JP3245414U - 駆動ユニット - Google Patents

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Abstract

Figure 0003245414000001
【課題】レシオカバレッジを広くする、駆動ユニットを提供する。
【解決手段】従動プーリ装置5は、固定シーブ、可動シーブ、固定ボス、可動ボス、及び出力シャフトを有する。可動シーブは、固定シーブと対向して配置される。固定ボスは、固定シーブから軸方向に延びる。固定ボスは円筒状である。可動ボスは、可動シーブから軸方向に延びる。可動ボスは、固定ボスに対して径方向外側に配置される。出力シャフトは、固定ボス内を延びる。固定ボスは、第1内周面と第2内周面とを有する。第1内周面は、固定ボスの先端部に配置される。第2内周面は固定ボスの基端部に配置される。出力シャフトは、第1内周面及び第2内周面によって支持される。出力シャフトは、第1内周面と第2内周面のどちらか一方のみとスプライン嵌合する。
【選択図】図1

Description

本考案は、駆動ユニットに関するものである。
近年、電気モータを駆動源とする自動二輪車が提案されている。例えば、特許文献1には、電気モータを含む駆動ユニットをスイングアームによって支持する自動二輪車が開示されている。
特開2011-152901号公報
電気モータを駆動源とする自動二輪車又は自動三輪車の駆動ユニットにおいて、レシオカバレッジを広くしたいという要望がある。そこで、本考案の課題は、レシオカバレッジを広く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、電気モータ、駆動プーリ装置、及び従動プーリ装置を備える。駆動プーリ装置は、電気モータと接続される。従動プーリ装置は、駆動プーリ装置からトルクが伝達されるように構成される。従動プーリ装置は、固定シーブ、可動シーブ、固定ボス、可動ボス、及び出力シャフトを有する。可動シーブは、固定シーブと対向して配置される。固定ボスは、固定シーブから軸方向に延びる。固定ボスは円筒状である。可動ボスは、可動シーブから軸方向に延びる。可動ボスは、固定ボスに対して径方向外側に配置される。出力シャフトは、固定ボス内を延びる。固定ボスは、第1内周面と第2内周面とを有する。第1内周面は、固定ボスの先端部に配置される。第2内周面は固定ボスの基端部に配置される。出力シャフトは、第1内周面及び第2内周面によって支持される。出力シャフトは、第1内周面と第2内周面のどちらか一方のみとスプライン嵌合する。
この構成によれば、電気モータにプーリ装置を取り付けているため、レシオカバレッジを広くすることができる。また、従動プーリ装置の出力シャフトは、第1内周面及び第2内周面のどちらか一方のみとスプライン嵌合している。このため、例えば、出力シャフトが第1内周面のみとスプライン嵌合することによって、固定ボスにおいて、トルク伝達する部位と、ベルト張力を受ける部位とを分けることができる。この結果、例えば、スプラインの偏摩耗を抑制することができる。
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。固定ボスは、第1突出部と第2突出部とを有する。第1突出部は、径方向内側に突出する。第1突出部は、第1内周面を有する。第2突出部は、径方向内側に突出する。第2突出部は、第2内周面を有する。
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。固定ボスは、第1突出部と第2突出部との間において、グリス溜め部を有する。
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。グリス溜め部は、第1突出部及び第2突出部と隣接する。第1突出部の第1側面及び第2突出部の第2側面は、グリス溜め部を画定する。第2側面は、径方向内側に向かって第2突出部側に傾斜する。第1側面は、軸方向と直交する。
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。第1内周面は、スプライン溝を有する。第2内周面は、スプライン溝を有さない。
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。第1内周面は、第1領域と第2領域とを有する。第1領域はスプライン溝を有する。第2領域は、スプライン溝を有さない。
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。第1内周面の内径は、第2内周面の内径よりも小さい。
第8態様に係る駆動ユニットは、第1から第7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。第2内周面は、径方向視において、固定シーブ及び可動シーブと重複する。
本考案によれば、レシオカバレッジを広くすることができる。
駆動ユニットの断面図。 従動プーリ装置の断面図。 第2固定ボスの断面図。 第2固定ボス、可動ボス、及びピンの側面図。
以下、本実施形態に係る駆動ユニット100について図面を参照しつつ説明する。なお、以下の説明において、特に断りがない限り、軸方向とは、従動プーリ装置5の回転軸Oが延びる方向であり、周方向とは、回転軸Oを中心とした円の周方向であり、径方向とは、回転軸Oを中心とした円の径方向である。前進回転方向とは、車両を前進させる際に、各部材が回転する方向を意味する。また、後進回転方向とは車両を後進させる際に、各部材が回転する方向を意味する。
<駆動ユニット>
図1に示すように、駆動ユニット100は、電気モータ2、駆動プーリ装置3、ベルト4、及び従動プーリ装置5を有している。駆動ユニット100は、自動二輪車又は自動三輪車に搭載されている。駆動ユニット100は、駆動輪(図示省略)を駆動するように構成されている。
<電気モータ>
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。
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(図示省略)などに固定されており、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、駆動プーリ装置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。
<駆動プーリ装置>
駆動プーリ装置3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3に伝達される。駆動プーリ装置3は、第1固定シーブ31、第1可動シーブ32、第1固定ボス33、及び複数のウエイトローラ34を有している。
第1固定シーブ31と第1可動シーブ32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31は駆動プーリ装置3の軸方向に移動不能である。一方で、第1可動シーブ32は、第1固定シーブ31に接近及び離間するように移動可能である。
第1固定ボス33は、第1固定シーブ31から電気モータ2に向かって延びている。第1固定ボス33は、第1固定シーブ31と一体的に回転する。また、第1固定ボス33は、第1可動シーブ32と一体的に回転する。第1可動シーブ32は、第1固定ボス33上を駆動プーリ装置3の軸方向においてスライドする。第1固定ボス33は、円筒状である。第1出力シャフト24は、第1固定ボス33内を延びている。第1固定ボス33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33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34は、第1可動シーブ32を第1固定シーブ31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3が回転すると、ウエイトローラ34に遠心力が生じ、ウエイトローラ34は駆動プーリ装置3の径方向外側に移動する。この結果、ウエイトローラ34は、第1可動シーブ32を第1固定シーブ31に向かって押圧する。
<ベルト>
ベルト4は、駆動プーリ装置3と従動プーリ装置5とに掛けられている。ベルト4は、駆動プーリ装置3と従動プーリ装置5との間でトルクを伝達する。
<従動プーリ装置>
図2に示すように、従動プーリ装置5は、第2固定シーブ51(固定シーブの一例)、第2固定ボス52(固定ボスの一例)、第2可動シーブ53(可動シーブの一例)、可動ボス54、スプリング55、カバー56、支持部材57、ナット58、及び第2出力シャフト59(出力シャフトの一例)を有している。
従動プーリ装置5は、駆動プーリ装置3からトルクが伝達される。すなわち、駆動プーリ装置3からのトルクが従動プーリ装置5にベルト4を介して伝達される。従動プーリ装置5は、回転軸Oを中心に、前進回転方向及び後進回転方向に回転するように構成される。すなわち、電気モータ2が前進回転方向に回転することによって、従動プーリ装置5は、前進回転方向に回転する。この結果、車両は前進する。また、電気モータ2が後進回転方向に回転することによって、従動プーリ装置5が後進回転方向に回転する。この結果、車両は後進する。
第2固定シーブ51は、回転軸Oを中心に回転するように配置されている。第2固定シーブ51は、軸方向に移動しないように固定されている。
第2固定シーブ51は、円板状である。第2固定シーブ51の対向面511は、径方向の外側にいくにしたがって、第2可動シーブ53から離れるように傾斜している。なお、第2固定シーブ51の対向面511は、第2可動シーブ53と対向する面である。
第2固定ボス52は、円筒状であって、第2固定シーブ51から軸方向に延びている。詳細には、第2固定ボス52は、第2固定シーブ51から軸方向第1側(図2の右側)に延びている。この第2固定ボス52の軸方向第1側の端部(図2の右側端部)が先端部である。また、第2固定ボス52の先端部の反対側の端部(図2の左側端部)が基端部である。
第2固定ボス52は、第2固定シーブ51と一体的に回転する。本実施形態では、第2固定ボス52は第2固定シーブ51と別部材によって形成されている。第2固定ボス52は、第2固定シーブ51に固定されることによって、第2固定シーブ51と一体的に回転する。なお、第2固定ボス52は、第2固定シーブ51と一つの部材によって構成されていてもよい。
図3は、第2固定ボス52の断面図である。図3に示すように、第2固定ボス52は、第1内周面521、第2内周面522、第1突出部523、第2突出部524、及びグリス溜め部525を有している。
第1内周面521は、第2固定ボス52の先端部に配置されている。すなわち、第1内周面521は、第2固定ボス52の内周面のうち、先端部に位置する内周面である。第1突出部523は、径方向内側に突出している。第1突出部523は、第2固定ボス52の先端部に配置されている。第1突出部523は、第1内周面521を有する。詳細には、第1突出部523の内周面が第1内周面521である。
第1内周面521は、スプライン溝を有している。詳細には、第1内周面521は、第1領域5211と第2領域5212とを有している。第1領域5211は、第2領域5212に対して、軸方向第1側に配置されている。第1領域5211には、スプライン溝が形成されている。一方、第2領域5212には、スプライン溝が形成されていない。すなわち、第1内周面521は、第1領域5211においてスプライン溝を有しており、第2領域5212においてスプライン溝を有していない。
第2内周面522は、第2固定ボス52の基端部に配置されている。すなわち、第2内周面522は、第2固定ボス52の内周面のうち、基端部に位置する内周面である。第2突出部524は、径方向内側に突出している。第2突出部524は、第2固定ボス52の基端部に配置されている。第2突出部524は、第2内周面522を有する。詳細には、第2突出部524の内周面が第2内周面522である。
第2内周面522は、第1内周面521と軸方向において間隔をあけて配置されている。すなわち、第2突出部524は、第1突出部523と軸方向において間隔をあけて配置されている。第2内周面522は、スプライン溝を有していない。
第2内周面522は、径方向視において、第2固定シーブ51及び第2可動シーブ53と重複している。すなわち、第2内周面522は、径方向視において、ベルト4と重複している。
第1内周面521の内径D1は、第2内周面522の内径D2よりも小さい。すなわち、スプライン溝を有する第1突出部523は、スプライン溝を有していない第2突出部524よりも厚さが大きい。
グリス溜め部525は、第1突出部523と第2突出部524との間に配置されている。グリス溜め部525は、第1突出部523と第2突出部524と隣接している。すなわち、グリス溜め部525は、第1突出部523の第1側面526と第2突出部524の第2側面527とによって画定される。
第1側面526は、軸方向と直交するように周方向に延びている。第2側面527は、径方向内側に向かって第2突出部524側に傾斜している。すなわち、第2側面527は、軸方向第1側を向くとともに径方向内側を向くように傾斜している。第2側面527は、周方向に延びている。
図2に示すように、第2固定ボス52の先端部の一部は、他の部分よりも外径が小さい。この第2固定ボス52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57が取り付けられる。また、支持部材57を固定するために、ネジ部にナット58が螺合している。
第2出力シャフト59は、第2固定ボス52の内部を、軸方向に延びている。第2出力シャフト59は、例えば駆動輪にトルクを伝えるためのシャフトである。第2出力シャフト59と第2固定ボス52とは一体的に回転する。
第2出力シャフト59は、第1突出部523及び第2突出部524に支持されている。すなわち、第2出力シャフト59は、第1内周面521及び第2内周面522に支持されている。詳細には、第2出力シャフト59は、第1内周面521及び第2内周面522に直接支持されている。
第2出力シャフト59は、第2固定ボス52にスプライン端合している。詳細には、第2出力シャフト59は、第1内周面521にスプライン嵌合している。第2出力シャフト59は、第2内周面522に嵌合している。なお、第2出力シャフト59は、第1内周面521のみとスプライン嵌合しており、第2内周面522とはスプライン嵌合していない。
第2可動シーブ53は、回転軸Oを中心に回転するように配置されている。第2可動シーブ53は、軸方向において第2固定シーブ51と対向するように配置されている。第2可動シーブ53は、第2固定シーブ51に対して、軸方向の第1側に配置されている。第2可動シーブ53は、軸方向に移動するように配置されている。第2可動シーブ53は、軸方向に移動することによって、第2固定シーブ51に対して接近及び離間する。
第2可動シーブ53は、円板状である。第2可動シーブ53の対向面531は、径方向の外側にいくにしたがって、第2固定シーブ51から離れるように傾斜している。
第2可動シーブ53の対向面531は、第2固定シーブ51と対向する面である。第2固定シーブ51の対向面511と、第2可動シーブ53の対向面531とは、間隔をあけて対向している。第2固定シーブ51の対向面511と、第2可動シーブ53の対向面531とによって、V溝が形成されている。第2可動シーブ53が軸方向に移動することによって、V溝の溝幅が変わる。このV溝内において、ベルト4が配置されている。なお、第2固定シーブ51の対向面511と、第2可動シーブ53の対向面531とによって、ベルト4を挟持している。
可動ボス54は、第2可動シーブ53から軸方向に延びている。詳細には、可動ボス54は、第2可動シーブ53から軸方向の第1側に延びている。可動ボス54は、第2可動シーブ53と一体的に回転する。また、可動ボス54は、第2可動シーブ53と一体的に軸方向に移動する。本実施形態では、可動ボス54と第2可動シーブ53とは、別部材によってそれぞれ形成されており、互いに固定されている。なお、可動ボス54と第2可動シーブ53とは一つの部材で形成されていてもよい。
可動ボス54は、円筒状である。可動ボス54は、第2固定ボス52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52は、可動ボス54内を延びている。
第2固定ボス52、及び可動ボス54は、例えば、金属製である。具体的には、第2固定ボス52、及び可動ボス54は、鋼製又はアルミニウム合金製である。より具体的には、第2固定ボス52、及び可動ボス54は、炭素鋼及び合金鋼よりなる群から選ばれる少なくとも一種によって形成される。
図4は、第2固定ボス52、可動ボス54、及びピン60を示す図である。図4に示すように、可動ボス54は、複数の係合溝541を有している。例えば、本実施形態では、3つの係合溝541を有している。各係合溝541は、互いに周方向に間隔をあけて配置されている。好ましくは、各係合溝541は、周方向において等間隔に配置されている。
各係合溝541は、可動ボス54を径方向に貫通している。係合溝541は、軸方向に延びている。
各係合溝541は、第1面542と第2面543とを有している。詳細には、係合溝541を画定する面は、第1面542と第2面543とを有している。第1面542と第2面543とは、対向している。
第1面542は、前進回転方向を向いている。すなわち、第1面542は、係合溝541を画定する面のうち、前進回転方向を向く面である。このため、後進時において、特に後進の加速時において、第1面542は、ピン60によって押圧される。
第1面542は、軸方向に平行に延びている。すなわち、前進回転方向と直交する方向に延びている。このため、第1面542がピン60によって押圧されることに起因して可動ボス54が軸方向に移動することはない。なお、全ての係合溝541の第1面542は、軸方向に平行に延びている。
第2面543は、後進回転方向を向いている。すなわち、第2面543は、係合溝541を画定する面のうち、後進回転方向を向く面である。このため、前進時において、特に前進の加速時において、第2面543は、ピン60によって押圧される。
第2面543は、軸方向に平行に延びている。すなわち、前進回転方向と直交する方向に延びている。このため、第2面543がピン60によって押圧されることに起因して可動ボス54が軸方向に移動することはない。
可動ボス54は、一対の取付溝544を有している。取付溝544は可動ボス54の外周面上を周方向に延びている。取付溝544は、環状である。一対の取付溝544は、軸方向に互いに間隔をあけて配置されている。係合溝541は、一対の取付溝544の間に配置されている。この取付溝544に、Oリング545が取り付けられる。
各ピン60は、第2固定ボス52から径方向外側に突出し、各係合溝541内に配置されている。特に限定されるものではないが、例えば、ピン60と第1面542との間隔は、0mm~0.5mm程度である。なお、ピン60と第2面543との間隔も同様である。
駆動ユニット100が作動していないとき、すなわち、車両の停止状態のとき、ピン60は、係合溝541内において軸方向第1側に配置されている。なお、係合溝541内において軸方向第1側に配置されるとは、係合溝541の軸方向における中心を基準に、第1側の領域に配置されていることを言う。各ピン60は、軸方向における位置は互いに同じである。すなわち、各ピン60は、同一円周上に配置されている。ピン60は、機械構造用炭素鋼鋼材、機械構造用合金鋼(SCM等)、又は焼結材などによって構成されている。
図2に示すように、スプリング55は、圧縮した状態で、第2可動シーブ53と支持部材57との間に配置されている。スプリング55は、第2可動シーブ53を軸方向に付勢する。詳細には、スプリング55は、軸方向において、第2可動シーブ53を第2固定シーブ51に向かって付勢する。すなわち、スプリング55は、第2可動シーブ53を軸方向の第2側に付勢する。これによって、第2固定シーブ51と第2可動シーブ53とが、ベルト4を挟持する。スプリング55は、例えばコイルスプリングとすることができる。スプリング55は、可動ボス54を囲むように、可動ボス54の径方向外側に配置されている。
カバー56は、円筒状である。カバー56は、可動ボス54に対して、径方向外側に配置される。すなわち、可動ボス54は、カバー56内を延びている。カバー56は、径方向において、可動ボス54とスプリング55との間に配置される。
カバー56は、カバー本体部561と、フランジ部562とを有している。カバー本体部561は、可動ボス54を覆うように構成されている。詳細には、カバー本体部561は、係合溝541を覆うように構成されている。カバー本体部561と可動ボス54との間は、一対のOリング545によってシールされている。このため、係合溝541内にグリスを封入することができる。また、第2固定ボス52と可動ボス54との間をシールするため、一対のシール部材546が設けられている。各シール部材546は、例えばリップシールである。
フランジ部562は、カバー本体部561の端部から径方向外側に突出している。詳細には、カバー本体部561の軸方向第2側の端部に、フランジ部562が形成されている。フランジ部562は、軸方向において、スプリング55と第2可動シーブ53との間に配置されている。このように、フランジ部562が、スプリング55と第2可動シーブ53とによって挟まれているため、カバー56は可動ボス54に対して軸方向に移動しない。すなわち、カバー56は可動ボス54と一体的に移動する。
[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、第2出力シャフト59は、第1内周面521のみとスプライン嵌合していたが、従動プーリ装置5の構成はこれに限定されない。例えば、第2出力シャフト59は、第2内周面522のみとスプライン嵌合していてもよい。この場合、第2内周面522は、スプライン溝を有し、第1内周面521は、スプライン溝を有していない。
(b)上記実施形態では、第1突出部523と第2突出部524との間にグリス溜め部525が形成されていたが、第2固定ボス52の構成はこれに限定されない。例えば、第2固定ボス52は、グリス溜め部525を有していなくてもよい。すなわち、第1突出部523及び第2突出部524の少なくとも一方は形成されていなくてもよい。この場合、第2出力シャフト59は、第2固定ボス52の内周面全体によって支持されていてもよい。
2 :電気モータ
3 :駆動プーリ装置
5 :従動プーリ装置
51 :第2固定シーブ
52 :第2固定ボス
521 :第1内周面
5211 :第1領域
5212 :第2領域
522 :第2内周面
523 :第1突出部
524 :第2突出部
525 :グリス溜め部
526 :第1側面
527 :第2側面
53 :第2可動シーブ
54 :可動ボス
59 :第2出力シャフト
100 :駆動ユニット

Claims (8)

  1. 電気モータと、
    前記電気モータと接続される駆動プーリ装置と、
    前記駆動プーリ装置からトルクが伝達されるように構成される従動プーリ装置と、
    を備え、
    前記従動プーリ装置は、
    固定シーブと、
    前記固定シーブと対向して配置される可動シーブと、
    前記固定シーブから軸方向に延びる円筒状の固定ボスと、
    前記可動シーブから軸方向に延び、前記固定ボスに対して径方向外側に配置される可動ボスと、
    前記固定ボス内を延びる出力シャフトと、
    を有し、
    前記固定ボスは、先端部に配置される第1内周面と、基端部に配置される第2内周面と、を有し、
    前記出力シャフトは、前記第1内周面及び前記第2内周面によって支持され、前記第1内周面と前記第2内周面とのどちらか一方のみとスプライン嵌合する、
    駆動ユニット。
  2. 前記固定ボスは、径方向内側に突出するとともに前記第1内周面を有する第1突出部と、径方向内側に突出するとともに前記第2内周面を有する第2突出部と、を有する、
    請求項1に記載の駆動ユニット。
  3. 前記固定ボスは、前記第1突出部と前記第2突出部との間において、グリス溜め部を有する、
    請求項2に記載の駆動ユニット。
  4. 前記グリス溜め部は、前記第1突出部及び前記第2突出部と隣接し、
    前記第1突出部の第1側面及び前記第2突出部の第2側面は、前記グリス溜め部を画定し、
    前記第2側面は、径方向内側に向かって前記第2突出部側に傾斜し、
    前記第1側面は、軸方向と直交する、
    請求項3に記載の駆動ユニット。
  5. 前記第1内周面は、スプライン溝を有し、
    前記第2内周面は、スプライン溝を有さない、
    請求項1に記載の駆動ユニット。
  6. 前記第1内周面は、前記スプライン溝を有する第1領域と、前記スプライン溝を有さない第2領域を有する、
    請求項1に記載の駆動ユニット。
  7. 前記第1内周面の内径は、前記第2内周面の内径よりも小さい、
    請求項1に記載の駆動ユニット。
  8. 前記第2内周面は、径方向視において、前記固定シーブ及び前記可動シーブと重複する、
    請求項1に記載の駆動ユニット。
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