設されている点に第１の特徴がある。

また、前記モータ（Ｍ）の外周と前記車軸（４０）の外周とが近接配置されている点に第２の特徴がある。

また、前記モータ（Ｍ）の回転駆動力は、前記モータ出力軸（３６）の一端部に形成されるギヤ（９２）から、該ギヤ（９２）に噛合すると共に前記カウンタ軸（３８）に固定されるカウンタ歯車（３７）に伝達された後、前記カウンタ軸（３８）の一端部に形成されるギヤ（９４）から、該ギヤ（９４）に噛合すると共に前記ディファレンシャルギヤ（１０１）を収納するデフケース（１０２）に固定される出力歯車（３９）に伝達される点に第３の特徴がある。

また、前記カウンタ歯車（３７）と前記デフケース（１０２）とが、車体側面視でオーバーラップして配設されている点に第４の特徴がある。

また、車体平面視で、車幅方向左側から、前記遠心クラッチ（８０）、前記モータ（Ｍ）、前記カウンタ軸（３８）、前記ディファレンシャルギヤ（１０１）の順で配設されている点に第５の特徴がある。

また、前記後輪（ＷＲ）の回転を禁止するパーキングロック機構（６５）を備え、減速前の前記モータ出力軸（３６）と同軸上に、前記パーキングロック機構（６５）のロックアーム（７１）が係合するロック歯車（７０）が固定されている点に第６の特徴がある。

さらに、前記パーキングロック機構（６５）は、車体側面視で、前記カウンタ軸（３８）の車体上方または下方で、かつ前記モータ（Ｍ）とオーバーラップする位置に配設されている点に第７の特徴がある。

第１の特徴によれば、モータの回転駆動力は、モータ出力軸からカウンタ軸を介して後輪の車軸に伝達されるように構成されており、モータ出力軸の一端部に、モータの回転速度が所定値を超えるとカウンタ軸へ回転駆動力を伝達する遠心クラッチが同軸配置されており、カウンタ軸は、車体側面視で、モータの外径の内側に配設されており、モータ出力軸、カウンタ軸および車軸は、車体側面視で車体前方から、モータ出力軸、カウンタ軸、車軸の順に配設され、カウンタ軸の軸心は、車体側面視で、モータ出力軸の軸心と車軸の軸心とを結んだ線より下方に配設されているので、変速機を別途設けることなく、モータ出力を減速してトルクを上げることができ、ユニットをコンパクト化できる。その上、モータ出力軸の一端部に遠心クラッチが同軸配置されていることと合わせて高トルクが必要な場合でも遠心クラッチが接続するまでの間でモータの回転が十分上昇でき、変速機がなくてもカウンタ軸の減速比と合わせて十分なトルクを発揮できる。さらに、車体側面視で、モータ出力軸、カウンタ軸および車軸を車体前後方向に直線的に並べる構成に比して、車体前後方向の寸法を低減しながら低重心化を図ることができる。また、モータと同軸に遠心クラッチを設けたので、低回転からモータのトルクを効率よく後輪に伝達できる。さらに、モータの車体後方側には車軸のみを存在させることが可能となり、車軸に干渉しない範囲内でモータ外径を拡大することができる。

第２の特徴によれば、モータの外周と車軸の外周とが近接配置されているので、車軸に干渉しない範囲内でモータ外径を拡大することができる。これにより、モータ外径の拡大に伴いモータ出力を高めることができるぶん、モータの厚さ方向の寸法を低減して、パワーユニットの車幅方向寸法を低減することができる。

第３の特徴によれば、モータの回転駆動力は、モータ出力軸の一端部に形成されるギヤから、該ギヤに噛合すると共にカウンタ軸に固定されるカウンタ歯車に伝達された後、カウンタ軸の一端部に形成されるギヤから、該ギヤに噛合すると共にディファレンシャルギヤを収納するデフケースに固定される出力歯車に伝達されるので、モータ出力軸から後軸への出力伝達を、少ない部品点数および簡単な構成で実現できる。

第４の特徴によれば、カウンタ歯車とデフケースとが、車体側面視でオーバーラップして配設されているので、カウンタ軸とデフケースとを可能な限り近づけて、パワーユニットの車体前後方向の寸法を低減できる。

第５の特徴によれば、車体平面視で、車幅方向左側から、遠心クラッチ、モータ、カウンタ軸、ディファレンシャルギヤの順で配設されているので、外径の大きなモータおよびディファレンシャルギヤを、車体平面視でカウンタ軸の左右に分散配置することにより、モータ出力軸と車軸との距離をより一層近づけることが可能となる。

第６の特徴によれば、後輪の回転を禁止するパーキングロック機構を備え、減速前のモータ出力軸と同軸上に、パーキングロック機構のロックアームが係合するロック歯車が固定されているので、小径の機構にてロックが可能となり、さらに、モータ出力軸とパーキングロック機構とを近接配置することが可能となり、パワーユニットの小型化を図ることができる。

第７の特徴によれば、パーキングロック機構は、車体側面視で、カウンタ軸の車体上方または下方で、かつモータとオーバーラップする位置に配設されているので、カウンタ軸の上方に形成されるスペースを有効利用してパーキングロック機構を配設することができる。これにより、パワーユニットの上下方向の寸法を抑えることが可能となる。

本発明の一実施形態に係る電動三輪車の側面図である。 主な外装部品を取り外した状態の電動三輪車の斜視図である。 図２より車体前方寄りの位置から見た電動三輪車の斜視図である。 バッテリまわりの車体フレーム構造を示す斜視図である。 車体側面視におけるパワーユニット内の主要な軸の配置図である。 本実施形態に係るパワーユニットの平面視断面図である。 図６の一部拡大図である。 本発明の第２実施形態に係るパワーユニットの平面視断面図である。 図８の一部拡大図である。 バッテリボックス支持フレームの斜視図である。 バッテリボックスの斜視図である。 バッテリボックスをバッテリボックス支持フレームに取り付けた状態を示す側面図である。 バッテリボックスをバッテリボックス支持フレームに取り付けた状態を示す正面図である。 本実施形態の変形例に係るバッテリボックスの側面図である。

以下、図面を参照して本発明の好ましい実施の形態について詳細に説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る電動三輪車１の側面図である。電動三輪車１は、モータＭの回転駆動力により左右一対の後輪ＷＲを駆動して走行する鞍乗型車両である。車体フレーム２を構成するメインフレーム３の前端部には、ステアリングステム６を回動自在に軸支するヘッドパイプ５が取り付けられている。ステアリングステム６の上部には、操向ハンドル７が取り付けられ、一方の下部には、前輪ＷＦを回転自在に軸支するボトムリンク式サスペンション（フロントフォーク）４が取り付けられている。

メインフレーム３の下部には、車幅方向中央のアンダフレーム９が連結されると共に、車体左右後方に延出するサイドフレーム８が取り付けられている。アンダフレーム９の後端部は、車幅方向に指向する連結パイプによってサイドフレーム８に連結されている。左右一対のサイドフレーム８の後部は、車体後方へ延出するリヤフレーム１１に連結される左右一対の立ち上がりフレーム１０にそれぞれ連結されている。

アンダフレーム９の後端部の後方でサイドフレーム８の下部には、ピボット軸２７によって上下揺動ユニット２８が上下揺動自在に軸支されている。上下揺動ユニット２８の上部は、車幅方向中央に位置するリヤショックユニット２６によって立ち上がりフレーム１０に吊り下げられている。上下揺動ユニット２８の後端部には、前上がりの車体前後方向に指向する回転軸２８ｃを中心に回転可能とされる傾動部材３４が軸支されている。

上下揺動ユニット２８の内部には、相対回転部２９における傾動部材３４の回転動作にダンパ効果を与えるナイトハルト式ダンパ（不図示）が収納されている。傾動部材２４は、左右一対の後輪ＷＲやモータＭを含む後部車体３０に固定されている。この構成により、電動三輪車１は、後部車体３０全体を上下に揺動させる後輪サスペンションを備えると共に、後部車体３０に対して相対回転部２９で車体フレーム２を傾動動作（バンク動作）させて、左右の後輪ＷＲを路面Ｇに接地させたまま旋回走行を行うことが可能となる。

後部車体３０には、モータＭを含むパワーユニットＰが含まれており、パワーユニットＰには、左右一対の後輪ＷＲが回転自在に軸支されている。モータ出力軸３６を有するモータＭの回転駆動力は、カウンタ軸３８に固定されるカウンタ歯車３７および車軸４０と同軸配置される出力歯車３９を介して、車軸４０から後輪ＷＲに伝達される。

モータＭの車体前方には、モータ制御装置（モータドライバ）としてのＰＤＵ３３が配設されている。このように、ＰＤＵ３３とモータＭとを近接配置することにより、ＰＤＵ３３からモータＭに電力を供給する三相配線の長さを短くして、電力の伝達ロスやノイズの混入を低減することが可能となる。また、後部車体３０の前部に配設されることにより、ＰＤＵ３３の放熱性も高めることができる。パワーユニットＰの上部は、後輪ＷＲの泥よけを兼ねる車体カバー３１で覆われている。

モータＭに電力を供給する高電圧のバッテリ２５は、車体フレーム２側に配設されている。略直方体とされるバッテリ２５は、左右一対の立ち上がりフレーム１０の間に、その長手方向を車体前後方向に指向させて配設される。バッテリ２５の車体前方には、バッテリ制御装置としてのＢＭＵ２５およびコンタクタ２３が配設される。ＢＭＵ２５は、バッテリ２５の状態を監視する監視基板５４（図４参照）からの情報を収集する機能を有し、また、コンタクタ２３は、バッテリ２５とモータＭを駆動する駆動回路との接続を開閉する機能を有する電装部品である。

立ち上がりフレーム１０とリヤフレーム１１との間で屈曲する部分の上部には、車体上方を凸として湾曲するアーチ状の支持フレーム２２が取り付けられている。バッテリ２５の後端部は、支持フレーム２２の接続部より車体後方側に位置する。

ヘッドパイプ５の車体前方側には、ヘッドライト１６を備えるフロントカウル１７が配設されている。フロントカウル１７の上部には、左右一対のバックミラー３２、ウインドシールド１４、ウインドシールド１４の電動ワイパ１５が取り付けられている。前輪ＷＦの上部には、フロントフェンダ１８が取り付けられている。ウインドシールド１４の上端部は、乗員の雨よけとして機能するルーフ部材１３と連結されており、ルーフ部材１３の後部は、支持フレーム２２に支持される支柱１９と連結されている。支持フレーム２２とリヤフレーム１１との間には、大型のトランク２０が配設されており、リヤフレーム１１の後端部には尾灯装置１２が配設されている。

支持フレーム２２の車体前方にはシート２１が配設されており、コンタクタ２３、ＢＭＵ２４、バッテリ２５は、それぞれシート２１の下方に位置することとなる。上記したような構成によれば、重量物であるバッテリ２５、コンタクタ２３やＢＭＵ２４という各種電装部品を車体の中央寄りに配設することができ、マスの集中を図ることができる。また、バッテリ等を後部車体に配設する構成に比して、車体フレーム２に対して上下揺動可能かつ左右傾動可能とされる後部車体３０の軽量化が可能となり、後輪サスペンションのバネ下重量を低減して後輪ＷＲの路面追従性を高めることが可能となる。さらに、後部車体３０が軽量化されることにより、揺動機構や後部車体３１の骨組み等にあまり高い剛性が要求されなくなるので、構成の簡略化や設計自由度の向上を図ることができる。

図２は、主な外装部品を取り外した状態の電動三輪車１の斜視図である。また、図３は、図２より車体前方寄りの位置から見た電動三輪車１の斜視図である。前記と同一符号は、同一または同等部分を示す。メインフレーム３に連結される左右一対のサイドフレーム８の上面には、足乗せフロア４２を支持する２本の支持部材４１が車幅方向に配設されている。足乗せフロア４２の後部には、シート２１の底板２１ａを支持するシートカウル４３が取り付けられている。

シートカウル４３の車体前方側には、開閉式の蓋部材（不図示）で塞がれる開口部４５が形成されている。開口部４５に内部には、灯火器等に電力を供給する低電圧バッテリ５７が配設されている。また、開口部４５の内部で、低電圧バッテリ５７の上部には、高電圧のバッテリ２５を外部電源で充電するための充電口４５ａを設けることができる。この配置によれば、開口部４５に設けられる蓋部材を開くのみで、充電口４５ａおよび低電圧バッテリ５７の両方にアクセスすることが可能となる。

低電圧バッテリ５７は、立ち上がりフレーム１０に連結されるバッテリステー５７ａに保持されている。シートカウル４３の内部には、バッテリ２５の車体前方および車体下方を囲うバッテリボックス支持フレーム４４が配設されている。バッテリ２５は、有底箱状の容器であるバッテリボックス２５ａに収納されており、該バッテリボックス２５ａがバッテリボックス支持フレーム４４に固定されている。

立ち上がりフレーム１０とリヤフレーム１１との間に接続される支持フレーム２２には、車幅方向に指向する上部パイプ部分にダウンレギュレータ４７が吊り下げ固定されている。これにより、乗員の背もたれやルーフ部材を支持する支持フレーム２２を有効利用して、放熱性の高い位置にダウンレギュレータを取り付けることができる。

また、支持フレーム２２には、車体前後方向に指向する板状の補強板４６が複数取り付けられており、支持フレーム２２の車体前方側に背もたれの外装板（不図示）を設けられた場合でも、外力によって外装板が変形することを防いで、ダウンレギュレータ４７の放熱性を保つことができる。リヤフレーム１１の上部には、トランク２０の補強フレーム４８および開閉蓋５０を有するバッテリ充電口４９を設けることができる。

図４は、バッテリ２５まわりの車体フレーム構造を示す斜視図である。前記と同一符号は、同一または同等部分を示す。左右一対の立ち上がりフレーム１０は、車幅方向に指向する上部クロスパイプ５５および下部クロスパイプ５６によって左右で連結されている。リヤショックユニット２６の上端部は、上部クロスパイプ５５に支持されている。また、バッテリステー５７ａは、下部クロスパイプ５６に固定されている。

バッテリボックス支持フレーム４４は、上部クロスパイプ５５の車体前方面および下部クロスパイプ５６の斜め上方面に結合されている。バッテリボックス支持フレーム４４は、バッテリボックス２５ａの車体前方に延出した後に車体上方に屈曲する形状とされ、バッテリボックス２５ａは、上部クロスパイプ５５の上部の位置で、バッテリボックス支持フレーム４４にその前方側を覆われるようにして固定されている。

バッテリ２５の車体前方側で、バッテリボックス支持フレーム４４との間の位置には、ＢＭＵ２４およびコンタクタ２３が配設されている。ＢＭＵ２４は、バッテリ２５の状態を監視する監視基板５２（図４参照）からの情報を収集する機能を有し、コンタクタ２３は、モータＭを駆動する駆動回路とバッテリ２５との接続を開閉する機能を有する電装部品である。本実施形態では、ＢＭＵ２４およびコンタクタ２３もバッテリ２５の前方でバッテリボックス２５ａに収納されている。

また、コンタクタ２３の車体上部には、開閉蓋５９を有する充電口４９を設けることができる。この構成によれば、開閉式のシート２１を開くのみで充電口４９にアクセスすることが可能となる。

バッテリ２５の上面には、バッテリ２５の状態を監視するための２つの監視基板５４が配設されている。支持フレーム２２は、立ち上がりフレーム１０の上方に立設して溶着されるガセット５３を介して固定されており、支持フレーム２２の左右パイプ間には、シートキャッチ６２を支持する支持ステー６３が取り付けられている。シートキャッチ６２は、開閉式のシート２１を閉状態で保持する機能を有する。

シートキャッチ６２の車幅方向右側で、支持フレーム２２の内側の位置には、開閉蓋６１を有する充電口６０を配設することができる。この構成によれば、支持フレーム２２を利用して車両の高い位置に充電口を設け、充電作業を容易にすることができる。なお、電動三輪車１には少なくとも１つの充電口が設けられていればよい。例えば、トランク２０の補強フレーム４８は、車幅方向に指向する２本のクロスフレーム５２から立設する支持部材５１で支持されると共に、開閉蓋５０を有するバッテリ充電口４９のステーとして機能しているが、電動三輪車１は、この補強フレーム４８、クロスフレーム５２および充電口４９を設けずに構成してもよい。

ここで、図１０ないし１３を参照して、バッテリボックス２５ａの支持構造を説明する。図１０は、バッテリボックス支持フレーム４４の斜視図である。バッテリボックス支持フレーム４４は、上部クロスパイプ５５に接続されてバッテリボックス２５ａの車体前方を囲う形状とされる本体パイプ４４ａと、本体パイプ４４ａの下部から車体後方下方に延びて下側クロスパイプ５６に接続される左右一対の補強パイプ４４ｂと、車幅方向に延出して左右の補強パイプ４４ｂの上部を連結するクロスメンバ４４ｃとからなる。

図１１は、バッテリボックス２５ａの斜視図である。バッテリボックス２５ａには、車体フレーム２およびバッテリボックス支持フレーム４４に固定するための取り付けステーが複数設けられている。バッテリボックス２５ａの前側下部には、前記クロスメンバ４４ｃの上面に固定される前側取付ステー２５ｄが左右一対に設けられている。また、バッテリボックス２５ａの中央下部には、上側クロスパイプ５５の上面に固定される中央取付ステー２５ｃが左右一対に設けられている。さらに、バッテリボックス２５ａの後側上部には、リヤフレーム１１の下面に固定される後側取付ステー２５ｂが設けられている。

図１２は、バッテリボックス２５ａをバッテリボックス支持フレーム４４に取り付けた状態を示す側面図であり、図１３は、同正面図である。前記と同一符号は、同一または同等部分を示す。本実施形態に係るバッテリボックス２５ａは、計６個の取り付けステーによって車体フレーム２に固定されている。詳しくは、バッテリボックス２５ａは、前側取付ステー２５ｄおよびボルト等の締結部材によって、バッテリボックス支持フレーム４４のクロスメンバ４４ｃに固定され、かつ中央取付ステー２５ｃを用いて上側クロスパイプ５５に固定され、さらに、後側取付ステー２５ｂを用いてリヤフレーム１１に固定される。これにより、バッテリボックス２５ｃを立ち上がりフレーム１０より車体後方側に大きく突出させて配設する場合でも、バッテリボックス２５ｃを安定的に固定することが可能となる。

図１４は、本実施形態の変形例に係るバッテリボックス２５ｅの側面図である。前記と同一符号は、同一または同等部分を示す。本変形例では、バッテリボックス２５ｅは略直方体に形成されてバッテリ２５を収納しており、一方、コンタクタ２３およびＢＭＵ２４は、バッテリボックス２５ｅの前方でバッテリボックス支持フレーム４４の本体パイプ４４ａに囲まれるように配設されている。コンタクタ２３およびＢＭＵ２４は、本体パイプ４４ａに固定することができる。バッテリボックス２５ｅは、前側取付ステー２５ｄおよびボルト等の締結部材によってクロスメンバ４４ｃに固定され、かつ中央取付ステー２５ｃを用いて上側クロスパイプ５５に固定され、さらに、後側取付ステー２５ｂを用いてリヤフレーム１１に固定される。バッテリボックスや取付ステーの形状、取付ステーの配設位置等は種々の変形が可能である。

図５は、車体側面視におけるパワーユニットＰ内の主要な軸の配置図である。本実施形態に係るパワーユニットＰは、モータＭの回転駆動力を、カウンタ軸３８を介して車軸４０（４０Ｌ，４０Ｒ）に伝達するように構成されている。このとき、モータＭのモータ出力軸３６の軸中心を軸心３６ａ、カウンタ軸３８の軸中心を軸心３８ａ、車軸４０の軸中心を軸心４０ａとすると、車体前後方向では、車体前方から、軸心３６ａ→軸心３８ａ→軸心４０ａの順に配設されている。

そして、車体上下方向では、軸心３６ａ，３８ａ，４０ａを通る水平線３６ｈ、３８ｈ、４０ｈが示すように、車体上方から、軸心３６ａ→４０ａ→３８ａの順に配設されている。換言すれば、車体上下方向において、カウンタ軸３８の軸心３８ａは、モータ出力軸３６の軸心３６ａと車軸４０の軸心４０ａとの間に配設されることとなる。また、カウンタ軸３８の軸心３８ａは、車体側面視で、モータ出力軸３６の軸心３６ａと車軸４０の軸心４０ａとを結んだ線Ｌより下方に配設されることとなる。これにより、モータ出力軸３６と車軸４０との車体前後方向の距離を可能な限り近づけて、パワーユニットＰの車体前後方向の寸法を低減することができる。

上記したような構成によれば、例えば、モータ出力軸、カウンタ軸および車軸を車体前後方向に並べる構成に比して、佐車体前後方向の寸法を低減することができる。また、モータＭの車体後方側には車軸４０以外の部品が存在しないように構成でき、車軸４０に干渉しない範囲内でモータ外径の拡大が可能となる。

これにより、モータＭの外径を車軸４０に干渉しない範囲内で近接配置することにより、モータ外径の拡大に伴いモータ出力を高めることができるぶん、モータの厚さ方向の寸法を低減して、パワーユニットの車幅方向寸法を低減することが可能となる。また、モータと同軸に遠心クラッチ８０を設けたので、低回転からモータＭのトルクを効率よく後輪ＷＲに伝達できる。

また、パワーユニットＰには、坂道停車等の際に後輪ＷＲが回転しないようにするパーキングロック機構６５が備えられている。パーキングロックの作動は、モータ出力軸３６に固定されたロック歯車７０に、手動操作で揺動するロックアーム７１の突起部７２が係合することで行われる。

支軸７３を中心に揺動可能なロックアーム７１は、パーキングロックの解除時には、突起部７２がロック歯車７０から離間した位置にある。そして、乗員が操向ハンドル４の近傍等に設けられるパーキングロック操作レバー（不図示）を操作すると、揺動軸７４を中心に揺動する揺動アーム７５が半時計回りに回転すると共に、リンク部材７６がロックアーム７１を半時計回りに回転させて、ロックアーム７１の突起部７２がロック歯車７０に係合することとなる（図示破線）。

上記したように、本実施形態に係るパワーユニットＰは、カウンタ軸３８を、モータ出力軸３６および車軸４０よりも車体下方の位置に配置することで、車体上方に確保した空きスペースにパーキングロック機構６５を配設することが可能となり、パーキングロック機構６５を含むパワーユニットＰの全体をコンパクトに形成することができる。なお、パーキングロック機構６５は、図示破線で示すように、モータ出力軸３６およびカウンタ軸３８の車体下方側の位置に配置することもできる。

図６は、本実施形態に係るパワーユニットＰの平面視断面図である。また、図７は、図６の一部拡大図である。パワーユニットＰは、モータＭの回転駆動力を、遠心クラッチ８０およびカウンタ軸３８を介して、後輪ＷＲのディファレンシャル機構１０１に伝達する構成とされる。パワーユニットＰは変速機を有しておらず、モータＭの回転速度（回転数）が所定値を超えると後輪ＷＲへの出力伝達が開始され、モータＭの回転速度に比例して車速が増加するように構成されている。

インナーロータ式のモータＭは、右側ケース９１に固定されるステータ７８と、モータ出力軸３６の外側に配設される外側モータ出力軸８４に固定されたロータ７９とからなる。モータＭは、その車体前後方向に他の歯車等が存在しないため、車軸４０と干渉しない範囲で大きな外径を確保することができる。外側モータ出力軸８４は、モータ出力軸３６に対して、軸受８５，１０５によって回転自在に軸支されている。

モータ出力軸３６の図示左端部には、遠心クラッチ８０が配設されている。外側モータ出力軸８４の図示左端部には、円盤状のクラッチインナ８１が固定されており、一方、モータ出力軸３６の図示左端部には、固定部材１０６を介して有底円筒状のクラッチアウタ８３が固定されている。

モータＭが所定回転数を超える、すなわち、クラッチインナ８１が所定回転数を超えると、複数のウエイトローラ１０８が遠心力で径方向外側に移動する。これに応じて、摩擦材８２を有するクラッチシュー１０７がクラッチアウタ８３に接触し、クラッチインナ８１の回転駆動力がクラッチアウタ８３に伝達される。外側モータ出力軸８４の図示右端部には、モータ回転数センサ７９によってモータ回転数を検知するための磁石からなる被センサ体９９が取り付けられている。

モータ出力軸３６は、その図示右方側で、右側ケース９１の軸受９８，９３に軸支されている。モータ出力軸３６の回転駆動力は、モータ出力軸３６に形成されたギヤ９２に噛合するカウンタ歯車３７によってカウンタ軸３８に伝達される。軸受９５，９６で軸支されるカウンタ軸３８の回転駆動力は、カウンタ軸３８に形成されたギヤ９４に噛合する出力歯車３９を介してディファレンシャルギヤ１０１のデフケース１０２に伝達される。

上記したような構成によれば、モータ出力軸３６から後軸４０への出力伝達を、少ない部品点数および簡単な構成で実現できる。また、カウンタ軸３８の長さを短縮することができる。

モータ出力軸３６の図示右端部には、パーキングロック機構６５のロック歯車７０が固定されている。ロックアーム７１は支軸７３に溶着されており、支軸７３がケース部に対して回転可能に軸支されている。ロックアーム７１に対してリンク部材７６を介して係合する揺動アーム７５は、軸受１０４で軸支された揺動軸７４に固定されている。揺動軸７４の図示左端部には、操作ワイヤ（不図示）と接続される作動アーム７７が固定されている。

デフケース１０２は、右側ケース９１の軸受９７，１００によって軸支されている。ディファレンシャルギヤ１０１は、ピン１１０で軸支された一対のピニオンギヤ１０９と、車幅方向に一対のサイドギヤ１１１とを有し、それぞれのサイドギヤ１１１に、左側車軸４０Ｌおよび右側車軸４０Ｒがそれぞれスプライン嵌合している。

カウンタ歯車３７とデフケース１０２とは、カウンタ軸３８とデフケース１０２とを可能な限り近づけてパワーユニットＰの車体前後方向の寸法を低減するため、車体側面視で互いにオーバーラップするように配設されている。

左側車軸４０Ｌは、左側ケース９０の軸受８６に軸支されてホイール８７に固定され、一方、左側車軸４０Ｒは、右側ケース９１の軸受１０３に軸支されてホイール８７に固定される。両ホイール８７には、ワイヤ等で揺動操作されるブレーキアーム８９に応じて作動するブレーキシュー８８が収納されている。

なお、本実施形態に係るパワーユニットＰでは、車体平面視において、車幅方向左側から、遠心クラッチ８０、モータＭ、カウンタ軸３８、ディファレンシャルギヤ１０１の順で配設することにより、外径の大きなモータＭおよびディファレンシャルギヤ１０１を、カウンタ軸３８の左右に分散配置して、モータ出力軸３６と車軸４０との距離をより一層近づけることができるように構成されている。

図８は、本発明の第２実施形態に係るパワーユニットＰ１の平面視断面図である。また、図９は、図８の一部拡大図である。パワーユニットＰ１は、モータＭの回転駆動力を、遠心クラッチ１５１、ベルトコンバータ式無段変速機、カウンタ軸１６３を介して、後輪ＷＲのディファレンシャル機構１５９に伝達する構成とされる。

インナーロータ式のモータＭは、ケース１５０に固定されたステータ１７０と、外側モータ出力軸１５２に固定されたロータ１７１とからなる。外側モータ出力軸１５２は、モータ出力軸１５４に対して、軸受１５４ａ，１７９によって回転自在に軸支されている。外側モータ出力軸１５２の図示右端部には、円盤状のクラッチインナ１７７が固定されており、一方、モータ出力軸１５４の図示右端部には、有底円筒状のクラッチアウタ１７６が固定されている。

モータＭが所定回転数を超える、すなわち、クラッチインナ１７７が所定回転数を超えると、複数のウエイトローラ１８０が遠心力で径方向外側に移動するのに応じて、摩擦材を有するクラッチシュー１８１がクラッチアウタ１７６に接触する。これにより、クラッチインナ１７７の回転駆動力がクラッチアウタ１７６に伝達される。外側モータ出力軸１５２の図示左端部には、モータ回転数センサ１７２によってモータ回転数を検知するための磁石からなる被センサ体１７２ａが取り付けられている。

モータ出力軸１５４は、その図示左方側でハウジング１５０の軸受１７３に軸支されると共に、図示右端部でクラッチケース１５３の軸受１７８に軸支されている。モータ出力軸１５４の図示左端部には、固定プーリ半体１８２および可動プーリ半体１７５からなる駆動側変速プーリ１５５が取り付けられている。駆動側変速プーリ１５５は、モータ出力軸１５４の回転速度に応じてウエイトローラ１７４が径方向に移動するのに伴って、従動側プーリ１５７との間に巻き掛けられた無端状のＶベルト１５６の巻き掛け径を変える。

Ｖベルト１５６が巻き掛けられる従動側プーリ１５７は、従動軸１９２に取り付けられている。従動側プーリ１５７は、固定プーリ半体２０４および可動プーリ半体２０５からなり、駆動側変速プーリ１５５の巻き掛け径に応じて巻き掛け径を変えて、モータ出力軸１５４の回転速度を所定の変速比で変速して従動軸１９２に伝達する。従動軸１９２は、ケース１５０の軸受１９４，１９８に軸支されている。

従動軸１９２の回転駆動力は、従動軸１９２に形成されたギヤ１９６に噛合するカウンタ歯車１９３によってカウンタ軸１９１に伝達される。カウンタ軸１９１の回転駆動力は、カウンタ軸１９１に形成されたギヤ１９１ａに噛合する出力歯車１６２を介して、ディファレンシャルギヤ１５９のデフケース１８３に伝達される。

従動軸１９２には、パーキングロック機構１６６のロック歯車１６７が固定されている。ロックアーム１９６は支軸１９９に溶着されており、ケース部に対して支軸１９９が回転可能に係合している。リンク部材２０１を介してロックアーム１９６と係合する揺動アーム２０２は、揺動軸２０３に固定されている。揺動軸２０３の図示右端部には、操作ワイヤの端部と接続される作動アーム１９７が固定されている。

デフケース１８３は、ケース部の軸受１８９，１９０によって軸支されている。ディファレンシャルギヤ１５９は、ピン１８５で軸支された一対のピニオンギヤ１８６，１８８と、車幅方向に一対のサイドギヤ１８４，１８７とを有し、それぞれのサイドギヤ１８４，１８７に、左側車軸１５８Ｌおよび右側車軸１５８Ｒがスプライン嵌合している。左側車軸１５８Ｌは左側のホイール１６０に固定され、左側車軸１５８Ｒは右側のホイール１６０に固定される。両ホイール１６０には、ワイヤ等で揺動操作されるブレーキアーム１６５に応じて作動するブレーキシュー１６１が収納されている。

なお、電動三輪車の構造、後部車体のパワーユニットにおける主要軸の軸配置、バッテリやＰＤＵ等の電装部品の配置は、上記実施形態に限られず、種々の変更が可能である。

１…電動三輪車、２…車体フレーム、３…メインフレーム、８…サイドフレーム、１０…立ち上がりフレーム、１１…リヤフレーム、２１…シート、２２…支持フレーム、２３…コンタクタ、２４…ＢＭＵ、２５…バッテリ、２６…リヤショックユニット、２７…ピボット軸、２８…揺動部材、３３…ＰＤＵ、３４…傾動部材、３６…モータ出力軸、３８…カウンタ軸、４０（４０Ｌ、４０Ｒ）…車軸、４４…バッテリボックス支持フレーム、４５ａ，４９，５８，６０…充電口、４７…ダウンレギュレータ、５５…上部クロスパイプ、５６…下部クロスパイプ、５７…低電圧バッテリ、６５…パーキングロック機構、７０…ロック歯車、８０…遠心クラッチ、１０１…ディファレンシャルギヤ、１０２…デフケース、Ｍ…モータ、Ｐ…パワーユニット、ＷＲ…後輪

Claims (7)

1. バッテリ（２５）から電力を供給されるモータ（Ｍ）の回転駆動力によって左右一対の後輪（ＷＲ）を駆動して走行し、前記モータ（Ｍ）および前記後輪（ＷＲ）を含む後部車体（３０）を車体フレーム（２）の後部に上下揺動可能かつ左右傾動可能に取り付けた電動三輪車（１）において、
   前記モータ（Ｍ）の回転駆動力は、モータ出力軸（３６）からカウンタ軸（３８）を介して前記後輪（ＷＲ）の車軸（４０）に伝達されるように構成されており、
   前記モータ出力軸（３６）の一端部に、前記モータ（Ｍ）の回転速度が所定値を超えると前記カウンタ軸（３８）へ回転駆動力を伝達する遠心クラッチ（８０）が同軸配置されており、
   前記カウンタ軸（３８）は、車体側面視で、前記モータ（Ｍ）の外径の内側に配設されており、
   前記モータ出力軸（３６）、前記カウンタ軸（３８）および前記車軸（４０）は、車体側面視で車体前方から、前記モータ出力軸（３６）、前記カウンタ軸（３８）、前記車軸（４０）の順に配設され、
   前記カウンタ軸（３８）の軸心（３８ａ）は、車体側面視で、前記モータ出力軸（３６）の軸心（３６ａ）と前記車軸（４０）の軸心（４０ａ）とを結んだ線（Ｌ）より下方に配設されていることを特徴とする電動三輪車。
2. 前記モータ（Ｍ）の外周と前記車軸（４０）の外周とが近接配置されていることを特徴とする請求項１に記載の電動三輪車。
3. 前記モータ（Ｍ）の回転駆動力は、前記モータ出力軸（３６）の一端部に形成されるギヤ（９２）から、該ギヤ（９２）に噛合すると共に前記カウンタ軸（３８）に固定されるカウンタ歯車（３７）に伝達された後、前記カウンタ軸（３８）の一端部に形成されるギヤ（９４）から、該ギヤ（９４）に噛合すると共に前記ディファレンシャルギヤ（１０１）を収納するデフケース（１０２）に固定される出力歯車（３９）に伝達されることを特徴とする請求項１または２に記載の電動三輪車。
4. 前記カウンタ歯車（３７）と前記デフケース（１０２）とが、車体側面視でオーバーラップして配設されていることを特徴とする請求項３に記載の電動三輪車。
5. 車体平面視で、車幅方向左側から、前記遠心クラッチ（８０）、前記モータ（Ｍ）、前記カウンタ軸（３８）、前記ディファレンシャルギヤ（１０１）の順で配設されていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の電動三輪車。
6. 前記後輪（ＷＲ）の回転を禁止するパーキングロック機構（６５）を備え、
   減速前の前記モータ出力軸（３６）と同軸上に、前記パーキングロック機構（６５）のロックアーム（７１）が係合するロック歯車（７０）が固定されていることを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の電動三輪車。
7. 前記パーキングロック機構（６５）は、車体側面視で、前記カウンタ軸（３８）の車体上方または下方で、かつ前記モータ（Ｍ）とオーバーラップする位置に配設されていることを特徴とする請求項６に記載の電動三輪車。