(57)【要約】【課題】簡単な構造で３輪車両の低μ路での走行性能を向上させる。【解決手段】ダブルピニオン型の遊星歯車装置３４と、チェーン５６によって動力伝達する伝動装置５０とを用いて、電動モータ３２から一対の前輪１２、１４および１個の後輪１６に駆動力が伝達され、３輪駆動で走行するようになっているため、低μ路でも高い走行性能が得られる。また、ダブルピニオン型の遊星歯車装置３４によって左右一対の前輪１２、１４に駆動力が分配されるとともに、その遊星歯車装置３４のリングギヤ３４ｒからチェーン５６を介して後輪１６に駆動力が伝達されるため、構造が簡単で搭載性に優れ、小型の３輪車両１０に対しても好適に適用できる。【選択図】図１
2020121701.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
前輪および後輪の一方が左右一対の車輪を備えており、前記前輪および後輪の他方が１輪である３輪車両の駆動装置において、
駆動力源に連結されたリングギヤと、前記左右一対の車輪の一方および他方に連結されたサンギヤおよびキャリアと、を有するダブルピニオン型の遊星歯車装置と、
前記リングギヤの回転をチェーンまたはベルトを用いて前記１輪に伝達する伝動装置と、
を有することを特徴とする３輪車両の駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は車両の駆動装置に係り、特に、前輪および後輪の一方が左右一対の車輪を備えており、前輪および後輪の他方が１輪である３輪車両の駆動装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
シティコミュータ等の近距離移動で使用される少人数乗車の小型車両として、前輪および後輪の一方が左右一対の車輪を備えており、前記前輪および後輪の他方が１輪である３輪車両が提案されている。特許文献１に記載の車両はその一例で、左右一対の前輪と１個の後輪とを備えている３輪車両が記載されており、１個の後輪がエンジンや電動モータ等の駆動力源によって回転駆動されるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１６−１３００３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記文献に記載の３輪車両においては、後輪１輪で駆動されるため、摩擦係数が小さい低μ路での走行性能を十分に確保することができない。トランスファ装置やプロペラシャフトを用いて前輪および後輪の３輪駆動とすることが考えられるが、駆動装置が複雑で大掛かりになる。
【０００５】
本発明は以上の事情を背景として為されたもので、その目的とするところは、簡単な構造で３輪車両の低μ路での走行性能を向上させることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、前輪および後輪の一方が左右一対の車輪を備えており、前記前輪および後輪の他方が１輪である３輪車両の駆動装置において、(a) 駆動力源に連結されたリングギヤと、前記左右一対の車輪の一方および他方に連結されたサンギヤおよびキャリアと、を有するダブルピニオン型の遊星歯車装置と、(c) 前記リングギヤの回転をチェーンまたはベルトを用いて前記１輪に伝達する伝動装置と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
このような３輪車両の駆動装置においては、ダブルピニオン型の遊星歯車装置と、チェーンまたはベルトによる伝動装置とを用いて、駆動力源から左右一対の車輪および１輪に駆動力が伝達され、前輪および後輪の３輪駆動で走行するため、低μ路でも高い走行性能が得られるようになる。また、ダブルピニオン型の遊星歯車装置によって左右一対の車輪に駆動力が分配されるため、車両幅方向の寸法をコンパクトに構成できるとともに、その遊星歯車装置のリングギヤからチェーンまたはベルトを介して１輪に駆動力が伝達されるため、トランスファ装置やプロペラシャフト、噛合い歯車機構等を用いる場合に比較して、構造が簡単で軽量且つ安価に構成できる。これにより、駆動装置全体として構造が簡単で軽量且つコンパクトに構成することが可能で搭載性に優れ、小型の３輪車両に対しても好適に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の一実施例である３輪車両の駆動装置を説明する骨子図で、車両上方から見た平面図に相当する図で且つ複数の軸線が一平面内に位置するように展開して示した図である。
【図２】本発明の他の実施例を説明する図で、図１に対応する骨子図である。
【図３】本発明の更に別の実施例を説明する図で、図１に対応する骨子図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明は、例えば左右一対の前輪と１個の後輪とを備えている３輪車両の駆動装置に適用されるが、１個の前輪と左右一対の後輪とを備えている３輪車両の駆動装置にも適用され得る。
【００１０】
３輪車両の駆動力源としては電動モータが適当であるが、ガソリンエンジン等の内燃機関を用いることもできる。電動モータは、発電機としても機能するモータジェネレータを採用しても良い。駆動力源として電動モータを用いた場合、回転方向を切り換えるだけで前進走行および後退走行が可能である。左右一対の車輪に駆動力を分配する遊星歯車装置のギヤ比（＝サンギヤの歯数／リングギヤの歯数）は、リングギヤに加えられたトルクを左右一対の車輪に対して略均等に分配する上で、０．４〜０．６程度の範囲内が適当で０．５が望ましい。
【００１１】
前輪および後輪の何れか一方を操舵車輪として転舵可能とすることが望ましい。前輪および後輪の両方を操舵車輪として転舵可能としても良い。その場合、前輪および後輪が逆位相方向へ転舵されるようにすれば、旋回が容易になって小回りが可能となる。前輪および後輪が同じ方向へ転舵されるようにしても良い。
【００１２】
前輪と後輪との間で回転差が生じる旋回時にタイトコーナ現象（車輪ロック）が発生することを防止するため、前輪側動力伝達経路および後輪側動力伝達経路の何れか一方にトルクリミッタ等のトルク制限装置が必要に応じて設けられる。機械式のトルクリミッタだけでなく、電気的に伝達トルクを制御できる電磁式等の摩擦係合装置をトルク制限装置として用いることもできる。
【実施例】
【００１３】
以下、本発明の実施例を、図面を参照して詳細に説明する。なお、以下の実施例において、図は説明のために適宜簡略化或いは変形されており、各部の寸法比や形状、位置関係は必ずしも正確に描かれていない。
【００１４】
図１は、本発明の一実施例である３輪車両１０の駆動装置３０を説明する骨子図で、車両上方から見た平面図に相当する図で且つ複数の軸線Ｓ１〜Ｓ３が一平面内に位置するように展開して示した図である。この３輪車両１０は、一人乃至は２人乗りの電動３輪車であり、車両幅方向と平行な第１軸線Ｓ１上に配設された左右一対の前輪１２および１４と、第１軸線Ｓ１と平行な第２軸線Ｓ２上に配設された１個の後輪１６とを備えている。一対の前輪１２および１４は、前輪および後輪の一方の左右一対の車輪に相当し、後輪１６は前輪および後輪の他方の１輪に相当する。
【００１５】
上記前輪１２、１４および後輪１６は、駆動装置３０を収容する図示しないケースによってそれぞれ回転可能に支持されているとともに、一対の前輪１２および１４は、操舵装置１８により転舵機構２０を介して破線で示すようにそれぞれ略垂直な軸線まわりに転舵されるようになっている。操舵装置１８は、運転者によって操作されるハンドルやステアリングホイールなどで、機械的または電気的に転舵機構２０を駆動して一対の前輪１２および１４を転舵する。一対の前輪１２および１４は、図示しない連動装置を介して機械的または電気的に連結され、互いに同期して転舵されるようになっている。これにより、３輪車両１０の走行方向を左右に変更できる。なお、後輪１６は転舵不能で、図１に示す一定の姿勢に保持されている。
【００１６】
駆動装置３０は、上記前輪１２、１４および後輪１６を回転駆動する走行用の駆動力源として単一の電動モータ３２を備えている。電動モータ３２は、第１軸線Ｓ１と平行な第３軸線Ｓ３上に同軸に配置されている。図１では、電動モータ３２すなわち第３軸線Ｓ３が第１軸線Ｓ１の車両前側に示されているが、路面や他部材と干渉しない範囲で第１軸線Ｓ１まわりの任意の位置に配置することが可能で、第１軸線Ｓ１よりも車両上方側や車両後方側、例えば車両前後方向において一対の前輪１２、１４と後輪１６との間の部分、などに配置することもできる。この電動モータ３２も、前記ケースに配設されている。
【００１７】
駆動装置３０は、一対の前輪１２、１４の中間位置であって第１軸線Ｓ１上に同軸に配設されたダブルピニオン型の遊星歯車装置３４を備えている。遊星歯車装置３４は、互いに差動回転可能なサンギヤ３４ｓ、リングギヤ３４ｒ、およびキャリア３４ｃを備えているとともに、それ等の回転要素はそれぞれ前記ケースによって第１軸線Ｓ１まわりに回転可能に支持されている。キャリア３４ｃは、サンギヤ３４ｓと噛み合わされた第１プラネタリギヤ３４ｐ−１と、その第１プラネタリギヤ３４ｐ−１およびリングギヤ３４ｒと噛み合わされた第２プラネタリギヤ３４ｐ−２とを、それぞれ回転可能に支持している。そして、サンギヤ３４ｓは左車軸３６を介して左前輪１２に連結されており、キャリア３４ｃは右車軸３８を介して右前輪１４に連結されている。また、リングギヤ３４ｒにはドリブンギヤ４０が設けられており、電動モータ３２の出力歯車であるドライブギヤ４２と噛み合わされて、その電動モータ３２によって回転駆動されるようになっている。リングギヤ３４ｒが電動モータ３２によって回転駆動されることにより、電動モータ３２の出力がサンギヤ３４ｓおよびキャリア３４ｃに分配され、車軸３６、３８を介して左右の前輪１２、１４が回転駆動される。遊星歯車装置３４のギヤ比（＝サンギヤ３４ｓの歯数／リングギヤ３４ｒの歯数）は約０．５で、リングギヤ３４ｒに加えられたトルクが左右の前輪１２、１４に対して略均等に分配される。また、旋回時の左右の前輪１２、１４の回転差は、サンギヤ３４ｓとキャリア３４ｃとの差動によって吸収される。なお、サンギヤ３４ｓを右前輪１４に連結し、キャリア３４ｃを左前輪１２に連結しても良い。
【００１８】
一方、後輪１６は、伝動装置５０を介して前記リングギヤ３４ｒに連結されており、リングギヤ３４ｒの回転に連動して機械的に第２軸線Ｓ２まわりに回転駆動されるようになっている。伝動装置５０は、リングギヤ３４ｒと一体的に回転させられる小径のドライブスプロケット５２と、後輪１６と一体的に回転させられる小径のドリブンスプロケット５４と、それ等のスプロケット５２、５４に跨がって巻き掛けられたチェーン５６とを備えている。ドライブスプロケット５２は、ドリブンギヤ４０を挟んでリングギヤ３４ｒと反対側に設けられており、実質的に電動モータ３２によりドリブンギヤ４０と一体的に回転駆動される。これにより、電動モータ３２からドリブンギヤ４０に伝達されたトルクの一部が、ドライブスプロケット５２から伝動装置５０を介して後輪１６に伝達され、前輪１２、１４に後輪１６を加えた計３輪が電動モータ３２によって回転駆動されるようになり、３輪車両１０が３輪駆動状態で走行させられる。
【００１９】
上記前輪１２、１４と後輪１６の径寸法は同じで、ドライブスプロケット５２とドリブンスプロケット５４の径寸法（歯数）は同じであり、後輪１６はリングギヤ３４ｒと同じ回転数、すなわち非差動状態の前輪１２、１４と同じ回転数で、回転駆動される。前輪１２、１４と後輪１６の径寸法が異なる場合は、その寸法比に応じてドライブスプロケット５２とドリブンスプロケット５４の径寸法の比を変更すれば良い。なお、チェーン５６の代わりにタイミングベルト等のベルトを用いて動力伝達する伝動装置を採用することもできる。
【００２０】
このような本実施例の３輪車両１０の駆動装置３０によれば、ダブルピニオン型の遊星歯車装置３４と、チェーン５６によって動力伝達する伝動装置５０とを用いて、単一の電動モータ３２から一対の前輪１２、１４および１個の後輪１６に駆動力が伝達され、３輪駆動で走行するようになっているため、低μ路でも高い走行性能が得られる。
【００２１】
また、ダブルピニオン型の遊星歯車装置３４によって左右一対の前輪１２、１４に駆動力が分配されるため、車両幅方向の寸法をコンパクトに構成できるとともに、その遊星歯車装置３４のリングギヤ３４ｒからチェーン５６を介して後輪１６に駆動力が伝達されるため、トランスファ装置やプロペラシャフト、噛合い歯車機構等を用いる場合に比較して、構造が簡単で軽量且つ安価に構成できる。これにより、駆動装置３０全体として構造が簡単で軽量且つコンパクトに構成することが可能で搭載性に優れ、小型の３輪車両１０に対しても好適に適用できる。
【００２２】
また、本実施例では駆動力源として電動モータ３２が用いられているため、エンジンに比較して駆動装置３０が簡単で且つコンパクトに構成され、３輪車両１０の小型化に有効である。
【００２３】
また、本実施例では遊星歯車装置３４のギヤ比が約０．５であり、左右の前輪１２および１４に対して駆動力が略均等に分配されるため、後輪１６の駆動と相まって優れた走行安定性が得られる。
【００２４】
次に、本発明の他の実施例を説明する。なお、以下の実施例において前記実施例と実質的に共通する部分には同一の符号を付して詳しい説明を省略する。
【００２５】
図２の３輪車両６０の駆動装置６２は、前記ドリブンギヤ４０とリングギヤ３４ｒとの間に、機械的に一定値以上のトルク伝達を遮断するトルクリミッタ６４が設けられている。すなわち、操舵装置１８により転舵機構２０を介して前輪１２、１４が大きく曲げられ、３輪車両６０が小さな回転半径で旋回させられると、前輪１２、１４と後輪１６との間で回転差が生じてタイトコーナ現象が発生し、ドライバビリティが損なわれる可能性がある。本実施例では、トルクリミッタ６４によって前輪１２、１４に対するトルク伝達が制限されることにより、簡単な構成でコンパクトに維持しつつタイトコーナ現象が軽減されてドライバビリティが向上する。トルクリミッタ６４はトルク制限装置に相当する。
【００２６】
なお、図２の駆動装置６２は、ドリブンギヤ４０とリングギヤ３４ｒとの間にトルクリミッタ６４が設けられ、前輪１２、１４に対するトルク伝達が制限されるようになっているが、ドリブンギヤ４０とドライブスプロケット５２との間や、ドリブンスプロケット５４と後輪１６との間にトルクリミッタ６４を設け、後輪１６に対するトルク伝達が制限されるようにしても良い。トルクリミッタ６４の代わりに、伝達トルクを制御できる電磁式等の摩擦係合装置を用いることもできる。
【００２７】
図３の３輪車両７０は、前記３輪車両１０に比較して、後輪１６側にも転舵機構７２が設けられ、操舵装置１８によって後輪１６が前輪１２、１４と逆位相方向へ転舵されるようになっている。例えば、左右前輪１２、１４の中央部分の旋回中心Ｐｓに対して、後輪１６の旋回中心が一致するように、前輪１２、１４と同期して逆位相方向へ後輪１６を転舵させる転舵機構７２を設ける。この場合には、後輪１６の転舵によって旋回が促進され、小回りが可能となる。なお、前輪１２、１４側の転舵機構２０を省略し、転舵機構７２により後輪１６のみを転舵して走行方向を変更するようにしても良い。
【００２８】
以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、これ等はあくまでも一実施形態であり、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を加えた態様で実施することができる。
【符号の説明】
【００２９】
１０、６０、７０：３輪車両    １２：左前輪（左右一対の車輪）    １４：右前輪（左右一対の車輪）    １６：後輪（１輪）    ３０、６２：駆動装置    ３２：電動モータ（駆動力源）    ３４：遊星歯車装置    ３４ｓ：サンギヤ    ３４ｒ：リングギヤ    ３４ｃ：キャリア    ５０：伝動装置    ５６：チェーン
【図１】
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【図２】
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【図３】
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