(57)【要約】      （修正有）【課題】低コストで、所望の制動性能を確保することのできる、自然環境下に設置される設備の車輪駆動装置を得る。【解決手段】自然環境下に設置される港湾クレーン１２を走行させる車輪１４を駆動する車輪駆動装置１０であって、モータ２０と、減速機２２と、ブレーキ装置と、を備え、減速機２２の出力軸３０の回転が、車輪１４に伝達され、ブレーキ装置は、モータ２０から減速機２２の出力軸３０までの第１動力伝達系ＰＴ１から分岐した第２動力伝達系に連結され、かつ、ブレーキ装置のブレーキ軸は、減速機２２の出力軸３０と直交して配置される。【選択図】図１
2015140225.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自然環境下に設置される設備を走行させる車輪を駆動する車輪駆動装置であって、
モータと、減速機と、ブレーキ装置と、を備え、
前記減速機の出力軸の回転が、前記車輪に伝達され、
前記ブレーキ装置は、前記モータから前記減速機の出力軸までの動力伝達系から分岐した動力伝達系に連結され、かつ、
前記ブレーキ装置のブレーキ軸は、前記減速機の前記出力軸と直交して配置される
ことを特徴とする自然環境下に設置される設備の車輪駆動装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記ブレーキ軸は、前記モータのモータ軸の回転速度よりも増速された回転速度で回転する軸で構成される
ことを特徴とする自然環境下に設置される設備の車輪駆動装置。
【請求項３】
請求項１または２において、
前記モータのモータ軸に連結される第１の直交ピニオンと、
該第１の直交ピニオンと噛合する直交ギヤと、
当該直交ギヤと噛合する第２の直交ピニオンと、を有し、
該第２の直交ピニオンに前記ブレーキ軸が連結される
ことを特徴とする自然環境下に設置される設備の車輪駆動装置。
【請求項４】
請求項１または２において、
前記モータのモータ軸は、前記減速機の前記出力軸と平行に配置され、
前記モータ軸または該モータ軸と一体的に回転する軸に直交ギヤが設けられ、
当該直交ギヤと噛合する直交ピニオンに前記ブレーキ軸が連結される
ことを特徴とする自然環境下に設置される設備の車輪駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自然環境下に設置される設備を走行させる車輪を駆動するための車輪駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に、貨物集積場の貨物管理運搬プラント（ｆｒｅｉｇｈｔ  ｈａｎｄｌｉｎｇ  ｐｌａｎｔ）および関連貨物集積場に係る発明が開示されている。
【０００３】
この特許文献１では、臨海（港湾）、湖、および川岸のドック、あるいは鉄道貨物の駅並びに陸上、すなわち、自然環境下に設置される貨物集積場等において、貨物、例えば４０トン以上のコンテナの積み込み・積み降ろし、移載および駐留を実施する装置、機械、あるいは構造体の調整された配列等を開示している。
【０００４】
そして、これらの装置の具体例のひとつとして、臨海で使用する自走クレーン（いわゆる港湾クレーン）が開示されており、当該港湾クレーンを走行させる車輪を駆動するための車輪駆動装置が合わせて開示されている。
【０００５】
この車輪駆動装置の車輪の回転軸（車軸）は、港湾クレーンの支柱の支持体に回転自在に支持されている。該車軸は、支持体の外側にまで延在され、この延在された車軸に、ブレーキ装置および直交減速機が組み合わされたモータ（ブレーキ装置付きのギヤモータ）が連結されている。
【０００６】
港湾クレーンは、該ギヤモータに付設されたブレーキ装置によって車輪を制動することによって停止状態を維持する構成とされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特表平１０−５０６０８４号公報（図１４、図１５）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、このような自然環境下に設置される設備においては、設備が強風や突風等を受けても意図せぬ走行を開始したりしないように、強力な制動力を必要とする。そのため、該制動力を確保するために、設備の走行のために本来必要なギヤモータの容量よりも大きめの容量を有するブレーキ装置付きのギヤモータを選択する傾向となり、結果として、モータおよび減速機が過剰品質となり、コストが増大し易いという問題があった。
【０００９】
本発明は、このような従来の問題を解消するためになされたものであって、低コストで、所望の制動性能を確保することのできる、自然環境下に設置される設備の車輪駆動装置を提供することをその課題としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、自然環境下に設置される設備を走行させる車輪を駆動する車輪駆動装置であって、モータと、減速機と、ブレーキ装置と、を備え、前記減速機の出力軸の回転が、前記車輪に伝達され、前記ブレーキ装置は、前記モータから前記減速機の出力軸までの動力伝達系から分岐した動力伝達系に連結され、かつ、前記ブレーキ装置のブレーキ軸は、前記減速機の前記出力軸と直交して配置される構成とすることにより、上記課題を解決したものである。
【００１１】
本発明においては、当該自然環境下に設置される設備の走行（車輪の回転）を拘束するブレーキ装置を、モータから減速機の出力軸までの動力伝達系から分岐した動力伝達系に連結する。また、当該ブレーキ装置のブレーキ軸は、減速機の出力軸と直交して配置される。
【００１２】
これにより、ブレーキ装置の選定と切り離して、モータや減速機を選定することができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、低コストで、所望の制動性能を確保することのできる、自然環境下に設置される設備の車輪駆動装置が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施形態の一例に係る自然環境下に設置される港湾クレーンの車輪駆動装置の全体断面図
【図２】該車輪駆動装置の要部拡大図
【図３】図２の矢視ＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う断面図
【図４】本発明の他の実施形態の一例に係る自然環境下に設置される港湾クレーンの車輪駆動装置の全体断面図
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、図面に基づいて本発明の実施形態の一例を詳細に説明する。
【００１６】
図１は、本発明の実施形態の一例に係る自然環境下に設置される港湾クレーンの車輪駆動装置の全体断面図である。図２は、該車輪駆動装置の要部拡大図、図３は、図２の矢視ＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う断面図である。
【００１７】
この車輪駆動装置１０は、港湾において、船舶の積み荷の積み込みや積み降ろしを行うための自走クレーン（全体は図示略：以下港湾クレーンと称する）１２を走行させる車輪１４を駆動するためのものである。港湾クレーン１２は、自然環境下に設置される設備である。より具体的には、設備が風等の自然の外力を受け、ブレーキ装置がなければ、当該外力により走行させられてしまう環境下に設置される設備であるということである。このため、その車輪駆動装置１０は、強い風の下でも、港湾クレーン１２が停止した状態を維持し得る制動力を車輪１４に付与することができるように構成されている。
【００１８】
この港湾クレーン１２は、複数の支柱１６（そのうちの１本の下部のみ図示）を有し、各支柱１６上に組み込まれた図示せぬ鉄骨フレーム上にクレーン（図示略）が設置されている。各支柱１６の下部には、複数の車輪１４（図１では１個のみ図示）が設けられている。該複数の車輪１４を連動して駆動する（回転させる）ことによって、港湾クレーン１２全体がレール１８上を走行する。
【００１９】
車輪駆動装置１０は、複数の車輪１４それぞれに設けられる。車輪駆動装置１０は、モータ２０と、減速機２２と、ブレーキ装置２４（図３参照）と、を備える。また、車輪駆動装置１０は、モータ２０から減速機２２の出力軸３０までの第１動力伝達系ＰＴ１と、該第１動力伝達系ＰＴ１から分岐した第２動力伝達系ＰＴ２を有している。ブレーキ装置２４は、当該第１動力伝達系ＰＴ１から分岐した第２動力伝達系ＰＴ２に連結される。また、このブレーキ装置２４のブレーキ軸（被制動軸）３２は、減速機２２の出力軸３０と直交して配置されている。
【００２０】
以下、より具体的に説明する。
【００２１】
この実施形態に係る車輪駆動装置１０では、モータ２０から減速機２２の出力軸３０までの第１動力伝達系ＰＴ１を備えている。
【００２２】
車輪駆動装置１０のモータ２０は、特にその種類は限定されないが、この例では、３相の誘導モータが使用されている。モータ２０のモータ軸３４は、一対のモータ軸受３６、３８によって支持されている。モータ軸３４は、反負荷側のモータ軸受３６よりもさらに反負荷側に片持ち状態で延在された第１延在部３４Ａを有し、該第１延在部３４Ａに、冷却ファン４０が取り付けられている。
【００２３】
この実施形態では、モータ軸３４自体を制動するためのブレーキ装置は、特に設けられていない。但し、例えば、この第１延在部３４Ａに、（本発明に係るブレーキ装置２４とは別に）モータ軸３４自体を制動するブレーキ装置が配置されていてもよい。この構成は、いわゆる「ブレーキ装置付きのギヤモータ」に対し、本発明に係るブレーキ装置２４がさらに組み込まれた構成と捉えることができる。
【００２４】
主に図２を参照して、モータ２０のモータ軸３４は、負荷側のモータ軸受３８から片持ち状態で延在された第２延在部３４Ｂを有している。第２延在部３４Ｂには、ホロー部３４Ｂ１が形成されている。該ホロー部３４Ｂ１に、減速機２２の入力軸４２の端部４２Ａが嵌入している。モータ軸３４と入力軸４２は、当該ホロー部３４Ｂ１において、キー４４を介して連結されている。つまり、入力軸４２は、モータ２０のモータ軸３４と一体的に回転する。なお、モータ軸３４と入力軸４２の連結は、キーによる連結に限定されない。例えばスプラインによる連結でもよく、あるいは、減速機２２の入力軸４２が、モータ軸３４の一部として当初より一体化されている構成であってもよい。
【００２５】
入力軸４２は、一対の第１テーパローラ軸受４６、４８によって、減速機ケーシング５０に回転自在に支持されている。入力軸４２の先端には、第１直交ピニオン５２が連結されている。すなわち、第１直交ピニオン５２は、（入力軸４２を介して）モータ軸３４に連結されていることになる。この例では、入力軸４２と第１直交ピニオン５２は、当初より一体的に連結（一体形成）されているが、キー、あるいはスプライン等によって連結したものであってもよい。また、モータ軸３４と入力軸４２との間に減速機構が介在してもよい。逆に、第１直交ピニオン５２は、例えば、入力軸を兼ねたモータ軸自体と当初より（一部材として）一体的に連結された構成であってもよい。
【００２６】
第１直交ピニオン５２は、直交ギヤ５４と噛合している。直交ギヤ５４は、中間軸５６にキー５８を介して連結されている。中間軸５６は、一対の第２テーパローラ軸受６１、６３を介して、減速機ケーシング５０に支持されている。中間軸５６には、中間ピニオン６０が一体的に形成されている。
【００２７】
中間ピニオン６０は、出力ギヤ６２と噛合している。出力ギヤ６２は、キー６４を介して前記出力軸３０と連結されている。出力軸３０は、この実施形態では、貫通孔３０Ａを有するホローシャフトで構成され、一対の第３テーパローラ軸受６５、６７で減速機ケーシング５０に支持されている。
【００２８】
なお、減速機ケーシング５０は、トルクアーム７４によって支柱１６の支持体６８に連結・固定されている。符号７６は、該トルクアーム７４を減速機ケーシング５０の入力軸４２の近傍の肉厚の部位５０Ａに固定するボルト、符号７８は、該トルクアーム７４を支柱１６の支持体６８に固定するボルトである。
【００２９】
上記モータ２０から減速機２２の出力軸３０までの動力伝達系、つまり、モータ２０のモータ軸３４から、減速機２２の入力軸４２、第１直交ピニオン５２、直交ギヤ５４、中間軸５６、中間ピニオン６０、出力ギヤ６２、および出力軸３０によって構成される動力伝達系が、第１動力伝達系ＰＴ１を構成している。
【００３０】
再び図１を参照して、港湾クレーン１２の車輪１４の車軸６６は、支柱１６に設けられた支持体６８に一対の複列式ころ軸受７０、７２を介して回転自在に支持されている。前記減速機２２は、（ホローシャフトで構成されている）出力軸３０が、車軸６６に外嵌する態様で該車軸６６に装着されている。
【００３１】
出力軸３０と車軸６６は、固定プレート８０およびボルト８２によって固定されると共に、さらに、図示せぬキー等により、一体回転可能に連結されている。ボルト８２は、該固定プレート８０を貫通して車軸６６の端部に螺合している。車軸６６には、車輪１４が組み付けられている。これにより、車軸６６が回転することによって、車輪１４がレール１８上を走行可能である。
【００３２】
次に、図３を合わせて参照して、この車輪駆動装置１０の第２動力伝達系ＰＴ２について説明する。
【００３３】
この車輪駆動装置１０は、第１動力伝達系ＰＴ１の直交ギヤ５４から分岐した第２動力伝達系ＰＴ２を有している。具体的には、第２動力伝達系ＰＴ２は、直交ギヤ５４、該直交ギヤ５４と噛合する第２直交ピニオン８６、および該第２直交ピニオン８６に（ピニオン軸８８および単純遊星歯車機構９０を介して）連結された前記ブレーキ軸３２の回転を制動するブレーキ装置２４によって構成されている。
【００３４】
より詳細に説明すると、（分岐点である）直交ギヤ５４には、第１動力伝達系ＰＴ１の第１直交ピニオン５２と、第２動力伝達系ＰＴ２の第２直交ピニオン８６とが、同時に噛合している。第１直交ピニオン５２と第２直交ピニオン８６は、この実施形態では、モジュールや歯数を含めて同一の諸元で構成されている。つまり、第１直交ピニオン５２と第２直交ピニオン８６は、共に、モータ軸３４の回転速度と同一の回転速度で回転する。
【００３５】
第２直交ピニオン８６は、ピニオン軸８８と一体化されている。ピニオン軸８８は、一対の第４テーパローラ軸受９３、９４を介して減速機ケーシング５０に回転自在に支持されている。ピニオン軸８８は、単純遊星歯車機構９０のキャリヤ９６とボルト９８を介して連結されている。
【００３６】
単純遊星歯車機構９０は、該キャリヤ９６に支持された遊星歯車１０６、該遊星歯車１０６が内接噛合する内歯歯車１０４、および該遊星歯車１０６が外接噛合する太陽歯車１０８とで構成されている。単純遊星歯車機構９０は、第２直交ピニオン８６側からキャリヤ９６を回転させるトルクが入力されたときに、太陽歯車１０８をより速い回転速度で回転させる「増速機構」として機能している。
【００３７】
単純遊星歯車機構９０の内歯歯車１０４は、減速機ケーシング５０およびブレーキケーシング１００に挟まれる態様で、該減速機ケーシング５０およびブレーキケーシング１００と連結ボルト１０２を介して一体化されている。また、単純遊星歯車機構９０の太陽歯車１０８は、継軸１１０と連結されている。
【００３８】
継軸１１０は、ホロー部１１０Ａと中実部１１０Ｂとを同軸に備えている。単純遊星歯車機構９０の太陽歯車１０８は、継軸１１０のホロー部１１０Ａに圧入されることで、該継軸１１０と連結されている。継軸１１０の中実部１１０Ｂは、ブレーキ装置２４のブレーキ軸３２を構成している（継軸１１０の中実部１１０Ｂ ＝ ブレーキ装置２４のブレーキ軸３２）。なお、継軸１１０は、一対の玉軸受１１２、１１４によって、ブレーキケーシング１００に回転自在に支持されている。
【００３９】
ブレーキ装置２４は、ブレーキケーシング１００内に配置されたコイル１２０と、該コイル１２０の通電時に該コイル１２０側に吸引され、非通電時にスプリング１２８の付勢力によって反コイル側に戻される吸引プレート１２６と、ブレーキ軸３２側およびブレーキケーシング１００側に交互に組み付けられた複数の摩擦板１２４と、を有している。
【００４０】
ブレーキ装置２４は、コイル１２０が通電されたときに吸引プレート１２６をコイル１２０側に吸引して各摩擦板１２４を軸方向に離反させ、ブレーキ軸３２の回転を解放する。また、ブレーキ装置２４は、コイル１２０の通電が遮断されたときに、スプリング１２８の付勢力により吸引プレート１２６を反コイル側に押し戻して各摩擦板１２４を圧接し、ブレーキ軸３２の回転を拘束（制動）する。
【００４１】
以上の構成から、結局、ブレーキ装置２４のブレーキ軸３２は、単純遊星歯車機構９０が介在されている分、モータ軸３４の回転速度よりも増速された回転速度で回転する軸で構成されていることになる。また、ブレーキ軸３２は、第２直交ピニオン８６と同軸に配置されており、減速機２２の出力軸３０（あるいは車軸６６）と直交して配置されている。更に、ブレーキ軸３２の軸心Ｏ３２は、モータ軸３４の軸心Ｏ３４を含み、かつ減速機２２の出力軸３０の軸心Ｏ３０（あるいは車軸６６の軸心Ｏ６６）と直角の平面Ｐ１上に配置されている。なお、平面Ｐ１は、図３の「紙面」、つまり、図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う平面に相当している。
【００４２】
この実施形態では、車輪駆動装置１０の支柱１６から最も突出している部分は、減速機２２の出力軸３０の端部３０Ｂである。車輪駆動装置１０の支柱１６から該出力軸３０の端部３０Ｂまでの突出寸法は、Ｌ１０である（図１参照）。
【００４３】
次に、本実施形態に係る港湾クレーン１２の車輪駆動装置１０の作用を説明する。
【００４４】
モータ２０のモータ軸３４が回転すると、入力軸４２の回転を介して第１直交ピニオン５２が回転し、該第１直交ピニオン５２と噛合している直交ギヤ５４が回転する。直交ギヤ５４が回転すると該直交ギヤ５４と連結されている中間軸５６が回転し、中間軸５６に形成されている中間ピニオン６０が回転する。中間ピニオン６０の回転は、出力ギヤ６２に伝達され、出力ギヤ６２と連結されている出力軸３０が回転する。この結果、出力軸３０と連結されている車軸６６が回転し、該車軸６６と連結されている車輪１４がレール１８上を走行する。これにより、港湾クレーン１２が支柱１６ごと走行することができる。
【００４５】
ここで、港湾クレーン１２は、自然環境下に設置される設備であるため、停止状態であるべきときに、風によって動き出してしまう虞がある。とりわけ港湾クレーン１２は、臨海地に設置される設備であることから、ときに非常に強い風か吹くことがあり、強い制動力が必要とされる。
【００４６】
そのため、一般的にモータの反負荷側に配置されるブレーキ装置では、制動力が不足気味となる傾向があった。しかし、モータの反負荷側のブレーキ装置のみを、本来の港湾クレーンの走行時に必要な制動力を超える制動力を発生し得る大容量のものに、単純に増大するのは、新たな問題発生の要因となってしまう。例えば、大きくなったブレーキ装置の外形が港湾クレーンの支柱や支持体と干渉したり、あるいは、その大きな制動反力をモータのケーシングが受けることになることから、モータケーシングの強度不足が問題となることもある。このため、従来は、ブレーキ装置を大型化すると、結局は、それに伴って、モータおよび減速機も大型のものを選定することになり、該モータおよび減速機が過剰品質となる分、コスト高となっていた。また、いたずらに過剰品質とすることには限界があることから、非常に強い風が吹くとき（例えば台風のとき）には、例えばくさび状の車輪止めを車輪とレールの間に挟み込む等の手当が必要とされることも多々あった。
【００４７】
しかし、本実施形態では、ブレーキ装置２４が、モータ２０から減速機２２の出力軸３０までの第１動力伝達系ＰＴ１から分岐した第２動力伝達系ＰＴ２に連結されているため、風に抗することのできる制動力を考慮したブレーキ装置２４の選定と切り離して、モータ２０や減速機２２を選定できる。換言するならば、第１動力伝達系ＰＴ１において、所定の走行性能を確保しつつ、第２動力伝達系ＰＴ２において、所望の停止維持のための制動性能を確保することができる。この結果、コストの上昇を抑制しつつ、走行性能および停止維持のための制動性能の両面において、必要かつ十分な容量を有する車輪駆動装置１０とすることができ、性能の確保とコストの低減を両立できる。また、例えば、強風時に車輪止めを組み込む頻度をより低減したり、全廃したりすることができるようにもなる。
【００４８】
そして、この車輪駆動装置１０は、ブレーキ装置２４のブレーキ軸３２が、減速機２２の出力軸３０と直交して配置されていることから、当該第２動力伝達系ＰＴ２に設置するブレーキ装置２４の配置の自由度が極めて高い。
【００４９】
この点について、より具体的に説明すると、港湾クレーン１２等の設備を走行させるための車輪駆動装置１０にあっては、例えば、以下のような要請に応える必要がある。すなわち、車輪駆動装置１０は、車輪１４を支持している支柱１６（あるいは支持体６８）とスペース的に干渉することなく、ブレーキ装置２４を配置する必要がある。例えば、モータ２０、減速機２２、およびブレーキ装置２４は、全て、車輪１４の車軸６６の軸方向片側に配置される必要がある。また、強力な制動力をコンパクトなブレーキ装置２４で実現するには、被制動軸であるブレーキ軸３２は、車輪１４の車軸６６、すなわち第１動力伝達系ＰＴ１の出力軸３０から見て、できるだけ大きく増速された状態で組み込まれている軸である必要がある。
【００５０】
今、第１動力伝達系ＰＴ１から分岐して第２動力伝達系ＰＴ２にブレーキ装置２４を組み込む設計を行おうとした場合に、上記要請を考慮して、支柱１６との干渉を避けることを前提として、入力側に近い軸（出力軸３０から見て大きく増速された状態で組み込まれている軸）をブレーキ軸３２に設定しようとすると、多くの場合、スペース的にブレーキ装置２４がモータ２０と干渉してしまう。
【００５１】
この点、ブレーキ装置２４のブレーキ軸３２が減速機２２の出力軸３０と直交して配置されていると、このスペース的な干渉を回避し得る設計の自由度が格段に向上し、強力で且つコンパクトなブレーキ装置２４を、支柱１６やモータ２０と干渉することなく、設置する設計が容易となる。
【００５２】
とりわけ、本実施形態においては、第１動力伝達系ＰＴ１が、モータ２０のモータ軸３４に連結される第１直交ピニオン５２と、該第１直交ピニオン５２と噛合する直交ギヤ５４と、を有すると共に、第２動力伝達系ＰＴ２が、当該直交ギヤ５４と噛合する第２直交ピニオン８６を有し、該第２直交ピニオン８６に（単純遊星歯車機構９０等を介して）ブレーキ軸３２が連結される構成としている。このため、スペース的に非常に合理的な車輪駆動装置１０とすることが可能となっている。
【００５３】
すなわち、この構成により、本車輪駆動装置１０においては、モータ２０の長手方向（モータ軸３４の軸方向）を、港湾クレーン１２の車軸６６と直角の方向に向けることができると共に、ブレーキ装置２４のブレーキ軸３２の軸心Ｏ３２も、港湾クレーン１２の車軸６６と直角の方向に向けることができる。すなわち、モータ２０のモータ軸３４の軸心Ｏ３４およびブレーキ装置２４のブレーキ軸３２の軸心Ｏ３２の双方を、車軸６６と直角の平面Ｐ１内に配置できる。そのため、車輪駆動装置１０と支柱１６等との干渉を回避しつつ、該車輪駆動装置１０の車軸方向（走行方向と直交する方向）における支柱１６からの突出寸法Ｌ１０を、減速機２２の出力軸３０の軸方向長さとほぼ同等のレベルの極めて小さな寸法に抑えることができている。車輪駆動装置１０においては、車軸方向における支柱１６からの突出寸法Ｌ１０は、走行時の他の配置物や載置物等との干渉を防止するため、できるだけ小さく抑える必要があるため、このメリットは非常に大きい。
【００５４】
さらには、本実施形態では、第２動力伝達系ＰＴ２には単純遊星歯車機構９０が配置されている。すなわち、ブレーキ軸３２は、単純遊星歯車機構９０が介在されている分、モータ２０のモータ軸３４の回転速度よりもさらに増速された軸で構成されている。具体的には、ブレーキ軸３２は、車軸６６（出力軸３０）側から見たときに、「第１動力伝達系ＰＴ１の速度比（モータ２０−出力軸３０間の速度比）に単純遊星歯車機構９０の速度比を掛け合わせた速度比に相当する非常に大きく増速された軸となっている。
【００５５】
したがって、ブレーキ装置２４のブレーキ軸３２の必要制動容量を大きく低減することができ、ブレーキ装置２４の一層のコンパクト化、低コスト化が実現できる。これは、同一の容量のブレーキ装置２４を組み込んだ場合には、より強力な制動力を車軸６６に与えることができることを意味し、自然環境下に設置される港湾クレーン１２のブレーキ装置２４として極めて好ましい特性である。そしてこの構成は、ブレーキ装置２４がモータ２０から減速機２２の出力軸３０までの第１動力伝達系ＰＴ１から分岐した第２動力伝達系ＰＴ２に連結されているが故に実現し得る構成とも言える。
【００５６】
なお、上記実施形態においては、第１直交ピニオン５２と第２直交ピニオン８６は、モジュール、歯数を含め、同一の諸元で構成されていた。これは、２つの直交ピニオン５２、８６を単一の直交ギヤ５４に良好な噛合特性で噛合させる際の「馴染み」を考慮したためである。つまり、第１直交ピニオン５２と第２直交ピニオン８６の諸元を同一とすることにより、単一の直交ギヤ５４に、２つの第１、第２直交ピニオン５２、８６の噛合を、より容易に円滑化させることができる。
【００５７】
図４に、本発明の他の実施形態の一例に係る自然環境下に設置される港湾クレーンの車輪駆動装置を示す。
【００５８】
この車輪駆動装置２１０は、先の実施形態と同様の構成に係る港湾クレーン１２の車輪１４を駆動するためのもので、この車輪駆動装置２１０も、モータ２２０と、減速機２２２と、ブレーキ装置２２４と、を備えている。ただし、モータ２２０、減速機２２２、およびブレーキ装置２２４の配置等が先の実施形態と異なっている。
【００５９】
ブレーキ装置２２４は、モータ２２０から減速機２２２の出力軸２３０までの第１動力伝達系ＰＴ２０１から分岐した第２動力伝達系ＰＴ２０２に連結され、かつブレーキ装置２２４のブレーキ軸２３２は、減速機２２２の出力軸２３０と直交して配置されている。
【００６０】
具体的には、第１動力伝達系ＰＴ２０１は、平行軸減速機構によって構成され、モータ２２０のモータ軸２３４は、減速機２２２の出力軸２３０と平行に配置されている。そして、モータ軸２３４と一体的に回転する入力軸２４２に、第２動力伝達系ＰＴ２０２の直交ギヤ２５４が設けられ、当該直交ギヤ２５４と噛合する第２直交ピニオン２８６にブレーキ軸２３２が連結されている。すなわち、第２動力伝達系ＰＴ２０２は、第１動力伝達系ＰＴ２０１の（モータ軸２３４と同一の回転速度で回転する）入力軸２４２から分岐している。
【００６１】
ブレーキ軸２３２は、直交ギヤ２５４および第２直交ピニオン２８６の噛合によって、モータ軸２３４（入力軸２４２）の回転速度よりも増速された軸で構成されている。したがって、この車輪駆動装置２１０も、例えば、同一の制動性能を有するブレーキ装置２２４を備える場合であっても、該ブレーキ装置２２４をモータ軸２３４に連結した構成と比較して、より強力な制動力を車軸６６（あるいは車輪１４）に与えることができる。このため、この実施形態では、第２動力伝達系ＰＴ２０２に、先の実施形態のような単純遊星歯車機構は介在されていない（ただし介在させてもよい）。
【００６２】
直交ギヤ２５４からブレーキ装置２２４に至る第２動力伝達系ＰＴ２０２の基本的な構成は、（単純遊星歯車機構が省略されていることを除いて）先の実施形態と同様である。ブレーキ装置２２４の構成も、（ブレーキケーシングの形状が変更されていることを除いて）先の実施形態のブレーキ装置２４の構成と同様である。
【００６３】
なお、この実施形態では、トルクアーム２７４は、減速機ケーシング２５０のブレーキ装置２２４に近い肉厚の部位２５０Ａでボルト２７６、２７８を介して支柱１６の支持体６８に連結されている。
【００６４】
この実施形態においても、ブレーキ装置２２４が、モータ２２０から減速機２２２の出力軸２３０までの第１動力伝達系ＰＴ２０１から分岐した第２動力伝達系ＰＴ２０２に連結されているため、風に抗することのできる制動力を考慮したブレーキ装置２２４の選定と切り離して、モータ２２０や減速機２２２を選定できる。そのため、走行性能および停止維持のための制動性能の両面において、必要かつ十分な容量を有する車輪駆動装置２１０とすることができ、性能の確保とコストの低減を両立できる。
【００６５】
また、ブレーキ装置２２４のブレーキ軸２３２が減速機２２２の出力軸２３０と直交して配置されているため、スペース的な干渉を回避し得る設計の自由度を向上させることができ、港湾クレーン１２の支柱１６（あるいは支持体６８）やモータ２２０と干渉することなく、強力で且つコンパクトな（低コストな）ブレーキ装置２２４を設置することができている。
【００６６】
とりわけ、この実施形態においては、減速機２２２が平行軸減速機構で構成され、モータ２２０のモータ軸２３４は、減速機２２２の出力軸２３０と平行に配置されている。したがって、直交ギヤ２５４と噛合する直交ピニオンを、１個の第２直交ピニオン２８６のみとすることができ、先の実施形態と比較して、この点でもより低コストな車輪駆動装置２１０を得ることができている。
【００６７】
なお、本発明においては、第１動力伝達系および第２動力伝達系とも、具体的な減速機構の構成は、特に上記構成に限定されない。例えば、上記実施形態においては、出力軸側から見てブレーキ軸の増速比をより大きく確保するために、直交ギヤと第２直交ピニオンを噛合させたり、単純遊星歯車機構を介在せたりしていたが、他の構成、例えば、平行軸歯車機構を介在させるようにしてもよく、また、これらの歯車機構を介在させなくてもよい。
【００６８】
換言するならば、ブレーキ軸は、必ずしもモータのモータ軸の回転速度よりも増速された回転速度で回転する軸で構成されている必要はなく、例えば、モータ軸と同一の回転速度で回転する軸で構成されていてもよく、場合によっては、モータ軸の回転速度よりも若干減速された軸で構成されていてもよい。
【００６９】
また、上記実施形態では、自然環境下に設置される設備の車輪駆動装置として港湾クレーンの車輪駆動装置が例示されていたが、本発明に係る自然環境下に設置される設備は、港湾クレーンに限定されない。例えば、臨海（港湾）、湖、および川岸のドック、あるいは鉄道貨物の駅並びに陸上に設置される設備等であって「走行」を行う設備の車輪駆動装置に広く適用可能である。
【００７０】
また、上記実施形態では、直交ピニオン、直交ギヤが、ベベルピニオン、ベベルギヤで構成されていたが、本発明に係る直交ピニオン、直交ギヤは、これに限定されず、例えばハイポイドピニオン、ハイポイドギヤやウォームピニオン、ウォームギヤで構成されていてもよい。
【符号の説明】
【００７１】
１０…車輪駆動装置
１２…港湾クレーン
１４…車輪
１６…支柱
１８…レール
２０…モータ
２２…減速機
２４…ブレーキ装置
３０…出力軸
３２…ブレーキ軸
３４…モータ軸
４２…入力軸
５０…減速機ケーシング
５２…第１直交ピニオン
５４…直交ギヤ
６６…車軸
６８…支持体
７４…トルクアーム
８６…第２直交ピニオン
９０…単純遊星歯車機構
１１０…継軸
ＰＴ１…第１動力伝達系
ＰＴ２…第２動力伝達系
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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