JP2022131351A

JP2022131351A - 動力伝達ユニット

Info

Publication number: JP2022131351A
Application number: JP2021030253A
Authority: JP
Inventors: 晃司清岡; Koji Kiyooka; 昭博井馬; Akihiro Ima; 尚史西澤; Hisafumi Nishizawa
Original assignee: Kanzaki Kokyukoki Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Kanzaki Kokyukoki Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2021-02-26
Filing date: 2021-02-26
Publication date: 2022-09-07
Also published as: US20220272896A1; EP4450849A2; EP4049525B1; EP4049525A2; EP4049525A3

Abstract

【課題】トランスミッションケースにモータケースが装着された動力伝達ユニットにおいて、製造コストの低減を図ることである。【解決手段】動力伝達ユニット４１ａは、モータ７０と、入力軸７２と、出力軸６０と、入力軸７２及び出力軸６０間で動力を伝達する歯車機構８０とが収容されたトランスミッションケース４２ａを含む。トランスミッションケース４２ａの歯車機構８０側と反対側に装着されるモータケース１２０は、軸方向に直交する断面形状が軸方向全体で同じ筒状であり、かつ内側にモータ７０が配置される。【選択図】図３Ａ

Description

本発明は、動力伝達ユニットに関する。

従来から、芝刈り機を備える芝刈り車両等の車両において、車輪を電動モータで駆動し走行可能とすることが知られている。特許文献１及び特許文献２には、左右車輪を電動モータで共通に駆動する芝刈り車両が記載されている。特許文献３には、左右車輪を互いに独立して駆動可能とし、左車輪を左電動モータで駆動し、右車輪を右電動モータで駆動する芝刈り車両が記載されている。

米国特許出願公開第２００９／００６９９６４号明細書特開２０１２－１５４３７５号公報特開２０１４－１１７０２６号公報

上記のように１つまたは２つのモータで左右車輪を駆動する車両では、モータの動力を車輪に伝達する動力伝達ユニットが用いられる。この動力伝達ユニットでは、特許文献２に記載されているように、入力軸から出力軸に動力を伝達する歯車機構を収容したトランスミッションケースに、内側にモータが配置されたモータケースを固定することが考えらえる。しかしながら、モータケースが複雑な形状であるので、動力伝達ユニット全体の製造コストの低減の面から改良の余地がある。

本発明の目的は、トランスミッションケースにモータケースが装着された動力伝達ユニットにおいて、製造コストの低減を図ることである。

本発明に係る動力伝達ユニットは、モータと、入力軸と、出力軸と、前記入力軸及び前記出力軸間で動力を伝達する歯車機構とが収容されたトランスミッションケースを備え、前記トランスミッションケースの前記歯車機構側と反対側に装着されるモータケースは、軸方向に直交する断面形状が軸方向全体で同じ筒状であり、かつ内側に前記モータが配置される、動力伝達ユニットである。

本発明に係る動力伝達ユニットによれば、トランスミッションケースにモータケースが装着された動力伝達ユニットにおいて、製造コストを低減できる。

本発明に係る請求項１の動力伝達ユニットによれば、モータと、入力軸と、出力軸と、前記入力軸及び前記出力軸間で動力を伝達する歯車機構とが収容されたトランスミッションケースを備え、前記トランスミッションケースの前記歯車機構側と反対側に装着されるモータケースは、軸方向に直交する断面形状が軸方向全体で同じ筒状としたため、モータケースの製造コストを低減できる。さらに、モータケースを熱伝導性の高い金属により形成する場合には、内側に配置されるモータの熱を効率的にモータケースからトランスミッションケースに伝達できることにより、放熱部を大きくできるので、モータの冷却性能を向上できる。さらに、モータケースの内側にモータを組み付けた構造をサブアッセンブリとして、動力伝達ユニットの製造時の組み付け作業の容易化を図れる。

さらに、本発明に係る請求項２の動力伝達ユニットによれば、本来モータに必要な両側のカバーのうち、片側のカバーを省略することができるので、低コストになる。かつトランスミッションケース側のモータカバーを省略し、モータケースが直接にトランスミッションケースに結合されることにより、モータから発生した熱がトランスミッション側に逃げやすくなるのでモータの冷却性能が向上する。

さらに、本発明に係る請求項３の動力伝達ユニットによれば、モータケースは、アルミニウムまたは銅を主成分とする金属または合金から形成されるため、モータケースの軽量化を図れる。さらに、モータケースを熱伝導性の高い金属により形成する場合には、内側に配置されるモータの熱を効率的にモータケースからトランスミッションケースに伝達できることにより、放熱部を大きくできるので、モータの冷却性能を向上できる。

本発明に係る実施形態の動力伝達ユニットを搭載する車両の斜視図である。図１の車両の右側の車輪についての実施形態の動力伝達ユニットにおいて、一部を省略して示す斜視図である。図２のＦ－Ｆ断面図である。図３Ａの後側部分の拡大図である。図３ＢのＧ－Ｇ断面図である。図３Ｂにおける組付け直前状態を示す分解断面図である。左右２つの後輪についての図３ＢのＩ－Ｉ断面に対応する図である。図３ＢのＪ－Ｊ断面図である。実施形態の別例の動力伝達ユニットにおいて、図３Ｂに対応する図である。図８のＫ－Ｋ断面図である。図８の組付け直前状態を示しており、一部を省略して示す分解断面図である。

以下、図面を用いて本発明の実施の形態を詳細に説明する。以下では、動力伝達ユニットが、作業車両であり芝刈り車両に搭載される場合を説明するが、動力伝達ユニットが搭載される車両は、これに限定せず、除雪作業、掘削作業、土木作業、農作業のいずれか１つ以上の作業を行う作業機を有する他の作業車両、または荷台を有し、不整地を走行するオフロード型多用途車両（Utility Vehicle）、あるいはバギーと呼ばれるAll Terrain Vehicle（ＡＴＶ）や、レクリエーショナルビークル（Recreational Vehicle（ＲＶ））や、レクリエーショナルオフハイウェイビークル（Recreational Off-highway Vehicle（ＲＯＶ））としてもよい。また、以下では、車両が２つの後輪を２つのモータで駆動する場合を説明するが、車両は２つの前輪を２つのモータで駆動する構成としてもよい。また、以下では、左右２つの操作レバーを有する左右レバー式操作子を使用する場合を説明するが、これは例示であって、ステアリングハンドルを旋回指示具として使用し、座席の前側に設けられたアクセルペダルを加速指示具として使用してもよい。以下ではすべての図面において同様の要素には同一の符号を付して説明する。

（第１の実施形態）
図１から図７は、第１の実施形態を示している。以下で説明する図面では、前後方向をＸで示し、左右方向をＹで示し、上下方向をＺで示している。また、前側をＦｒで示し、左側をＬｈで示し、上側をＵｐで示している。Ｘ，Ｙ，Ｚは互いに直交する。

まず、芝刈り車両１０の全体構成を説明し、その後、芝刈り車両１０に搭載した動力伝達ユニット４１ａ，７１ａ（図２、図６）を詳しく説明する。エンジン非搭載型の乗用型の芝刈り車両１０は、車体を構成するメインフレーム１６と、左右２つの前輪であるキャスタ輪１８，２０と、左右２つの後輪である車輪２４と、作業機である芝刈り機２５と、左右２つの操作レバー３４，３６と、バッテリを含む電源ユニット４０とを備える。図１では左側の車輪の図示を省略している。

メインフレーム１６は、前後方向中間部の上側に運転席１７が固定される。左右のキャスタ輪１８，２０は、メインフレーム１６の前側に支持される。各キャスタ輪１８，２０は、上下方向の軸を中心とする３６０度以上の自由操向を可能とする。左右の車輪２４は、メインフレーム１６の後側に支持される。左右の車輪２４は、主駆動輪であり、後述する左右の電動モータである走行用のモータ７０（図３Ａ）により駆動される。

キャスタ輪１８，２０は、２つ以外、例えば、１つのみを芝刈り車両１０に設けることもでき、３つ以上の複数個を設けることもできる。キャスタ輪と駆動輪とは、本例の構成と前後で逆にしてもよい。

芝刈り機２５は、メインフレーム１６の前後方向中間部で下側に支持されている。芝刈り機２５は、モアデッキ２６と、モアデッキ２６の内側にそれぞれ鉛直方向の軸を中心として回転可能な芝刈り用回転工具である図示しない３つの芝刈りブレードとを含む。芝刈ブレードが回転されることで芝等を破断して刈り取り可能とする。各芝刈りブレードは、モア用のモータ２８により駆動される。

芝刈りブレードの回転により芝の刈り取りが可能であり、刈り取られた芝は、モアデッキ２６の内側から車両の幅方向片側に排出される。

芝刈り機は、芝刈り用回転工具として、地表に平行に回転軸を有するシリンダに例えばらせん状の刃を配置し、芝等を挟み取って刈り取る機能を有し、デッキモータにより駆動される芝刈りリールを備える構成としてもよい。

左右２つの操作レバー３４，３６は、運転席１７の左右両側において、左右方向に向いた水平軸を中心に前後方向の揺動可能に設けられる。各操作レバー３４，３６が、直立した中立状態であれば走行用のモータ７０は回転停止し、揺動するように操作されることにより、揺動方向と揺動量に応じて、対応する側の走行用のモータ７０を回転させることが指示される。

操作レバー３４，３６の前後方向の揺動位置が、レバーセンサ（図示せず）で検出される。レバーセンサの検出信号は、走行用のモータ７０の回転指示を表す信号として、車両に搭載された制御装置（図示せず）に入力され、制御装置がモータ７０をその指示に応じた回転方向に回転させる。各モータ７０の動力は、後述の動力伝達ユニット４１ａ，７１ａ（図３Ａ、図６）の歯車機構８０等を介して左右の車輪２４に伝達される。これにより、操作レバー３４，３６の操作に応じて、前側または後側に車両が走行し、左右の操作レバー３４，３６で操作量を変えることで、左右の車輪２４に回転速度差が生じて車両が旋回する。さらに、２つの操作レバー３４，３６の一方の操作レバーを前側に、他方の操作レバーを後側にそれぞれ倒すことで、左右の車輪２４が逆方向に回転し、旋回半径が小さくなることにより車両が急旋回する。

さらに、２つの操作レバー３４，３６は、直立した中立状態から車幅方向外側に開くように傾倒可能に構成され傾倒した位置を駐車ブレーキ位置とする。２つの操作レバー３４，３６は、駐車ブレーキ位置に移動することにより、駐車ブレーキの作動を指示する機能を有する。車両の上部には操作レバー３４，３６の移動を案内するＴ字形の案内穴２９が設けられることにより、２つの操作レバー３４，３６の車幅方向外側への開きが、操作レバー３４，３６が直立した状態からのみで可能となっている。操作レバー３４，３６の下端部と、動力伝達ユニット４１，７１の後述のブレーキ装置９０とはリンク機構で連結されており、操作レバー３４，３６の外側への開きでブレーキ装置９０が作動して、対応する車輪２４を制動する。

以上が芝刈り車両１０の全体構成であり、次にこの芝刈り車両１０に搭載される動力伝達ユニット４１ａ（図３Ａ）を説明する。右の車輪２４に右の動力伝達ユニット４１ａが接続され、左の車輪に左の動力伝達ユニット７１ａ（図６）が接続される。以下、右の動力伝達ユニット４１を中心に説明するが、左の動力伝達ユニット７１ａの構造は、右の動力伝達ユニット４１ａの構造と、車両幅方向中央に関し対称である。

図２は、右側の車輪２４についての別例の動力伝達ユニット４１ａにおいて、一部を省略して示す斜視図である。図３Ａは、右側の車輪２４についての動力伝達ユニット４１の断面図である。図３Ｂは、図３Ａの後側部分の拡大図である。図４は、図３ＢのＧ－Ｇ断面図である。図３Ａ、図３Ｂは、図４のＨ－Ｈ断面に相当する。動力伝達ユニット４１ａは、トランスミッションケース４２ａ（図３Ａ、図３Ｂ）と、モータケース１２０と、出力軸６０と、走行用のモータ７０と、歯車機構８０とが一体に組み合わされて形成される。

トランスミッションケース４２ａは、内側に入力軸７２と、出力軸６０と、歯車機構８０とが収容される。歯車機構８０は、入力軸７２及び出力軸６０間で動力を伝達する機構であり、かつ入力軸７２から出力軸６０に動力を減速して伝達する。入力軸７２と出力軸６０とは平行に配置される。入力軸７２は、後述するモータ７０のモータ軸でもある。トランスミッションケース４２ａは、軸方向一方側である車幅方向内側（左側）を形成する第１ケース１１５と、軸方向他方側である車幅方向外側（右側）を形成する第２ケース５３とが複数のボルト５８で結合されることにより一体化される。ここで動力伝達ユニット４１ａの軸方向とは、入力軸７２及び出力軸６０に平行な方向であり、車幅方向と一致する。

第１ケース１１５は、車幅方向外側に開口するギヤケース部４６を有し、後側部分の軸方向中間部に、モータ７０側と歯車機構８０側とを仕切る中間壁４８が設けられている。

中間壁４８には、軸方向に延びる筒部としてのボス部４８ａが設けられ、そのボス部４８ａの内側に、モータ７０のロータ軸としての入力軸７２が貫通する孔４９が形成される。孔４９の内周面には軸受５０と、ギヤ室の循環油をモータ室に入れないように封止するためのシール５１とが固定される。入力軸７２は、孔４９の内周面に軸受５０により回転可能に支持される。ボス部４８ａは、入力軸７２を支持する軸受５０固定用の支持部に相当する。

入力軸７２の歯車機構８０側には、歯車機構８０の中間歯車８１が噛み合う入力軸歯車部７３が直接に形成される。

第２ケース５３は、車幅方向内側が開口し、車幅方向外側面の一部から軸方向に筒部５４が延出される。出力軸６０は、この筒部５４を貫通する。第１ケース１１５と第２ケース５３とが車幅方向端部の外周縁部を突き合わせるように結合されることでトランスミッションケース４２ａが形成される。トランスミッションケース４２ａの内側にはギヤ室Ｓ１が形成される。

ギヤ室Ｓ１には、入力軸７２の歯車機構８０側部分と、歯車機構８０と、出力軸６０とが配置される。出力軸６０の車幅方向外端部は、筒部５４の先端から突出し、その突出した部分にハブ６２が固定される。ハブ６２には右側の車輪２４が固定される。

歯車機構８０は、入力軸７２に形成された入力軸歯車部７３と、入力軸７２及び出力軸６０の間に配置され、外周面に中間歯車８１が固定された中間軸８２と、出力軸６０に固定された出力歯車８４とを含み、入力軸歯車部７３に中間歯車８１が噛み合い、中間軸８２の外周面に直接形成された中間軸歯車部８３には、出力歯車８４が噛み合っている。出力歯車８４の歯数は中間軸歯車部８３の歯数より多く、中間歯車８１の歯数は入力軸歯車部７３の歯数より多い。これにより、入力軸７２の回転は、歯車機構８０で減速されて出力軸６０に伝達される。このため、歯車機構８０は、入力軸７２から出力軸６０に動力を減速して伝達する。

入力軸７２、中間軸８２、出力軸６０は、それぞれトランスミッションケース４２ａに設けられた複数の軸受５０，５５，５６，５７で回転可能に支持される。

また、中間軸８２には、後述のようにブレーキ装置９０を構成するブレーキロータ１１０が相対回転不能に設けられる。ブレーキロータ１１０は、軸方向両側からブレーキシュー９３（図６）とブレーキパッド９４（図６）とが押し付けられることにより、制動トルクが加わって中間軸８２を回転停止させる。ブレーキシュー９３とブレーキパッド９４は押圧部に相当する。

トランスミッションケース４２ａの第１ケース１１５及び第２ケース５３は、鉄、アルミニウム合金等の金属製である。各ケース１１５，５３をアルミニウム合金製とすることにより、トランスミッションケース４２ａの軽量化を図れる。トランスミッションケース４２ａのギヤ室Ｓ１内には、歯車機構８０の潤滑のための油が封入されている。

さらに、トランスミッションケース４２ａの第１ケース１１５の車幅方向内側端には、モータケース１２０が突き当てられて第１ケース１１５に固定される。モータケース１２０は、軸方向に直交する断面形状が軸方向全体で同じ筒状であり、かつ内側に走行用のモータ７０が配置される。具体的には、図４に示すように、モータケース１２０は、円筒部１２１と、円筒部１２１の外周面の周方向複数位置から突出する断面半円形で軸方向に延びる結合用リブ１２２と、円筒部１２１の外周面の周方向複数位置から軸方向に延びるように突出し、周方向の幅が結合用リブ１２２より小さい補強リブ１２３，１２４とを有する。結合用リブ１２２及び補強リブ１２３，１２４は、モータケース１２０の軸方向全長に形成される。モータケース１２０の周方向複数位置には、結合用リブ１２２と円筒部１２１とにかかるようにボルト５９を貫通させる円孔であるボルト孔１２５が軸方向に貫通して形成される。

図５は、図３Ｂにおける組付け直前状態を示す分解断面図である。第１ケース１１５のモータケース１２０と対向する端面において、モータケース１２０のボルト孔１２５と整合する複数位置には、ネジ穴１１６が形成される。第１ケース１１５は、カバー６５とボルト孔１２５とを貫通したボルト５９のネジ部がネジ穴１１６に結合されることにより、モータケース１２０及びカバー６５に固定される。モータケース１２０は、アルミニウムまたは銅を主成分とする金属、または合金から形成される。これにより、モータケース１２０の熱伝導性を高くできる。さらに、モータケース１２０を、アルミニウムを主成分とする金属、または合金から形成する場合には、モータケース１２０の軽量化を図れる。モータケース１２０は鉄等の他の金属から形成されてもよい。モータケース１２０を金属製とする場合に、モータケース１２０は、押出成形によって形成される。

モータケース１２０が、軸方向に直交する断面形状が軸方向全体で同じ筒状であるので、モータケース１２０を生産性が高い押出成形によって形成することができる。これにより、モータケース１２０の製造コストを低減できる。さらに、モータケース１２０を熱伝導性の高い金属により形成する場合には、内側に配置されるモータ７０の熱を効率的にモータケース１２０からトランスミッションケース４２に伝達できることにより、放熱部を大きくできるので、モータ７０の冷却性能を向上できる。さらに、モータケース１２０の内側にモータ７０を組み付けた構造をサブアッセンブリとして、動力伝達ユニット４１ａの製造時の組み付け作業の容易化を図れる。

なお、モータケース１２０を樹脂により形成することもできる。この場合も、モータケース１２０が軸方向に直交する断面形状が軸方向全体で同じ筒状であり、形状が単純であるため、モータケース１２０の製造型を容易に形成できる。これにより、モータケース１２０の製造コストを低減できる。

図３Ｂ、図４に示すように、モータ７０は、例えば永久磁石式の３相モータである。モータ７０は、入力軸７２においてモータケース１２０内に位置する部分の外周面に固定されたモータロータ７４と、モータロータ７４の外周面に対向するステータコア７５と、ステータコア７５に巻回して配置された３相のステータコイル７６とを有する。モータロータ７４は、例えばロータコアの周方向複数位置に配置された永久磁石を有する。ステータコア７５は、モータケース１２０の内側に固定される。ステータコイル７６にバッテリから３相の交流電力が供給されることにより、ステータコア７５に発生した回転磁界と、モータロータ７４が生成する磁界との相互作用によりモータ軸である入力軸７２が回転する。

モータケース１２０における軸方向に直交する断面形状が軸方向全体で同じ筒状であるため、モータケース１２０内にステータコア７５を組み付けるにあたって、ステータコア７５の軸方向位置は、ステータコア７５の外径よりもやや小さな外径で軸方向に所定の厚みを有する治具(図示せず)をステータコア７５に重ねてモータケース１２０に圧入することにより、ステータコア７５は治具の厚み寸法分だけモータケース１２０の内部に位置決め固定される。

モータケース１２０には、モータケース１２０の軸方向外端である車幅方向内端の開口を塞ぐカバー６５が、複数のボルト（図示せず）により固定される。カバー６５は、鉄またはアルミニウム合金等の金属製である。カバー６５の軸方向内側には軸方向に延出される筒部６６が形成され、筒部６６の内側には、入力軸７２の車幅方向内端部を回転可能に支持する軸受６１が固定される。カバー６５の車幅方向外側面には凹部６７が形成され、凹部６７の開口端周辺部には、樹脂または金属等により板状に形成されたキャップ６８が固定される。これによって、凹部６７内への外部からの異物の侵入が防止されている。

凹部６７内には、入力軸７２の回転速度を検出する回転速度検出装置６９が設けられる。回転速度検出装置６９の代わりに、入力軸７２の回転角度を検出する角度検出装置が配置されてもよい。回転速度検出装置６９及び角度検出装置の検出信号は、ケーブル６９ａを介して制御装置に出力される。回転速度検出装置６９の検出信号は、制御装置でモータ７０の出力制御等に利用される。角度検出装置の検出信号が制御装置に出力される場合には、制御装置でその検出信号に基づいて入力軸７２の回転速度を算出する。回転速度検出装置６９及び角度検出装置は、例えばレゾルバを含んで構成される。

入力軸７２について、さらに詳しく説明する。入力軸７２は、モータ軸と歯車機構８０の入力軸とが一体化された構造を有する。図３Ｂ、図４に示すように、モータロータ７４の内周面にはキー突部７４ａが形成され、入力軸７２のモータ７０側の外周面には、キー溝７２ａが形成される。キー溝７２ａにキー突部７４ａが係止されることにより、入力軸７２に対するモータロータ７４の回転が阻止される。入力軸７２の歯車機構８０側の外周面には、入力軸歯車部７３が直接に形成される。

図６は、左右２つの車輪２４についての図３ＢのＩ－Ｉ断面に対応する図である。ブレーキロータ１１０には、制動力発生部９２から制動力が加えられる。制動力発生部９２は、第１ケース４３の上部において上下方向に沿って配置されたカム軸９６と、ブレーキシュー９３と、ブレーキパッド９４と、ブレーキアーム９５とを備える。

具体的には、歯車機構８０を構成する中間軸８２には、多板式のブレーキロータ１１０が相対回転不能に嵌合される。ブレーキ装置９０ａは、ブレーキロータ１１０と、制動力発生部９２とにより構成される。より具体的には、図３Ａ、図３Ｂに示すように、中間軸８２の外周面に直接形成された中間軸歯車部８３に、ブレーキロータ１１０を形成する複数枚のロータプレート１１１の中心孔に形成された雌スプライン部１１１ａが噛み合って相対回転不能に篏合されている。ロータプレート１１１は、中間軸歯車部８３に対し若干の軸方向の摺動が可能である。これにより、中間軸８２にブレーキロータ１１０が相対回転不能に設けられる。複数枚のロータプレート１１１の間には、トランスミッションケースに軸方向に移動可能に支持された固定側プレート１１２が配置される。なお、図２では図示の簡略化のために、ロータプレート１１１及び固定側プレート１１２をそれぞれ１つのみ示している。

一方、制動力発生部９２を構成するカム軸９６は、上下方向に延びて、トランスミッションケース４２に回転可能に支持され、その上側部分はトランスミッションケース４２ａの上側面から突出している。このために、第１ケース１１５において中間軸８２と前後方向に一致する位置の上端部には、カム軸９６を嵌合する貫通孔１１５ａが形成される。貫通孔１１５ａの上側部分は、下側部分より大径となっており、内部に２つのＯリング９８が設けられ、貫通孔１１５ａとカム軸９６の外周面との間をシールする。Ｏリング９８は１つのみが設けられてもよい。一方、ギヤ室Ｓ１内において、カム軸９６の下側には、カム面９７を有する断面視半円状の部分が形成される。カム面９７は、トランスミッションケース４２ａの軸方向に移動可能なブレーキシュー９３と対向する。ブレーキシュー９３は、カム軸９６とブレーキロータ９１との間に配置される。

ブレーキパッド９４は、トランスミッションケース４２の壁に装着される。ブレーキロータ９１は、ブレーキシュー９３とブレーキパッド９４との間に配置される。カム面９７がブレーキシュー９３と平行に配置される場合にはブレーキシュー９３がブレーキロータ９１から離れて非制動状態となる。一方、カム軸９６が回転してカム面９７がブレーキシュー９３に対し傾斜した場合には、カム面９７がブレーキシュー９３に押し付けられる。これにより、ブレーキロータ９１がブレーキパッド９４とブレーキシュー９３で両側から挟まれることにより、ブレーキロータ９１及び入力軸７２から動力が伝達される車輪２４が制動する。

ブレーキアーム９５は、カム軸９６の上端部にカム軸９６に対し直交する方向に取り付けられて固定された長尺状の部材である。ブレーキアーム９５の先端部には、操作レバー３４，３６（図１）の下端部がリンク機構（図示せず）を介して連結される。トランスミッションケース４２ａの外側面におけるカム軸９６の周囲と、ブレーキアーム９５との間にはバネ９９が配置される。バネ９９の両端部が、ブレーキアーム９５に固定され下側に突出する第１係合ピン１００と、トランスミッションケース４２に固定され上側に突出する第２係合ピン１０１とに係合する。これにより、カム軸９６は、カム面９７とブレーキシュー９３とが平行になって非制動となるように、バネ９９からブレーキアーム９５を介して第１回転方向に付勢される。一方、操作レバー３４，３６が駐車ブレーキ位置に操作された場合には、ブレーキアーム９５の先端部が、バネ９９の付勢力に抗して移動して、カム軸９６が、カム面９７がブレーキシュー９３に対し傾斜してブレーキシュー９３をブレーキロータ９１に押し付ける第２回転方向に回転する。第２回転方向は第１回転方向と逆方向である。これにより、ブレーキ装置９０ａが制動状態となって、ブレーキロータ１１０及び車輪２４の回転が停止し、その状態が維持される。なお、ブレーキロータは、中間軸でなく入力軸の歯車機構側に設けられ、軸方向両側からブレーキシューとブレーキパッドとが両側から押し付けられて、入力軸を回転停止させ、車輪を制動する構成としてもよい。

第１ケース４３の入力軸７２に関して、カム軸９６が嵌合する上側の貫通孔１１５ａと反対側の下端部には下側の貫通孔１１５ｂが形成され、その貫通孔１１５ｂが栓１０２で塞がれる。２つの貫通孔１１５ａ、１１５ｂの形状は同じであり、トランスミッションケース４２ａの上下方向の向きを逆にした場合に、図６で下側の貫通孔１１５ｂが上側になってカム軸９６を嵌合でき、図６で上側の貫通孔１１５ａが下側となって栓１０２を取り付け可能となっている。

図７は、図３ＢのＪ－Ｊ断面図である。トランスミッションケース４２ａの第１ケース１１５において、入力軸７２の上側と下側とには、上下方向に貫通する２つの貫通孔１１５ｃ、１１５ｄが形成される。上側の貫通孔１１５ｃにはエアブリーザ装置１０５が貫通して取り付けられる。エアブリーザ装置１０５は、水等の液体や塵等が上側から侵入することを防止すると共に、ギヤ室Ｓ１の内部の空気をトランスミッションケース４２ａの外部と吸排可能とするために設けられる。ギヤ室Ｓ１の内圧が上昇すると、エアブリーザ装置１０５を通じてトランスミッションケース４２ａの外側に空気が排出されることで内圧の過度な上昇を防止できる。下側の貫通孔１１５ｄは、栓１０６によって塞がれる。２つの貫通孔１１５ｃ、１１５ｄの形状は同じであり、トランスミッションケース４２ａの上下方向の向きを逆にした場合には、図７で下側の貫通孔１１５ｄが上側になってエアブリーザ装置１０５を装着でき、図７で上側の貫通孔１１５ｃが下側となって栓１０６を取り付け可能となっている。

上記の動力伝達ユニット４１ａ，７１ａによれば、トランスミッションケース４２ａの歯車機構８０側と反対側でトランスミッションケース４２ａに装着されるモータケース１２０は、軸方向に直交する断面形状が軸方向全体で同じ筒状であり、かつ内側にモータ７０が配置される。これにより、トランスミッションケース４２ａにモータケース１２０が装着された動力伝達ユニット４１ａ、７１ａにおいて、製造コストを低減できる。

さらに、入力軸７２はモータロータ７４が外周面に固定されるモータ軸であり、入力軸７２の歯車機構８０側に歯車機構８０の中間歯車８１が噛み合う入力軸歯車部７３が直接に形成されている。これにより、モータ軸と入力軸とを異なる２部材として、互いに継手を介して接続する必要がないので、軸方向についての動力伝達ユニット４１ａ，７１ａの長さを小さくできる。さらにモータ軸と入力軸とを異なる２部材とする場合と異なり、部品点数を少なくできると共に、部品の組付け工数低減により製造コストを低減できる。さらに、入力軸７２の入力軸歯車部７３を小径化できるので、動力伝達ユニット４１ａ，７１ａ全体を小型化できる。

（実施形態の別例）
図８～図１０は、実施形態の別例の動力伝達ユニット４１ｂを示している。図８は、別例の動力伝達ユニット４１ｂにおいて、図３Ｂに対応する図である。図９は、図８のＫ－Ｋ断面図である。図８は、図９のＬ－Ｌ断面に相当する。図１０は、図８の組付け直前状態を示しており、一部を省略して示す分解断面図である。本例の構成では、図１～図７の構成と異なり、モータケース１２０ａが単なる円筒状に形成され、外周面に結合用リブや補強リブは設けられない。このため、図１０に示すように、第１ケース１１５とキャップ６８とでモータケース１２０ａを挟んだ状態で、キャップ６８を貫通しモータケース１２０の外周面より外側の空間を通過したボルト５９を、第１ケース１１５のネジ穴１１６に結合することで、第１ケース１１５と、モータケース１２０ａと、キャップ６８とが固定される。

本例の場合には、図１～図７の構成よりも、モータケース１２０ａの形状がさらに単純化するので、押出成形を行うときの製造型をより単純化できることにより、モータケース１２０の製造コストをさらに低減できる。本例において、その他の構成及び作用は、図１～図７の構成と同様である。

１０車両、１８，２０キャスタ輪、２４車輪、４１動力伝達ユニット、４２ａトランスミッションンケース、６０出力軸、７０モータ、７２入力軸、８０歯車機構、８２中間軸、９０ａブレーキ装置、１１０ブレーキロータ。

Claims

モータと、入力軸と、出力軸と、前記入力軸及び前記出力軸間で動力を伝達する歯車機構とが収容されたトランスミッションケースを備え、
前記トランスミッションケースの前記歯車機構側と反対側に装着されるモータケースは、軸方向に直交する断面形状が軸方向全体で同じ筒状であり、かつ内側に前記モータが配置される、
動力伝達ユニット。
請求項１に記載の動力伝達ユニットにおいて、
前記モータケースには、軸方向外端の開口を塞ぐカバーが固定され、
前記モータケースが、直接に前記トランスミッションケースに結合され、前記トランスミッションケース側に、前記モータのロータ軸を支持する軸受固定用の支持部が設けられる、
動力伝達ユニット。
請求項１または請求項２に記載の動力伝達ユニットにおいて、
前記モータケースは、アルミニウムまたは銅を主成分とする金属または合金から形成される、
動力伝達ユニット。