KR101562700B1 - 전동 삼륜 차량 - Google Patents

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KR101562700B1
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마사히데 미무라
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혼다 기켄 고교 가부시키가이샤
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Abstract

좌우 차륜 사이에 파워 유닛을 배치한 전동 삼륜 차량에 있어서, 좌우 중량 밸런스의 향상 및 파워 유닛의 소형화를 도모한다.
전기 모터(41) 및 차동 기구(44)가, 차체 좌우 중심선(CL)에 근접하고 그리고 차체 좌우로 분류하여 배치되고, 각각의 적어도 일부가 차체 좌우 중심선(CL) 상에 배치되고, 감속 기구(43)가, 차체 좌우 중심선(CL)에서 이격되어 좌우 일측에 배치된다.

Description

전동 삼륜 차량{ELECTRIC THREE-WHEEL VEHICLE}
본 발명은, 전동 삼륜 차량에 관한 것이다.
특허문헌 1에서는, 전동 삼륜 차량에 있어서, 좌우 후륜(구동륜(驅動輪))의 사이에 파워 유닛을 배치하고, 파워 유닛의 케이스는 좌우 케이스체 및 우측 케이스 커버로 구성하고, 좌우 케이스체 사이에 전기 모터와 그 전기 모터 및 변속기(동력 전달 기구) 사이를 연결하는 댐퍼 기구를 설치하며, 우측 케이스체 및 우측 케이스 커버 사이에 변속기와 차동 기구를 배치하고 있다. 전기 모터는 차체 좌우 중심보다 차체 좌우 일측에 치우쳐 배치되고, 댐퍼 기구는 차체 좌우 중심에 배치되며, 변속기 및 차동 기구는 차체 좌우 타측에 치우쳐 배치된다. 좌측 케이스체 및 우측 케이스 커버와 좌우 후륜 사이에는 각각 차축 케이스가 설치된다.
특허문헌 1 : 일본 특허 공개 제2011-020558호 공보
그런데, 상기 종래의 구성에 있어서는, 전기 모터와 변속기 및 차동 기구를 차체 좌우로 분류하여 배치함으로써, 좌우 중량 밸런스를 향상시키지만, 파워 유닛 자체의 좌우 폭이 커진다는 과제가 있다.
따라서, 본 발명은, 좌우 차륜 사이에 파워 유닛을 배치한 전동 삼륜 차량에 있어서, 좌우 중량 밸런스의 향상 및 파워 유닛의 소형화를 도모하는 것을 목적으로 한다.
상기 과제의 해결 수단으로서, 청구항 1에 기재된 발명은, 단일의 종동륜(從動輪)(2)과, 좌우 한쌍의 구동륜(4a, 4b)과, 좌우 구동륜(4a, 4b)의 사이에 설치된 파워 유닛(20)을 구비하고, 상기 파워 유닛(20)이, 제1 케이스체(52)와, 그 제1 케이스체(52)의 좌우 일측에 부착하는 제2 케이스체(53)와, 상기 제1 케이스체(52)의 좌우 타측을 덮는 케이스 커버(54)와, 상기 제1 케이스체(52) 및 제2 케이스체(53) 사이에 배치되는 전기 모터(41)와, 상기 제1 케이스체(52) 및 케이스 커버(54) 사이에 배치되는 동력 전달 기구(43)와, 상기 제1 케이스체(52) 및 케이스 커버(54) 사이에 배치되는 차동 기구(44)를 갖는 전동 삼륜 차량(1)에 있어서, 상기 전기 모터(41) 및 차동 기구(44)는, 차체 좌우 중심(CL)에 근접하고 그리고 차체 좌우로 분류하여 배치되고, 각각의 적어도 일부가 차체 좌우 중심(CL) 상에 배치되며, 상기 동력 전달 기구(43)는, 차체 좌우 중심(CL)으로부터 이격되어 상기 제1 케이스체(52)의 좌우 일측에 배치되는 것을 특징으로 한다.
청구항 2에 기재된 발명은, 상기 전기 모터(41)가 차체 좌우 일측, 상기 차동 기구(44)가 차체 좌우 타측에 배치되고, 차체 측면에서 보아 상기 전기 모터(41) 및 차동 기구(44)의 적어도 일부가 서로 오버랩하는 것을 특징으로 한다.
청구항 3에 기재된 발명은, 상기 파워 유닛(20)이, 상기 전기 모터(41)와 동력 전달 기구(43) 사이의 동력 전달을 단속하는 원심 클러치(42)를 갖고, 상기 전기 모터(41)가 차체 좌우 일측, 상기 차동 기구(44)가 차체 좌우 타측에 배치되고, 상기 원심 클러치(42)가 상기 전기 모터(41)의 상기 차체 좌우 일측에 배치되는 것을 특징으로 한다.
청구항 4에 기재된 발명은, 상기 파워 유닛(20)이, 상기 전기 모터(41)와 상기 원심 클러치(42) 사이에 구획 벽(48)을 갖는 것을 특징으로 한다.
청구항 5에 기재된 발명은, 상기 제2 케이스체(53) 및 케이스 커버(54)에, 좌우의 구동륜 차축(21a, 21b)을 덮는 차축 케이스(51b, 51d)가 각각 일체 형성되는 것을 특징으로 한다.
청구항 6에 기재된 발명은, 상기 파워 유닛(20)의 전후 또는 상하의 단부(端部)에, 상기 전기 모터(41)의 컨트롤러(45)가 부착되고, 상기 컨트롤러(45)의 좌우폭(H1) 내에, 상기 전기 모터(41) 및 차동 기구(44)가 배치되는 것을 특징으로 한다.
청구항 7에 기재된 발명은, 차체 측면에서 보아, 상기 전기 모터(41)의 구동축의 회전 중심(C3)과 상기 차동 기구(44)의 회전 중심(C2)을 연결하는 직선(L1)이 전후로 연장되도록 상기 전기 모터(41) 및 차동 기구(44)가 배치되고, 그리고 상기 직선(L1)과 교차하도록, 상기 컨트롤러(45)가 배치되는 것을 특징으로 한다.
청구항 1에 기재된 발명에 따르면, 대형 그리고 중량물인 전기 모터와 차동 기구를, 비교적 경량으로 하기 쉬운 동력 전달 기구에 우선하여 차체 좌우 중심쪽에 배치함으로써, 좌우 중량 밸런스를 향상시키고, 전기 모터와 차동 기구를 좌우 방향에서 오버랩시킴으로써, 파워 유닛의 좌우 외측으로의 돌출을 억제하여 소형화를 도모할 수 있다.
청구항 2에 기재된 발명에 따르면, 파워 유닛의 좌우폭을 억제하면서, 전기 모터 및 차동 기구를 전후 사이 또는 상하 사이에서 오버랩시킴으로써 파워 유닛의 차체 측면에서 본 소형화를 도모할 수 있다.
청구항 3에 기재된 발명에 따르면, 원심 클러치에 의해 발진을 하기 쉽게 할 수 있고, 원심 클러치와 동력 전달 기구에 의해서도 좌우 중량 밸런스의 향상을 도모할 수 있다.
청구항 4에 기재된 발명에 따르면, 원심 클러치 및 전기 모터 사이의 열의 영향을 회피할 수 있다.
청구항 5에 기재된 발명에 따르면, 부품 개수의 삭감 및 조립성의 향상을 도모할 수 있다.
청구항 6에 기재된 발명에 따르면, 파워 유닛에 컨트롤러를 부착함으로써 컨트롤러 및 전기 모터 사이의 배선을 단축할 수 있고, 파워 유닛 및 컨트롤러의 유닛화에 의해 차체로의 조립을 용이하게 할 수 있다.
청구항 7에 기재된 발명에 따르면, 중량물이 되는 전기 모터 및 차동 기구를 전후로 배치함으로써, 파워 유닛 위쪽의 공간을 확보하고, 전기 모터 및 차동 기구의 위치를 낮추어 파워 유닛의 무게 중심을 낮출 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시형태에 있어서의 자동 삼륜차의 좌측면도이다.
도 2는 상기 자동 삼륜차의 파워 유닛의 좌측면도이다.
도 3은 도 2의 A-A 단면도이다.
이하, 본 발명의 실시형태에 대하여 도면을 참조하여 설명한다. 또, 이하의 설명에 있어서의 전후 좌우 등의 방향은, 특별히 기재가 없으면 이하에 설명하는 차량에 있어서의 방향과 동일하게 한다. 또한 이하의 설명에 이용하는 도면 중 적소(適所)에는, 차량 앞쪽을 나타내는 화살표 FR, 차량 왼쪽을 나타내는 화살표 LH, 차량 위쪽을 나타내는 화살표 UP가 표시되어 있다.
도 1에 도시하는 자동 삼륜차(1)는, 조향륜인 일륜의 전륜(2)을 전방 차체(3)에 의해 지지하고, 구동륜인 좌우 이륜의 후륜(4a, 4b)(도 3 참조)을 후방 차체(5)에 의해 지지하고, 좌우 후륜(4a, 4b)을 접지시킨 후방 차체(5)에 대하여 탑승자가 승차한 전방 차체(3)를 좌우 요동(롤링 이동) 가능하게 한 요동식 차량이다. 전방 차체(3)는, 전륜조향용의 바 핸들(6)과 탑승자 착좌용 시트(7)와의 사이를 걸침 공간(8)으로 하고, 그 아래쪽에 저상 플로어(9)를 배치한다.
전방 차체(3)의 골격을 이루는 차체 프레임(11)은, 그 전단부에 수직 방향에 대하여 뒤쪽으로 기울인 헤드 파이프(12)를 갖는다. 헤드 파이프(12)에는, 예컨대 하부 링크식의 전륜 현가 장치(13)가 조향 가능하게 피봇된다. 전륜 현가 장치(13)에 있어서의 헤드 파이프(12)를 관통하는 스템 파이프(13a)의 상단부에는 바 핸들(6)이 고정된다.
차체 프레임(11)은, 헤드 파이프(12)의 후측으로부터 비스듬히 후방 아래쪽으로 연장된 후에 뒤쪽으로 만곡하는 단일의 전방부 프레임(14)과, 전방부 프레임(14)의 만곡부 양측으로부터 좌우로 분기하여 뒤쪽으로 연장되는 좌우 한 쌍의 하부 프레임(15)과, 좌우 하부 프레임(15)의 후단부로부터 비스듬히 후방 위쪽으로 만곡하여 연장되는 좌우 한 쌍의 후방부 프레임(16)과, 좌우 후방부 프레임(16)의 후단부로부터 뒤쪽으로 만곡하여 연장되는 좌우 한 쌍의 짐받이 프레임(17)을 갖는다. 전방부 프레임(14)의 후단부는, 좌우 하부 프레임(15) 사이에 지나는 로어 크로스 파이프(18)의 중간부에 결합된다.
좌우 하부 프레임(15)의 후방부에는, 전후방 차체(3, 5)를 요동 가능하게 연결하는 롤링 조인트(19)가 상하 요동 가능하게 지지된다. 롤링 조인트(19)는, 그 전방부 및 후방부 사이에 소위 나이하르트(Neidhart) 기구를 구성한다. 도면 중 부호 C1은 롤링 조인트(19)의 요동 중심 축선을 도시한다. 롤링 조인트(19)의 전방부는, 좌우 하부 프레임(15)에 상하 요동 가능하게 지지되고 좌우 후방부 프레임(16)에 리어 쿠션(19a)을 통해 지지된다. 롤링 조인트(19)의 후방부는 후방 차체(5)에 연결된다.
도 2를 함께 참조하여, 후방 차체(5)는, 좌우 후륜(4a, 4b) 사이에 배치되는 파워 유닛(20)을 갖는다. 파워 유닛(20)은, 그 하부 전방측에 행거 플레이트(19b)를 통해 롤링 조인트(19)의 후방부를 연결한다. 파워 유닛(20)의 후방부 양측에는, 좌우 후륜(4a, 4b)을 지지하는 좌우 후륜 차축(21a, 21b)이 각각 돌출된다. 후방 차체(5)의 상부는 좌우 후륜(4a, 4b)의 펜더를 겸하는 후방 차체 커버(22)로 덮어진다.
도 1을 참조하여, 전방 차체(3)를 덮는 전방 차체 커버(23)는, 헤드 파이프(12) 및 전방부 프레임(14) 주변을 전방부 빛 후방부로부터 각각 덮는 프론트 커버(24) 및 이너 커버(24a)와, 이너 커버(24a)의 하단부의 뒤쪽에 이어지는 플로어 보드(25)와, 플로어 보드(25)의 좌우측 가장자리부의 아래쪽에 이어지는 좌우 플로어 사이드 커버(26)와, 플로어 보드(25)의 좌우 뒤쪽에 이어지는 좌우 후방부 플로어(27)와, 좌우 후방부 플로어(27) 사이에서 상승하는 시트 하부 커버(28)와, 좌우 플로어 사이드 커버(26)의 후단부의 비스듬히 상방 뒤쪽에 이어져 후방부 프레임(16) 및 짐받이 프레임(17)의 옆쪽을 덮는 좌우 리어 사이드 커버(29)를 갖는다.
프론트 커버(24) 및 이너 커버(24a)는, 탑승자의 레그부를 앞쪽으로부터 덮는 레그 실드를 구성한다. 플로어 보드(25)는 좌우 하부 프레임(15)과 함께 저상(抵床) 플로어(9)를 구성한다. 좌우 리어 사이드 커버(29) 사이에는, 물품 수납 박스(32)를 탑재하는 짐받이(31)가 설치된다. 짐받이(31)의 전단부로부터는 짐받이 전방 벽부(33)가 기립하고, 이 짐받이 전방 벽부(33)의 위쪽에 좌우 한 쌍의 지주(34)가 기립한다. 프론트 커버(24)의 상단부로부터는 윈드 스크린(35)이 기립하고, 이 윈드 스크린(35)의 상단부와 좌우 지주(34)의 상단부 사이에 루프(36)가 가설된다.
시트 하부 커버(28) 내 및 좌우 리어 사이드 커버(29) 사이에는, 좌우 후방부 프레임(16) 및 좌우 짐받이 프레임(17) 등에 지지된 복수의 배터리 박스(37)가 배치된다. 각 배터리 박스(37) 내에는, 자동 삼륜차(1)의 원동기인 전기 모터(41)의 전원인 48∼72V의 고전압 배터리, 고전압 배터리의 충방전 등을 관리하는 BMU(Battery Managing Unit) 및 보조 기계 전원인 12V의 저전압 배터리 등이 수용된다(모두 도시하지 않음).
도 2, 3을 참조하여, 파워 유닛(20)에 포함되는 전기 모터(41)의 구동력은, 원심 클러치(42), 감속 기구(43) 및 차동 기구(44)를 통해 좌우 후륜 차축(21a, 21b)에 전달된다. 전기 모터(41), 원심 클러치(42), 감속 기구(43) 및 차동 기구(44)는, 일체의 유닛 케이스(51) 내에 수용된다.
유닛 케이스(51)의 전단부에는, 전기 모터(41)의 출력을 제어하는 PDU(45)(Power Drive Unit)가 배치된다. PDU(45)는 그 전자 제어 유닛인 ECU를 포함한다. PDU(45)에는, 액셀레이터 조작자의 조작에 의한 액셀레이터 개방도 신호가 입력된다. 이 액셀레이터 개방도 신호에 기초하여, PDU(45) 및 상기 BMU의 작동이 제어된다. 상기 고전압 배터리로부터 출력된 전력은, PDU(45)에서 직류로부터 3상 교류로 변환된 후, 3상 교류 모터인 전기 모터(41)에 공급된다. 도면 중 부호 45'는 유닛 케이스(51)의 상단부에 배치한 경우의 PDU를 도시한다.
파워 유닛(20)은, 전기 모터(41)의 로터(41a)의 회전 구동력을 원심 클러치(42)를 통해 제1 구동축(47)에 전달하고, 제1 구동축(47)의 회전 구동력을 기어식의 감속 기구(43)를 통해 차동 기구(44)의 하우징(44a)에 전달하며, 하우징(44a)에 전달된 회전 구동력을 차동 기구(44)에 있어서의 각 기어(44b, 44c)를 통해 좌우 후륜 차축(21a, 21b)에 전달한다. 전기 모터(41) 및 원심 클러치(42)는, 서로 좌우 방향을 따르는 구동 중심 축선(C3)을 공유한다. 차동 기구(44) 및 좌우 후륜 차축(21a, 21b)은, 서로 좌우 방향을 따르는 구동 중심 축선(C2)을 공유한다.
파워 유닛(20)의 유닛 케이스(51)는, 차체 좌우 중심선(CL)을 걸쳐 설치되는 중앙 케이스체(52)와, 중앙 케이스체(52)의 좌측에 부착되는 좌측 케이스체(53)와, 중앙 케이스체(52)의 오른쪽에 부착되는 우측 케이스 커버(54)로 분할된다. 각 케이스체(52, 53) 및 우측 케이스 커버(54)는, 각각 일체의 예컨대 알루미늄 합금제의 주조 성형품으로 이루어진다.
중앙 케이스체(52)는, 그 좌우단보다 좌우 내측에 위치하는 중앙 벽부(52a)의 양측에, 외쪽에 개방하는 좌측 공간부 및 오른쪽에 개방하는 우측 공간부를 각각 형성한다. 중앙 벽부(52a)의 전방부는 차체 좌우 중심선(CL)보다 오른쪽으로 치우치고, 중앙 벽부(52a)의 후방부는 차체 중심선(CL)보다 왼쪽으로 치우친다. 중앙 벽부(52a)의 전방부에는, 전방 베어링(55a)을 통해 제1 구동축(47)의 우측부를 지지하는 전방 베어링부(55)가 설치된다. 중앙 벽부(52a)의 후방부에는, 후방 베어링(56a)을 통해 좌측 후륜 차축(21a)의 우측부를 지지하는 후방 베어링부(56)가 설치된다. 전후방 베어링부(55, 56) 사이의 우측면(외측면)에는, 중간 베어링(59a)을 통해 감속 기구(43)의 중계축(43a)의 좌단부를 지지하는 중간축 베어링부(59)가 설치된다.
좌측 케이스체(53)는, 오른쪽(차체 좌우 중심측)에 개방하는 용기 형상을 이루고, 그 안쪽에 좌측 외부 공간부를 형성한다. 좌측 케이스체(53)의 좌측 벽부의 전방부 내측면에는, 좌측 전방 베어링(57a)을 통해 제1 구동축(47)의 좌단부를 지지하는 좌측 전방 베어링부(57)가 설치된다. 좌측 벽부의 후방부에는, 좌측 후방 베어링(58a)을 통해 좌측 후륜 차축(21a)의 좌측부를 지지하는 좌측 후방 베어링부(58)가 설치된다. 좌측 벽부의 후방부 외측에는, 좌측 후륜(4a)의 드럼 브레이크(71)의 브레이크 베이스(72)가 일체 형성된다. 중앙 케이스체(52)의 전방부 및 좌측 케이스체(53)의 전방부에 의해, 전기 모터(41) 및 원심 클러치(42)를 수용하는 모터 케이스(51a)가 형성된다. 중앙 케이스체(52)의 후방부 및 좌측 케이스체(53)의 후방부에 의해, 좌측 후륜 차축(21a)을 수용하는 좌측 차축 케이스(51b)가 형성된다.
우측 케이스 커버(54)는, 왼쪽(차체 좌우 중심측)에 개방하는 트레이형상을 이루고, 그 안쪽에 우측 외부 공간부를 형성한다. 우측 케이스 커버(54)의 우측 벽부의 전방부 내측면에는, 우측 전방 베어링(61a)을 통해 제1 구동축(47)의 우단부를 지지하는 우측 전방 베어링부(61)가 설치된다. 우측 벽부의 후방부에는, 우측 후방 베어링(62a)을 통해 우측 후륜 차축(21b)의 우측부를 지지하는 우측 후방 베어링부(62)가 설치된다. 우측 전방 베어링부(61) 및 우측 후방 베어링부(62) 사이의 내측면에는, 우측 중간 베어링(63a)을 통해 중계축(43a)의 우단부를 지지하는 우측 중간 베어링부(63)가 설치된다. 중앙 케이스체(52) 및 우측 케이스 커버(54)에 의해, 감속 기구(43) 및 차동 기구(44)를 수용하는 기어 케이스(51c)가 형성된다.
우측 케이스 커버(54)의 후방부 우측에는, 우측 후륜 차축(21b)를 수용하는 우측 차축 케이스(51d)가 일체 형성된다. 우측 차축 케이스(51d)의 우단부에는, 우측 외부 후방 베어링(64a)을 통해 우측 후륜 차축(21b)의 우측부를 지지하는 우측 외부 후방 베어링부(64)가 설치된다. 우측 차축 케이스(51d)의 우단부 외주에는, 우측 후륜(4b)의 드럼 브레이크(75)의 브레이크 베이스(76)가 일체 형성된다.
전기 모터(41)는, 제1 구동축(47)을 삽입 관통하는 구동통(47a)의 외주에 일체 회전 가능하게 지지되는 로터(41a)와, 로터(41a)의 외주에서 중앙 케이스체(52)에 고정되는 스테이터(41b)를 갖는다. 스테이터(41b)의 우측 내주측에는, 축방향에서 보아 로터(41a)와 중복되도록 배치된 고리 형상의 버스바 모듈(41c)이 지지된다. 버스바 모듈(41c)에는, PDU(45)에 일단이 고정된 모터 코드(45a)의 타단이 고정된다. 버스바 모듈(41c)에서의 모터 코드(45a)를 고정하는 단자부(41d)는, 차체 좌우 중심선(CL)과 중복되도록 배치된다. 도면 중 부호 41e는 중앙 벽부(52a)에 고정되어 제1 구동축(47)의 회전수를 검출하는 회전수 센서를 도시한다.
원심 클러치(42)는 자동 삼륜차(1)의 발진용 클러치이며, 전기 모터(41)가 정해진 발진 회전수 이상으로 되었을 때에 전기 모터(41)의 구동력을 제1 구동축(47)에 전달한다. 원심 클러치(42)는, 오른쪽(차체 좌우 내측)에 개방되는 바닥이 있는 원통형상을 이루어 제1 구동축(47)의 좌단부에 고정되는 클러치 아우터(42a)와, 클러치 아우터(42a)의 내주쪽에서 구동통(47a)의 좌단부에 고정되는 클러치 이너(42b)와, 클러치 아우터(42a)의 내주쪽에서 클러치 이너(42b)에 요동 가능하게 지지되는 원심 웨이트(42c)를 갖는다.
원심 웨이트(42c)는 전기 모터(41)의 회전수가 정해진값 미만일 때에는 클러치 아우터(42a)의 내주면으로부터 이격되고, 전기 모터(41)의 회전수가 정해진값 이상이 되었을 때에는 확대 개방 작동하여 클러치 아우터(42a)의 내주면에 마찰 걸어 맞춰진다. 이 마찰 걸어맞춤에 의해, 클러치 아우터(42a) 및 클러치 이너(42b) 사이의 토크 전달이 가능해지고, 로터(41a)의 구동력이 제1 구동축(47)에 전달 가능해진다.
원심 클러치(42) 및 전기 모터(41) 사이에는, 예컨대 금속제의 평판으로 이루어지는 모터 커버(48)가 배치된다. 모터 커버(48)는, 예컨대 중앙 케이스체(52)에 왼쪽으로부터 나사 부착한 볼트(B3)에 의해 체결 고정된다. 이 모터 커버(48)에 의해, 원심 클러치(42) 및 전기 모터(41) 사이의 열의 영향이 억제되고 방진 효과도 갖는다.
감속 기구(43)는, 제1 구동축(47)의 우측부 외주에 예컨대 일체 형성된 제1 소직경 기어(43b)와, 제1 구동축(47)과 평행한 중계축(43a)의 좌측부(차체 좌우 내측)에 일체 회전 가능하게 지지된 제1 대직경 기어(43c)와, 중계축(43a)의 우측부(차체 좌우 외측)에서 제1 대직경 기어(43c)에 인접하여 예컨대 일체 형성된 제2 소직경 기어(43e)와, 차동 기구(44)의 하우징(44a)의 좌측 통부(44e)에 일체 회전 가능하게 지지된 제2 대직경 기어(43f)를 갖는다. 제1 소직경 기어(43b)와 제1 대직경 기어(43c)는 서로 맞물려 제1 감속 기어쌍(43d)을 구성하고, 제2 소직경 기어(43e)와 제2 대직경 기어(43f)는 서로 맞물려 제2 감속 기어쌍(43g)을 구성한다. 감속 기구(43)는, 차체 좌우 중심선(CL)과 중복되지 않도록 배치된다.
차동 기구(44)는 하우징(44a)에 전달된 구동력을 좌우 후륜 차축(21a, 21b)에 적절하게 분배하여 전달한다. 차동 기구(44)는, 좌우 방향을 따르는 축선을 갖고 서로 동일 축에 배치된 좌우 차동 사이드 기어(44c)와, 좌우 방향에 직교하는 축선을 갖고 서로 동일 축에 배치된 한 쌍의 차동 피니언 기어(44b)와, 이들 각 기어(44b, 44c)를 수용하는 하우징(44a)을 갖는다.
하우징(44a)에서의 각 기어(44b, 44c)를 수용하는 수용부에는, 이것을 좌우방향으로 직교하는 방향에서 관통하는 캐리어 핀(44d)이 지지된다. 캐리어 핀(44d)에는, 한 쌍의 차동 피니언 기어(44b)가 지지된다. 좌우 차동 사이드 기어(44c) 및 한 쌍의 차동 피니언 기어(44b)는, 서로 회전 중심 축선을 직교시켜 맞물리는 베벨 기어이다. 좌우 차동 사이드 기어(44c)에는, 하우징(44a)의 좌우 양측을 각각 관통한 좌우 후륜 차축(21a, 21b)의 좌우 내측 단부가, 예컨대 스플라인 감합에 의해 일체 회전 가능하게 삽입된다.
하우징(44a)에 구동력이 전달되는 상태에 있어서, 좌우 후륜(4a, 4b)의 이동 거리나 노면 저항이 동일한 경우에는, 하우징(44a)과 함께 공전하는 한 쌍의 차동 피니언 기어가 자전하지 않고, 좌우 차동 사이드 기어(44c), 좌우 후륜 차축(21a, 21b) 및 좌우 후륜(4a, 4b)이 동일 속도로 회전한다. 좌우 후륜(4a, 4b)의 이동 거리나 노면 저항에 차이가 생기는 경우에는, 한 쌍의 차동 피니언 기어(44b)가 적절하게 자전하여 좌우 차동 사이드 기어(44c), 좌우 후륜 차축(21a, 21b) 및 좌우 후륜(4a, 4b) 사이에 회전 속도차를 생기게 한다.
하우징(44a)의 좌우 측부에는, 원통형상의 좌우 통부(44e, 44f)가 각각 일체 형성된다. 좌측 통부(44e)는, 상기 수용부의 왼쪽에 인접하는 후방 베어링부(56)를 관통하는 정도의 길이로 형성된다. 우측 통부(44f)는, 수용부의 오른쪽으로 이격되는 후방 베어링부(56)에 이를 때까지 비교적 길게 형성된다. 우측 통부(44f)의 우측부 외주에는, 제2 대직경 기어(43f)가 지지된다. 차동 기구(44)는, 하우징(44a)의 좌측부가 차체 좌우 중심선(CL)과 중복되도록 배치된다.
좌우 드럼 브레이크(71, 75)는, 예컨대 좌우 후륜(4a, 4b)의 휠에 일체 형성된 브레이크 드럼(73, 77)과, 브레이크 드럼(73, 77)의 개방부를 폐색하도록 배치된 브레이크 베이스(72, 76)와, 브레이크 베이스(72, 76)에 지지되어 브레이크 드럼(73, 77) 내에서 면하게 된 한 쌍의 브레이크 슈(74, 78)를 갖는다. 브레이크 베이스(72, 76)에는, 한 쌍의 브레이크 슈(74, 78)의 회동축이 되는 앵커 핀(74a, 78a)이 고정 설치되고, 한 쌍의 브레이크 슈(74, 78)를 확대 개방 작동시키는 캠축(74b, 78b)이 회동 가능하게 지지된다. 캠축(74b, 78b)의 차체 좌우 내측으로의 돌출 단부에는, 브레이크 조작자와 연동하는 브레이크 아암(74c, 78c)의 기단부가 부착된다.
도 2에 도시하는 차체 측면에서 보아, 전기 모터(41)의 축중심(축선(C3))과 차동 기구(44)(및 후륜(4a, 4b))의 축중심(축선(C2))을 연결하는 직선(L1)은, 차체 전후로 연장된다. 상세하게는, 직선(L1)은, 차체 전후 방향에 대하여 전방 상승으로 경사되어 연장된다. 중계축(43a)의 축중심(도면에 축선 C4로 도시함)은, 상기 직선(L1)의 중간부의 아래쪽에 배치된다. 전기 모터(41)의 축중심, 차동 기구(44)의 축중심 및 중계축(43a)의 축중심은, 차체 측면에서 보아 삼각형을 그리도록 배치된다. 전기 모터(41)의 스테이터(41b)의 후방부와 차동 기구(44)의 하우징(44a)의 전방부는, 차체 측면에서 보아 서로 오버랩한다.
도 2, 3을 참조하여, PDU(45)는, 파워 유닛(20)의 전단부에서 중앙 케이스체(52) 및 좌측 케이스체(53)의 각 전단부에 걸쳐 고정된다. PDU(45)는, 좌우폭이 크고, 전후 두께를 억누른 직방체 형상을 이루고, 그 전방 벽부(45b)는 알루미늄 합금 등으로 형성되며, 이 전방 벽부(45b)에 복수의 방열 핀(45c)을 형성한다.
파워 유닛(20)의 전단부에는, PDU(45)에 있어서의 전방 벽부(45b)를 제외한 부위를 수용하는 유닛 수용부(65)가 설치된다. 유닛 수용부(65)는, 중앙 케이스체(52)의 전단부 및 좌측 케이스체(53)의 전단부로 이루어지고, 중앙 케이스체(52) 및 좌측 케이스체(53)의 분할면으로 좌우로 분할된다. 유닛 수용부(65)의 전단 개구의 둘레가장자리부에는, 앞쪽으로부터 나사 부착한 복수의 볼트(B1)에 의해 PDU(45)의 전방 벽부(45b)의 외주부가 체결 고정된다.
PDU(45)의 수용부(65)를 포함하는 좌우 폭(H1)은, 전기 모터(41), 차동 기구(44), 원심 클러치(42) 및 감속 기구(43)의 배치 스페이스의 좌우 폭보다 넓어진다. 즉, 전기 모터(41), 차동 기구(44), 원심 클러치(42) 및 감속 기구(43)는, 상기 컨트롤러의 좌우 폭(H1) 내에 포함되도록 배치된다. 이 점은, 유닛 케이스(51)의 상하단부 또는 후단부에 PDU(45)를 배치한 경우도 동일하게 한다.
도 2에 도시하는 차체 측면에서 보아, 상기 컨트롤러는, 전기 모터(41)의 축중심과 차동 기구(44)(및 후륜(4a, 4b))의 축중심을 연결하는 직선(L1)의 연장 상에 위치하도록 배치된다. 이에 따라, 파워 유닛(20) 및 상기 컨트롤러를 포함하는 모듈의 상하폭이 억제되고, 주변 부품의 배치 자유도가 높아지고, 지상고의 확보 또는 저중심화가 도모된다.
이상 설명한 바와 같이, 상기 실시형태에 있어서의 자동 삼륜차(1)(전동 삼륜 차량)는, 단일의 종동륜으로서의 전륜(2)과, 좌우 한 쌍의 구동륜으로서의 후륜(4a, 4b)과, 좌우 후륜(4a, 4b) 사이에 설치된 파워 유닛(20)을 구비하고, 상기 파워 유닛(20)이, 중앙 케이스체(52)와, 그 중앙 케이스체(52)의 좌우 일측에 부착하는 좌측 케이스체(53)와, 상기 중앙 케이스체(52)의 좌우 타측을 덮는 우측 케이스 커버(54)와, 상기 중앙 케이스체(52) 및 좌측 케이스체(53) 사이에 배치되는 전기 모터(41)와, 상기 중앙 케이스체(52) 및 우측 케이스 커버(54) 사이에 배치되는 감속 기구(43)와, 상기 중앙 케이스체(52) 및 우측 케이스 커버(54) 사이에 설치되는 차동 기구(44)를 가지는 것에 있어서, 상기 전기 모터(41) 및 차동 기구(44)가, 차체 좌우 중심선(CL)에 근접하고, 차체 좌우로 분류하여 배치되고, 각각의 적어도 일부가 차체 좌우 중심선(CL) 상에 배치되고, 상기 감속 기구(43)가, 차체 좌우 중심선(CL)으로부터 이격되어 상기 중앙 케이스체(52)의 좌우 일측에 배치되는 것이다.
이 구성에 따르면, 대형이며 중량물인 전기 모터(41)와 차동 기구(44)를, 비교적 경량으로 하기 쉬운 감속 기구(43)에 우선하여 차체 좌우 중심선(CL)쪽에 배치함으로써, 좌우 중량 밸런스를 향상시키고 전기 모터(41)와 차동 기구(44)를 좌우 방향에서 오버랩시킴으로써, 파워 유닛(20)의 좌우 외측으로의 돌출을 억제하여 소형화를 도모할 수 있다.
상기 자동 삼륜차(1)는, 상기 전기 모터(41)가 차체 좌우 일측, 상기 차동 기구(44)가 차체 좌우 타측에 배치되고, 차체 측면에서 보아 상기 전기 모터(41) 및 차동 기구(44) 중 적어도 일부가 서로 오버랩하는 것이다.
이 구성에 따르면, 파워 유닛(20)의 좌우폭을 억제하면서, 전기 모터(41) 및 차동 기구(44)를 전후 사이 또는 상하 사이에서 오버랩시킴으로써, 파워 유닛(20)의 차체 측면에서 본 소형화를 도모할 수 있다.
상기 자동 삼륜차(1)는, 상기 파워 유닛(20)이, 상기 전기 모터(41)와 감속 기구(43) 사이의 동력 전달을 단속하는 원심 클러치(42)를 가지고, 상기 원심 클러치(42)가 상기 전기 모터(41)의 상기 차체 좌우 일측에 배치되는 것이다.
이 구성에 따르면, 원심 클러치(42)에 의해 발진을 하기 쉽게 할 수 있고, 원심 클러치(42)와 감속 기구(43)에 의해서도 좌우 중량 밸런스의 향상을 도모할 수 있다.
상기 자동 삼륜차(1)는, 상기 파워 유닛(20)이, 상기 전기 모터(41)와 상기 원심 클러치(42) 사이를 구획하는 모터 커버(48)를 갖는 것이다.
이 구성에 따르면, 원심 클러치(42) 및 전기 모터(41) 사이의 열의 영향을 회피할 수 있다.
상기 자동 삼륜차(1)는 상기 좌측 케이스체(53) 및 우측 케이스 커버(54)에, 좌우의 후륜 차축(21a, 21b)을 덮는 차축 케이스(51b, 51c)가 각각 일체 형성되는 것이다. 이 구성에 따르면, 부품 개수의 삭감 및 조립성의 향상을 도모할 수 있다.
상기 자동 삼륜차(1)는, 상기 파워 유닛(20)의 전단부에, 상기 전기 모터(41)의 컨트롤러(PDU(45))가 부착되고, 상기 컨트롤러의 좌우 폭(H1) 내에 상기 전기 모터(41) 및 차동 기구(44)가 배치되는 것이다.
이 구성에 따르면, 파워 유닛(20)에 컨트롤러를 부착함으로써, 컨트롤러 및 전기 모터(41) 사이의 배선을 단축할 수 있고, 파워 유닛(20) 및 컨트롤러의 유닛화에 의해 차체로의 부착을 용이하게 할 수 있다.
상기 자동 삼륜차(1)는, 차체 측면에서 보아, 상기 전기 모터(41)의 구동축(구동통(47a))의 회전 중심(축선(C3))과 상기 차동 기구(44)의 회전 중심(축선(C2))을 연결하는 직선(L1)이 전후로 연장되고, 상기 직선(L1)과 교차하도록 상기 컨트롤러가 배치되는 것이다.
이 구성에 따르면, 중량물이 되는 전기 모터(41) 및 차동 기구(44)를 전후에 배치함으로써, 파워 유닛(20) 위쪽의 공간을 확보하고, 전기 모터(41) 및 차동 기구(44)의 위치를 낮추고, 파워 유닛(20)의 무게 중심을 낮출 수 있다.
또, 본 발명은 상기 실시형태에 한정되지는 않고, 예컨대, 전기 모터(41)와 차동 기구(44)를 좌우로 교체한 배치로 하거나, 원심 클러치(42)와 감속 기구(43)를 좌우 교체한 배치로 해도 좋다. 감속 기구(43)가 기어식이 아니라 체인식이나 벨트식이라도 좋다. 차체 형태도 특별히 한정하지 않고, 반드시 요동식 차량이 아니라도 좋다. 파워 유닛(20)에 있어서의 후륜 차축의 외주측이 되는 상하 단부 또는 후단부에 컨트롤러가 배치되어도 좋다. 모터 커버(48) 대신에 구획 벽을 유닛 케이스(51)에 형성한 구성이라도 좋다.
그리고, 상기 실시형태에 있어서의 구성은 본 발명의 일례이며, 그 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에서 여러 가지의 변경이 가능하다.
1 : 자동 삼륜차(전동 삼륜 차량), 2 : 전륜(종동륜)
4a, 4b : 후륜(구동륜), 20 : 파워 유닛
21a, 21b : 후륜 차축(구동륜 차축), 41 : 전기 모터
42 : 원심 클러치, 43 : 감속 기구(동력 전달 기구)
44 : 차동 기구, 45 : PDU(컨트롤러)
48 : 모터 커버(구획 벽), 51b, 51d : 차축 케이스
52 : 중앙 케이스체(제1 케이스체)
53 : 좌측 케이스체(제2 케이스체)
54 : 우측 케이스 커버(케이스 커버)
CL : 차체 좌우 중심선(차체 좌우 중심)
H1 : 좌우 폭, C2, C3 : 축선(회전 중심)
L1 : 직선

Claims (7)

  1. 단일의 종동륜(從動輪)(2)과, 좌우 한 쌍의 구동륜(驅動輪)(4a, 4b)과, 좌우 구동륜(4a, 4b) 사이에 설치된 파워 유닛(20)을 구비하고,
    상기 파워 유닛(20)이, 제1 케이스체(52)와, 그 제1 케이스체(52)의 좌우 일측에 부착되는 제2 케이스체(53)와, 상기 제1 케이스체(52)의 좌우 타측을 덮는 케이스 커버(54)와, 상기 제1 케이스체(52) 및 제2 케이스체(53) 사이에 배치되는 전기 모터(41)와, 상기 제1 케이스체(52) 및 케이스 커버(54) 사이에 배치되는 동력 전달 기구(43)와, 상기 제1 케이스체(52) 및 케이스 커버(54) 사이에 배치되는 차동 기구(44)를 갖는 전동 삼륜 차량(1)에 있어서,
    상기 전기 모터(41) 및 차동 기구(44)는, 차체의 폭방향에 있어서의 차체의 중심인 차체 좌우 중심(CL) 측에 배치되고, 상기 전기 모터(41)가 차체의 좌우 중 일측에 배치되며, 상기 차동 기구(44)가 차체의 좌우 중 타측에 배치되고, 상기 전기 모터(41) 및 차동 기구(44) 각각의 적어도 일부가 차체 좌우 중심(CL) 상에 배치되며,
    상기 동력 전달 기구(43)는, 차체 좌우 중심(CL)으로부터 이격되어 상기 제1 케이스체(52)의 좌우 일측에 배치되고,
    상기 전기 모터(41)는 차체 좌우 일측, 상기 차동 기구(44)는 차체 좌우 타측에 배치되고, 차체 측면에서 보아 상기 전기 모터(41) 및 차동 기구(44) 중 적어도 일부가 서로 오버랩하는 것을 특징으로 하는 전동 삼륜 차량.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서, 상기 파워 유닛(20)은, 상기 전기 모터(41)와 동력 전달 기구(43) 사이의 동력 전달을 단속하는 원심 클러치(42)를 가지며,
    상기 전기 모터(41)는 차체 좌우 일측, 상기 차동 기구(44)는 차체 좌우 타측에 배치되고, 상기 원심 클러치(42)는 상기 전기 모터(41)의 상기 차체 좌우 일측에 배치되는 것을 특징으로 하는 전동 삼륜 차량.
  4. 제3항에 있어서, 상기 파워 유닛(20)은, 상기 전기 모터(41)와 상기 원심 클러치(42) 사이에 구획 벽(48)을 갖는 것을 특징으로 하는 전동 삼륜 차량.
  5. 제1항에 있어서, 상기 제2 케이스체(53) 및 케이스 커버(54)에, 좌우의 구동륜 차축(21a, 21b)을 덮는 차축 케이스(51b, 51d)가 각각 일체 형성되는 것을 특징으로 하는 전동 삼륜 차량.
  6. 제1항에 있어서, 상기 파워 유닛(20)의 전후 또는 상하의 단부(端部)에, 상기 전기 모터(41)의 컨트롤러(45)가 부착되고, 상기 컨트롤러(45)의 좌우폭(H1) 내에, 상기 전기 모터(41) 및 차동 기구(44)가 배치되는 것을 특징으로 하는 전동 삼륜 차량.
  7. 제6항에 있어서, 차체 측면에서 보아, 상기 전기 모터(41)의 구동축의 회전 중심(C3)과 상기 차동 기구(44)의 회전 중심(C2)을 연결하는 직선(L1)은 전후로 연장되고, 상기 직선(L1)과 교차하도록 상기 컨트롤러(45)가 배치되는 것을 특징으로 하는 전동 삼륜 차량.
KR1020130032716A 2012-03-30 2013-03-27 전동 삼륜 차량 KR101562700B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

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