JP3522827B2 - 電動車両用トランスミッション - Google Patents

電動車両用トランスミッション

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、入力軸及び出力軸間の
動力伝達経路に確立される所定の変速段を介して正逆転
可能な電気モータの駆動力を駆動輪に伝達すべく、前記
動力伝達経路に発進用変速段の確立のために係合する一
方向クラッチを設けるとともに、前記発進用変速段以外
の変速段の確立のために係合する変速クラッチを設けて
なる電動車両用トランスミッションに関する。
【０００２】
【従来の技術】かかる電動車両用トランスミッション
は、特開昭４８−６４１５号公報により既に知られてい
る。前記電動車両用トランスミッションによれば、発進
時の１速変速段が変速クラッチを用いずに一方向クラッ
チにより確立されるので、発進時に変速クラッチを係合
させるべく車両の停止中に油圧ポンプを駆動し続ける必
要がなくなる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の電動車両用トランスミッションを備えた車両を後向
きに牽引する場合、実施例において詳述するように一方
向クラッチが係合して駆動輪の回転が電気モータに逆伝
達されることになる。このように電気モータが外部から
強制的に駆動されると、電気モータ自身が損傷したり、
電気モータが発電機として機能して電装品に悪影響を与
える虞がある。
【０００４】本発明は前述の事情に鑑みてなされたもの
で、電動車両の後方牽引時に駆動輪の回転が一方向クラ
ッチを介して電気モータに逆伝達されるのを防止するこ
とを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１に記載された発明は、入力軸及び出力軸間
の動力伝達経路に確立される所定の変速段を介して正逆
転可能な電気モータの駆動力を駆動輪に伝達すべく、前
記動力伝達経路に発進用変速段の確立のために係合する
一方向クラッチを設けるとともに、前記発進用変速段以
外の変速段の確立のために係合する変速クラッチを設け
てなる電動車両用トランスミッションにおいて、車両の
後方牽引時に前記発進用変速段を確立するための少なく
とも１個のギヤを前記入力軸又は出力軸から切り離す、
前記変速クラッチとは別個の後方牽引専用のクラッチ手
段を前記動力伝達経路に設けるとともに、前記クラッチ
手段をトランスミッションの外部から駆動される部材に
より係合及び係合解除することを特徴とする。
【０００６】また請求項２に記載された発明は、請求項
１の構成に加えて、後進用変速段が前記発進用変速段か
ら独立して別系統に設けられたことを特徴とする。また
請求項３に記載された発明は、請求項１又は請求項２の
構成に加えて、前記トランスミッションの外部から駆動
される部材はボーデンケーブルにより回転可能なカム部
材であり、このカム部材のカム面でクラッチフォークを
有するクラッチロッドを駆動し、前記クラッチフォーク
で前記少なくとも１個のギヤを前記入力軸又は出力軸に
結合又は結合解除するスライドピースを駆動することを
特徴とする。
【０００７】
【実施例】以下、図面に基づいて本発明の実施例を説明
する。
【０００８】図１〜図７は本発明の一実施例を示すもの
で、図１は電動車両のトランスミッションの断面図、図
２は図１のＡ部拡大図、図３は図１のＢ部拡大図、図４
は図１のＣ部拡大図、図５は図１のＤ部拡大図、図６は
図１に対応するスケルトン図、図７は一方向クラッチの
作用説明図である。
【０００９】図１に示すように、電動車両のトランスミ
ッションＴは車体前後方向に延びる割り面で結合された
左ケーシング１及び右ケーシング２を備えており、左ケ
ーシング１の左端開口部には左カバー３が結合されると
ともに、右ケーシング２の右端開口部には走行用のメイ
ンモータＭｍが支持される。左、右ケーシング１，２に
はメインモータＭｍの出力軸と同軸のメインシャフトＳ
ｍと、このメインシャフトＳｍと平行なカウンタシャフ
トＳｃとが支持される。更に、カウンタシャフトＳｃの
後方には差動装置Ｄを介して左右の車軸４，４が支持さ
れる。メインシャフトＳｍの前方には、アシストモータ
Ｍａを有するオイルポンプ駆動装置Ｐｄが設けられる。
【００１０】図２から明らかなように、メインモータＭ
ｍは円筒状のモータケーシング５の前端開口部を覆うフ
ロントカバー６を備えており、このフロントカバー６を
貫通するボルト７によって右ケーシング２に固定され
る。フロントカバー６にボールベアリング８を介して支
持した出力軸９は、モータケーシング５の内周に設けた
固定子１０に対向する回転子１１を備える。出力軸９の
左端はメインシャフトＳｍの右端に同軸に対向してお
り、両者は第１マス１２及び第２マス１３をスプリング
１４で結合したダンパー１５によって相互に結合され
る。
【００１１】図３から明らかなように、左、右ケーシン
グ１，２に一対のボールベアリング１６，１７を介して
支持されるメインシャフトＳｍは、ニードルベアリング
１８を介して支持されたメイン１速ギヤ１９と、メイン
シャフトＳｍと一体のメイン２速ギヤ２０と、ニードル
ベアリング２１を介して支持されたメイン３速ギヤ２２
とを備えており、このメイン３速ギヤ２２にはメインリ
バースギヤ２３が一体に形成される。
【００１２】一方、左、右ケーシング１，２にボールベ
アリング２４及びローラベアリンググ２５を介して支持
されるカウンタシャフトＳｃは、カウンタシャフトＳｃ
に相対回転自在に支持されて前記メイン１速ギヤ１９に
噛合するカウンタ１速ギヤ２６と、ニードルベアリング
２７を介して支持されて前記メイン２速ギヤ２０に噛合
するカウンタ２速ギヤ２８と、ニードルベアリング２９
を介して支持されて前記メイン３速ギヤ２２に噛合する
カウンタ３速ギヤ３０と、カウンタシャフトＳｃに相対
回転自在に支持されて前記メインリバースギヤ２３に噛
合するカウンタリバースギヤ３１とを備える。前記カウ
ンタ１速ギヤ２６は、カウンタシャフトＳｃにスプライ
ン結合されたパーキングギヤ３３の外周に一方向クラッ
チ４７を介して支持される。カウンタシャフトＳｃの右
端にはファイナルドライブギヤ３２が一体に形成され
る。
【００１３】メインシャフトＳｍに相対回転可能に支持
されたメイン３速ギヤ２２及びメインリバースギヤ２３
は、３速−リバース用クラッチ３６を介して前記メイン
シャフトＳｍに結合可能である。
【００１４】カウンタシャフトＳｃに相対回転自在に支
持されたカウンタ２速ギヤ２８は、２速用クラッチ３７
を介して前記カウンタシャフトＳｃに結合可能である。
また、カウンタ３速ギヤ３０とカウンタリバースギヤ３
１とは、シフトフォーク３８によって作動するシフトピ
ース３９を介して前記カウンタシャフトＳｃに選択的に
結合可能である。
【００１５】図４から明らかなように、左、右ケーシン
グ１，２に一対のボールベアリング４０，４１を介して
支持されたディファレンシャルケース４２は、前記ファ
イナルドライブギヤ３２に噛合するファイナルドリブン
ギヤ４３を備える。ディファレンシャルケース４２を貫
通するピニオンシャフト４４に設けた一対のディファレ
ンシャルピニオン４５，４５が、左右の車軸４，４の内
端に設けたディファレンシャルサイドギヤ４６，４６に
噛合する。
【００１６】図５から明らかなように、車両を後向きに
牽引する際にメインシャフトＳｍからメイン１速ギヤ１
９を切り離すための牽引用クラッチ５０は、左カバー３
に回転自在に支持されて図示せぬボーデンケーブルを介
してトランスミッションＴの外部から回転駆動されるカ
ム部材５１と、左カバー３及び左ケーシング１に摺動自
在に支持されてスプリング５２で前記カム部材５１の端
面に形成したカム面５１1 に当接する方向に付勢された
クラッチロッド５３と、クラッチロッド５３に固設され
たクラッチフォーク５４と、クラッチフォーク５４に接
続されてメインシャフトＳｍの軸方向に摺動し、メイン
１速ギヤ１９をメインシャフトＳｍに結合又は結合解除
するスライドピース５５とから構成される。
【００１７】尚、エンジンを走行用駆動源とする車両で
は、エンジンの回転方向が一定であり、且つ車両の停止
中にもエンジンが回転しているため、オイルポンプＰは
常時駆動される。しかしながら、電動車両では、前述し
たように前進時と後進時とでメインモータＭｍの回転方
向が逆転し、しかも車両の停止時にはメインモータが停
止するため、図５に示すアシストモータＭａを備えたオ
イルポンプ駆動装置ＰｄによりメインモータＭｍの停止
時及び逆転時にもオイルポンプＰが駆動される。オイル
ポンプ駆動装置Ｐｄの詳細については説明を省略する。
【００１８】次に、前述の構成を備えた本発明の実施例
の作用を、図６及び図７を参照しながら説明する。
【００１９】車両を後向きに牽引する場合を除いて、牽
引用クラッチ５０のスライドピース５５は右位置にあっ
てメイン１速ギヤ１９をメインシャフトＳｍに結合して
いる。トランスミッションＴの変速段が１速にあると
き、２速用クラッチ３７は係合解除していてカウンタ２
速ギヤ２８はカウンタシャフトＳｃに結合されておら
ず、且つ３速−リバース用クラッチ３６は係合解除して
いてメイン３速ギヤ２２及びメインリバースギヤ２３は
メインシャフトＳｍに結合されていない。更に、シフト
ピース３９は右位置に固定されていてカウンタ３速ギヤ
３０はカウンタシャフトＳｃに結合されている。
【００２０】この状態でメインモータＭｍを正転駆動す
ると、メインモータＭｍの出力軸９の回転はダンパー１
５を介してトランスミッションＴのメインシャフトＳｍ
に伝達され、そこからメイン１速ギヤ１９、カウンタ１
速ギヤ２６、一方向クラッチ４７及びパーキングギヤ３
３を介してカウンタシャフトＳｃに伝達され、そこから
更にファイナルドライブギヤ３２、ファイナルドリブン
ギヤ４３及び差動装置Ｄを介して左右の車軸４，４に伝
達される。
【００２１】このとき、図７（Ａ）に示すように、一方
向クラッチ４７はカウンタ１速ギヤ２６と一体のアウタ
部材が矢印Ａ方向に回転することにより係合状態とな
り、カウンタシャフトＳｃに結合されたインナ部材を矢
印Ａ方向と同方向に回転させる。
【００２２】この状態から２速用クラッチ３７を係合さ
せると、カウンタ２速ギヤ２８がカウンタシャフトＳｃ
に結合されて２速変速段が確立し、メインシャフトＳｍ
の回転はメイン２速ギヤ２０及びカウンタ２速ギヤ２８
を介してカウンタシャフトＳｃに伝達される。
【００２３】このとき、図７（Ｂ）に示すように、一方
向クラッチ４７のインナ部材はメイン２速ギヤ２０及び
カウンタ２速ギヤ２８によって矢印Ｂ方向に回転し、ア
ウタ部材はメイン１速ギヤ１９及びカウンタ１速ギヤ２
６によって矢印Ａ方向に回転する。しかしながら、１速
変速段と２速変速段との減速比の差によってインナ部材
の回転数がアウタ部材の回転数を上回り、一方向クラッ
チ４７は非係合状態となる。
【００２４】更に、２速用クラッチ３７を係合解除して
３速−リバース用クラッチ３６を係合させると、メイン
３速ギヤ２２がメインシャフトＳｍに結合されて３速変
速段が確立し、メインシャフトＳｍの回転はメイン３速
ギヤ２２及びカウンタ３速ギヤ３０を介してカウンタシ
ャフトＳｃに伝達される。このときも、図７（Ｂ）に示
す作用によって一方向クラッチ４７は非係合状態とな
る。
【００２５】一方、シフトピース３９を左方向に駆動し
てカウンタリバースギヤ３１をカウンタシャフトＳｃに
結合し、３速−リバース用クラッチ３６を係合させてメ
インリバースギヤ２３をメインシャフトＳｍに結合する
と、リバース変速段が確立する。この状態でメインモー
タＭｍを逆転駆動すると、メインシャフトＳｍの回転は
メインリバースギヤ２３及びカウンタリバースギヤ３１
を介してカウンタシャフトＳｃに伝達され、車両を後進
させる。
【００２６】このとき、図７（Ｃ）に示すように、一方
向クラッチ４７のインナ部材はメインリバースギヤ２３
及びカウンタリバースギヤ３１によって矢印Ｂ′方向に
回転し、アウタ部材はメイン１速ギヤ１９及びカウンタ
１速ギヤ２６によって矢印Ａ′方向に回転する。しかし
ながら、１速変速段とリバース変速段との減速比の差に
よってアウタ部材の回転数がインナ部材の回転数を上回
り、一方向クラッチ４７は非係合状態となる。
【００２７】さて、車両を前方に牽引する場合、図７
（Ｄ）に示すように、左右の車軸４，４から伝達される
駆動力によってインナ部材が矢印Ｂ方向に回転し、一方
向クラッチ４７は非係合状態となる。しかしながら、車
両を後方に牽引する場合、図７（Ｅ）に示すように、イ
ンナ部材が矢印Ｂ′方向に回転して一方向クラッチ４７
は係合状態となる。このように、後方牽引時に一方向ク
ラッチ４７が係合するとメインモータＭｍが強制的に回
転させられて損傷する可能性がある。
【００２８】そこで、車両の後方牽引時には、図５にお
いてカム部材５１を回転させることによりスプリング５
２の弾発力でクラッチロッド５３をカム面５１1 に沿っ
て左方向に移動させる。これにより、クラッチフォーク
５４がスライドピース５５を左方向に移動させ、メイン
１速ギヤ１９とメインシャフトＳｍとの結合を解除す
る。而して、後方牽引時に一方向クラッチ４７が係合し
てメイン１速ギヤ１９が回転しても、その回転はメイン
シャフトＳｍ及びメインモータＭｍに伝達されることが
なくなり、前述した不具合が解消される。
【００２９】また、１速変速段には油圧クラッチが一切
設けられていないので、油圧系統が故障した場合、或い
は前記アシストモータＭａを備えずに車両の停止時に油
圧ポンプＰを停止させるようにした場合であっても、車
両の発進を支障無く行うことができる。
【００３０】更に、本実施例のトランスミッションＴは
１速変速段に一方向クラッチ４７が介装されているた
め、メインモータＭｍを逆転させて前記１速変速段をリ
バース変速段に兼用することができないが、リバース変
速段を１速変速段から独立して別系統に設けたことによ
り後進を支障なく行うことが可能となる。
【００３１】以上、本発明の実施例を詳述したが、本発
明は前記実施例に限定されるものでなく、種々の設計変
更を行うことができる。
【００３２】例えば、実施例においてカウンタシャフト
Ｓｃに設けた一方向クラッチ４７をメインシャフトＳｍ
に設けることが可能である。また、牽引用クラッチ５０
でメイン１速ギヤ１９をメインシャフトＳｍから切り離
す代わりに、カウンタ１速ギヤ２６をカウンタシャフト
Ｓｃから切り離しても良い。
【００３３】
【発明の効果】以上のように、請求項１に記載された発
明によれば、電気モータ及び駆動輪間の動力伝達経路
に、発進用変速段の確立のために係合する一方向クラッ
チと、前記発進用変速段以外の変速段の確立のために係
合する変速クラッチとを設けたトランスミッションにお
いて、車両の後方牽引時に発進用変速段を確立するため
の少なくとも１個のギヤをクラッチ手段により入力軸又
は出力軸から切り離すことにより、駆動輪の回転が電気
モータに逆伝達される不具合を確実に回避することがで
きる。しかも一方向クラッチが係合することで、変速ク
ラッチを作動させなくても発進用変速段を確立できるの
で、発進に備えて車両の停止中に油圧ポンプを駆動し続
ける必要がない。
【００３４】また請求項２に記載された発明によれば、
後進用変速段を発進用変速段から独立して別系統に設け
たことにより、一方向クラッチが介装された発進用変速
段を用いることなく車両を後進させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】電動車両のトランスミッションの断面図
【図２】図１のＡ部拡大図
【図３】図１のＢ部拡大図
【図４】図１のＣ部拡大図
【図５】図１のＤ部拡大図
【図６】図１に対応するスケルトン図
【図７】一方向クラッチの作用説明図
【符号の説明】
Ｍｍ メインモータ（電気モータ） Ｓｍ メインシャフト（入力軸） Ｓｃ カウンタシャフト（出力軸）Ｔ トランスミッション １９ メイン１速ギヤ（ギヤ） ３６ ３速−リバース用クラッチ（変速クラッ
チ） ３７ ２速用クラッチ（変速クラッチ） ４７ 一方向クラッチ ５０ 牽引用クラッチ（クラッチ手段）５１ カム部材 ５１ 1 カム面 ５４ クラッチフォーク ５５ スライドピース
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平５−332408（ＪＰ，Ａ) 特開 昭48−6155（ＪＰ，Ａ) 実開 昭60−134952（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F16H 3/00 - 3/78 F16H 61/26 - 61/36 F16H 63/00 - 63/38 B60K 17/02

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 入力軸（Ｓｍ）及び出力軸（Ｓｃ）間の
    動力伝達経路に確立される所定の変速段を介して正逆転
    可能な電気モータ（Ｍｍ）の駆動力を駆動輪に伝達すべ
    く、前記動力伝達経路に発進用変速段の確立のために係
    合する一方向クラッチ（４７）を設けるとともに、前記
    発進用変速段以外の変速段の確立のために係合する変速
    クラッチ（３６，３７）を設けてなる電動車両用トラン
    スミッションにおいて、 車両の後方牽引時に前記発進用変速段を確立するための
    少なくとも１個のギヤ（１９）を前記入力軸（Ｓｍ）又
    は出力軸（Ｓｃ）から切り離す、前記変速クラッチ（３
    ６，３７）とは別個の後方牽引専用のクラッチ手段（５
    ０）を前記動力伝達経路に設けるとともに、前記クラッ
    チ手段（５０）をトランスミッション（Ｔ）の外部から
    駆動される部材により係合及び係合解除することを特徴
    とする、電動車両用トランスミッション。
  2. 【請求項２】 後進用変速段が前記発進用変速段から独
    立して別系統に設けられたことを特徴とする、請求項１
    記載の電動車両用トランスミッション。
  3. 【請求項３】 前記トランスミッション（Ｔ）の外部か
    ら駆動される部材はボーデンケーブルにより回転可能な
    カム部材（５１）であり、このカム部材（５１）のカム
    面（５１ 1 ）でクラッチフォーク（５４）を有するクラ
    ッチロッド（５３）を駆動し、前記クラッチフォーク
    （５４）で前記少なくとも１個のギヤ（１９）を前記入
    力軸（Ｓｍ）又は出力軸（Ｓｃ）に結合又は結合解除す
    るスライドピース（５５）を駆動することを特徴とす
    る、請求項１又は請求項２に記載の電動車両用トランス
    ミッション。
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