JP3244940U - 駆動ユニット - Google Patents

Abstract

【課題】レシオカバレッジが広い駆動ユニットを提供する。【解決手段】駆動ユニット１００は、電気モータ２、駆動プーリ装置３、ベルト４、及び従動プーリ装置５を有している。従動プーリ装置は、駆動プーリ装置からトルクが伝達され、前進回転方向及び後進回転方向に回転するように構成され、固定シーブ、可動シーブ、固定ボス、可動ボス、及びピンを有する。可動シーブは、固定シーブと対向して配置される。固定ボスは、固定シーブから軸方向に延びる。可動ボスは、係合溝を有する。係合溝は、径方向に貫通するとともに軸方向に延びる。可動ボスは、可動シーブから軸方向に延びる。可動ボスは、固定ボスに対して径方向外側に配置される。ピンは、固定ボスから径方向外側に突出する。ピンは、係合溝内に配置される。係合溝は、第１面及び第２面を有する。第１面は、前進回転方向を向くとともに軸方向に平行に延びる。第２面は、後進回転方向を向く。【選択図】図１

Description

本考案は、駆動ユニットに関するものである。

近年、電気モータを駆動源とする自動二輪車が提案されている。例えば、特許文献１には、電気モータを含む駆動ユニットをスイングアームによって支持する自動二輪車が開示されている。

特開２０１１－１５２９０１号公報

電気モータを駆動源とする自動二輪車又は自動三輪車の駆動ユニットにおいて、レシオカバレッジを広くしたいという要望がある。そこで、本考案の課題は、レシオカバレッジを広くすることのできる駆動ユニットを提供することにある。

第１態様に係る駆動ユニットは、電気モータ、駆動プーリ装置、及び従動プーリ装置を備える。駆動プーリ装置は、電気モータと接続される。従動プーリ装置は、駆動プーリ装置からトルクが伝達される。従動プーリ装置は、前進回転方向及び後進回転方向に回転するように構成される。従動プーリ装置は、固定シーブ、可動シーブ、固定ボス、可動ボス、及びピンを有する。可動シーブは、固定シーブと対向して配置される。固定ボスは、固定シーブから軸方向に延びる。可動ボスは、係合溝を有する。係合溝は、径方向に貫通するとともに軸方向に延びる。可動ボスは、可動シーブから軸方向に延びる。可動ボスは、固定ボスに対して径方向外側に配置される。ピンは、固定ボスから径方向外側に突出する。ピンは、係合溝内に配置される。係合溝は、第１面及び第２面を有する。第１面は、前進回転方向を向くとともに軸方向に平行に延びる。第２面は、後進回転方向を向く。

この構成によれば、電気モータにプーリ装置を取り付けているため、レシオカバレッジを広くすることができる。また、上記駆動ユニットは、駆動源が電気モータであるため、電気モータを逆回転させることによって車両を後進させることができる。ここで、第１面が軸方向に平行に延びているため、車両を後進させるために従動プーリを逆回転させても、固定シーブと可動シーブとの間の距離が広がることはない。このため、電気モータの出力するトルクを安定して駆動輪へと伝達することができる。

第２態様に係る駆動ユニットは、第１態様に係る駆動ユニットにおいて、次のように構成される。第２面は、軸方向に平行に延びる。

第３態様に係る駆動ユニットは、第１態様に係る駆動ユニットにおいて、次のように構成される。第２面は、軸方向に傾斜して延びる。

第４態様に係る駆動ユニットは、第１から第３態様のいずれかに係る駆動ユニットにおいて、次のように構成される。ピンは、第１面と対向する平面部を有する。

第５態様に係る駆動ユニットは、第１から第４態様のいずれかに係る駆動ユニットにおいて、次のように構成される。可動ボスは、可動シーブから軸方向第１側に延びる。ピンは、係合溝内において軸方向第１側に配置される。

本考案によれば、レシオカバレッジを広くすることができる。

駆動ユニットの断面図。 従動プーリ装置の断面図。 第２固定ボス、可動ボス、及びピンの側面図。 変形例に係る係合溝の図。 変形例に係るピンの図。

以下、本実施形態に係る駆動ユニット１００について図面を参照しつつ説明する。なお、以下の説明において、特に断りがない限り、軸方向とは、従動プーリ装置５の回転軸Ｏが延びる方向であり、周方向とは、回転軸Ｏを中心とした円の周方向であり、径方向とは、回転軸Ｏを中心とした円の径方向である。前進回転方向とは、車両を前進させる際に、各部材が回転する方向を意味する。また、後進回転方向とは車両を後進させる際に、各部材が回転する方向を意味する。

＜駆動ユニット＞
図１に示すように、駆動ユニット１００は、電気モータ２、駆動プーリ装置３、ベルト４、及び従動プーリ装置５を有している。駆動ユニット１００は、自動二輪車又は自動三輪車に搭載されている。駆動ユニット１００は、駆動輪（図示省略）を駆動するように構成されている。

＜電気モータ＞
電気モータ２は、駆動ユニット１００の駆動源として機能する。電気モータ２は、例えば、交流同期モータである。なお、駆動ユニット１００は、駆動源として電気モータ２のみを有している。すなわち、駆動ユニット１００は、駆動源としての内燃機関を有していない。本実施形態では駆動ユニット１００は内燃機関を有していないが、発電のために使用される内燃機関を有していてもよい。

電気モータ２は、モータケース２１、ステータ２２、ロータ２３、及び第１出力シャフト２４を有している。本実施形態における電気モータ２は、いわゆるインナーロータ型のモータである。電気モータ２は、電気モータ２の回転速度を制御するためのインバータ（図示省略）を有している。

モータケース２１は、プーリケース３０に固定されており、回転不能である。このモータケース２１内に、ステータ２２及びロータ２３が収容されている。

ステータ２２は、モータケース２１の内周面に固定されている。ステータ２２は回転不能である。ロータ２３は、回転可能に配置されている。ロータ２３は、ステータ２２の内側に配置される。ステータ２２は、ロータ２３と間隔をあけて配置されている。

第１出力シャフト２４は、ロータ２３と一体的に回転する。第１出力シャフト２４は、駆動プーリ装置３に向かって延びている。第１出力シャフト２４は、複数のベアリングによって回転可能に支持されている。

＜駆動プーリ装置＞
駆動プーリ装置３は、電気モータ２と接続されている。すなわち、電気モータ２が出力したトルクが駆動プーリ装置３に伝達される。駆動プーリ装置３は、第１固定シーブ３１、第１可動シーブ３２、第１固定ボス３３、及び複数のウエイトローラ３４を有している。

第１固定シーブ３１と第１可動シーブ３２とは互いに対向するように配置されている。第１固定シーブ３１は駆動プーリ装置３の軸方向に移動不能である。一方で、第１可動シーブ３２は、第１固定シーブ３１に接近及び離間するように移動可能である。

第１固定ボス３３は、第１固定シーブ３１から電気モータ２に向かって延びている。第１固定ボス３３は、第１固定シーブ３１と一体的に回転する。また、第１固定ボス３３は、第１可動シーブ３２と一体的に回転する。第１可動シーブ３２は、第１固定ボス３３上を駆動プーリ装置３の軸方向においてスライドする。第１固定ボス３３は、円筒状である。第１出力シャフト２４は、第１固定ボス３３内を延びている。第１固定ボス３３は、第１出力シャフト２４と一体的に回転する。なお、第１固定ボス３３と第１出力シャフト２４とは、他の部材を介して接続されていてもよい。

複数のウエイトローラ３４は、第１可動シーブ３２を第１固定シーブ３１に向かって押圧するように構成されている。具体的には、電気モータ２が回転して駆動プーリ装置３が回転すると、ウエイトローラ３４に遠心力が生じ、ウエイトローラ３４は駆動プーリ装置３の径方向外側に移動する。この結果、ウエイトローラ３４は、第１可動シーブ３２を第１固定シーブ３１に向かって押圧する。

＜ベルト＞
ベルト４は、駆動プーリ装置３と従動プーリ装置５とに掛けられている。ベルト４は、駆動プーリ装置３と従動プーリ装置５との間でトルクを伝達する。

＜従動プーリ装置＞
図２に示すように、従動プーリ装置５は、第２固定シーブ５１（固定シーブの一例）、第２固定ボス５２（固定ボスの一例）、第２可動シーブ５３（可動シーブの一例）、可動ボス５４、スプリング５５、カバー５６、支持部材５７、ナット５８、及び複数のピン５９を有している。従動プーリ装置５は、駆動プーリ装置３からトルクが伝達される。すなわち、駆動プーリ装置３からのトルクが従動プーリ装置５にベルト４を介して伝達される。従動プーリ装置５は、回転軸Ｏを中心に、前進回転方向及び後進回転方向に回転するように構成される。すなわち、電気モータ２が前進回転方向に回転することによって、従動プーリ装置５は、前進回転方向に回転する。この結果、車両は前進する。また、電気モータ２が後進回転方向に回転することによって、従動プーリ装置５が後進回転方向に回転する。この結果、車両は後進する。

第２固定シーブ５１は、回転軸Ｏを中心に回転するように配置されている。第２固定シーブ５１は、軸方向に移動しないように固定されている。

第２固定シーブ５１は、円板状である。第２固定シーブ５１の対向面５１１は、径方向の外側にいくにしたがって、第２可動シーブ５３から離れるように傾斜している。なお、第２固定シーブ５１の対向面５１１は、第２可動シーブ５３と対向する面である。

第２固定ボス５２は、円筒状であって、第２固定シーブ５１から軸方向に延びている。詳細には、第２固定ボス５２は、第２固定シーブ５１から軸方向第１側（図２の右側）に延びている。第２固定ボス５２は、第２固定シーブ５１と一体的に回転する。本実施形態では、第２固定ボス５２は第２固定シーブ５１と別部材によって形成されている。第２固定ボス５２は、第２固定シーブ５１に固定されることによって、第２固定シーブ５１と一体的に回転する。なお、第２固定ボス５２は、第２固定シーブ５１と一つの部材によって構成されていてもよい。

第２固定ボス５２の先端部５２１は、他の部分よりも外径が小さい。この第２固定ボス５２の先端部５２１の外周面に、ネジ部が形成されている。このネジ部に、支持部材５７が取り付けられる。また、支持部材５７を固定するために、ネジ部にナット５８が螺合している。なお、第２固定ボス５２の先端部５２１とは、軸方向の第１側の端部である。

第２出力シャフト６０は、第２固定ボス５２の内部を、軸方向に延びている。第２出力シャフト６０は、例えば駆動輪にトルクを伝えるためのシャフトである。第２出力シャフト６０と第２固定ボス５２とは一体的に回転する。具体的には、第２出力シャフト６０は、第２固定ボス５２にスプライン端合している。

第２可動シーブ５３は、回転軸Ｏを中心に回転するように配置されている。第２可動シーブ５３は、軸方向において第２固定シーブ５１と対向するように配置されている。第２可動シーブ５３は、第２固定シーブ５１に対して、軸方向の第１側に配置されている。第２可動シーブ５３は、軸方向に移動するように配置されている。第２可動シーブ５３は、軸方向に移動することによって、第２固定シーブ５１に対して接近及び離間する。

第２可動シーブ５３は、円板状である。第２可動シーブ５３の対向面５３１は、径方向の外側にいくにしたがって、第２固定シーブ５１から離れるように傾斜している。

第２可動シーブ５３の対向面５３１は、第２固定シーブ５１と対向する面である。第２固定シーブ５１の対向面５１１と、第２可動シーブ５３の対向面５３１とは、間隔をあけて対向している。第２固定シーブ５１の対向面５１１と、第２可動シーブ５３の対向面５３１とによって、Ｖ溝が形成されている。第２可動シーブ５３が軸方向に移動することによって、Ｖ溝の溝幅が変わる。このＶ溝内において、ベルト４が配置されている。なお、第２固定シーブ５１の対向面５１１と、第２可動シーブ５３の対向面５３１とによって、ベルト４を挟持している。

可動ボス５４は、第２可動シーブ５３から軸方向に延びている。詳細には、可動ボス５４は、第２可動シーブ５３から軸方向の第１側に延びている。可動ボス５４は、第２可動シーブ５３と一体的に回転する。また、可動ボス５４は、第２可動シーブ５３と一体的に軸方向に移動する。本実施形態では、可動ボス５４と第２可動シーブ５３とは、別部材によってそれぞれ形成されており、互いに固定されている。なお、可動ボス５４と第２可動シーブ５３とは一つの部材で形成されていてもよい。

可動ボス５４は、円筒状である。可動ボス５４は、第２固定ボス５２に対して径方向外側に配置されている。すなわち、第２固定ボス５２は、可動ボス５４内を延びている。

可動ボス５４は、例えば、金属製である。具体的には、可動ボス５４は、鋼製又はアルミニウム合金製である。より具体的には、可動ボス５４は、炭素鋼及び合金鋼よりなる群から選ばれる少なくとも一種によって形成される。

図３は、第２固定ボス５２、可動ボス５４、及びピン５９を示す図である。図２及び図３に示すように、可動ボス５４は、複数の係合溝５４１を有している。例えば、本実施形態では、３つの係合溝５４１を有している。各係合溝５４１は、互いに周方向に間隔をあけて配置されている。好ましくは、各係合溝５４１は、周方向において等間隔に配置されている。

各係合溝５４１は、可動ボス５４を径方向に貫通している。係合溝５４１は、軸方向に延びている。

各係合溝５４１は、第１面５４２と第２面５４３とを有している。詳細には、係合溝５４１を画定する面は、第１面５４２と第２面５４３とを有している。第１面５４２と第２面５４３とは、対向している。

第１面５４２は、前進回転方向を向いている。すなわち、第１面５４２は、係合溝５４１を画定する面のうち、前進回転方向を向く面である。このため、後進時において、特に後進の加速時において、第１面５４２は、ピン５９によって押圧される。

第１面５４２は、軸方向に平行に延びている。すなわち、前進回転方向と直交する方向に延びている。このため、第１面５４２がピン５９によって押圧されることに起因して可動ボス５４が軸方向に移動することはない。なお、全ての係合溝５４１の第１面５４２は、軸方向に平行に延びている。

第２面５４３は、後進回転方向を向いている。すなわち、第２面５４３は、係合溝５４１を画定する面のうち、後進回転方向を向く面である。このため、前進時において、特に前進の加速時において、第２面５４３は、ピン５９によって押圧される。

第２面５４３は、軸方向に平行に延びている。すなわち、前進回転方向と直交する方向に延びている。このため、第２面５４３がピン５９によって押圧されることに起因して可動ボス５４が軸方向に移動することはない。

可動ボス５４は、一対の取付溝５４４を有している。取付溝５４４は可動ボス５４の外周面上を周方向に延びている。取付溝５４４は、環状である。一対の取付溝５４４は、軸方向に互いに間隔をあけて配置されている。係合溝５４１は、一対の取付溝５４４の間に配置されている。この取付溝５４４に、Ｏリング５４５が取り付けられる。

各ピン５９は、第２固定ボス５２から径方向外側に突出し、各係合溝５４１内に配置されている。特に限定されるものではないが、例えば、ピン５９と第１面５４２との間隔は、０～０．５ｍｍ程度である。なお、ピン５９と第２面５４３との間隔も同様である。

駆動ユニット１００が作動していないとき、すなわち、車両の停止状態のとき、ピン５９は、係合溝５４１内において軸方向第１側に配置されている。なお、係合溝５４１内において軸方向第１側に配置されるとは、係合溝５４１の軸方向における中心を基準に、第１側の領域に配置されていることを言う。各ピン５９は、軸方向における位置は互いに同じである。すなわち、各ピン５９は、同一円周上に配置されている。ピン５９は、機械構造用炭素鋼鋼材、機械構造用合金鋼（ＳＣＭ等）又は焼結材などによって構成されている。

図２に示すように、スプリング５５は、圧縮した状態で、第２可動シーブ５３と支持部材５７との間に配置されている。スプリング５５は、第２可動シーブ５３を軸方向に付勢する。詳細には、スプリング５５は、軸方向において、第２可動シーブ５３を第２固定シーブ５１に向かって付勢する。すなわち、スプリング５５は、第２可動シーブ５３を軸方向の第２側に付勢する。これによって、第２固定シーブ５１と第２可動シーブ５３とが、ベルト４を挟持する。スプリング５５は、例えばコイルスプリングとすることができる。スプリング５５は、可動ボス５４を囲むように、可動ボス５４の径方向外側に配置されている。

カバー５６は、円筒状である。カバー５６は、可動ボス５４に対して、径方向外側に配置される。すなわち、可動ボス５４は、カバー５６内を延びている。カバー５６は、径方向において、可動ボス５４とスプリング５５との間に配置される。

カバー５６は、カバー本体部５６１と、フランジ部５６２とを有している。カバー本体部５６１は、可動ボス５４を覆うように構成されている。詳細には、カバー本体部５６１は、係合溝５４１を覆うように構成されている。カバー本体部５６１と可動ボス５４との間は、一対のＯリング５４５によってシールされている。このため、係合溝５４１内にグリスを封入することができる。また、第２固定ボス５２と可動ボス５４との間をシールするため、一対のシール部材５４６が設けられている。各シール部材５４６は、例えばリップシールである。

フランジ部５６２は、カバー本体部５６１の端部から径方向外側に突出している。詳細には、カバー本体部５６１の軸方向第２側の端部に、フランジ部５６２が形成されている。フランジ部５６２は、軸方向において、スプリング５５と第２可動シーブ５３との間に配置されている。このように、フランジ部５６２が、スプリング５５と第２可動シーブ５３とによって挟まれているため、カバー５６は可動ボス５４に対して軸方向に移動しない。すなわち、カバー５６は可動ボス５４と一体的に移動する。

［変形例］
以上、本考案の実施形態について説明したが、本考案はこれらに限定されるものではなく、本考案の趣旨を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。なお、以下の各変形例は、基本的には同時に適用することができる。

（ａ）上記実施形態では、第１面５４２と第２面５４３との両方の面が軸方向に平行に延びていたが、係合溝５４１の構成はこれに限定されない。例えば、図４に示すように、第１面５４２は軸方向に平行に延びる一方で、第２面５４３は軸方向に傾斜して延びていてもよい。具体的には、第２面５４３は、後進回転方向を向くとともに、軸方向の第１側を向くように傾斜している。第２面５４３がこのように傾斜しているため、前進の加速時において、ピン５９が第２面５４３を軸方向第２側に向かって押圧する。この結果、第２可動シーブ５３が第２固定シーブ５１に近付く方向に移動し、ベルト４を強固に挟み込むことができる。

（ｂ）上記実施形態では、ピン５９は、円柱状であったが、ピン５９の形状はこれに限定されない。例えば、図５に示すように、ピン５９は、第１平面部５９１を有していてもよい。第１平面部５９１は、第１面５４２と対向している。なお、ピン５９は、第２平面部５９２を有していてもよい。第２平面部５９２は、第２面５４３と対向している。このようにピン５９は、角柱状であってもよい。

２ ：電気モータ
３ ：駆動プーリ装置
５ ：従動プーリ装置
５１ ：第２固定シーブ
５２ ：第２固定ボス
５３ ：第２可動シーブ
５４ ：可動ボス
５４１ ：係合溝
５４２ ：第１面
５４３ ：第２面
５９ ：ピン
５９１ ：第１平面部
１００ ：駆動ユニット

Claims (5)

1. 電気モータと、
   前記電気モータと接続される駆動プーリ装置と、
   前記駆動プーリ装置からトルクが伝達され、前進回転方向及び後進回転方向に回転するように構成される従動プーリ装置と、
   を備え、
   前記従動プーリ装置は、
   固定シーブと、
   前記固定シーブと対向して配置される可動シーブと、
   前記固定シーブから軸方向に延びる固定ボスと、
   径方向に貫通するとともに軸方向に延びる係合溝を有し、前記可動シーブから軸方向に延び、前記固定ボスに対して径方向外側に配置される可動ボスと、
   前記固定ボスから径方向外側に突出し、前記係合溝内に配置されるピンと、
   を有し、
   前記係合溝は、前記前進回転方向を向くとともに軸方向に平行に延びる第１面と、前記後進回転方向を向く第２面と、を有する、
   駆動ユニット。
   
2. 前記第２面は、軸方向に平行に延びる、
   請求項１に記載の駆動ユニット。
   
3. 前記第２面は、軸方向に傾斜して延びる、
   請求項１に記載の駆動ユニット。
   
4. 前記ピンは、前記第１面と対向する平面部を有する、
   請求項１に記載の駆動ユニット。
   
5. 前記可動ボスは、前記可動シーブから軸方向第１側に延び、
   前記ピンは、前記係合溝内において軸方向第１側に配置される、
   請求項１に記載の駆動ユニット。

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