JP3145865B2 - 電気自動車用変速装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、車体に搭載されたバ
ッテリー等の電力源でモータを回転して走行する電気自
動車の変速装置、詳しくは手動式変速装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】上記のような電気自動車においては、駆
動力を発生させる源をガソリンエンジンからモータに変
換しただけで、変速装置にはガソリンエンジン用のもの
を流用したタイプが一般的である。しかし、ガソリンエ
ンジン用の変速装置は前進４段ないし５段で歯車の種類
および数が多く構造が複雑で重量も重いのに対し、モー
タ駆動の場合の変速装置は前進２段で十分な出力が得ら
れることなどガソリンエンジン用とは相違した点がある
ことから、近年、電気自動車専用の変速装置の開発が待
望されている。

【０００３】この種の変速装置の先行技術に、特開昭６
０−９１８０４号公報に記載のものがある。この変速装
置は、モータに直結された出力軸上に高速用歯車を電磁
クラッチを介して出力軸と連結可能に配置するととも
に、出力軸上に低速用歯車を固設し、出力軸と平行に配
置された駆動軸上には前記高速用歯車に噛合する高速歯
車を固設し、前記低速用歯車に噛合する低速歯車を一方
向クラッチを介して配設するとともに、後進歯車を前記
駆動軸上に固設し、後進歯車と前記低速歯車との間に機
械式クラッチを介設した構造を備えている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た公報に記載の変速装置では、以下のような改良すべき
点がある。

【０００５】1) 変速装置には、パーキングのために駆
動軸を非回転状態に拘束する歯車機構が備えられていな
い。したがって、変速装置とは別に駆動輪を非回転状態
に拘束するための機構を設ける必要がある。

【０００６】2) 上記公報に記載の図面（第５図）に
は、Ｈ（前進高速段）−Ｌ（前進低速段）−Ｒ（後進
段）を一直線状に切換操作するチェンジレバーが記載さ
れているが、Ｈ（前進高速段）とＬ（前進低速段）の切
換は、チェンジレバーの位置をセンサで検出して電気的
に制御する機構が用いられており、またＲ（後進段）へ
の切換は、上記の電気的制御でモータを逆回転させると
同時にシフトリンクを介して機械式クラッチをチェンジ
レバーで作動させることにより行うようになっている。
このため、チェンジレバーの操作機構が電気式と機械式
の二通りになり、構造的に複雑である。

【０００７】3) パーキング時に、モータの駆動力を各
種作業に利用することができれば便利であるが、その変
速装置の構造ではＰＴＯ軸を取り付けることは困難であ
る。

【０００８】この発明は上述の点に鑑みなされたもの
で、出力軸を非回転状態に拘束するパーキング段を備
え、チェンジレバーをオートマチック式変速装置と同様
に直線状に操作して変速でき、歯車の種類および歯車数
が少なく構造が簡単で小型軽量化が図れる電気自動車用
変速装置を提供することを第１の目的とし、パーキング
時にＰＴＯ軸から出力を取り出すことができ、作業車に
好適な電気自動車用変速装置を提供することを第２の目
的としている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記した第１および第２
の目的を達成するためにこの発明の電気自動車用変速装
置は、a)モータに直結された入力軸と、この入力軸の延
長線上に配設された出力軸と、この出力軸と平行に配設
されたカウンター軸とを装置本体内に備えた電気自動車
用変速装置において、b)前記入力軸上に高速用歯車を固
設し、c)前記出力軸上に低速用歯車を回動自在に配装
し、d)前記高速用歯車に噛合する高速歯車と前記低速用
歯車に噛合する低速歯車とを前記カウンター軸にそれぞ
れ固設し、e)パーキング歯を前記出力軸上で装置本体に
固設し、f)前記出力軸上にこの出力軸を前記高速用歯車
と前記低速用歯車とのいずれか一方に選択的に連結ある
いは連結を解除する低高速切換用歯車選択手段を設ける
とともに、前記出力軸上にこの出力軸を前記パーキング
歯に連結あるいは連結を解除するパーキング用歯車選択
手段を設け、g)前記低高速切換用歯車選択手段および前
記パーキング用歯車選択手段は、それぞれ操作ロッド上
に軸方向に摺動自在に装着したシフトアームを備え、そ
れらの操作ロッドは相互に平行に配設され、ｈ)前記各
シフトアームをそれぞれ操作するための二つのシフトド
ラムを軸方向に間隔をあけて固設しかつ一端部にピニオ
ンを設けたピニオン軸を、前記二つの操作ロッドの間に
平行にかつ回動自在に配設するとともに、二つの前記シ
フトドラムにおける前記シフトアームの操作部は、前記
出力軸が中立状態で前記パーキング歯に連結されるよう
に構成し、i)前記ピニオン軸のピニオンにラックを噛合
させ、このラックは一直線状に選択操作するチェンジレ
バーにケーブルやロッドなどの連結部材を介して連結
し、前記シフトドラムの回転操作により前記シフトアー
ムを移動することによって、高速段・中立段・低速段・
パーキング段の切換をチェンジレバーの一直線状移動操
作により行うようにしている。

【００１０】請求項２記載のように、j)前記装置本体内
に、出力歯車を固設したＰＴＯ軸を前記カウンター軸と
平行に回動自在に取り付けるとともに、前記出力歯車を
前記カウンター軸の前記高速歯車又は前記低速歯車に噛
合させることができる。

【００１１】請求項３記載の変速装置は上記した第１の
目的を達成するもので、a)モータに直結された入力軸
と、この入力軸の延長線上に配設された出力軸と、この
出力軸と平行に配設されたカウンター軸とを装置本体内
に備えた電気自動車用変速装置において、b)前記入力軸
上に高速用歯車を固設し、c)前記出力軸上に低速用歯車
を回動自在に配装し、d)前記高速用歯車に噛合する高速
歯車と前記低速用歯車に噛合する低速歯車とを前記カウ
ンター軸にそれぞれ固設し、f’)前記出力軸上にこの出
力軸を前記高速用歯車と前記低速用歯車のいずれか一方
に選択的に連結あるいは連結を解除する低高速切換用歯
車選択手段を設けるとともに、前記出力軸上にこの出力
軸を前記低速用歯車に連結あるいは連結を解除するパー
キング用歯車選択手段を設け、g)前記低高速切換用歯車
選択手段および前記パーキング用歯車選択手段は、それ
ぞれ操作ロッド上に軸方向に摺動自在に装着したシフト
アームを備え、それらの操作ロッドは相互に平行に配設
され、h’)前記各シフトアームをそれぞれ操作するため
の二つのシフトドラムを軸方向に間隔をあけて固設しか
つ一端部にピニオンを設けたピニオン軸を、前記二つの
操作ロッドの間に平行にかつ回動自在に配設するととも
に、二つの前記シフトドラムにおける前記シフトアーム
の操作部は、前記出力軸が前記低速用歯車又は前記高速
用歯車に或いは前記低速用歯車と前記高速用歯車とに同
時にそれぞれ選択的に連結可能に構成し、i)前記ピニオ
ン軸のピニオンにラックを噛合させ、このラックは一直
線状に選択操作するチェンジレバーにケーブルやロッド
などの連結部材を介して連結し、前記シフトドラムの回
転操作により前記シフトアームを移動することによっ
て、高速段・中立段・低速段・パーキング段の切換をチ
ェンジレバーの一直線状移動操作により行うようにして
いる。

【００１２】上記請求項１〜３の変速装置においては、
請求項４記載のように、k)前記モータの回転方向を正逆
に切り換えるためのスイッチを設けるとよく、あるいは
請求項５記載のように、l)前記ピニオン軸の他端部にカ
ムを取り付け、このカムにより前記モータの回転方向を
正逆に切り換えるためのスイッチを操作するようにして
もよい。

【００１３】

【作用】上記の構成を有するこの発明の変速装置によれ
ば、チェンジレバーを一直線状に操作（移動操作）して
パーキング段（Ｐ）−低速段（Ｌ）−中立段（Ｎ）−高
速段（Ｈ）を選択することができ、たとえばチェンジレ
バーがＰの位置にあると、出力軸は中立状態で装置本体
に固定されたパーキング歯に連結されて非回転状態に保
持されるので、電気自動車が移動することがない。そし
て、入力軸の高速用歯車とカウンター軸（以下、カウン
ターシャフトともいう）の高速歯車とは常に噛合してい
るので、モータを回転させるとカウンタシャフトも回転
し、低速歯車と噛合する出力軸上の低速用歯車が空転す
る。

【００１４】次にチェンジレバーをＰからＬに操作する
と、ラックの直線移動によりピニオン軸が所定角度回転
し、一方のシフトドラムが一方の操作ロッド上のシフト
アームを摺動させてパーキング歯と出力軸との連結状態
を解除すると同時に、他方のシフトドラムが他方の操作
ロッド上のシフトアームを摺動させて出力軸を低速用歯
車に連結する。これによりモータの回転（力）は入力軸
の高速用歯車と常時噛合する高速歯車を介してカウンタ
ーシャフトに伝達され、カウンターシャフトの低速歯車
と常時噛合する低速用歯車を介して出力軸に伝達される
ことにより出力軸を低速度で回転させる。

【００１５】チェンジレバーをＬからＮに操作すると、
ラックの直線移動によりピニオン軸がさらに同一方向に
所定角度回転し、一方のシフトドラムだけが一方の操作
ロッド上のシフトアームを摺動させるので、出力軸はパ
ーキング歯、高速用歯車、低速用歯車のいずれにも連結
されず、中立状態になる。

【００１６】チェンジレバーをＮからＨに操作すると、
ラックの直線移動によりピニオン軸がさらに同一方向に
所定角度回転し、一方のシフトドラムだけが一方の操作
ロッド上のシフトアームを摺動させて出力軸を入力軸の
高速用歯車に連結する。これによりモータの回転（力）
は入力軸から出力軸に直接伝達され、カウンターシャフ
トを介さずに出力軸が小さい減速ギヤ比で回転する。こ
のようにして、チェンジレバーを一直線状に操作（移動
操作）することにより、変速装置をＰ−Ｌ−Ｎ−Ｈの各
状態に切り換えることができる。

【００１７】請求項２記載の変速装置によると、請求項
１の変速装置においてＰ状態でモータの回転力がカウン
ターシャフトの高速歯車あるいは低速歯車に噛合する出
力歯車を介してＰＴＯ軸に伝達されるので、モータの出
力を取り出すことができる。このため、作業機を電気自
動車に搭載されているモータを利用して駆動できる。

【００１８】請求項３記載の変速装置では、Ｐの状態を
除き、すなわちチェンジレバーがＬ−Ｎ−Ｈのときには
請求項１の変速装置と同様の作用が得られる。一方、チ
ェンジレバーがＰの位置にあるときには、出力軸は入力
軸と連結されると同時に、出力軸上の低速用歯車とも連
結されるので、出力軸およびカウンターシャフトがとも
に非回転状態に保持される。したがって、この状態では
電気自動車が移動することがない。

【００１９】請求項４記載の変速装置では、スイッチを
切り換えることにより、前進から後進に切り換わり、こ
の状態でチェンジレバーをＬとＨに選択的に操作すれば
後進も高速段と低速段の二通りの走行が選べる。

【００２０】請求項５記載の変速装置では、チェンジレ
バーだけの一直線状の操作でＲの位置を選択することに
より、ピニオン軸のカムが回転して前後進の切換スイッ
チが操作され、後進に切り換わる。ただし、この場合に
は、通常、後進は前進のＬの状態、すなわち出力軸が大
きい減速ギヤ比で回転する状態で逆方向に回転すること
になる。

【００２１】

【実施例】以下、この発明の電気自動車用変速装置の実
施例を図面に基づいて説明する。図１は第１実施例にか
かる電気自動車用変速装置を概略的に示す模式図、図２
は図１の変速装置の操作系の構造を示す斜視図、図３
(ａ)は図２のパーキング切換用操作ロッドとピニオン軸
と前進二段切換用操作ロッドの位置関係を示す説明図
で、図３(ｂ)は図２のパーキング切換用シフトドラムの
カム溝の展開図（上段）とチェンジレバーの４ポジショ
ン（中段）と前進二段切換用シフトドラムのカム溝の展
開図（下段）およびそれらの関係を示すものである。

【００２２】図１に示すように、本例の変速装置１は手
動式で、装置本体（ミッションケーシング）２内に入力
軸３が軸受４を介して回動自在に支承され、入力軸３の
一部が装置本体２から外方に突出し、その一端（装置本
体２の外部）にモータ５が接続されている。入力軸３の
延長線上に、出力軸（メインシャフト）６が軸受７を介
して回動自在に支承され、出力軸６の一部がモータ５と
反対側に装置本体２から突出している。図示は省略する
が、突出した出力軸６の一端は駆動輪に接続されてい
る。装置本体２内には、カウンターシャフト８が出力軸
６と平行に配置され、軸受９・９を介して回動自在に支
承されている。

【００２３】装置本体２内において、入力軸３上に高速
用歯車Ｇｈが固設され、また入力軸３の一端に、出力軸
６との接続用のドッグ歯Ｇｄが固設されている。一方、
出力軸６上には低速用歯車Ｇｌが回動自在に配装されて
いる。この低速用歯車Ｇｌの一端にも、出力軸６との接
続用のドッグ歯Ｇｄ２が固設されている。さらに出力軸
６上で装置本体２側に、パーキング用のドッグ歯（以
下、パーキング歯という）Ｇｐが固設されている。そし
て出力軸６上で高速用歯車Ｇｈと低速用歯車Ｇｌとの間
に、歯車選択手段Ｓ１が配設され、この歯車選択手段
（以下、セレクターともいう）Ｓ１により高速用歯車Ｇ
ｈと低速用歯車Ｇｌとのいずれか一方を選択的に、出力
軸６に連結したりそれらの連結を解除したりできるよう
に構成されている。また、出力軸６上で低速用歯車Ｇｌ
とパーキング歯Ｐの間に、歯車選択手段（以下、セレク
ターともいう）Ｓ２が配設され、この歯車選択手段Ｓ２
によりパーキング歯Ｇｐに、出力軸６を連結したり連結
を解除したりできるように構成されている。

【００２４】カウンターシャフト８上には、高速歯車Ｇ
ｈ’と低速歯車Ｇｌ’がそれぞれ固設され、高速歯車Ｇ
ｈ’は入力軸３の高速用歯車Ｇｈに常時噛合され、また
低速歯車Ｇｌ’は出力軸６の低速用歯車Ｇｌに常時噛合
されている。

【００２５】図２および図３に示すように、変速装置１
の操作系統は、運転席（図示せず）に操作部としてのチ
ェンジレバー１１を備えている。このチェンジレバー１
１はオートマチック式の変速装置のチェンジレバーと同
様に一直線状に操作できる。つまり、本例では、パーキ
ング段（Ｐ）、低速段（Ｌ）、中立段（Ｎ）、高速段
（Ｈ）を一直線状に配置した四段切換構造になってお
り、チェンジレバー１１の操作部と平行にその選択位置
を表示するインジケータ１２を具備している。またチェ
ンジレバー１１の近傍には、前後進の切換用スイッチ１
３を設けている。このスイッチ１３はモータ５（図１）
に接続され、モータ５の回転方向を正逆に切り換える。

【００２６】図３（ａ）に示すように、ピニオン軸１５
を二等辺三角形の頂点にして底辺の一方（図では左側）
の点にパーキング用操作ロッド１７、他方（図では右
側）の点に高低速用操作ロッド１９が相互に平行に配設
されている。そして、本例では、パーキング用操作ロッ
ド１７の中立位置と高低速用操作ロッド１９の中立位置
において、図３(ａ)のように９０゜位相がずれている。
図２のように、パーキング用操作ロッド１７上に、セレ
クターＳ２を操作するシフトアーム２１が軸方向に摺動
自在に装着されている。また、高低速用操作ロッド１９
上には、セレクターＳ１（図１参照）を操作するシフト
アーム２２が軸方向に摺動自在に装着されている。

【００２７】一方、ピニオン軸１５上には、パーキング
用シフトドラム２３と高低速用シフトドラム２４とが軸
方向に距離をあけてそれぞれ固設されている。シフトド
ラム２３はシフトアーム２１に対応し、シフトドラム２
４はシフトアーム２２に対応している。シフトドラム２
３にはシフトアーム操作部としてのカム溝２３ａが形成
され、このカム溝２３ａ内にシフトアーム２１に突設さ
れたカムフォロア２１ａが緩挿されている。カム溝２３
ａは展開状態で図３(ｂ)のように、チェンジレバー１１
がＨ−Ｎ−Ｌのときに中立位置で、チェンジレバー１１
がＰのときに所定のシフトストロークｓで一方へ位置が
ずれる連続した溝からなる。また、シフトドラム２４に
もシフトアーム操作部としてのカム溝２４ａが形成さ
れ、このカム溝２４ａ内にシフトアーム２２に突設され
たカムフォロア２２ａが緩挿されている。カム溝２４ａ
は展開状態で図３(ｂ)のように、チェンジレバー１１が
ＮとＰのときに中立位置で、チェンジレバー１１がＨの
ときに所定のシフトストロークｓで一方へ位置がずれる
とともに、チェンジレバー１１がＬのときに所定のシフ
トストロークｓで反対側へ位置がずれる連続した溝から
なる。

【００２８】前記ピニオン軸１５は一端部にピニオン１
５ａが形成され、その軸心を中心に定位置に回動自在に
配設されている。ピニオン軸１５（および操作ロッド１
７・１９）に直交する方向にラック１６がその軸方向に
移動自在に配設されている。ラック１６は、ピニオン軸
１５のピニオン１５ａに噛合し、ラック１６の移動に伴
ってピニオン軸１５が一方向に回転する。ピニオン軸１
５の一端に直角にアーム１６ａが固定され、このアーム
１６ａの先端とチェンジレバー１１とが本例では連結部
材としてのプッシュプルケーブル１８により連結されて
いる。チェンジレバー１１を操作すれば、その操作方向
と同じ方向にラック１６が移動し、ピニオン軸１５とと
もにシフトドラム２３・２４が回転する。これにより、
シフトアーム２１・２２が操作ロッド１７・１９の軸方
向に摺動し、セレクターＳ１・Ｓ２を作動させる。な
お、ラック１６とチェンジレバー１１の連結には、プッ
シュプルケーブル１８の代わりに、ロッドやリンクなど
を使用することができる。

【００２９】上記のように構成された本実施例の変速装
置１によると、以下の要領で、前進後進、高低速の二段
変速ならびにパーキングへの切換が行われる。図１又は
図２において、 チェンジレバー１１がインジケータ１２のＰの位置
では、出力軸６はセレクターＳ２を介してパーキング歯
Ｇｐに連結され非回転状態に保持されている。またセレ
クターＳ１は高速用歯車Ｇｈと低速用歯車Ｇｌの中間位
置、つまり中立状態である。このため、入力軸３と出力
軸６は連結されておらず、また出力軸６上の低速用歯車
Ｇｌは空転可能な状態になっている。

【００３０】 チェンジレバー１１をインジケータ１
２のＰの位置からＬの位置に操作すると、プッシュプル
ケーブル１８を介してラック１６が図２の右方向に移動
することにより、ピニオン軸１５が反時計方向に所定角
度回転する。ピニオン軸１５とともにパーキング用のシ
フトドラム２３および高低速用シフトドラム２４が所定
角度回転し、パーキング用操作ロッド１７上でシフトア
ーム２１が軸方向に移動して、セレクターＳ２が出力軸
６とパーキング歯Ｇｐとの連結状態を解除させる。同時
に、操作ロッド１９上のシフトアーム２２が軸方向に移
動して、セレクターＳ１が出力軸６と低速用歯車Ｇｌを
連結させる。この状態で、モータ５を回転させれば、入
力軸３の高速用歯車Ｇｈと噛合する高速歯車Ｇｈ’を介
してカウンターシャフト８が回転し、カウンターシャフ
ト８の低速歯車Ｇｌ’と噛合する低速用歯車Ｇｌを介し
て出力軸６が大きな減速ギヤ比で回転する。したがって
電気自動車を大きなトルクにて、低速度で前進させるこ
とができる。

【００３１】 チェンジレバー１１をインジケータ１
２のＬの位置からＮに操作すると、ラック１６が図２の
右方向にさらに移動することにより、ピニオン軸１５が
反時計方向にさらに所定角度回転する。これによりパー
キング用のシフトドラム２３および高低速用シフトドラ
ム２４がさらに同一方向に所定角度回転するが、パーキ
ング用操作ロッド１７上のシフトアーム２１は移動せず
出力軸６とパーキング歯Ｇｐとは連結されていない状態
に保たれる。一方、高低速用操作ロッド１９上のシフト
アーム２２は元の中立状態に戻され、セレクターＳ１が
出力軸６と低速用歯車Ｇｌとの連結を解除させる。

【００３２】 チェンジレバー１１をインジケータ１
２のＮの位置からＨの位置に操作すると、ラック１６が
図２の右方向にさらに移動することにより、ピニオン軸
１５が反時計方向にさらに所定角度回転する。これによ
り、パーキング用のシフトドライブ２３および高低速用
シフトドライブ２４がさらに同一方向に所定角度回転す
るが、パーキング用操作ロッド１７上のシフトアーム２
１は移動せず出力軸６とパーキング歯Ｇｐとは連結され
ていない状態に保たれる。一方、高低速用操作ロッド１
９上のシフトアーム２２はＬ（上記）の状態とちょう
ど逆方向に移動し、セレクターＳ１が高速用歯車Ｇｈと
出力軸６とを連結させる。これにより、モータ５の回転
は入力軸３から出力軸６に直接伝達され、カウンターシ
ャフト８を介さずに出力軸６が回転するので、減速ギア
比が小さく（１：１）なる。したがって電気自動車を小
さなトルクにて、高速度で前進させることができる。

【００３３】以上のようにして、チェンジレバー１１を
一直線状に操作（移動操作）することで、変速装置１を
Ｐ−Ｌ−Ｎ−Ｈの各状態に切り換えることができる。ま
た、上記したのパーキング状態で、切換スイッチ１３
を後進側に切り換えて上記した〜の状態に操作する
ことにより、電気自動車を低速と高速の二段変速で後進
させることができる。

【００３４】また上記変速装置１を作業用の電気自動車
（図示せず）に使用するときには、図１のように、カウ
ンターシャフト８と平行にＰＴＯ軸３１を装置本体２に
回動自在に配設するとともに、ＰＴＯ軸３１上に固設し
た出力歯車３２をカウンターシャフト８の高速歯車Ｇ
ｈ’又は低速歯車Ｇｌ’に噛合させ、ＰＴＯ軸３１の装
置本体２から突出させた部分に作業機（図示せず）を接
続する。そして、チェンジレバー１１をインジケータ１
２のＰの位置にし、パーキング状態でモータ５を一定速
度で回転させることにより、モータ５の駆動力を作業機
の駆動源として利用することができる。

【００３５】次に、図４は図１の変速装置１の操作系の
構造の他の実施例を示す斜視図、図５は図４のパーキン
グ切換用シフトドラムのカム溝の展開図（上段）とチェ
ンジレバーの５ポジション（中上段）と前後進切換用ス
イッチおよびその操作用カム（中下段）と前進二段切換
用シフトドラムのカム溝の展開図（下段）およびそれら
の関係を示すものである。

【００３６】本例の操作系の構造が上記実施例と相違す
る主な点は、チェンジレバー１１による操作で前後進も
切り換えられるように後進用のポジションを増やして５
ポジションにし、切換スイッチ１３（図２）を省いたこ
とである。ただし、変速装置１については図１と共通の
ものを使用している。

【００３７】チェンジレバー１１は、パーキング段
（Ｐ）、後進段（Ｒ）、中立段（Ｎ）、高速段（Ｈ）、
低速段（Ｌ）を五段切換構造にし、その操作は上記実施
例と同様に一直線状に行うようにしている。このため、
ピニオン軸１５の他端に、円周方向の一か所２５ａが凹
状に窪んだカム２５を固設している。このカム２５に
は、後進切換用スイッチ２６の操作部２６ａを添接し、
操作部２６ａの位置にカム２５の凹状部２５ａが回転し
てきたときに、後進切換用スイッチ２６がＯＮになって
モータ５（図１）の回転方向が切り換わるようにしてい
る。

【００３８】パーキング用シフトドラム２３のカム溝２
３ａは、その展開状態を図５に示すように、チェンジレ
バー１１がＲ−Ｎ−Ｈ−Ｌの位置のときに中立位置にな
るように変更している。高低速用シフトドラム２４のカ
ム溝２４ａも、その展開状態を図５に示すように、チェ
ンジレバー１１がＲの位置のときにチェンジレバー１１
がＬのときと同位置に所定のシフトストロークｓで位置
が一方へずれるように変更するとともに、チェンジレバ
ー１１がＨの位置とＬの位置間のときには中立状態
（Ｎ）を省き、所定のシフトストロークｓで位置が一方
へずれた状態から反対側へ所定のシフトストロークｓで
反対側へ位置がずれるように変更している。

【００３９】したがって、チェンジレバー１１だけの直
線的な操作でＲの位置を選択することにより、前進から
後進に切り換えられるという利点があるが、本例の場合
は、後進は前進の低速段（Ｌ）の一段だけになる。この
ため、乗用車には本例が好適であるが、作業車には上記
実施例の方が有利な場合が多い。

【００４０】次に、図６は第２実施例にかかる電気自動
車用変速装置１’を概略的に示す模式図である。

【００４１】本例の変速装置１’が上記第１実施例と相
違する点は主に下記の点である。すなわち、図６に示す
ように、装置本体２に固設していたパーキング歯Ｇｐを
取り除いている。その代わりに、低速用歯車Ｇｌのドッ
グ歯Ｇｄ２と反対側の端に、別のドッグ歯Ｇｄ３を設け
て、歯車選択手段（セレクターともいう）Ｓ２により出
力軸６と低速用歯車Ｇｌとを連結したり連結を解除した
りできるように構成している。その他の構成について
は、上記第１実施例と共通するので、同一の構成部材に
ついては、図１の同一の符号を用いて示し、説明を省略
する。

【００４２】本例の変速装置１’によっても、上記実施
例の変速装置１とほぼ同じ要領で、前進後進ならびに高
低速の二段変速が行われるが、パーキング段への切換だ
けが下記のように相違する。

【００４３】すなわち、図６において、チェンジレバー
１１（図２・図４）をインジケータ１２のＰの位置に移
動すると、出力軸６はセレクターＳ２を介して低速用歯
車Ｇｌのドッグ歯Ｇｄ３に噛合して連結されると同時
に、出力軸６はセレクターＳ１を介して高速用歯車Ｇｈ
のドッグ歯Ｇｄに噛合して連結される。この状態で出力
軸６に対し、モータ５からの回転力が入力軸３から直接
伝達されると同時に、高速用歯車Ｇｈ−高速歯車Ｇｈ’
−カウンターシャフト８−低速歯車Ｇｌ’−低速用歯車
Ｇｌを介して間接的にも伝達されるが、両系統の減速ギ
ヤ比が異なっているので、出力軸６は非回転状態に保持
され、パーキング段が構成されることになる。本例の場
合には、出力軸６だけでなくカウンターシャフト８も回
転しないので、ＰＴＯ軸３１（図１参照）による動力の
取り出しはできない。なお本例の変速装置１’において
も、その操作系に上記した図２・図３あるいは図４・図
５の構造を用いることにより、チェンジレバー１１によ
る直線的な操作で前進後進、高低速の二段変速およびパ
ーキング段への切換ができる。

【００４４】

【発明の効果】以上説明したことから明らかなように、
本発明の電気自動車用変速装置には、下記のような効果
がある。

【００４５】(1) 出力軸を非回転状態に拘束するパーキ
ング段を備え、チェンジレバーをオートマチック式変速
装置と同様に一直線状に操作して変速でき、しかも歯車
の種類および歯車数が少なくて済むため、構造が簡単で
小型軽量化が図れる。

【００４６】(2) 請求項２記載の変速装置では、パーキ
ング時にＰＴＯ軸から自動車に搭載されているモータの
出力を取り出すことができるので、作業車に好適であ
る。

【００４７】(3) 請求項３記載の変速装置では、請求項
１とほぼ同様の効果があり、しかもパーキング歯を設け
る必要がないので、構造がより簡略化される。反面、Ｐ
ＴＯ軸による動力の取り出しができないという不都合が
ある。

【００４８】(4) 請求項４記載の変速装置では、チェン
ジレバー操作部に並設されるスイッチの切り換えによ
り、前進と後進とが切り換えられる。後進も前進と同様
に高速と低速の二段変速が可能なため、作業車に有効で
ある。

【００４９】(5) 請求項５記載の変速装置では、チェン
ジレバーだけの操作で前進と後進の切換が可能なため、
操作が容易であり、とくに乗用車タイプの電気自動車に
好適である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例にかかる電気自動車用変速
装置を概略的に示す模式図である。

【図２】図１の変速装置の操作系の構造を示す斜視図で
ある。

【図３】図３(ａ)は図２のパーキング切換用操作ロッド
とピニオン軸と前進二段切換用操作ロッドの位置関係を
示す説明図で、図３(ｂ)は図２のパーキング切換用シフ
トドラムのカム溝の展開図（上段）とチェンジレバーの
４ポジション（中段）と前進二段切換用シフトドラムの
カム溝の展開図（下段）およびそれらの関係を示す。

【図４】図１の変速装置１の操作系の構造の他の実施例
を示す斜視図である。

【図５】図４のパーキング切換用シフトドラムのカム溝
の展開図（上段）とチェンジレバーの５ポジション（中
上段）と前後進切換用スイッチおよびその操作用カム
（中下段）と前進二段切換用シフトドラムのカム溝の展
開図（下段）およびそれらの関係を示す。

【図６】本発明の第２実施例にかかる電気自動車用変速
装置を概略的に示す模式図である。

【符号の説明】

１・１’ 変速装置 ２ 装置本体（ミッションケーシング） ３ 入力軸 ５ モータ ６ 出力軸（メインシャフト） ８ カウンターシャフト Ｇｈ 高速用歯車 Ｇｈ’高速歯車 Ｇｌ 低速用歯車 Ｇｌ’低速歯車 Ｇｄ・Ｇｄ２・Ｇｄ３ ドッグ歯 Ｇｐ パーキング歯 Ｓ１・Ｓ２ 歯車選択手段（セレクター） １１ チェンジレバー １３ 前後進切換スイッチ １５ ピニオン軸 １６ ラック １７・１９ 操作ロッド １８ プッシュプルケーブル（連結部材） ２１・２２ シフトアーム ２３・２４ シフトドラム ２３ａ・２４ａ カム溝（シフトアーム操作部）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B60K 17/08

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 モータに直結された入力軸と、この入力
   軸の延長線上に配設された出力軸と、この出力軸と平行
   に配設されたカウンター軸とを装置本体内に備えた電気
   自動車用変速装置において、 前記入力軸上に高速用歯車を固設し、 前記出力軸上に低速用歯車を回動自在に配装し、 前記高速用歯車に噛合する高速歯車と前記低速用歯車に
   噛合する低速歯車とを前記カウンター軸上にそれぞれ固
   設し、 パーキング歯を前記出力軸上で装置本体に固設し、 前記出力軸上にこの出力軸を前記高速用歯車と前記低速
   用歯車とのいずれか一方に選択的に連結あるいは連結を
   解除する低高速切換用歯車選択手段を設けるとともに、
   前記出力軸上にこの出力軸を前記パーキング歯に連結あ
   るいは連結を解除するパーキング用歯車選択手段を設
   け、 前記低高速切換用歯車選択手段および前記パーキング用
   歯車選択手段は、それぞれ操作ロッド上に軸方向に摺動
   自在に装着したシフトアームを備え、それらの操作ロッ
   ドは相互に平行に配設され、 前記各シフトアームをそれぞれ操作するための二つのシ
   フトドラムを軸方向に間隔をあけて固設しかつ一端部に
   ピニオンを設けたピニオン軸を、前記二つの操作ロッド
   の間に平行にかつ回動自在に配設するとともに、二つの
   前記シフトドラムにおける前記シフトアームの操作部
   は、前記出力軸が中立状態で前記パーキング歯に連結さ
   れるように構成し、 前記ピニオン軸のピニオンにラックを噛合させ、このラ
   ックは一直線状に選択操作するチェンジレバーにケーブ
   ルやロッドなどの連結部材を介して連結し、前記シフト
   ドラムの回転操作により前記シフトアームを移動するこ
   とによって、高速段・中立段・低速段・パーキング段の
   切換をチェンジレバーの一直線状移動操作により行うよ
   うにしたことを特徴とする電気自動車用変速装置。
2. 【請求項２】 前記装置本体内に、出力歯車を固設した
   ＰＴＯ軸を前記カウンター軸と平行に回動自在に取り付
   けるとともに、前記出力歯車を前記カウンター軸の前記
   高速歯車又は前記低速歯車に噛合させた請求項１記載の
   電気自動車用変速装置。
3. 【請求項３】 モータに直結された入力軸と、この入力
   軸の延長線上に配設された出力軸と、この出力軸と平行
   に配設されたカウンター軸とを装置本体内に備えた電気
   自動車用変速装置において、 前記入力軸上に高速用歯車を固設し、 前記出力軸上に低速用歯車を回動自在に配装し、 前記高速用歯車に噛合する高速歯車と前記低速用歯車に
   噛合する低速歯車とを前記カウンター軸にそれぞれ固設
   し、 前記出力軸上にこの出力軸を前記高速用歯車と前記低速
   用歯車のいずれか一方に選択的に連結あるいは連結を解
   除する低高速切換用歯車選択手段を設けるとともに、前
   記出力軸上にこの出力軸を前記低速用歯車に連結あるい
   は連結を解除するパーキング用歯車選択手段を設け、 前記低高速切換用歯車選択手段および前記パーキング用
   歯車選択手段は、それぞれ操作ロッド上に軸方向に摺動
   自在に装着したシフトアームを備え、それらの操作ロッ
   ドは相互に平行に配設され、 前記各シフトアームをそれぞれ操作するための二つのシ
   フトドラムを軸方向に間隔をあけて固設しかつ一端部に
   ピニオンを設けたピニオン軸を、前記二つの操作ロッド
   の間に平行にかつ回動自在に配設するとともに、二つの
   前記シフトドラムにおける前記シフトアームの操作部
   は、前記出力軸が前記低速用歯車又は前記高速用歯車に
   或いは前記低速用歯車と前記高速用歯車とに同時にそれ
   ぞれ選択的に連結可能に構成し、 前記ピニオン軸のピニオンにラックを噛合させ、このラ
   ックは一直線状に選択操作するチェンジレバーにケーブ
   ルやロッドなどの連結部材を介して連結し、前記シフト
   ドラムの回転操作により前記シフトアームを移動するこ
   とによって、高速段・中立段・低速段・パーキング段の
   切換をチェンジレバーの一直線状移動操作により行うよ
   うにしたことを特徴とする電気自動車用変速装置。
4. 【請求項４】 前記モータの回転方向を正逆に切り換え
   るためのスイッチを設けた請求項１〜３のいずれかに記
   載の電気自動車用変速装置。
5. 【請求項５】 前記ピニオン軸の他端部にカムを取り付
   け、このカムにより前記モータの回転方向を正逆に切り
   換えるためのスイッチを操作するようにした請求項１〜
   ３のいずれかに記載の電気自動車用変速装置。