JP4874388B2 - 可変速ダイレクトドライブ式伝動装置 - Google Patents
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Description
本発明は、特にスクータ、ゴーカート、モータサイクルなどのための、ダイレクトドライブの用途に適した伝動システムに関する。本発明は、モータ駆動軸の回転中心軸の方向に可動であり、車輪の周縁に印加されるトルクを変化させるシフトとして働き、それによって、搭乗者が所望の速度で車両に乗ることのできる、摩擦要素の使用を予測するものである。本発明による伝動システムによって、モータが動いている場合や乗車中に、搭乗者はシフトすることが可能になる。
最近、日常生活で使用するために、燃料推進エンジンが、スクータ、モータサイクルおよびゴーカート用に提案されている。一般に良好な天候条件下での使用として、これらは典型的に、軽量で使いやすく、廉価な車両である。しかし、これらの車両を駆動するために提案されている簡潔な燃料推進エンジンは、モータのrpm(毎分当りの回転数)を変化させるための基本的な絞り機構以外の複雑なシステムを具備しない。主に、基本的な絞り機構は、駆動輪に伝動されるrpmをシフトすることのできる伝動装置がない場合に、車両速度を調整する能力が限られる。代替の動力源としての電気モータは、同様に、車両の価格に加算し、車両の速度を変化させるために限られた範囲内でのみ役立つことができる駆動回路を有する。さらに、これらは、車両に搭載されているモータおよび当然ながらバッテリの特性によって限定される。これらの制約の裏にある目的は、車両の重量を制限すること、ならびに、両方のタイプのモータにおける複雑な変速システムに関連する価格を下げることである。それでもやはり、ユーザは、車両の速度または様々な時間で駆動輪に加えられるトルクを変化させる必要性をさらに感じる。車両経路が全体として平滑であり、車両の通過に低抵抗を示す場合、搭乗者は、比較的低速の車両速度にたいてい不満を言い、より高速度で乗ることを望む。他の場合、たとえば、車両経路が車両の通過に高抵抗を示すか、または坂を備える場合には、ユーザは、たいてい、車両には様々な傾斜角の坂を快適に登る能力がないと不満を言う。この点で、車両の重量にわずかにしか関与せず、モータへの付加の設置または車両の価格への追加量なしで、両方の要求(平滑面での高速度および坂を登る際の高トルク)を効果的に満たす、機械的なシフティングシステムが必要となる。
。本発明の伝動システムがダイレクトドライブシステムに関するものであるので、以下の文献が関連するとみなされている。
米国特許第4,081,048号は、摩擦駆動輪が取り付けられ、車両の牽引輪の周縁を構成している空気入りタイヤを摩擦によって係合する、車両用の摩擦駆動装置を開示している。この種の駆動輪は支柱に搭載されており、この支柱は、そこから離れており牽引輪の軸に平行で、かつ、牽引輪の軸から間隔を置いて配置されている軸を中心に揺動するように、摩擦力を一方向に駆動するのに応じて支柱がリアクショントルクを受け、順番に駆動輪の中心を接地輪の中心に向かって圧接するような配置で取り付けられている。駆動輪は、円すい台形の構成をしているので、駆動比の変化が蓄電池によって駆動されることができる。
であることを考慮に入れると、全く不適用でないならば、当業者は、この種の実施形態を実行することがいかに困難であるかを容易に理解するであろう。システムの高いメンテナンス要件、ならびに、タイヤのトラクション面に予想される過度の摩耗は、Patmontによって提案されている伝動システムの他の欠点の1つである。さらに、Patmontは、乗車中にシフト可能な機構を教示していない。
本発明の目的は、上記に概要を記述されている既存の伝動システムの欠点を排除する可変速伝動システムを提供することである。
本発明による伝動システムは、モータ軸と連結されている駆動軸と、上記駆動軸の回転中心軸に沿って長手方向に案内されている摩擦要素とを備えるダイレクトドライブ式伝動システムを利用することによって、先行技術の伝動システムの欠点を排除するものである。摩擦部材は、駆動軸の回転によって回転する。ロールベアリングが、好ましくはその内側リングの周縁全体のまわりに、摩擦要素の外端部に固定的に取り付けられる。ストッパがロールベアリングの外側リングに固定的に取り付けられ、それによって、ストッパは、引っ張られると上記の摩擦要素を駆動輪のトラクション面に係合することができるように長手方向に駆動軸の内端部に向かって摩擦要素を移動させるワイヤを、固定的に保持する。ばねは、摩擦要素が意図せずに内方にスライドし伝動装置をシフトすることを防ぐと予測される。
本発明による伝動システムは、継手を介してモータ軸に連結されている駆動軸と、上記の駆動軸に案内され、駆動軸の回転によって回転する摩擦要素と、その内側リングの周縁のまわりで上記の摩擦要素に固定的に取り付けられ、その外側リングのまわりの任意の位置で突出ケーブルと結合されている、ロールベアリング、典型的にはボールベアリングとを備え、上記の突出ケーブルは、シフトレバーの運動によって、上記の駆動軸の回転中心軸上で摩擦要素を前後に移動させるように適合されている。
れているロールベアリング(20)を引っ張る。
ング(31)は、駆動軸(15)の外径よりも大きな内径を有する。好ましくは、図10に見られるように、内側リング(31)の内径は、摩擦要素(22)の内径よりもわずかにより大きく、また、外側リング(32)の外径は、摩擦要素(22)の外径よりもわずかに小さい。
Claims (13)
- 継手(25)を介してその内端部でモータ軸(12)と結合されるよう適合されている駆動軸(15)と、
前記駆動軸(15)の回転によって回転し、回転中に前記駆動軸の長手方向である回転中心軸方向に作動可能な摩擦要素(22)と、
を備える、ダイレクトドライブ式伝動システムであって、
少なくとも内側リング(31)および外側リング(32)を備えるロールベアリング(20)であって、前記ロールベアリングは、その内側リング(31)の周縁の少なくとも一部分のまわりで前記摩擦要素(22)の外端部に固定的に取り付けられており、ここでは前記内側リング(31)が前記駆動軸(15)の外径よりも大きな内径を有する、ロールベアリング(20)と、
前記ロールベアリング(20)の前記外側リング(32)に固定的に取り付けられているストッパ(21)であって、前記ストッパは、ワイヤ(26)を固定するように適合されており、このワイヤ(26)は、引っ張られる場合に、前記摩擦要素を駆動輪(14)のトラクション面(16)に係合することができるように、前記駆動軸(15)の内端部に向かって前記摩擦要素(22)を長手方向に移動させる、ストッパ(21)と、
をさらに備えることを特徴とする、ダイレクトドライブ式伝動システム。 - 摩擦要素(22)が、前記駆動軸および前記摩擦要素のその内表面に長手方向に設置されているガイド溝(24)および対応する突起(30)によって、前記駆動軸(15)に案内されている、請求項1に記載のダイレクトドライブ式伝動システム。
- 前記摩擦要素(22)が円すい形の領域(27)を有する、請求項1に記載のダイレクトドライブ式伝動システム。
- 前記摩擦要素(22)の長手方向の位置を設定するよう適合されるシフトレバー(17)に取り付けられている突出ケーブル(19)をさらに備える、請求項1に記載のダイレクトドライブ式伝動システム。
- ワイヤ(26)が曲がるのを防ぐ突出部(18)をさらに備える、請求項4に記載のダイレクトドライブ式伝動システム。
- 摩擦要素(22)が意図せずに内方にスライドし伝動装置をシフトすることを防ぐように、システムが突出部(18)とストッパ(21)との間に位置するばね(23)をさらに備える、請求項5に記載のダイレクトドライブ式伝動システム。
- シフトレバー(17)がユーザによって解除される場合に、摩擦要素(22)を解放すべく、ばねが前記摩擦要素(22)を駆動軸(15)の外端部に向かって押圧するように、前記ばね(23)が設置前に予め荷重を加えられている、請求項6に記載のダイレクトドライブ式伝動システム。
- 前記ロールベアリング(20)がボールベアリングである、請求項1から7のいずれかに記載のダイレクトドライブ式伝動システム。
- 前記ロールベアリング(20)の外径が前記摩擦要素(22)の外径よりも小さい、請求項1から8のいずれかに記載のダイレクトドライブ式伝動システム。
- 摩擦要素(22)が、駆動軸の周縁のまわりに長手方向に、前記摩擦要素の回転中心軸に対して鋭角で、または平行の構成で機械加工される突起および/または凹部を備えている、請求項1から9のいずれかに記載のダイレクトドライブ式伝動システム。
- 前記駆動軸(15)が、この駆動軸の周縁のまわりに長手方向に、前記ガイド溝(24)に対して鋭角で、または平行の構成で機械加工される突起および/または凹部を備えている、請求項2に記載のダイレクトドライブ式伝動システム。
- 前記摩擦要素(22)が、異なる直径を備えた少なくとも2つの段階を有する、請求項1に記載のダイレクトドライブ式伝動システム。
- 請求項1から12のいずれかに記載の伝動システムを備えている、スクータ、ゴーカートまたはモータサイクルの車両。
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