(57)【要約】【課題】駆動源の動力が伝達されるリングギアとリングギアに回転可能に支持される中間ピニオンと中間ピニオンに噛み合うサイドギアとを含むデファレンシャルギアと、水平方向に延びて一端部がサイドギアに嵌合される車軸と、車軸の他端部を軸支する軸受と、デファレンシャルギアを内部に収容するギアケースと、水平方向に延びて内部に車軸を収容するとともに一端がギアケースに取り付けられる車軸ケースとを備える車両において、車軸を支持する軸受の損傷で異常が発生した場合でも、車両を的確に停止することにある。【解決手段】車軸（２４）は、径方向に突出するストッパ部（３８）を備える。ギアケース（２６）は、車軸（２４）のストッパ部（３８）を収容する凹状の収容部（３９）を備える。車軸ケース（３４）は、車軸（２４）のストッパ部（３８）と当接して車軸（２４）の回転方向及び車軸（２４）の外側方向への変位を規制する溝部（４０）を備える。【選択図】図３−ａ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動源と、前記駆動源の回転動力が伝達されるリングギアと、前記リングギアに回転可能に支持される中間ピニオンと、前記中間ピニオンに噛み合うサイドギアとを含むデファレンシャルギアと、水平方向に延びて一端部が前記サイドギアに嵌合される車軸と、前記車軸の他端部を軸支する軸受と、前記デファレンシャルギアを内部に収容するギアケースと、水平方向に延びて内部に前記車軸を収容するとともに一端が前記ギアケースに取り付けられる車軸ケースとを備える車両において、前記車軸は径方向に突出するストッパ部を備え、前記ギアケースは前記車軸の前記ストッパ部を収容する凹状の収容部を備え、前記車軸ケースは前記車軸の前記ストッパ部と当接して前記車軸の回転方向及び前記車軸の外側方向への変位を規制する溝部を備えることを特徴とする車両。
【請求項２】
前記車軸ケースは前記車軸を覆う筒状部と前記ギアケースに取り付けられる取付フランジ部とを備え、前記筒状部の前記ギアケース側の端部には少なくとも―つの前記溝部が水平方向に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の車両。
【請求項３】
前記筒状部の前記ギアケース側の端部は、前記車軸の軸方向で前記取付フランジの面よりも前記ギアケース側に突出していることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の車両。
【請求項４】
前記取付フランジ部は、前記筒状部に形成された前記溝部に対応する位置で、前記ギアケース側に拡がるガイド傾斜面を備えることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、車両に係り、特に車両であるハンドル形電動車いすにおいて、駆動源としての駆動モータと駆動モータの動力を駆動輪に伝達する車軸（アクスルシャフト）とを備える車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
ハンドル形電動車いすとしての車両には、前輪操舵・後輪駆動の方式が一般的であり、駆動源としての駆動モータと、この駆動モータの動力を駆動輪としての後輪へ伝達するディファレンシャルギア及び車軸（アクスルシャフト）とを備える駆動装置（リダクションアッシー）を搭載している。
図８に示すように、車両の駆動装置１０１において、ディファレンシャルギア１０２には、車軸１０３の一端部１０３Ａが連結している。ディファレンシャルギア１０２のギヤケース１０４には、車軸１０３を覆う車軸ケース１０５の一端側の取付フランジ１０６が取付ボルト１０７によって取り付けられている。車軸１０３の他端部１０３Ｂ側は、軸受１０８を介して車軸ケース１０５内に支持されている。また、車軸１０３の一端部１０３Ａ側には、ギヤケース１０４の凹状の収容部１０９内に位置する鍔部１１０が備えられている。
このような車両としては、以下の先行技術文献がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−２３２６３７号公報
【０００４】
特許文献１に係る車両は、車軸（アクスルシャフト）を支持する軸受やサークリップが破損した場合において、車軸が軸線方向に移動してデファレンシャルギアからの動力が後輪に伝達されなくなることを防ぐため、車軸に鍔部を設けている。具体的には、車軸の鍔部の外径がケース内径よりも大きい形状になっており、車軸の軸線方向への移動を規制している。また、付加機能として、車軸に検出手段のロータを取り付け、ギヤケースの収容部内に検出手段のホールセンサを取り付け、車軸の軸線方向の移動が所定値以上である場合には、異常の発生を報知する手段を備えている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上記の特許文献１に示すように、車軸の軸線方向への移動を規制する構造にあっては、検出手段のロータやホールセンサに異常が発生した場合、使用者に異常の発生を報知することができなく、また、車軸の鍔部に凹凸形状を設けて音を発生させても、特に高齢者にはその音が認識されにくいという不都合があった。また、付加機能として、車軸とギヤケースの収容部内に検出手段のロータやホールセンサを取り付け、それらの距離を検出しているため、部品点数や組付作業の工数が増加したり、また、ホールセンサの配線の配索による周辺部品の形状変更、追加の制御が必要になるという不都合があった。
また、、図８に示す構造においては、ギヤケース１０４の収容部１０９の位置が車両前後方向にある場合に、軸受１０８の損傷状態では、車軸１０３が軸線方向Ｆに移動した場合に、車軸１０３が矢印Ｒ方向へ傾いてしまい、ギヤケース１０４の収容部１０９に車軸１０３の鍔部１１０がかかりにくくなるという不都合があった。
【０００６】
そこで、この発明は、車軸を支持する軸受の損傷等で異常が発生した場合でも、車両を的確に停止することができる車両を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明は、駆動源と、前記駆動源の回転動力が伝達されるリングギアと、前記リングギアに回転可能に支持される中間ピニオンと、前記中間ピニオンに噛み合うサイドギアとを含むデファレンシャルギアと、水平方向に延びて一端部が前記サイドギアに嵌合される車軸と、前記車軸の他端部を軸支する軸受と、前記デファレンシャルギアを内部に収容するギアケースと、水平方向に延びて内部に前記車軸を収容するとともに一端が前記ギアケースに取り付けられる車軸ケースとを備える車両において、前記車軸は径方向に突出するストッパ部を備え、前記ギアケースは前記車軸の前記ストッパ部を収容する凹状の収容部を備え、前記車軸ケースは前記車軸の前記ストッパ部と当接して前記車軸の回転方向及び前記車軸の外側方向への変位を規制する溝部を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
この発明は、車軸を支持する軸受の損傷等で異常が発生した場合でも、車両を的確に停止することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は車両の左側面図である。（実施例）
【図２】図２は車両の駆動装置の斜視図である。（実施例）
【図３】図３は車両の駆動装置の断面図である。（実施例）
【図３−ａ】図３−ａは図３の矢印３−ａにおけるデファレンシャル装置の拡大断面図である。（実施例）
【図３−ｂ】図３−ｂは図３−ａの取付フランジ部のガイド傾斜面部位の拡大断面図である。（実施例）
【図４−ａ】図４−ａは通常組立状態における駆動装置の断面図である。（実施例）
【図４−ｂ】図４−ｂは車軸が軸線方向へ移動して車軸のストッパ部が車軸ケースの溝部に当接した状態における駆動装置の断面図である。（実施例）
【図５】図５は車軸の斜視図である。（実施例）
【図６】図６は車軸ケースの斜視図である。（実施例）
【図７】図７は車軸ケース内に車軸を配置した左側面図である。（実施例）
【図８】図８は軸受が損傷して車軸が傾いた状態の斜視図である。（従来例）
【発明を実施するための形態】
【００１０】
この発明は、車軸を支持する軸受の損傷等で異常が発生した場合でも、車両を的確に停止する目的を、車軸のストッパ部を車軸ケースの溝部に当接させて実現するものである。
【実施例】
【００１１】
図１〜図７は、この発明の実施例を示すものである。
図１に示すように、ハンドル形電動車いす（以下「車両」という）１は、車両前後方向に延びる左右の車体フレーム２と、この車体フレーム２の前端に支持される左右の前輪３と、車体フレーム２の後端に支持された駆動輪としての左右の後輪４と、フロア５と、着座シート６と、ハンドルユニット７と、前部カバー８と、フロントバスケット９と、バッテリ１０とを備える。車体フレーム２には、支持フレーム１１に支持したリヤ持上用取手１２が連結している。
着座シート６は、リヤ持上用取手１２上のシートクッション１３と、このシートクッション１３に連結したシートバック１４（背もたれ）と、このシートバック１４に取り付けた左右のアームレスト１５とを備える。
ハンドルユニット７は、ハンドル本体１６と、ハンドル本体１６に取り付けられたスイッチボックス１７と、ハンドル本体１６に取り付けられたバックミラー１８とを有している。
バッテリ１０は、着座シート６の下方で、車体フレーム２上のバッテリ取付枠１９に取り付けられている。
前部カバー８の内部には、左右の前輪３を操舵するために車体フレーム２に支持したステアリングシャフト２０が配設されている。このステアリングシャフト２０の上端には、ハンドルユニット７のハンドル本体１６が連結している。
【００１２】
図２、図３に示すように、車両１は、駆動装置（リダクションアッシー）２１を備える。
駆動装置２１は、駆動源としての駆動モータ２２と、デファレンシャル装置２３と、左右の車軸（アクスルシャフト）２４とを備え、駆動モータ２２の回転動力を左右の後輪４に伝達する。
図３−ａに示すように、デファレンシャル装置２３は、デファレンシャルギア２５と、このデファレンシャルギア２５を内部に収容するギアケース２６とを備える。
デファレンシャルギア２５は、駆動モータ２２の回転動力が伝達されるリングギア２７と、このリングギア２７に回転可能に支持される中間ピニオン２８と、この中間ピニオン２８に噛み合うサイドギア２９とを含みむものである。このデファレンシャルギア２５において、中間ピニオン２８は、デフケース３０に支持されたデフピン３１に取り付けられている。
図３−ａに示すように、例えば、右側の車軸２４は、車両左右方向で水平方向に延びて、軸方向の一端部２４Ａがデファレンシャルギア２５のサイドギア２９に嵌合されている。車軸２４の軸方向の他の端部２４Ｂは、軸受３２に軸支され、後輪４のホイール３３に連結している。
ギアケース２６には、車軸ケース３４の一端が取り付けられる。この車軸ケース３４は、車両左右方向で水平方向に延びて、内部に車軸２４を収容するとともに、車軸２４を軸支する軸受３２を支持している。
図２、図３に示すように、左右の車軸ケース３４には、それぞれトレーリングリンク３５の一端が取り付けられている。このトレーリングリンク３５の他端は、図１に示すように、ブラケット３６を介して車体フレーム２に連結されている。
【００１３】
図５に示すように、車軸２４は、径方向に突出する略円錐形状の鍔部３７を備えるとともに、一端部２４Ａ側の鍔部３７の外周面で径方向に突出する一対のストッパ部３８を備える。この一対のストッパ部３８は、図７に示すように、車軸２４の中心Ｏを通って径方向に延びる中心線Ｃ上で鍔部３７の外周面に突出して形成されている
図３−ａに示すように、ギアケース２６は、車軸２４の鍔部３７・ストッパ部３８を収容する凹状の収容部３９を備える。
図６に示すように、車軸ケース３４は、車軸２４の一端部（ギアケース２６側の端部）２４Ａに車軸２４のストッパ部３８に当接して車軸２４の回転方向及び車軸２４の外側方向への変位を規制する一対の溝部４０を備える。この一対の溝部４０は、車軸２４のストッパ部３８に対応する位置で、車軸ケース３４のギアケース２６側の端部に形成されている。
この場合、図４−ａに示すように、車軸２４の一対のストッパ部３８の外径Ｄ１は、車軸ケース３４の内径Ｄ２よりも大きく設定されている（Ｄ１＞Ｄ２）。そして、通常組付状態では、車軸２４のストッパ部３８と車軸ケース３４の端面との間では隙間Ｌが形成され、それぞれが接触することなく、車軸２４が回転可能である。
【００１４】
このような構造において、図４−ｂに示すように、車軸２４を支持する軸受３２が損傷して車軸２４が軸線方向Ｆに移動した場合に、車軸２４のストッパ部３８が車軸ケース３４の溝部４０に当接して機械的に噛み合うことにより、車軸２４がロックされて車軸２４の回転が止まり、車両１が停止することで、運転者が高齢者等でもその異常を知ることができる。また、車軸２４のストッパ部３８が車軸２４の軸方向外側へ移動しても、車軸２４が車軸ケース３４と干渉することから、車軸２４の移動を規制して、車軸２４が脱落することを防止するとともに、的確に車両１を停止させることができる。更に、このような構造では、追加部品が必要なく、既存の車軸２４及び車軸ケース３４の形状変更のみであるため、部品点数や組付作業の工数を増やすことなく、生産性の維持が可能である。また、たとえ、車両１の急激な停止でも、衝撃を無くして後輪４をロックして滑らすだけである。
【００１５】
また、この実施例では、上記の車軸２４のストッパ部３８・車軸ケース３４の溝部４０の構造を左側の車軸２４にも適用することができる。つまり、右側の車軸２４と左側の車軸２４とではそれぞれストッパ部３８を設けるとともに、右側の車軸ケース３４と左側の車軸ケース３４とではそれぞれ溝部４０を設ける。
このような構造により、例えば、左右のいずれか一方の車軸２４だけでストッパ部３８が溝部４０に嵌合した場合に、この一方の車軸２４の回転がロックされて一方の後輪４の回転が停止するが、左右のいずれか他方の車軸２４のストッパ部３８が溝部４０に嵌合していないことから、その他方の車軸２４が回転してその他方の後輪４が回転する。この状態では、回転が停止した側の一方の後輪４が滑るため、運転者は、異常を認識することができる。
また、右側の車軸２４のストッパ部３８が溝部４０に嵌合するとともに、左側の車軸２４のストッパ部３８も溝部４０に嵌合するした場合には、左右の車軸２４のがロックされて左右の後輪４の回転が停止し、車両１が停止することから、運転者は、異常を認識することができる。
【００１６】
車軸ケース３４は、図６に示すように、車軸２４を覆う筒状部４１と、ギアケース２６に取り付けられる取付フランジ部４２とを備える。この取付フランジ部４２は、図３−ａ、図３−ｂに示すように、筒状部４１を挿着するための挿着孔４２Ａを備え、複数（３本）の取付ボルト４３によってギアケース２６に接合して取り付けられる。このため、取付フランジ部４２には、取付ボルト４３を挿通するためのボルト孔４４が形成されている（図７参照）。
また、車軸ケース３４において、筒状部４１のギアケース２６側の端部４１Ａには、図３−ｂに示すように、少なくとも―つの溝部４０が水平方向に形成されている。この実施例では、図６に示すように、筒状部４１のギアケース側端部４１Ａには、２つの溝部４０が形成されている。
このような構造により、車軸２４が車体外側に抜けると、車軸２４が上下方向へ傾くが、溝部４０を水平方向に形成した場合には、車軸２４の傾きの影響なく、ストッパ部３８を溝部４０に当接させることができる。
【００１７】
車軸ケース３４の筒状部４１のギアケース２６側の端部４１Ａは、図３−ｂ、図４−ａ、図６に示すように、車軸２４の軸方向で取付フランジ４２の面４２Ｔよりもギアケース２６側に距離Ｌだけ突出している。
このように、筒状部４１のギアケース側端部４１Ａをギアケース２６側に距離Ｌだけ突出させることで、ストッパ部３８と溝部４０との距離が近づき、ストッパ部３８が溝部４０に嵌り易くなる。
【００１８】
取付フランジ部４２は、図３−ｂに示すように、挿着孔４２Ａにおいて、筒状部４１に形成された溝部４０に対応する位置で、ギアケース２６側に拡がるガイド形状のガイド傾斜面４５を備える。
このように、取付フランジ部４２にストッパ部３８のガイド形状となるようなガイド傾斜面４５を形成することで、さらにストッパ部３８が溝部４０に嵌り易くなる。
【産業上の利用可能性】
【００１９】
この発明に係る構造を、電動二輪車等の他の車両にも適用可能である。
【符号の説明】
【００２０】
１  車両
２  車体フレーム
３  前輪
４  後輪
５  フロア
６  着座シート
７  ハンドルユニット
８  前部カバー
９  フロントバスケット
１０  バッテリ
２１  駆動装置
２２  駆動モータ
２３  デファレンシャル装置
２４  車軸
２４Ａ  車軸の一端部
２４Ｂ  車軸の他端部
２５  デファレンシャルギア
２６  ギアケース
２７  リングギア
２８  中間ピニオン
２９  サイドギア
３２  軸受
３４  車軸ケース
３７  車軸の鍔部
３８  車軸のストッパ部
３９  ギアケースの収容部
４０  車軸ケースの溝部
４１  車軸ケースの筒状部
４２  車軸ケースの取付フランジ部
４５  取付フランジ部のガイド傾斜面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図３−ａ】
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【図３−ｂ】
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【図４−ａ】
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【図４−ｂ】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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