JP3244943U - 駆動ユニット、無段変速機、及び自動三輪車 - Google Patents

Abstract

【課題】無段変速機内の各装置を冷却する。【解決手段】駆動ユニットは、駆動源、ドライブシャフト、及び無段変速機を備える。無段変速機は、駆動源とドライブシャフトの間でトルクを伝達するように構成される。無段変速機は、駆動プーリ装置、従動プーリ装置、伝達部材、及びプーリケースを有する。駆動プーリ装置は、駆動源と接続する。伝達部材は、駆動プーリ装置と従動プーリ装置との間でトルクを伝達するように構成される。プーリケースは、駆動プーリ装置、従動プーリ装置、及び伝達部材を収容する。プーリケースは、前部に配置される排気口と、後部に配置される吸気口と、を有する。排気口は、プーリケースの外側面に沿う方向に開口する。【選択図】図３

Description

本考案は、駆動ユニット、無段変速機、及び自動三輪車に関するものである。

自動二輪車又は自動三輪車は、内燃機関、ドライブシャフト、及び無段変速機を有している。例えば特許文献１に開示された自動二輪車が有する駆動ユニットは、内燃機関、無段変速機、減速ギア列、及びチェーン式伝動手段を有している。無段変速機は、プーリケースを有している。無段変速機のプーリケースは、駆動プーリ装置、従動プーリ装置、及びベルトを収容している。

特開２００４－２１８７３１号公報

上述した駆動ユニットの無段変速機内に収容された各装置を冷却することが好ましい。そこで、本考案の課題は、無段変速機内の各装置を冷却することのできる駆動ユニットを提供することにある。

第１態様に係る駆動ユニットは、自動二輪車又は自動三輪車である車両に搭載されるように構成されている。駆動ユニットは、駆動源、ドライブシャフト、及び無段変速機を備える。無段変速機は、駆動源とドライブシャフトの間でトルクを伝達するように構成される。無段変速機は、駆動プーリ装置、従動プーリ装置、伝達部材、及びプーリケースを有する。駆動プーリ装置は、駆動源と接続する。伝達部材は、駆動プーリ装置と従動プーリ装置との間でトルクを伝達するように構成される。プーリケースは、駆動プーリ装置、従動プーリ装置、及び伝達部材を収容する。プーリケースは、前部に配置される排気口と、後部に配置される吸気口と、を有する。排気口は、プーリケースの外側面に沿う方向に開口する。

上述したように、上記駆動ユニットでは、排気口がプーリケースの前部においてプーリケースの外側面に沿う方向に開口している。このため、車両の走行時にプーリケースの周囲に気流が発生すると、その気流によって排気口からより多くの空気が排出される。この結果、吸気口から吸気する空気の量も多くなり、ひいては、無段変速機内の各装置をより効果的に冷却することができる。

第２態様に係る駆動ユニットは、第１態様に係る駆動ユニットにおいて、次のように構成される。排気口は、上方又は下方に開口している。

第３態様に係る駆動ユニットは、第１又は第２態様に係る駆動ユニットにおいて、次のように構成される。プーリケースは、排気流路を有する。排気流路は、プーリケースの内部空間と排気口とを繋ぐ。排気流路は、隔壁を挟んで折り返されている。この構成によれば、排気流路がいわゆるラビリンス構造となっているため、排気流路を介してプーリケース内に水などが侵入することを抑制できる。

第４態様に係る駆動ユニットは、第３態様に係る駆動ユニットにおいて、次のように構成される。排気口は、上方に開口している。排気流路は、第１排気流路、第２排気流路、及び折り返し部を有している。第１排気流路は、プーリケースの内部空間から下方に延びる。第２排気流路は、排気口に向かって上方に延びる。折り返し部は、第１排気流路と第２排気流路との間に配置される。プーリケースは、折り返し部に形成される水抜き孔を有する。

第５態様に係る駆動ユニットは、第１から第４態様のいずれかに係る駆動ユニットにおいて、次のように構成される。従動プーリ装置は、駆動プーリ装置に対して前方に配置される。

第６態様に係る駆動ユニットは、第１から第５態様のいずれかに係る駆動ユニットにおいて、次のように構成される。駆動源は、電気モータである。

第７態様に係る駆動ユニットは、第１から第６態様のいずれかに係る駆動ユニットにおいて、次のように構成される。駆動源は、無段変速機の後部に取り付けられる。

第８態様に係る無段変速機は、駆動源と駆動輪との間でトルクを伝達するように構成される。無段変速機は、駆動プーリ装置、従動プーリ装置、伝達部材、及びプーリケースを備える。駆動プーリ装置は、駆動源と接続するように構成されている。伝達部材は、駆動プーリ装置と従動プーリ装置との間でトルクを伝達するように構成される。プーリケースは、駆動プーリ装置、従動プーリ装置、及び伝達部材を収容する。プーリケースは、前部に配置される排気口と、後部に配置される吸気口と、を有する。排気口は、プーリケースの外側面に沿う方向に開口する。

第９態様に係る自動三輪車は、駆動輪と、第１から第７態様のいずれかに係る駆動ユニットとを備える。駆動ユニットは、駆動輪を駆動するように構成されている。

本考案によれば、無段変速機内の各装置を冷却することができる。

駆動ユニットが搭載された自動三輪車の側面図。 駆動ユニットの側面図。 駆動ユニットの平面図。 図２のＩＶ－ＩＶ線断面図。 プーリケースのカバー部の斜視図。 プーリケースのカバー部の側面図。 変形例に係るプーリケースのカバー部の側面図。

以下、本実施形態に係る駆動ユニット１００及び自動三輪車１０１について図面を参照しつつ説明する。図１は駆動ユニット１００が搭載された自動三輪車１０１を示す側面図である。図１に示すように、自動三輪車１０１は、駆動ユニット１００と、一対の駆動輪１０２とを有している。駆動ユニット１００は、各駆動輪１０２を駆動するように構成されている。なお、本実施形態では、各駆動輪１０２は、後輪である。

図２は、駆動ユニット１００の側面図であり、図３は駆動ユニット１００の平面図である。図２及び図３に示すように、駆動ユニット１００は、電気モータ２、無段変速機３、減速機４、デファレンシャルギア５、及び一対のドライブシャフト６を備えている。駆動ユニット１００は、自動三輪車に搭載されている。

＜電気モータ＞
電気モータ２は、無段変速機３の後部に取り付けられている。電気モータ２は、各ドライブシャフト６に対して後方に配置されている。また、電気モータ２は、デファレンシャルギア５に対して後方に配置されている。電気モータ２は、各ドライブシャフト６に対して上方に配置されている。電気モータ２は、駆動ユニット１００の駆動源として機能する。電気モータ２は、例えば、交流同期モータである。なお、駆動ユニット１００は、駆動源として電気モータ２のみを有している。すなわち、駆動ユニット１００は、駆動源としての内燃機関を有していない。本実施形態では駆動ユニット１００は内燃機関を有していないが、発電のために使用される内燃機関を有していてもよい。

図４に示すように、電気モータ２は、モータケース２１、ステータ２２、ロータ２３、及び第１出力シャフト２４を有している。本実施形態における電気モータ２は、いわゆるインナーロータ型のモータである。電気モータ２は、電気モータ２の回転速度を制御するためのインバータ（図示省略）を有している。

モータケース２１は、プーリケース３４の後部に固定されており、回転不能である。このモータケース２１内に、ステータ２２及びロータ２３が収容されている。

ステータ２２は、モータケース２１の内周面に固定されている。ステータ２２は回転不能である。ロータ２３は、回転可能に配置されている。ロータ２３は、ステータ２２の内側に配置される。ステータ２２は、ロータ２３と間隔をあけて配置されている。

第１出力シャフト２４は、ロータ２３と一体的に回転する。第１出力シャフト２４は、無段変速機３に向かって延びている。第１出力シャフト２４は、複数のベアリングによって回転可能に支持されている。

＜無段変速機＞
図２及び図３に示すように、無段変速機３は、電気モータ２と各ドライブシャフト６との間でトルクを伝達するように構成されている。詳細には、無段変速機３は、電気モータ２と減速機４との間でトルクを伝達するように構成されている。無段変速機３は、各ドライブシャフト６に対して上方に配置されている。

図４に示すように、無段変速機３は、駆動プーリ装置３１、従動プーリ装置３２、ベルト３３（伝達部材の一例）、及びプーリケース３４を有している。

駆動プーリ装置３１は、電気モータ２と接続されている。すなわち、電気モータ２が出力したトルクが駆動プーリ装置３１に伝達される。駆動プーリ装置３１は、第１固定シーブ３１１、第１可動シーブ３１２、第１固定ボス３１３、及び複数のウエイトローラ３１４を有している。

第１固定シーブ３１１と第１可動シーブ３１２とは互いに対向するように配置されている。第１固定シーブ３１１は駆動プーリ装置３１の軸方向に移動不能である。一方で、第１可動シーブ３１２は、第１固定シーブ３１１に接近及び離間するように駆動プーリ装置３１の軸方向に移動可能である。

第１固定ボス３１３は、第１固定シーブ３１１から電気モータ２に向かって延びている。第１固定ボス３１３は、第１固定シーブ３１１と一体的に回転する。また、第１固定ボス３１３は、第１可動シーブ３１２と一体的に回転する。第１可動シーブ３１２は、第１固定ボス３１３上を駆動プーリ装置３１の軸方向においてスライドする。第１固定ボス３１３は、円筒状である。第１出力シャフト２４は、第１固定ボス３１３内を延びている。第１固定ボス３１３は、第１出力シャフト２４と一体的に回転する。なお、第１固定ボス３１３と第１出力シャフト２４とは、他の部材を介して接続されていてもよい。

複数のウエイトローラ３１４は、第１可動シーブ３１２を第１固定シーブ３１１に向かって押圧するように構成されている。具体的には、電気モータ２が回転して駆動プーリ装置３１が回転すると、ウエイトローラ３１４に遠心力が生じ、ウエイトローラ３１４は駆動プーリ装置３１の径方向外側に移動する。この結果、ウエイトローラ３１４は、第１可動シーブ３１２を第１固定シーブ３１１に向かって押圧する。

ベルト３３は、駆動プーリ装置３１と従動プーリ装置３２とに掛けられている。ベルト３３は、駆動プーリ装置３１と従動プーリ装置３２との間でトルクを伝達する。

従動プーリ装置３２は、第２固定シーブ３２１、第２固定ボス３２２、第２可動シーブ３２３、可動ボス３２４、スプリング３２５、支持部材３２６、ナット３２７、及び第２出力シャフト３２８を有している。

従動プーリ装置３２は、駆動プーリ装置３１に対して、前方に配置されている。従動プーリ装置３２は、駆動プーリ装置３１からトルクが伝達される。すなわち、駆動プーリ装置３１からのトルクが従動プーリ装置３２にベルト３３を介して伝達される。従動プーリ装置３２は、駆動プーリ装置３１と水平方向に沿って配列される。すなわち、ベルト３３は、水平方向に延びている。無段変速機３は、トルクを水平方向に伝達する。詳細には、無段変速機３は、トルクを後方から前方へと伝達する。

第２固定シーブ３２１と第２可動シーブ３２３とは互いに対向するように配置されている。第２固定シーブ３２１は、軸方向に移動不能である。一方で、第２可動シーブ３２３は、第２固定シーブ３２１に接近及び離間するように軸方向に移動可能である。

第２固定ボス３２２は、円筒状であって、第２固定シーブ３２１から軸方向に延びている。第２固定ボス３２２は、第２固定シーブ３２１と一体的に回転する。第２固定ボス３２２の先端部（図４の上端部）の一部は、他の部分よりも外径が小さい。この第２固定ボス３２２の先端部の外周面に、ネジ部が形成されている。このネジ部に、支持部材３２６が取り付けられる。また、支持部材３２６を固定するために、ネジ部にナット３２７が螺合している。スプリング３２５は、この支持部材３２６と第２可動シーブ３２３との間で圧縮した状態で配置されている。スプリング３２５は、第２可動シーブ３２３を第２固定シーブ３２１に向かって付勢している。

第２出力シャフト３２８は、第２固定ボス３２２の内部を、軸方向に延びている。第２出力シャフト３２８は、駆動輪側にトルクを出力するように構成されている。第２出力シャフト３２８は、第２固定ボス３２２と一体的に回転する。詳細には、第２出力シャフト３２８は、第２固定ボス３２２にスプライン嵌合している。

可動ボス３２４は、第２可動シーブ３２３から軸方向に延びている。可動ボス３２４は、第２可動シーブ３２３と一体的に回転する。また、可動ボス３２４は、第２可動シーブ３２３と一体的に軸方向に移動する。

可動ボス３２４は、円筒状である。可動ボス３２４は、第２固定ボス３２２に対して径方向外側に配置されている。すなわち、第２固定ボス３２２は、可動ボス３２４内を延びている。

プーリケース３４は、駆動プーリ装置３１、従動プーリ装置３２、及びベルト３３を収容している。図３に示すように、プーリケース３４は、ベース部３４１と、カバー部３４２とによって構成されている。電気モータ２及び減速機４などは、ベース部３４１に取り付けられている。カバー部３４２は、ベース部３４１に取り付けられている。ベース部３４１及びカバー部３４２によって画定される空間内に、駆動プーリ装置３１、従動プーリ装置３２、及びベルト３３が収容されている。

図５は、カバー部３４２の内側面を示す斜視図である。図５に示すように、プーリケース３４は、排気口３４３と吸気口３４４とを有している。排気口３４３は、プーリケース３４内の空気をプーリケース３４の外部へと排出するための孔である。排気口３４３は、プーリケース３４の前部に形成されている。詳細には、排気口３４３は、プーリケース３４の外側面のうち、前方を向く前面に形成されている。排気口３４３は、プーリケース３４の外側面に沿う方向に開口している。具体的には、排気口３４３は、プーリケース３４の前面に沿って上方に開口している。このため、排気口３４３から排出された空気は、プーリケース３４の前面に沿って流れる。

吸気口３４４は、プーリケース３４内に空気を取り込むための孔である。吸気口３４４は、プーリケース３４の後部に形成されている。詳細には、吸気口３４４は、プーリケース３４の外側面のうち、後方を向く後面に形成されている。吸気口３４４は、後方に開口している。吸気口３４４は、上下方向に延びている。

プーリケース３４は、排気流路３４５を有している。排気流路３４５は、プーリケース３４の内部空間と排気口３４３とを繋いでいる。すなわち、プーリケース３４内の空気は、排気流路３４５及び排気口３４３を介して外部へと排出される。

排気流路３４５は、隔壁３４０を挟んで折り返されている。詳細には、排気流路３４５は、プーリケース３４の内部空間から排気口３４３までの間において、下方に延びた後、折り返されて上方に延びている。排気流路３４５は、側面視において、Ｕ字状に折り返されている。

図６は、カバー部３４２の内側面を示す側面図である。図６に示すように、排気流路３４５は、第１排気流路３４６、第２排気流路３４７、及び折り返し部３４８を有している。第１排気流路３４６は、プーリケース３４の内部空間から下方に延びている。第２排気流路３４７は、排気口３４３に向かって上方に延びている。

折り返し部３４８は、第１排気流路３４６と第２排気流路３４７との間に配置されている。第１排気流路３４６と第２排気流路３４７とは、折り返し部３４８を介して連通している。折り返し部３４８は、前後方向に延びている。折り返し部３４８を画定する面は、湾曲面であることが好ましい。

＜減速機＞
図２に示すように、減速機４は、無段変速機３とデファレンシャルギア５との間でトルクを伝達するように構成されている。詳細には、減速機４は、従動プーリ装置３２とデファレンシャルギア５との間でトルクを伝達するように構成されている。減速機４は、無段変速機３の第２出力シャフト３２８の回転を減速してデファレンシャルギア５に伝達する。

図３に示すように、減速機４は、車両の幅方向（車両の左右方向）において、無段変速機３に対して、電気モータ２と同じ側に配置されている。幅方向視において、減速機４は、無段変速機３と重複している（図２参照）。

図２に示すように、減速機４は、第１ギア４１、第２ギア４２、及び支持シャフト４３を有している。第１ギア４１は、第２出力シャフト３２８と一体的に回転するように構成されている。第１ギア４１は、第２出力シャフト３２８に直接的に取り付けられていてもよいし、間接的に取り付けられていてもよい。

支持シャフト４３は、第２出力シャフト３２８と平行に延びている。支持シャフト４３は、第２出力シャフト３２８に対して下方に配置されている。また、支持シャフト４３は、各ドライブシャフト６に対して上方に配置されている。すなわち、支持シャフト４３は、上下方向において、第２出力シャフト３２８と各ドライブシャフト６との間に配置されている。詳細には、第２出力シャフト３２８と、支持シャフト４３と、各ドライブシャフト６とは、上下方向において、直線状に配列されている。

第２ギア４２は、支持シャフト４３に支持されている。詳細には、第２ギア４２は、支持シャフト４３と一体的に回転する。第２ギア４２は、第１ギア４１と噛み合っている。第２ギア４２は、第１ギア４１に対して下方に配置されている。減速機４は、トルクを上下方向に伝達する。

＜デファレンシャルギア＞
デファレンシャルギア５は、電気モータ２と各ドライブシャフト６との間でトルクを伝達するように構成されている。詳細には、デファレンシャルギア５は、減速機４と各ドライブシャフト６との間でトルクを伝達している。

デファレンシャルギア５は、電気モータ２に対して前方に配置されている。デファレンシャルギア５は、減速機４の下方に配置されている。上下方向視において、デファレンシャルギア５は、減速機４と重複している。図３に示すように、デファレンシャルギア５は、車両幅方向において、無段変速機３に対して、電気モータ２及び減速機４と同じ側に配置されている。図２及び図３に示すように、デファレンシャルギア５は、減速機４とカバーを兼用している。すなわち、減速機４を構成する各ギア、及びデファレンシャルギア５を構成する各ギアは、同一のケース内に収容されている。

＜ドライブシャフト＞
各ドライブシャフト６は、各駆動輪１０２にトルクを出力するように構成されている。詳細には、各ドライブシャフト６は、各後輪にトルクを出力するように構成されている。一対のドライブシャフト６は、デファレンシャルギア５から幅方向の両側に延びている。各ドライブシャフト６の先端部には駆動輪１０２が取り付けられている。ドライブシャフト６は、電気モータ２及び無段変速機３に対して下方に配置されている。

［変形例］
以上、本考案の実施形態について説明したが、本考案はこれらに限定されるものではなく、本考案の趣旨を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。なお、以下の各変形例は、基本的には同時に適用することができる。

（ａ）上記実施形態では、排気口３４３は、上方に開口していたが、排気口３４３の構成はこれに限定されない。例えば、排気口３４３は、下方に開口していてもよい。

（ｂ）図７に示すように、プーリケース３４は、水抜き孔３４９を有していてもよい。水抜き孔３４９は、排気流路３４５の折り返し部３４８に形成される。水抜き孔３４９は、排気流路３４５からプーリケース３４の外部へと連通している。水抜き孔３４９は、下方に開口している。

（ｃ）上記実施形態では、駆動ユニット１００を自動三輪車に搭載していたが、駆動ユニット１００は自動二輪車に搭載することもできる。この場合、駆動ユニット１００は、デファレンシャルギア５を有していない。

（ｄ）上記実施形態では、駆動ユニット１００は、駆動源として電気モータ２を有しているが、駆動ユニット１００の構成はこれに限定されない。例えば、駆動ユニット１００は、駆動源として内燃機関を有していてもよい。

（ｅ）上記実施形態では、電気モータ２及び無段変速機３は、ドライブシャフト６に対して上方に配置されているが、駆動ユニット１００の構成はこれに限定されない。例えば、電気モータ２及び無段変速機３は、ドライブシャフト６と同じ高さに配置されていてもよいし、ドライブシャフト６に対して下方に配置されていてもよい。また、減速機４とデファレンシャルギア５とは、互いに同じ高さに配置されていてもよいし、減速機４はデファレンシャルギア５に対して下方に配置されていてもよい。

２ ：電気モータ
３ ：無段変速機
３１ ：駆動プーリ装置
３２ ：従動プーリ装置
３３ ：ベルト
３４ ：プーリケース
３４０ ：隔壁
３４３ ：排気口
３４４ ：吸気口
３４５ ：排気流路
３４６ ：第１排気流路
３４７ ：第２排気流路
３４８ ：折り返し部
３４９ ：水抜き孔
６ ：ドライブシャフト
１００ ：駆動ユニット
１０１ ：自動三輪車
１０２ ：駆動輪

Claims (9)

1. 自動二輪車又は自動三輪車である車両に搭載されるように構成された駆動ユニットであって、
   駆動源と、
   ドライブシャフトと、
   前記駆動源と前記ドライブシャフトの間でトルクを伝達するように構成される無段変速機と、
   を備え、
   前記無段変速機は、
   前記駆動源と接続する駆動プーリ装置と、
   従動プーリ装置と、
   前記駆動プーリ装置と前記従動プーリ装置との間でトルクを伝達するように構成される伝達部材と、
   前記駆動プーリ装置、前記従動プーリ装置、及び前記伝達部材を収容するプーリケースと、
   を有し、
   前記プーリケースは、前部に配置される排気口と、後部に配置される吸気口と、を有し、
   前記排気口は、前記プーリケースの外側面に沿う方向に開口する、
   駆動ユニット。
   
2. 前記排気口は、上方又は下方に開口している、
   請求項１に記載の駆動ユニット。
   
3. 前記プーリケースは、前記プーリケースの内部空間と前記排気口とを繋ぐ排気流路を有し、
   前記排気流路は、隔壁を挟んで折り返されている、
   請求項１に記載の駆動ユニット。
   
4. 前記排気口は、上方に開口しており、
   前記排気流路は、
   前記プーリケースの内部空間から下方に延びる第１排気流路と、
   前記排気口に向かって上方に延びる第２排気流路と、
   前記第１排気流路と前記第２排気流路との間に配置される折り返し部と、
   を有し、
   前記プーリケースは、前記折り返し部に形成される水抜き孔を有する、
   請求項３に記載の駆動ユニット。
   
5. 前記従動プーリ装置は、前記駆動プーリ装置に対して前方に配置される、
   請求項１に記載の駆動ユニット。
   
6. 前記駆動源は、電気モータである、
   請求項１に記載の駆動ユニット。
   
7. 前記駆動源は、前記無段変速機の後部に取り付けられる、
   請求項１に記載の駆動ユニット。
   
8. 駆動源と駆動輪との間でトルクを伝達するように構成される無段変速機であって、
   駆動源と接続するように構成された駆動プーリ装置と、
   従動プーリ装置と、
   前記駆動プーリ装置と前記従動プーリ装置との間でトルクを伝達するように構成される伝達部材と、
   前記駆動プーリ装置、前記従動プーリ装置、及び前記伝達部材を収容するプーリケースと、
   を備え、
   前記プーリケースは、前部に配置される排気口と、後部に配置される吸気口と、を有し、
   前記排気口は、前記プーリケースの外側面に沿う方向に開口する、
   無段変速機。
   
9. 駆動輪と、
   前記駆動輪を駆動するように構成される請求項１から７のいずれかに記載の駆動ユニットと、
   を備える、自動三輪車。
   

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