(57)【要約】【課題】車両の駆動系にギヤモータを組み込む荷役用産業車両において、前記ギヤモータを車両に搭載する際の配置構成であるレイアウトの自由度を従来よりも向上させることを課題とする。【解決手段】車両駆動系にギヤモータ２０を組み込んだ荷役用産業車両において、前記ギヤモータ２０として、モータ出力軸４５に対し減速出力軸５５を偏心して配置して、モータ部４０と減速機部５０を一体化したギヤモータ２０を車両駆動系に組み込んだことを特徴とする。【選択図】  図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両駆動系にギヤモータを組み込んだ荷役用産業車両において、前記ギヤモータとして、モータ出力軸に対し減速出力軸を偏心して配置して、モータ部と減速機部を一体化したギヤモータを車両駆動系に組み込んだことを特徴とする荷役用産業車両。
【請求項２】
請求項１において、ギヤモータのモータ出力軸は、荷役用産業車両の走行輪を駆動する駆動減速機に連結され、かつ前記ギヤモータの減速出力軸は、産業車両の走行輪を装着した駆動減速機の駆動軸と平行に配置され、モータ出力軸に対し減速出力軸を偏心して配置したギヤモータは、減速機部よりもモータ部を駆動減速機に近接して配置した荷役用産業車両。
【請求項３】
請求項１において、ギヤモータのモータ出力軸は、荷役用産業車両の走行輪を駆動する駆動減速機に連結され、かつ前記ギヤモータの減速出力軸は、産業車両の走行輪を装着した駆動減速機の駆動軸と平行に配置され、モータ出力軸に対し減速出力軸を偏心して配置したギヤモータは、減速機部よりもモータ部を駆動減速機から遠ざけて配置した荷役用産業車両。
【請求項４】
請求項１において、ギヤモータのモータ出力軸は、荷役用産業車両の走行輪を駆動する駆動減速機に連結され、かつ前記ギヤモータの減速出力軸は、産業車両の走行輪を装着した駆動減速機の駆動軸と垂直に配置され、モータ出力軸に対し減速出力軸を偏心して配置したギヤモータは、減速機部よりもモータ部を上方に配置した荷役用産業車両。
【請求項５】
請求項１において、ギヤモータのモータ出力軸は、荷役用産業車両の走行輪を駆動する駆動減速機に連結され、かつ前記ギヤモータの減速出力軸は、産業車両の走行輪を装着した駆動減速機の駆動軸と垂直に配置され、モータ出力軸に対し減速出力軸を偏心して配置したギヤモータは、減速機部よりもモータ部を下方に配置した荷役用産業車両。
【請求項６】
請求項１において、モータ出力軸に対し減速出力軸を偏心して配置して、モータ部と減速機部を一体化したギヤモータを、立席式産業車両の操舵を行うステアリング装置に連結し、前記ギヤモータのモータ部を、ステアリングギヤの中心に対し偏心させて装着した荷役用産業車両。
【請求項７】
請求項１において、ギヤモータのモータ出力軸は、荷役用産業車両の走行輪を駆動する駆動減速機に連結され、前記モータ出力軸に対し減速出力軸を偏心して配置したギヤモータの前記偏心部スペースに、ギヤモータを駆動制御する制御装置を備えた荷役用産業車両。
【請求項８】
請求項１において、ギヤモータのモータ出力軸は、荷役用産業車両の走行輪を駆動する駆動減速機に連結され、前記モータ出力軸に対し減速出力軸を偏心して配置したギヤモータは、このギヤモータの回転速度を検出する回転速度検出センサを、前記減速出力軸上に装着した荷役用産業車両。
【請求項９】
請求項１において、モータ出力軸に対し減速出力軸を偏心して配置して、モータ部と減速機部を一体化したギヤモータを、産業車両の荷役駆動を行う油圧ポンプの入力軸と直結した荷役用産業車両。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両の駆動系にギヤモータを組み込んだ荷役用産業車両に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、環境問題の後押しを受けて荷役用産業車両、例えばフォークリフトに関して云えば、全体車両数量に対するバッテリ車、いわゆるモータによって駆動するバッテリフォークリフトの比率が高まってきており、さらにはバッテリフォークには、従来エンジン車両によってまかなわれてきた作業エリアについてもカバーする要求が高まってきており、車両の高性能化に伴って駆動装置、とりわけ駆動のためのモータは高出力化、大型化の一途をたどっている。
【０００３】
これに対し、最近では、駆動用のモータに小型高出力で堅牢な交流電動機を用いる例がみられ、また交流電動機自体もその有用性から非常に応用範囲が広がっている。
【０００４】
なお、荷役用産業車両に関連する技術として、例えば特開２０００−１２２７２３号公報、特開２００１―３９１７４号公報、特開２００１−４８４９１号公報等を挙げることができる。
【０００５】
特開２０００−１２２７２３号公報に記載の技術は、駆動源にギヤードモータを用いた無人搬送車に関するものであり、従来の直流モータに対し交流のギヤードモータを採用することにより精密な制御、安定した走行を可能としているが、車体構成的には従来の直流モータを用いた構成と大きな相違は無く、ギヤードモータを用いたことによる車体構成や駆動系の構成の改善という点で課題がある。
【０００６】
特開２００１−３９１７４号公報に記載の技術は、ドライブユニット、いわゆる車両減速機とモータの一部を一体構造にした技術に関するものであり、モータのブラケットや取付ボルトの部品の省略化およびモータとドライブユニットの小型化を図れるという効果はあるものの、モータ自体を小型化しようとした時には必然的にドライブユニットによって高減速化を図る必要があり、そのためドライブユニット内部のギヤの歯数や大きさを大きくする必要が生じ、結果的にドライブユニットが大型化し、車両搭載性に制限が生ずるという課題がある。
【０００７】
特開２００１−４８４９１号公報に記載の技術は、左右両輪駆動の産業車両のドライブユニットに関するものであり、ドライブユニット自体の小型化の効果があるものの大型化するモータを車両に如何に搭載するかという点については課題がある。
【０００８】
【特許文献１】
特開２０００−１２２７２３号公報
【特許文献２】
特開２００１―３９１７４号公報
【特許文献３】
特開２００１−４８４９１号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、車両の駆動系にギヤモータを組み込む荷役用産業車両において、前記ギヤモータを車両に搭載する際の配置構成であるレイアウトの自由度を従来よりも向上させることを課題とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
前記課題は、車両駆動系にギヤモータを組み込んだ荷役用産業車両において、前記ギヤモータとして、モータ出力軸に対し減速機出力軸を偏心して配置して、モータ部と減速機部を一体化したギヤモータを車両駆動系に組み込むことによって達成される。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明について、図示の実施の形態により説明する。
【００１２】
図１は本発明を適用する荷役用産業車両の構成を示す図、図２は本実施例における、ギヤモータを用いた駆動装置の構成を示す図である。
【００１３】
荷役用産業車両１にはバッテリ２および制御装置３が搭載され、ギヤモータ２０は産業車両１の駆動減速機５に取り付けられ、駆動減速機５を介して駆動軸６から駆動輪７に駆動力が伝達される。バッテリ２の電源はラインＬ１を介して制御装置３に入力され、制御装置３によってギヤモータ２０に供給できる電力に変換された後、ラインＬ２を介してギヤモータ２０に電力が供給される。図１に示す形態では、ギヤモータ２０が駆動軸６に対し垂直になるように設置されているが、ギヤモータ２０が駆動軸６に対し平行になるように設置してもよい。
【００１４】
図３は本実施例における、ギヤモータの断面図である。
【００１５】
ギヤモータ２０は、仕切壁３０によってモータ室４１と減速機室５１とに区画されている。モータ室４１の内部には、ロータ４２が回転軸４３によりステータ４４の内側に回転可能に支承されており、減速機室５１の内部には、減速ギヤ５４が減速軸５２に嵌合されて、回転可能に支承されている。ステータ４４のコイル４７にはターミナル４８を介して給電が行われる。ロータ回転軸４３は仕切壁３０を貫通し、モータ室４１より減速機室５１内に伸び出してモータ出力軸４５を形成している。モータ出力軸４５にはピニオン４６が形成され、ピニオン４６には減速ギヤ５４が噛み合わされている。減速軸５２はモータ出力軸４５に対して平行に配置され、モータフランジ部６０を貫通して外部に対する減速出力軸５５を形成している。
【００１６】
以上の構成により、ギヤモータ２０の外部出力軸である減速出力軸５５の軸心Ｃ２は、モータ部４０の中心であるモータ出力軸４５の軸心Ｃ１に対し偏心して配置される。
【００１７】
このように、モータ出力軸４５に対して減速出力軸５５の軸心が偏心して配置されることにより、モータフランジ部６０によって駆動減速機５にギヤモータ２０を取り付けようとする場合に、減速機部５０の端面を遮蔽するモータフランジ部６０に対してモータ部４０は偏心した構造となり、ギヤモータ２０を車両に搭載する際の配置構成である自由度を従来よりも向上させることができる。
【００１８】
図４は本実施例における、駆動減速機に対するギヤモータの配置を示す図、図５は本実施例における、図４と異なるギヤモータの配置を示す図である。
【００１９】
図４において、駆動減速機５は、ギヤモータ２０の回転および駆動トルクを適切に減速ギヤで減速し、所望の車両駆動トルクを得るものである。駆動減速機５の両端には走行輪７が装備されている。
【００２０】
駆動減速機５にギヤモータ２０を取り付けるにあたり、走行輪７が装着されている軸とギヤモータ２０の減速出力軸５５が平行になるように装着し、ギヤモータ２０のモータ部４０の偏心した構造をもとに、減速機部５０よりもモータ部４０が駆動減速機５に近づく姿勢となるようにギヤモータ２０を取り付けた構造となっている。したがって駆動減速機５とギヤモータ２０は近接し、その間隙寸法Ｄ１は比較的小さな寸法となる。
【００２１】
このレイアウトによれば、駆動減速機５とギヤモータ２０の組合せ全体がコンパクトな構成となり、車両搭載時に周辺のスペースが有効に使えるようになるとともに、産業車両自体をコンパクトにすることもできる。
【００２２】
図５において、駆動減速機５にギヤモータ２０を取り付けるにあたり、走行輪７が装着されている軸とギヤモータ２０の減速出力軸５５が平行になるように装着し、ギヤモータ２０のモータ部の偏心した構造をもとに、減速機部５０よりもモータ部４０が駆動減速機５から遠ざかる姿勢となるようにギヤモータ２０を取り付けた構造となっている。したがって駆動減速機５とギヤモータ２０は離間し、その間隙寸法Ｄ２は比較的大きな寸法となる。
【００２３】
このレイアウトによれば、駆動減速機５の稼働時に発生する熱、ブレーキ２２の熱によるギヤモータ２０の熱負荷を小さくすることができ、またギヤモータ２０の周辺にもある程度のスペースが生まれるため、ギヤモータ２０の放熱性向上にも寄与する。
【００２４】
図４および図５の構成は、車両の構造や駆動系の搭載条件、駆動減速機５とブレーキ２２とギヤモータ２０の発熱等の条件に応じて適切な構造を選択して採用すればよい。
【００２５】
図６は本実施例における、産業車両に対するギヤモータの配置を示す図、図７は本実施例における、図６と異なるギヤモータの配置を示す図である。
【００２６】
図６において、駆動減速機５は、ギヤモータ２０の回転および駆動トルクを適切に減速ギヤで減速し、所望の車両駆動トルクを得るものである。駆動減速機５の両端には走行輪７が装備されている。
【００２７】
駆動減速機５にギヤモータ２０を取り付けるにあたり、駆動減速機５の駆動軸６とギヤモータ２０の減速出力軸５５の位置関係が垂直になるように装着し、ギヤモータ２０のモータ部４０の偏心した構造をもとに、モータ部４０が駆動軸６の中心線上よりも上方に位置するようにギヤモータ２０を取り付けた構造となっている。したがってギヤモータ２０と産業車両１が走行する路面との間には比較的大きい間隙Ｖ１が形成される。
【００２８】
このレイアウトによれば、ギヤモータ２０を路面に対し十分に余裕を持った位置に搭載することができ、路面からの水分の飛沫や埃、泥等の影響からギヤモータ２０を保護することができる。またギヤモータ２０が車両のフロア面に近い位置に設置されるので、通常一般的に産業車両で実施されているフロア面からの車両の点検が容易になるという利点もある。
【００２９】
図７において、駆動減速機５にギヤモータ２０を取り付けるにあたり、駆動減速機５の駆動軸６とギヤモータ２０の減速出力軸５５の位置関係が垂直になるように装着し、ギヤモータ２０のモータ部４０の偏心した構造をもとに、モータ部４０が駆動軸６の中心線上よりも下方に位置するようにギヤモータ２０を取り付けた構造となっている。
【００３０】
このレイアウトによれば、ギヤモータ２０を産業車両１に対して十分に低い位置に搭載することとなり産業車両の低重心に寄与する。またギヤモータ２０が車体下方に偏心して配置されることによりスペースが生じるので、このスペースに図示のごとくバッテリ２を配置することも可能となり、車両のレイアウト性向上にもなる。むろんこのような構成とすることでより車両の低重心化を図れる効果もある。
【００３１】
図８は本実施例における、立席式産業車両に対するギヤモータの配置を示す図である。
【００３２】
立席式産業車両はいわゆるリーチ式フォークリフトと称され、狭い庫内での荷役作業に用いられる車両であるが、立席式であるが故に駆動装置の搭載およびレイアウトには不利な点が多い。立席式産業車両２３には、ステアリング８が備えられており、ステアリング８から直結されているステアリングロッド９とステアリングリンク１０を介してステアリングピニオンギヤ１３を回転させ、ステアリングピニオンギヤ１３と嵌合しているステアリングリングギヤ１２を駆動することにより、ステアリングリングギヤ１２と一体に構成された駆動減速機５および走行輪７を回転させて車両の操舵を行う。ステアリングロッド９にはステアリングセンサ１１が備えられ、必要に応じて図示しないステアリング用モータで操舵力の補助を行うようになっている。
【００３３】
従来の車両構成においては、そのモータ体格およびステアリング機構系の配置位置等の都合からモータとステアリング機構系の干渉が生じる場合があり、それを避けるべく様々な回避構造を用いてステアリング機構系を構成してきたが、本実施例によれば、ギヤモータ２０のモータ部４０をステアリングリングギヤ１２の中心Ｃ３に対し偏心させて装着することにより、ギヤモータ２０とステアリング機構が干渉しないように構成し、ステアリング機構系の簡素化を図ることができ、立席式車両２３のコスト低減や信頼性向上にも寄与する。
【００３４】
図９は本実施例における、ギヤモータと制御装置の一体構造を示す図である。
【００３５】
モータと制御装置は通常一対で用いられるため、その間には必然的に電気的な配線接続が必要である。この配線接続は特に線径１０ｍｍ以上にもなる太いケーブルを車両内に敷設する必要があり、また制御装置とモータ各々の配置の関係もあり、産業車両の機器レイアウト性向上を妨げる要因になっている。
【００３６】
本実施例においては、減速機部５０とモータ部４０が偏心して配置されているギヤモータ２０の構造を利用し、減速機部５０とモータ部４０が偏心している部分のスペースを利用して制御装置３を搭載した構成としている。制御装置３には制御基板１４と電力変換手段１５が内包されており、回転速度検出センサ１６の信号は制御基板１４、ターミナル４８は電力変換手段１５に直接接続する構成になっている。
【００３７】
このような構成とすることにより、制御装置３とギヤモータ２０を一体化したコンパクトな駆動装置を構築することができ、車両への搭載性向上に寄与するとともに、車両へのケーブル等の敷設を最小限にすることが可能となり、産業車両のレイアウト性を向上させることが可能となる。
【００３８】
図１０は本実施例における、ギヤモータに対する回転速度検出センサの取付構造を示す図である。
【００３９】
本実施例のギヤモータ２０は、ロータ軸４３の回転を減速ギヤ５４により減速して減速出力軸５５に伝達する構造であるため、減速出力軸５５の回転に対しロータ軸４３の回転は必然的に高い回転となる。このためロータ軸４３の回転速度を検出する回転検出センサ１６は、おのずと高速回転まで検出可能な装置が必要となることが想定される。
【００４０】
そこで本実施例では、回転速度検出センサ１６をロータ軸４３の軸上ではなく新たにセンサ室４９を設け、減速出力軸５５の軸上に回転速度検出センサ１６を設ける構造とした。
【００４１】
これによりギヤモータ２０の回転を検出する回転速度検出センサ１６は、ロータ軸４３の回転を検出可能な高回転対応の機器ではなく、減速ギヤ５４で減速された減速出力軸５５の回転を検出可能な機器でよい。ギヤモータ２０を制御する際には、回転速度検出センサ１６で検出された回転速度を減速ギヤ５４で設定されている減速比をもとに換算することで、不都合なくロータ軸４３の回転が求められ、ギヤモータ２０のコストを低減することができ、ギヤモータを用いた産業車両自体のコスト低減を図ることが可能となる。
【００４２】
図１１は本実施例の荷役用産業車両における、ギヤモータによる荷役油圧駆動構成を示す図である。
【００４３】
産業車両のうちいわゆるフォークリフトは荷役作業のための駆動源に油圧を用いており、とりわけバッテリフォークリフトはその油圧源の生成を油圧ポンプをモータで駆動することにより行っている。図１１において、作動油タンク２５の作動油はバルブ１９で制御され、油圧ポンプ１８で発生する油圧は作動油ライン２１を通じて荷役装置２４を駆動する。ここで通常油圧ポンプ１８の入力軸はモータと直結して駆動する構造であり、モータの回転速度自体が油圧ポンプ１８の回転速度となる。このことはモータ自体を高速回転化してモータの体格を小さくしようと試みた場合、油圧ポンプ１８自体の回転速度も上昇してしまい、油圧ポンプ１８のコストや油圧ポンプ１８そのものの成立性に不都合が生じるため、油圧ポンプ１８を駆動するモータの小型化にも問題があった。
【００４４】
本実施例のギヤモータ２０を油圧ポンプ１８の入力軸と直結することにより、減速出力軸５５の回転速度は従来のモータのレベルのままとしながら、減速ギヤ５４の減速によりギヤモータ２０のロータ回転速度は高くすることが可能である。このため、モータ自体の高速回転化による小型化を図ることが可能となり、従来と同等以上の性能を維持しつつ、荷役用のモータの小型化が可能となり、車両レイアウト性向上を図ることができる。また、油圧ポンプ１８自体の回転速度は同じであるため、騒音も増加せず、荷役装置２４も従来の装置がそのまま使えるというメリットもある。
【００４５】
なお、本発明は、バッテリフォークリフト以外に、例えば無人搬送車の走行輪駆動、さらには手押し台車のパレット昇降用油圧ポンプ等に適用することができる。
【００４６】
【発明の効果】
本発明によれば、車両の駆動系にギヤモータを組み込む荷役用産業車両において、前記ギヤモータを車両に搭載する際の配置構成であるレイアウトの自由度を従来よりも向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用する荷役用産業車両の構成を示す図。
【図２】本実施例における、ギヤモータを用いた駆動装置の構成を示す図。
【図３】本実施例における、ギヤモータの断面図。
【図４】本実施例における、駆動減速機に対するギヤモータの配置を示す図。
【図５】本実施例における、図４と異なるギヤモータの配置を示す図。
【図６】本実施例における、産業車両に対するギヤモータの配置を示す図。
【図７】本実施例における、図６と異なるギヤモータの配置を示す図。
【図８】本実施例における、立席式産業車両に対するギヤモータの配置を示す図。
【図９】本実施例における、ギヤモータと制御装置の一体構造を示す図。
【図１０】本実施例における、ギヤモータに対する回転速度検出センサの取付構造を示す図。
【図１１】本実施例における、ギヤモータによる荷役油圧駆動構成を示す図。
【符号の説明】
１…荷役用産業車両、２…バッテリ、３…制御装置、５…駆動減速機、６…駆動軸、７…走行輪、１６…回転速度検出センサ、２０…ギヤモータ、２３…立席式産業車両、３０…仕切壁、４０…モータ部、４１…モータ室、４２…ロータ、４３…ロータ軸、４４…ステータ、４５…モータ出力軸、４６…ピニオン、４７…コイル、４８…ターミナル、４９…センサ室、５０…減速機部、５１…減速機室、５２…減速軸、５４…減速ギヤ、５５…減速出力軸、６０…モータフランジ部。
【図１】
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【図２】
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【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】
2004203516.tif 000009
【図８】
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【図９】
2004203516.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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