(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
差動装置を介して連動する左右一対の後輪と、この左右一対の後輪を駆動する駆動モータとを備え、この駆動モータから前記差動装置への動力伝達経路に、当該動力伝達経路を断続するクラッチ手段を設け、このクラッチ手段の断続状態にかかわらず前記左右一対の後輪を制動可能なブレーキ手段を、動力伝達経路上における差動装置よりも前記駆動モータ側に配置した電動車両であって、
左右のギアケースにカウンタ軸を支持させ、前記駆動モータに従動するカウンタギアを該カウンタ軸に設け、
前記動力伝達経路を、前記カウンタギアと、前記カウンタ軸上に軸方向に摺動可能に設けられると共に、該カウンタギアに係合、離脱して動力の伝達を断続するスライドギアと、このスライドギアに常時噛み合うように前記差動装置に設けられるファイナルギアとから形成し、
前記スライドギアにおけるカウンタギアと反対側の端部に筒部を設け、この筒部の外周部と回転方向に常時係合し、かつ該筒部の軸方向の移動を吸収可能な係合穴を有するブレーキ軸をカウンタ軸に回転自在に設け、前記スライドギアをカウンタギアと係合する方向に付勢するコイルスプリングを筒部及び係合穴の内部にてカウンタ軸に嵌装すると共に、ブレーキ軸における係合穴とは反対側の端部にブレーキドラムを取り付けたことを特徴とする電動車両のブレーキ構造。
【請求項２】
前記ブレーキ軸側のギアケースに設けたボールベアリングを、前記ブレーキ軸の外周部であって、前記係合穴と軸方向において重なる位置に嵌合した請求項１記載の電動車両のブレーキ構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電動車両のブレーキ構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、電動モータを駆動源とした三輪あるいは四輪の電動車両が広く利用されている。一般に電動車両には、駆動モータ、歯車伝達装置およびギアケースから主になる駆動ユニットが搭載されており、この駆動ユニットによって左右一対の後輪が駆動される。通常、左右の後輪の車軸は差動装置を介して連動するようになっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前記従来の電動車両に対して後輪制動用のブレーキを設ける場合、ハンドルに設けたレバーの操作によって作動するブレーキドラムを後輪に配設することが考えられる。
【０００４】
しかしながら、後輪自体にブレーキドラムを設ける場合、ブレーキドラムが左右の後輪それぞれに必要となりコスト高になる。それと同時に、大きな制動トルクがブレーキドラムに要求されるため、各ブレーキドラムが大型化してしまう。なお、電動車両にブレーキを設ける場合、駆動系の動力伝達経路に設けたクラッチ手段のＯＮ／ＯＦＦの状態に拘わらず、ブレーキが使用可能であることが好ましく、また駆動系に後輪制動用のブレーキを設ける場合は、電動車両の既存の構成部品特に駆動ユニットの部品をできるだけ共用可能にすることが望まれる。
【０００５】
本発明は、前記従来の問題点に鑑みてなされたものであって、一つのブレーキ手段を用いかつ小さい制動トルクで左右両方の後輪を制動できると共に、既存の電動車両に対して大幅な設計変更をすることなく装備可能な電動車両のブレーキ構造を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明においては、前記課題を解決するため、差動装置を介して連動する左右一対の後輪と、この左右一対の後輪を駆動する駆動モータとを備え、この駆動モータから前記差動装置への動力伝達経路に、当該動力伝達経路を断続するクラッチ手段を設け、このクラッチ手段の断続状態にかかわらず前記左右一対の後輪を制動可能なブレーキ手段を、動力伝達経路上における差動装置よりも前記駆動モータ側に配置したものであって、
左右のギアケースにカウンタ軸を支持させ、前記駆動モータに従動するカウンタギアを該カウンタ軸に設け、
前記動力伝達経路を、前記カウンタギアと、前記カウンタ軸上に軸方向に摺動可能に設けられると共に、該カウンタギアに係合、離脱して動力の伝達を断続するスライドギアと、このスライドギアに常時噛み合うように前記差動装置に設けられるファイナルギアとから形成し、
前記スライドギアにおけるカウンタギアと反対側の端部に筒部を設け、この筒部の外周部と回転方向に常時係合し、かつ該筒部の軸方向の移動を吸収可能な係合穴を有するブレーキ軸をカウンタ軸に回転自在に設け、前記スライドギアをカウンタギアと係合する方向に付勢するコイルスプリングを筒部及び係合穴の内部にてカウンタ軸に嵌装すると共に、ブレーキ軸における係合穴とは反対側の端部にブレーキドラムを取り付けたことを特徴としている。
【０００８】
なお、前記ブレーキ軸側のギアケースに設けたボールベアリングを、前記ブレーキ軸の外周部であって、前記係合穴と軸方向において重なる位置に嵌合することが好ましい。
【０００９】
請求項１の発明によれば、動力伝達経路における差動装置の前（駆動モータ側）にブレーキ手段を設けたので、左右両方の後輪を一つのブレーキ手段によって制動することができる。また、このブレーキ手段によって、クラッチの断続状態（ＯＮ／ＯＦＦ）に拘わらず後輪が制動可能であるため、バッテリー上がり等で車両を手押しする場合にも後輪を制動することができる。
【００１０】
また、ブレーキドラムの制動力は、ブレーキ軸、スライドギア、ファイナルギアおよび差動装置を介して左右両方の後輪に伝達される。
【００１１】
また、スライドギアの移動を吸収する係合穴の径方向外側にボールベアリングが位置するようになるため、カウンタ軸上に位置する構成部品を軸方向内側に詰めて（部品同士を重ねて）配置することができる。よって、カウンタ軸と同軸上にブレーキドラムを配設しても、左右のギアケースの全幅を既存の電動車両における幅と同じ寸法に設定でき、これによって、ギアケースに近接する車体フレームを逃がすなどの設計変更の必要がなくなる。
それと共に、スライドギアを挟んでカウンタギアとは反対側のカウンタ軸上にブレーキ軸やブレーキドラムを配設したので、カウンタギアやカウンタギア側のギアケース等については、従来品をそのまま転用することができる。したがって、既存の電動車両に対して大幅な設計変更をすることなく後輪制動用のブレーキを装備することが可能となる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の一実施形態を説明する。
図１に示すように、本実施形態に係る電動車両は、前輪２および後輪４が共に二輪であって、車体は主に前部のフロントボディＡと後部のリアボディＢとからなり、乗員が一人で単座シート６に着席して運転するものである。電動車両の車体前部には、左右の前輪２のほぼ中央部の上方位置に前輪操舵用のハンドル８が設けられており、このハンドル８の下方のフロントボディＡには、フロントレッグシールド１０が立設している。フロントボディＡにおいてフロントレッグシールド１０の後面側から後方の車体中央部には、足載せ部である平坦なフロア１２が形成されている。
【００１３】
リアボディＢは、図１に示すように、フロア１２から後方に位置して全体がほぼ箱状である。また、リアボディーＢは、前部にバッテリ（図示略）を収納し、後輪４用の駆動モータ１４およびボルト１６ａで締着される左右のギアケース１６Ｌ，１６Ｒから主になる駆動ユニット１８（図２および図３参照）を後部に収納するケース構造体２０になっている。ケース構造体２０の前部には、着脱可能にバッテリ収納部のカバー体２０ａが設けられ、かつ、該構造体２０の後部の左右方向両側部は、後輪４を覆うように側方に突出したリアフェンダー２２が滑らかに連続的に突設される。構造体２０の上側には、シート６が配設され、このシート６の背もたれ６ａの背面は、ケース構造体２０の後壁とほぼ同一垂直面上に位置している。
【００１４】
次に、本実施形態のブレーキ構造を含む駆動ユニット１８の内部構成について、主に図２〜図４を参照して説明する。駆動ユニット１８は、ケース構造体２０の後部における右側に配置されており、所定の車体フレームにボルト等により固定される。駆動ユニット１８を主に構成するギアケース１６Ｌ，１６Ｒ後部の内部空間には、左右の後輪４の車軸４ａを連結しかつ左右の後輪４の相対運動を許す差動装置２４が設けられている。差動装置２４は、左右の車軸４ａの内側端部に螺着された左右一対の大ベベルギア２４ａと、この左右の大ベベルギア２４ａに噛み合い、軸２４ｂに支持された前後一対の小ベベルギア２４ｃと、軸２４ｂの両端を支持すると共に右側の大ベベルギア２４ａを支持するハウジング２４ｄと、ボルト２４ｅによりハウンジング２４ｄに固定されかつ左側の大ベベルギア２４ａと一体的に回転するファイナルギア２４ｆと、左右のギアケース１６Ｌ，１６Ｒそれぞれに固定されると共にファイナルギア２４ｆのボス部およびハウンジング２４ｄの右端部外周を支持するボールベアリング２４ｇとから主に構成される。
【００１５】
左右のギアケース１６Ｌ，１６Ｒの前部には、カウンタ軸２６が回転自在に設けられており、カウンタ軸２６の左側端部は、左側のギアケース１６Ｌに圧入固定されたボールベアリング２８に支持される。このボールベアリング２８の内側には、カウンタ軸２６に圧入されたカウンタギア３０が隣接していて、このカウンタギア３０は、前記駆動モータ１４の出力軸に設けられたピニオン（図示略）に従動する。
【００１６】
駆動モータ１４から前記差動装置２４への動力伝達経路は、前記カウンタギア３０と、カウンタ軸２６上に軸方向に摺動可能に設けられると共にカウンタギア３０に係合・離脱して動力の伝達を断続するスライドギア３２と、スライドギア３２に常時噛み合う前記ファイナルギア２４ｆとによって構成される。
【００１７】
スライドギア３２は、図４および図５に示すように、左側のギア部３２ａと右側の筒部３２ｂとが小径の段部３２ｃを介して一体形成されたものであり、ギア部３２ａの左側端部は、カウンタギア３０の右側端面に形成された内歯ドッグ３０ａに係合・離脱可能となっている。前記筒部３２ｂの外周には、後述するブレーキ軸と常時係合するスプライン３２ｂ１が形成される。
【００１８】
スライドギア３２の小径の段部３２ｃは、図３に示すように、シフトフォーク３４の先端部に挟持されており、このシフトフォーク３４の基部は、ギアケース１６Ｌ，１６Ｒの前上部に回転自在に支持されたクラッチ軸３６に摺動自在に軸着されている。クラッチ軸３６には、シフトフォーク３４のフォロア部に圧接するシフトカム３８が固定されると共に、クラッチ軸３６の右側端部には、運転者等によって操作されるクラッチレバー４０がボルト４０ａで締着されている。図２において実線で示すクラッチレバー４０は、スライドギア３２のギア部３２ａが内歯ドッグ３０ａに嵌入したクラッチのＯＮ状態を示しており、この状態からクラッチレバー４０を図２に想像線で示す位置まで前方に倒すと、シフトカム３８の回転によりシフトフォーク３４がクラッチ軸３６上を右側方へ移動し、スライドギア３２のギア部３２ａが内歯ドッグ３０ａから完全に離脱して、動力伝達経路が遮断されたクラッチのＯＦＦ状態が得られる。
【００１９】
カウンタ軸２６の右端部には、図４に示すように、ブレーキ軸４２が緩く回転自在に嵌合している。このブレーキ軸４２は、図６に示すように、前記スライドギア３２のスプライン３２ｂ１に対応したスプライン４２ａ１を内周面に有するジョイント部４２ａと、このスプライン４２ａ１の右側端部に圧入固定された軸部４２ｂとから構成される。このジョイント部４２ａと軸部４２ｂとの組み立て状態でブレーキ軸４２には、スライドギア３２側に開放し前記筒部３２ｂの外周部（スプライン３２ｂ１）に常時係合する係合穴４２ｃが形成される。係合穴４２ｃは、移動してくる前記筒部３２ｂをその内部に逃がし、その深さ（ジョイント部４２ａの左側端面から軸部４２ｂの左側端面までの距離）は、スライドギア３２の移動量以上に設定されていて、スライドギア３２の移動はこの係合穴４２ｃに吸収可能となっている。
【００２０】
軸部４２ｂは、図６に示すように、緩い嵌合状態でカウンタ軸２６の右端部を支持する軸受孔４２ｂ１を有する。軸受孔４２ｂ１と反対側の右側部には、横断面矩形の段部（四面幅）４２ｂ２と、この段部４２ｂ２から右側方に突設された雄ネジ部４２ｂ３とが設けられる。
【００２１】
筒部３２ｂおよび係合穴４２ｃの内部においては、図４に示すように、スライドギア３２をカウンタギア３０に係合する方向に付勢するコイルスプリング４４がカウンタ軸２６に嵌装されている。コイルスプリング４４の左側端は、スライドギア３２の筒部３２ｂ内の段差面に当接し、右側端は、軸部４２ｂの左側端付近でカウンタ軸２６に設けたスラストワッシャ４６に係止されている。
【００２２】
図４に示すように、ブレーキ軸４２の外周部であって、係合穴４２ｃと軸方向において重なる位置には、ブレーキ軸４２側のギアケースすなわち右側のギアケース１６Ｒに設けられたボールベアリング４８が嵌合している。そして、ブレーキ軸４２の段部４２ｂ２および雄ネジ部４２ｂ３は、右側のギアケース１６Ｒの外部に臨出している。カウンタ軸２６の右側端部は、ブレーキ軸４２を介してボールベアリング４８に安定的に支持される。
【００２３】
ブレーキ軸４２の段部４２ｂ２には、図４および図７に示すように、ブレーキドラム５２中心部の略矩形の嵌合穴５２ａが嵌まり、ブレーキ軸４２の雄ネジ部４２ｂ３にナット５４を螺着することにより、このブレーキドラム５２はブレーキ軸４２に一体的に固定される。
【００２４】
右側のギアケース１６Ｒの外側面には、図４および図８に示すように、ブレーキドラム５２を内包するようにブレーキパネル５６がボルト５８により締着されている。ブレーキパネル５６の一側の縁部には、環状の突縁５６ａが設けられており、この突縁５６ａをギアケース１６Ｒの外側面に設けた環状溝１６Ｒ１に嵌め込むことで、ブレーキパネル５６はギアケース１６Ｒに対して容易かつ正確に位置決めできるようになっている。
【００２５】
ブレーキパネル５６の内側前部には、図４および図８に示すように、支持ピン６０がブレーキドラム５２の内部空間に向けて突設されており、この支持ピン６０には、図２に示すように、それぞれが半円状を呈する上下一対のブレーキシュー６２の前端部が回動自在に取り付けられている。上下一対のブレーキシュー６２は、前後一対の引張コイルスプリング６２ａにより、内向きに常時付勢されている。
【００２６】
ブレーキパネル５６の後部には、図２および図９に示すように、カムピン６４が回動自在に支持されており、このカムピン６４先端のカム部６４ａには、前記上下のブレーキシュー６２それぞれの後端が上下から嵌まっている。ブレーキパネル５６の外部に突出したカムピン６４の端部には、図４および図９に示すように、ブレーキレバー６６の一端が固着されていて、このブレーキレバー６６の他端には、図２に示すように、ブレーキワイヤ（図示略）後端に連結しかつブレーキパネル５６の保持部５６ｂに挿通した操作ロッド６８がピン７０およびナット７２を介して取り付けられている。ブレーキパネル５６の保持部５６ｂとピン７０との間には、蛇腹状のカバー７４およびリターンスプリング（図示略）が介在している。そして、前記ブレーキワイヤは、車体後部の操作ロッド６８から前記ハンドル８の右側に設けたレバーに連結される。運転者が該レバーを握って操作ロッド６８が引張られると、カムピン６４がブレーキレバー６６を介して回動し、上下のブレーキシュー６２がカム部６４ａによって互いに離間する方向に拡がる。これにより、ブレーキドラム５２の内周面にブレーキシュー６２のライニング６２ｂが押し当てられ、回転するブレーキ軸４２に対して制動力が付与される。
【００２７】
以上のような構成を有する本実施形態によれば、動力伝達経路における差動装置２４の手前（ファイナルギア２４ｆよりも駆動モータ１４側）にドラムブレーキを設けたので、左右両方の後輪４を一つのドラムブレーキによって制動することができる。すなわち、運転者がレバーを握ったときに生ずる一つのブレーキドラム５２における制動力は、ブレーキ軸４２の四面幅の段部４２ｂ２、係合穴４２ｃのスプライン４２ａ１、スライドギア３２の筒部３２ｂのスプライン３２ｂ１、スライドギア３２のギア部３２ａ、ファイナルギア２４ｆおよび差動装置２４の構成部品を通じ、左右の車軸４ａに伝達されて左右両方の後輪４に伝わる。また、ブレーキドラム５２等に要求される制動トルクは、後輪４自体にブレーキ手段を設けた場合に比べ、非常に小さいトルクで済むため、電動車両の小型化・軽量化に有利となる。
【００２８】
また、動力伝達経路におけるクラッチ手段（スライドギア３２のギア部３２ａおよびカウンタギア３０の内歯ドッグ３０ａ）の後にブレーキドラム５２があるので、クラッチのＯＮ／ＯＦＦの状態に拘わらず後輪４を制動することができる。よって、運転者等は、電動車両を手押しする際にも、ハンドル８のレバーを握って後輪４にブレーキを掛けることができる。
【００２９】
また、スライドギア３２の移動を吸収する係合穴４２ｃの外側にボールベアリング４８が位置するため、カウンタ軸２６と同軸上に位置する構成部品（ブレーキ軸４２、ブレーキドラム５２、ブレーキパネル５６、ブレーキレバー６６等）を軸方向内側に詰めて配置することができる。よって、カウンタ軸２６と同軸上にドラムブレーキを付加しても、駆動ユニット１８の全幅を既存の電動車両における幅と同じ寸法に設定できるようになり、これによって、ギアケース，１６Ｒに近接する車体フレーム７６（図２および図３参照）を外側に逃がすなどの設計変更の必要はなくなる。それと共に、スライドギア３２を挟んでカウンタギア３０とは反対側に、ブレーキ軸４２やブレーキドラム５２を配設したので、カウンタギア３０や左側のギアケース１６Ｌ等については、既存の部品をそのまま使用することができる。したがって、既存の電動車両に対して大幅な設計変更を行うことなく、後輪制動用のブレーキを装備することができる。
【００３０】
図１０に示すものは、従来の電動車両におけるカウンタ軸２６周辺の構造であり、後輪制動用のブレーキは備えていない。このような構造に対してドラムブレーキを設ける場合、カウンタ軸２６上であって、コイルスプリング４４およびボールベアリング４８の右側（カウンタ軸２６の右端部）にブレーキドラムを取り付けるとすると、ブレーキドラム外側のブレーキパネルが外側方に大きく突き出てしまう。つまり、スライドギア３２、スライドギア３２の移動距離分、コイルスプリング４４、ボールベアリング４８、ブレーキドラム、ブレーキパネル、ブレーキレバーが直列してしまい、車体フレームの位置や形状、場合によっては左側のギアケース１６Ｌも変更せざるを得なくなるという不具合が生ずる。
これに対して、本実施形態では、スライドギア３２を逃がす係合穴４２ｃの形成や、コイルスプリング４４の係合穴４２ｃ等への収納、および移動範囲でのスライドギア３２とボールベリング４８との重合などの特有の構成により、ブレーキレバー６６まで含めた駆動ユニット１８の全幅を従来と同様の寸法内に収めて車体フレーム７６等の周辺部品に影響を与えないという極めて有利な効果が得られる。
【００３１】
なお、本実施形態は本発明の好適な実施の態様であり、本発明の技術的範囲は本実施形態に限定されない。
【００３２】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、左右のギアケースにカウンタ軸を支持させ、前記駆動モータに従動するカウンタギアを該カウンタ軸に設け、前記動力伝達経路を、前記カウンタギアと、前記カウンタ軸上に軸方向に摺動可能に設けられると共に、該カウンタギアに係合、離脱して動力の伝達を断続するスライドギアと、このスライドギアに常時噛み合うように前記差動装置に設けられるファイナルギアとから形成し、前記スライドギアにおけるカウンタギアと反対側の端部に筒部を設け、この筒部の外周部と回転方向に常時係合し、かつ該筒部の軸方向の移動を吸収可能な係合穴を有するブレーキ軸をカウンタ軸に回転自在に設け、前記スライドギアをカウンタギアと係合する方向に付勢するコイルスプリングを筒部及び係合穴の内部にてカウンタ軸に嵌装すると共に、ブレーキ軸における係合穴とは反対側の端部にブレーキドラムを取り付けるので、電動車両において、一つのブレーキ手段を用い、かつ小さい制動トルクで左右両方の後輪を制動できると共に、既存の電動車両に対して大幅な設計変更をすることなくブレーキ手段を装備することができるという効果がある。さらに、左右両方の後輪を一つのブレーキドラムで制動することができ、カウンタ軸に対するスライドギアの係合・離脱状態に拘わらず、後輪の制動が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態に係る電動車両の斜視図である。
【図２】本実施形態に係るギアケース周辺の構造を車両進行方向に対して右側から見た側面図である。
【図３】本実施形態に係るギアケース周辺の構造を底面側から見た断面図である。
【図４】本実施形態に係るカウンタ軸周辺の構造の拡大断面図である。
【図５】本実施形態に係るスライドギアの縦断面図である。
【図６】本実施形態に係るブレーキ軸を示す図であって、（ａ）は縦断面図、（ｂ）は（ａ）におけるＢ１矢視図である。
【図７】本実施形態に係るブレーキドラムを示す図であって、（ａ）は縦断面図、（ｂ）は（ａ）におけるＢ２矢視図である。
【図８】本実施形態に係るブレーキパネルおよび支持ピンの組み立て品を示す図であって、（ａ）は縦断面図、（ｂ）は（ａ）におけるＢ３矢視図である。
【図９】本実施形態に係るブレーキカムおよびブレーキレバーの組み立て品を示す図であって、（ａ）は縦断面図、（ｂ）は（ａ）におけるＢ４矢視図である。
【図１０】従来のカウンタ軸周辺の構造を示す断面図である。
【符号の説明】
４              後輪
１４            駆動モータ
１６Ｌ，１６Ｒ  ギアケース
２４            差動装置
２４ｆ          ファイナルギア
２６            カウンタ軸
３０            カウンタギア
３０ａ          内歯ドッグ（クラッチ手段）
３２            スライドギア
３２ｂ          筒部
４２            ブレーキ軸
４２ｃ          係合穴
４４            コイルスプリング
４８            ボールベアリング
５０            オイルシール
５２            ブレーキドラム（ブレーキ手段）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
0003593800.tif 000008
【図８】
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【図９】
0003593800.tif 000010
【図１０】
0003593800.tif 000011