(57)【要約】【課題】ベルト等を用いた動力伝達装置においてベルト等の張力を簡単に調節できるようにする。【解決手段】動力伝達装置は、モータ１１の軸（駆動軸）３８と、後輪ＲＷに連結される従動軸５６と、モータ軸３８および従動軸５６間に掛け渡されてモータ１１の動力を後輪ＲＷに伝達するベルト１３とからなる。モータ１１はモータ部ケース２６に対して片持ち支持され、かつ、モータ軸１１および従動軸５６間の距離を変化させることができるように、変位自在に支持される。モータ部ケース２６には、送りねじ４２をダブルナット４４とともに設け、この送りねじ４２とダブルナット４４の調節によってモータ１１をモータ部ケース２６に対して変位させ、ベルト１３の張力を調節できるようにする。【選択図】     図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
原動機と、該原動機で駆動される駆動軸と、車両の車輪に連結される従動軸と、前記駆動軸および従動軸間に掛け渡されて前記原動機の動力を従動軸に伝達するベルトおよびチェーンのいずれか一方である動力伝達部材とからなる車両用動力伝達装置において、
少なくとも前記駆動軸、前記従動軸、および前記動力伝達部材を収容するケース部材を備え、
前記駆動軸および従動軸間の距離を変化させることができるように、前記原動機を前記ケース部材に対して変位自在に支持させたことを特徴とする車両用動力伝達装置。
【請求項２】
前記原動機が、前記ケース部材に対して摺動自在に片持ち支持されていることを特徴とする請求項１記載の車両用動力伝達装置。
【請求項３】
前記原動機がハウジングを備え、該ハウジングの、前記駆動軸に直交する一端面の上部および下部で前記ケース部材に摺動自在に連結されていることを特徴とする請求項２記載の車両用動力伝達装置。
【請求項４】
前記原動機を変位させるための送りねじを有する原動機位置調節手段を備えるとともに、
前記ケース部材が少なくとも前記原動機の周囲に張り出していて、
前記原動機位置調節手段が前記ケース部材に取り付けられていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の車両用動力伝達装置。
【請求項５】
前記送りねじが、その一端が前記ケース部材を貫通していて、他端が前記ハウジングの前記上部および前記下部の中間部に指向して該ハウジングに結合されていることを特徴とする請求項４記載の車両用動力伝達装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用動力伝達装置に関し、特に、ベルトもしくはチェーンを使用して原動機の出力を車輪に伝達する車両用動力伝達装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電動モータで駆動される電動車両が使用されるようになってきた。例えば、実用新案登録第２５４４９２２号公報には、Ｖベルト式変速装置を用いてモータの動力を後輪に伝達するように構成した電動車両が開示されている。
【特許文献１】実用新案登録第２５４４９２２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記電動車両では、無段変速機構を採用するために、動力伝達装置にＶベルトを使用している。しかし、このような変速装置は低回転域で出力が低いエンジンの特性に鑑みて使用されているのであって、低回転域から高出力を得ることができるモータを使用する電動車両では、動力の伝達効率を低下させる変速装置を用いなくてもよい場合がある。
【０００４】
したがって、変速装置を用いないでベルトやチェーンを用いてモータの動力を車輪に直接伝達することが考えられる。しかし、このベルトやチェーンの伸びを吸収する部分がないので、ベルトやチェーンの途中にベルトテンショナやチェーンテンショナ等の張力調節機構を別途設けなければならない。また、これら張力調節機構を備えるとなると、構造の複雑化を招くとともに、装置の大型化も招くことになる。
【０００５】
本発明の目的は、動力の伝達効率を低下させず、簡単な構成でベルトやチェーンの伸びを吸収することができる車両用動力伝達装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明は、原動機と、該原動機で駆動される駆動軸と、車両の車輪に連結される従動軸と、前記駆動軸および従動軸間に掛け渡されて前記原動機の動力を従動軸に伝達するベルトおよびチェーンのいずれか一方である動力伝達部材とからなる車両用動力伝達装置において、少なくとも前記駆動軸、前記従動軸、および前記動力伝達部材を収容するケース部材を備え、前記駆動軸および従動軸間の距離を変化させることができるように、前記原動機を前記ケース部材に対して変位自在に支持させた点に第１の特徴がある。
【０００７】
また、本発明は、前記原動機が、前記ケース部材に対して摺動自在に片持ち支持されている点に第２の特徴がある。
【０００８】
また、本発明は、前記原動機がハウジングを備え、該ハウジングの、前記駆動軸に直交する一端面の上部および下部で前記ケース部材に摺動自在に連結されている点に第３の特徴がある。
【０００９】
また、本発明は、前記原動機を変位させるための送りねじを有する原動機位置調節手段を備えるとともに、前記ケース部材が少なくとも前記原動機の周囲に張り出していて、前記原動機位置調節手段が前記ケース部材に取り付けられている点に第４の特徴がある。
【００１０】
また、本発明は、前記送りねじが、その一端が前記ケース部材を貫通していて、他端が前記ハウジングの前記上部および前記下部の中間部に指向して該ハウジングに結合されている点に第５の特徴がある。
【発明の効果】
【００１１】
第１〜第５の特徴によれば、動力伝達部材であるチェーンやベルトの伸びを、原動機を変位させることによって、つまり駆動軸と従動軸との距離を変化させることによって調節することができる。原動機をケース部材に対して変位自在に構成するだけであるので、チェーンテンショナやベルトテンショナ等を動力伝達部材の中間部に配設するのと異なり部品点数を少なくできるし、動力伝達部材周辺が簡素になるので動力伝達装置を小型できる。
【００１２】
第２の特徴によれば、原動機がケース部材に片持ち支持するようにしているので、ケース部材に対する原動機の組み付け・分解が容易である。
【００１３】
第３の特徴によれば、原動機がそのハウジングの端面の上下方向両側で支持されているので、安定した摺動動作が可能である。
【００１４】
第４、第５の特徴によれば、送りねじを回して精度の高い調節をすることができる。特に、第５の特徴によればケース部材が原動機を覆うように構成したときにも、該ケース部材の外側から送りねじの回動が可能であり、操作性が良い。また、ケース部材に対するハウジングの連結部中間に送りねじが作用するので、送りねじに対する偏った反力が作用しないので、ねじ送りがスムーズである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、図面を参照して本発明を詳細に説明する。図１は、本発明の一実施形態にかかる動力伝達装置を含む電動自動二輪車の側面図であり、図２は車体フレームの平面図である。自動二輪車１は、車体フレーム２と車体フレーム２に支持されて該車体フレーム２を覆うカウル３とを備える。図１では、車体フレーム２等の構造の理解を容易にするため、カウル３は透視的にかつ概略の輪郭のみを示す。車体フレーム２は、車両前部にやや後傾して配置されるヘッドパイプ２１と、ヘッドパイプ２１に前端を溶接されて下後方に延びる上部フレーム２２と、上部フレーム２２より下方においてヘッドパイプ２１に前端を溶接されて後方に延びる下部フレーム２３と、上部フレーム２２に先端が接合されると同時に、中間部に下部フレーム２３の後端が接合されて、かつ上後方に延びる後部フレーム２４とからなる。
【００１６】
互いに接合された上部フレーム２２と後部フレーム２４とは側面視Ｖ字形状をなし、下部フレーム２３は後下がり部と後上がり部とを含む側面視Ｕ字形状をなしている。すなわち、車体フレーム全体として、車体前後方向両端部が高位置で、車体前後方向のほぼ中央部が低位置である形状（「略Ｕ字形状」という）をなしている。
【００１７】
一方、図２から理解できるように、上部フレーム２２および下部フレーム２３は、ヘッドパイプ２１から車両の左右方向に分岐して後方に伸びている。つまり、上記各フレーム２２，２３，２４は車両に対して左右一対設けられている。これら左右一対の各フレーム２２，２３，２４で囲まれた空間には自動二輪車１の駆動部および制御部に電力を供給するためのバッテリ４Ａ，４Ｂ，４Ｃが収容される。バッテリ４Ａ〜４Ｃは、車体の前後方向に並べられ、側面視では階段状に配置される。バッテリ４Ａを車体最前部に位置させ、後部に向かってバッテリ４Ｂ，４Ｃの順で位置が高くなるように配置させる。すなわち、バッテリ４Ａ，４Ｂ，４Ｃは略Ｕ字形状に形成される車体フレーム２の後部分（後部フレーム２４）に沿って配置される。バッテリ４Ａは、ヘッドパイプ２１近傍つまり車体前部で狭くなる車体フレーム２の形状に適合してこの車体フレーム２内側に収容できるように、バッテリ４Ｂ，４Ｃと比べて幅が狭く設定される。下部フレーム２３および後部フレーム２４には、それぞれバッテリ４Ａ並びに４Ｂおよび４Ｃを保持するためのクロスメンバもしくは受け皿（図示しない）を設け、バッテリ４Ａ，４Ｂ，４Ｃはこれらクロスメンバもしくは受け皿上に載置される。
【００１８】
後部フレーム２４の上方には、バッテリ４Ｂ，４Ｃを覆うように乗員シート５が設けられる。乗員シート５は運転者席とその後部に続く同乗者席とからなる。そして、乗員シート５は矢印６の方向に開閉自在となるように、その前端部でヒンジ構造によって車体に軸支される。
【００１９】
ヘッドパイプ２１にはステアリングシャフト７が挿通され、ステアリングシャフト７の上端にはハンドル８が、下端にはフロントフォーク９がそれぞれ結合される。フロントフォーク９は前輪ＦＷを支持する。
【００２０】
自動二輪車１の駆動装置としてのパワーユニット１０が、下部フレーム２３および後部フレーム２４に連結される軸１８ａ，１８ｂによって懸架される。パワーユニット１０は前部に電動モータ１１を備え、後部に減速機１２を備える。図示されていない減速機１２の出力軸は、後輪ＲＷに連結される。モータ１１の軸と減速機１２の入力軸とはベルト１３によって動力伝達可能に連結されている。パワーユニット１０の前部のモータ１１の下方にはモータ１１を駆動するためのドライバ回路１４とコンデンサ１５とからなる駆動部が収容される。パワーユニット１０の後部と後部フレーム２４との間には緩衝装置を有するリヤサスペンション装置１６が設けられる。同様のリヤサスペンション装置は車体右側にも設けられる。
【００２１】
パワーユニット１０の前方において、左右一対の下部フレーム２３の間には、モータ１１に電力を供給する前記駆動部のコントローラ（制御部）１７が設けられる。
【００２２】
上記構成において、バッテリ４Ａ〜４Ｃから供給される電力によってモータ１１が駆動され、モータ１１による動力は減速機１２で減速されて後輪ＲＷに伝達される。
【００２３】
充電等のためにバッテリ４Ａ，４Ｂ，４Ｃを自動二輪車１から取り外す場合、乗員シート５を開いてバッテリ４Ｂ，４Ｃの上方を開放し、この開放部を通じてバッテリ４Ａ〜４Ｃを取り出す。まず、最初にバッテリ４Ｂおよび４Ｃのいずれか一方を上に持ち上げて取り出す。次に、バッテリ４Ｂおよび４Ｃの他方を同様に取り出す。続いて、バッテリ４Ｂ，４Ｃを取り出すことによって空間ができるので、この空間を通じてバッテリ４Ａを後方に引きながら、上に持ち上げて取り出すことができる。なお、最も前方に配置されるバッテリ４Ａは、乗員シート５とヘッドパイプ２１との間でカウルの上部に設けることができる扉１９を通して取り外すようにしてもよい。
【００２４】
図３は左側カバーを取り外したパワーユニットの前部分を示す図、図４は同後部分を示す図である。また、図５はパワーユニットの前部分の平面断面、図６は同後部分の平面断面図である。さらに、図７はパワーユニットの前部分の要部断面図（車体前方から見た図）である。
【００２５】
図３，図５および図７を参照して、パワーユニット１０の前部分を説明する。パワーユニット１０の前部分には、モータ１１およびモータの駆動部が設けられる。モータ１１および駆動部４６を収容するケース（以下、「モータ部ケース」という）２６には、スイングユニット５０のケース（以下、「スイングユニットケース」という）５１が回動自在に連結される。すなわち、このパワーユニット１０では、モータ部ケース２６とスイングユニットケース５１とが連結されて「ケース部材」を構成する。
【００２６】
モータ部ケース２６は、ケース中間部２７および該ケース中間部の左右にそれぞれ設けられる蓋２８，２９を含む。蓋２８，２９は複数のボルト３０で中間部２７に結合される。蓋２８，２９の上部には車体フレーム２にモータ部ケース２６を結合する際に前記軸１８ａ、１８ｂをそれぞれ通すために使用される孔が形成されたボス３１，３２を有する。また、下部には自動二輪車１を自立させるために使用されるスタンド（図示せず）を支持するボルトを受け入れるためのボルト孔３３，３４が左右にそれぞれ形成される。
【００２７】
モータ部ケース２６は上下二つの区画を有していて、上の区画にはモータ１１が収容される。モータ１１はハウジング３５およびステータ３６、並びにステータ３６と同軸に配置されたロータ３７およびモータ軸３８を含む。ハウジング３５は、蓋２８に植立されて支持される４本の植え込みボルト３９がそれぞれ貫通できるように形成された、車両の前後方向に長い孔４０を有し、これらの長孔４０に前記ボルト３９を通してハウジング３５を蓋２８に係合させる。長孔４０を通してハウジング３５側に突出された植え込みボルト３９にナット４１を螺着してハウジング３５を蓋２８に固定する。ナット４１を緩めると長孔４０で植え込みボルトが長孔４０内で長孔４０の長手方向に案内されて、ハウジング３５は該長手方向に変位自在となる。
【００２８】
図３において、モータ１１のハウジング３５には、ベルト張力調整用のボルト（以下、「テンションボルト」という）４２が、車両前方に向かって植立されている。このテンションボルト４２はモータ部ケース２６の前部壁４３を貫通していて、つまりモータ部ケース２６から外に突き出していて、その突き出した部分にダブルナット４４が螺着されている。テンションボルト４２は、該テンションボルト４２の進退による調節力が効率よくモータ１１に作用できるように、４本のスタッドボルト３９のうち、上部のものと下部のものとの中間部、つまりモータ１１のほぼ中心に指向するように配置が設定される。
【００２９】
前記モータ部ケース２６の蓋２８にハウジング３５を固定しているナット４１を緩めた状態で、ダブルナット４４の一方（端部側）を緩めてダブルナット４４の他方をテンションボルト４２に対して回動させるとテンションボルト４２はダブルナット４４の回動に応じて螺送される。その結果、ハウジング３５はダブルナット４４の回動方向に応じ、モータ部ケース２６に対して車両の前後方向に変位する。つまり、ダブルナット４４の回動によってモータ軸３８と減速機１２の入力軸（後述）との距離を変化させて、ベルト１３の張力を調節することができる。テンションボルト４２とダブルナット４４の作用によるハウジング３５の移動限界は二点鎖線３５ａ，３５ｂで示す。蓋２９にはモータ１１をモータ部ケース２６に対して着脱するのに使用される開口２９ａが形成される。さらに、この開口２９ａを含めてモータ部ケース２６全体を車体の右側からカバーする部材４５が設けられる。
【００３０】
モータ部ケース２６の下の区画には、ドライバ回路１４およびコンデンサ１５を含む駆動部４６が設けられる。駆動部４６はモータ１１のほぼ真下に配置される。特に、ドライバ回路１４はモータ部ケース２６の底部内面に配置させる。ドライバ回路１４は、例えばＦＥＴ等の半導体素子（スイッチング素子）を含み、制御部１７からの指示によりＰＷＭ信号を出力することによってモータ１１の制御を行う。この半導体素子４７の冷却効果を上げるためにヒートシンク４８が設けられる。モータ部ケース２６をアルミニューム合金等、熱伝導性の良好な材料で作成するとともに、図３に示すように、ヒートシンク４８がモータ部ケース２６の底部内面に密着するようにドライバ回路１４を設置する。これによって、ヒートシンク４８は半導体素子４７等から伝導された熱を、モータ部ケース２６を通じて外部に放散することができる。また、モータ部ケース２６はパワーユニット１０の前部に設けられていて、自動二輪車１の走行中は走行風を受けやすい位置に設けてあるので、モータ１１や駆動部４６の放熱は一層良好である。
【００３１】
モータ１１と駆動部４６とを収容するモータ部ケース２６は上下方向に分割するようにしてもよい。つまり、駆動部４６を収容する区画を、モータ１１を収容する上方の区画に対して着脱自在な一つの独立したブロックとすることができる。例えば、図３の矢印Ａ−Ａで示す線より下部を駆動部ブロックとして分割する。これによって、駆動部ブロックのみをモータ部ケース２６から取り外して駆動部４６を外部に露出させることができる。
【００３２】
また、駆動部４６はモータ１１の下方に配置したが、たとえば、モータ１１の上方にモータ部ケース２６を張り出させて、その張り出し部分に駆動部４６を配置しても良い。駆動部４６がモータ１１から車幅方向に張り出さないように、平面視でモータ１１と駆動部４６とを重ねて配置してあれば、パワーユニット１０の幅が拡大するのを回避することができる。
【００３３】
スイングユニットケース５１は、図５に示すようにモータ軸３８と同軸上に設けられる軸受５２，５３を介してモータ部ケース２６に支持されている。スイングユニット５１に収容されるベルト伝動装置は、駆動側プーリ５４および後述の従動側プーリ７３（図４、図６参照）、ならびにこれらプーリ間に掛け渡された「動力伝達部材」としてのベルト１３を備え、駆動プーリ５４はモータ軸３８に固着される。
【００３４】
図４および図６を参照してパワーユニット１０の後部を説明する。パワーユニット１０の後部に設けられる減速機１２の要部は、スイングユニットケース５１と該スイングユニットケース５１の蓋５５とで囲まれた空間に組み込まれた歯車装置である。減速機１２の入力軸５６は、軸受５７，５８で支持され、この入力軸５６に結合された歯車５９は中間軸６０に結合された中間大歯車６１に噛み合う。中間軸６０に結合された小歯車６２は、軸受６３，６４でスイングユニットケース５１と蓋５５とに支持された出力軸６５の歯車６６と噛み合う。さらに出力軸６５には、後輪ＲＷのハブ６７が結合される。
【００３５】
一方、前記入力軸５６の、蓋５５から突き出した部分５６ａには、遠心クラッチ６８の外部材（クラッチアウタ）６９が結合されるとともに、軸受７０，７１を介して内部材（クラッチシュー７２ａやスプリング７２ｂを含む）７２と、従動側プーリ７３とが回動自在に設けられる。
【００３６】
前記伝達装置ケース５１には、左側カバー７４が被せられ、さらにその上から外カバー７６が被せられる。また、図４に示すように、減速機１２の歯車６５の外周に対向して、歯車６５の回転を検出する速度センサ７７が設けられる。さらに、スイングユニットケース５１の後端には前記リヤサスペンション装置１６の下端を支持するためのボス７８が形成される。
【００３７】
上記スイングユニット５０では、駆動側プーリ５４がモータ１１によって回動させられると、ベルト１３によって従動側プーリ７３に動力が伝達される。そして、回転数が所定回転数に到達するとクラッチシュー７２ａがスプリング７２ｂに打ち勝って拡がり、クラッチアウタ６８に結合する。こうしてクラッチがつながると、入力軸５６が回転する。入力軸５６の回転は減速機１２の各歯車で減速されて出力軸６４に伝達され、後輪ＲＷが回転する。
【００３８】
本実施形態では、モータ部ケース２６に対してスイングユニットケース５１を揺動自在に連結した分割されたケース部材として、モータ部ケース２６に対してモータ１１を変位自在にしたが、ケース部材はこのような分割型ではなく、一体型として、そのケース部材に対してモータ１１を変位自在としても良い。また、動力伝達装置の用途によってはモータ１１を取り囲むモータ部ケース２６は必ずしもなくてもよい。少なくともモータ軸３８（駆動軸）、入力軸５６（従動軸）、およびベルト１３（動力伝達部材）を収容するケース部材に対してモータ１１を変位させて駆動軸および従動軸間の距離を調節できるようにしてあればよい。そして、そのケース部材にモータ１１変位させる送りねじ機構が設けられていればよい。
【００３９】
なお、本発明は電動自動二輪車のモータ動力を駆動車輪に伝達するものに限らない。つまり原動機はモータに限らず内燃機関であってもよいし、自動二輪車用の原動機にも限定されない。また、動力伝達部材はベルトに限らずチェーンであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の一実施形態にかかる動力伝達装置を含む電動自動二輪車の側面図である。
【図２】電動自動二輪車の車体フレームの平面図である。
【図３】左側カバーを取り外したパワーユニットの前部分を示す図である。
【図４】左側カバーを取り外したパワーユニットの後部分を示す図である。
【図５】パワーユニットの前部分の平面断面である。
【図６】パワーユニットの後部分の平面断面図である。
【図７】パワーユニットのモータ部の断面図（車体前方から見た図）である。
【符号の説明】
【００４１】
１…自動二輪車、２…車体フレーム、  ５…乗員シート、  １０…パワーユニット、  １１…モータ、  １２…減速機、  １３…ベルト、  １４…ドライバ回路、  ２６…モータ部ケース、  ３５…ハウジング、  ３８…モータ軸、  ３９…植え込みボルト、  ４３…モータ部ケースの前部壁、  ４４…ダブルナット、  ５０…スイングユニット、  ５１…スイングユニットケース
【図１】
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【図２】
2005201357.tif 000004
【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】
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