(57)【要約】【課題】エネルギー効率の向上および騒音の低減を同時に達成する塵芥収集車およびそれに用いる駆動装置を提供する。【解決手段】塵芥収集車１は、塵芥を収容するコンテナ３と、塵芥をコンテナ３に積み込む積込装置４とを備えている。積込装置４は、積込装置本体５と、積込装置本体５に回転自在に取り付けられ、積込装置本体５に投入された塵芥をすくい上げるための回転板６と、減速機と電動モータとを有し、回転板６を回転駆動する第１ギヤドモータ８とを備えている。【選択図】図１
2012176809.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
塵芥を収容するコンテナと、
塵芥を前記コンテナに積み込む積込装置とを備えた塵芥収集車であって、
前記積込装置は、
積込装置本体と、
前記積込装置本体に回転自在に取り付けられ、前記積込装置本体に投入された塵芥をすくい上げるための回転板と、
減速機と電動モータとを有し、前記回転板を回転駆動する第１ギヤドモータと
を備えていることを特徴とする塵芥収集車。
【請求項２】
前記積込装置本体に回転自在に取り付けられ、前記回転板によってすくい上げられた塵芥を前記コンテナの内部へ押し込むための押込板と、
減速機と電動モータとを有し、前記押込板を回転駆動する第２ギヤドモータと
をさらに備えている請求項１に記載の塵芥収集車。
【請求項３】
前記第１ギヤドモータおよび前記第２ギヤドモータは、前記積込装置本体の側壁の内部に配置されている、
請求項２に記載の塵芥収集車。
【請求項４】
前記減速機は、
内面に複数の内歯が設けられた外筒と、
前記外筒内において回転自在に設けられ、偏心部を有するクランク部材と、
前記偏心部に取り付けられ、前記偏心部の偏心回転に連動して前記内歯に噛み合いながら揺動回転する外歯歯車とを備える、
偏心揺動型の歯車装置である、
請求項１から３のいずれかに記載の塵芥収集車。
【請求項５】
前記第１ギヤドモータの出力軸に設けられた出力側プーリと、
前記回転板の回転軸に設けられた入力側プーリと、
前記出力側プーリと入力側プーリとの間に掛け回されたベルトと、
をさらに備えている、
請求項１から４のいずれかに記載の塵芥収集車。
【請求項６】
請求項１に記載の塵芥収集車の少なくとも第１ギヤドモータに適用される塵芥収集車用駆動装置であって、
扁平な減速機と、
ステータおよびロータを有する扁平な電動モータと、
を備えており、
前記減速機および前記電動モータによって扁平なギヤドモータを構成している、
ことを特徴とする塵芥収集車用駆動装置。
【請求項７】
前記減速機は、
内面に複数の内歯が設けられた外筒と、
前記外筒内において回転自在に設けられ、偏心部を有するクランク部材と、
前記偏心部に取り付けられ、前記偏心部の偏心回転に連動して前記内歯に噛み合いながら揺動回転する外歯歯車とを備える、
偏心揺動型の歯車装置である、
請求項６に記載の塵芥収集車用駆動装置。
【請求項８】
前記クランク部材は、前記外筒の中心軸回りに回転可能な中空のセンタークランクからなり、
当該センタークランクの内部には、モータが収納されている、
請求項６または７に記載の塵芥収集車用駆動装置。
【請求項９】
前記電動モータまたは減速機の可動部分の動きを制動するブレーキ機構をさらに備えている、
請求項６から８のいずれかに記載の塵芥収集車用駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、塵芥収集車及びそれに用いられる駆動装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
塵芥収集車は、特許文献１記載のパッカー式塵芥収集車のように、車台に搭載された塵芥収集用のコンテナに塵芥を積み込むために、車台の後部にテールゲートと呼ばれる塵芥積込装置を備えている。この塵芥積込装置は、水平軸回りに回転して積込装置本体に投入された塵芥をすくい上げるための回転板と、当該回転板によってすくい上げられた塵芥をコンテナへ押し込むための押込板と、回転板を回転駆動するための油圧モータとを備えている。
【０００３】
油圧モータは、塵芥収集車のエンジンの回転駆動力を利用して駆動される油圧ポンプから圧送された油によって回転駆動される。
【０００４】
このような油圧モータを含む油圧を用いた動力機構は、油圧の発生および伝達時などにおけるエネルギーロスが大きく、エネルギー効率が悪いなどの問題がある。また、油圧ポンプを回転させる際に塵芥収集車のエンジンの出力を上げるので大きな騒音を伴うという問題がある。
【０００５】
そこで、近年では、騒音を抑制するために、油圧ポンプの駆動源として電動モータを使用してハイブリッド化した塵芥収集車が提案されている（特許文献２参照）。
【０００６】
このハイブリッド式の塵芥収集車では、あらかじめエンジン出力で発電機を回すかまたは充電器によってバッテリーに電気を蓄えておき、回転板を回転駆動させる際には、バッテリーからの電力によって電動モータを回転させて油圧ポンプを駆動させる。その後は、上記特許文献１記載の塵芥収集車と同様に、油圧ポンプから圧送された油を用いて油圧モータを回転駆動させ、この油圧モータによって回転板を回転駆動させる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０００−５３２０７号公報
【特許文献２】特開２００９−２９６０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記の特許文献２記載のようなハイブリッド化した塵芥収集車の場合では、油圧ポンプの駆動源として電動モータを使用しているが、油圧ポンプから圧送された油を用いて油圧モータを回転駆動させ、この油圧モータによって回転板を回転駆動させるため、効率の向上が難しいという問題がある。
【０００９】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、その目的は、塵芥収集車のエネルギー効率の向上および騒音の低減を同時に達成することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の塵芥収集車は、塵芥を収容するコンテナと、塵芥を前記コンテナに積み込む積込装置とを備えた塵芥収集車であって、前記積込装置は、積込装置本体と、前記積込装置本体に回転自在に取り付けられ、前記積込装置本体に投入された塵芥をすくい上げるための回転板と、減速機と電動モータとを有し、前記回転板を回転駆動する第１ギヤドモータとを備えていることを特徴とする。
【００１１】
この構成によれば、塵芥をコンテナに積み込む積込装置が減速機と電動モータとを有する第１ギヤドモータを備えており、この第１ギヤドモータによって塵芥をすくい上げるための回転板を回転駆動させる。そのため、油圧を用いずに第１ギヤドモータにより回転板を直接的に回転駆動させるので、エネルギーロスが少なくて済み、エネルギー効率を向上させることができる。しかも、第１ギヤドモータでは、電動モータと減速機との一体化によって回転板を回転駆動するのに必要なトルクを得ることができるため、従来用いられていた油圧ポンプのようにエンジンの出力を上げる必要がないので、騒音を低減することが可能である。
【００１２】
前記積込装置本体に回転自在に取り付けられ、前記回転板によってすくい上げられた塵芥を前記コンテナの内部へ押し込むための押込板と、減速機と電動モータとを有し、前記押込板を回転駆動する第２ギヤドモータをさらに備えているのが好ましい。
【００１３】
この構成によれば、回転板によってすくい上げられた塵芥をコンテナの内部へ押し込むための押込板を、減速機と電動モータとを有する第２ギヤドモータで回転駆動させるので、油圧を用いずに第２ギヤドモータにより押込板を直接的に回転駆動させるので、エネルギー効率をさらに向上させることができ、しかも、騒音もさらに低減することが可能である。また、回転板および押込板の両方をギヤドモータによって回転駆動することによって、塵芥収集車は、油圧を用いた駆動系が不要になる。
【００１４】
前記第１ギヤドモータおよび前記第２ギヤドモータは、前記積込装置本体の側壁の内部に配置されているのが好ましい。
【００１５】
この構成によれば、前記第１ギヤドモータおよび第２ギヤドモータが積込装置の側壁の内部に配置されており、側壁表面から突出しないので、ごみ収集作業時において作業者等が第１ギヤドモータおよび第２ギヤドモータに干渉するおそれが低減される。
【００１６】
前記減速機は、内面に複数の内歯が設けられた外筒と、前記外筒内において回転自在に設けられ、偏心部を有するクランク部材と、前記偏心部に取り付けられ、前記内歯に噛み合いながら前記偏心部の偏心回転に連動して揺動回転する外歯歯車とを備える偏心揺動型の歯車装置であるのが好ましい。
【００１７】
この構成によれば、上記の第１ギヤドモータまたは第２ギヤドモータに用いられる減速機が偏心揺動型の歯車装置であり、クランク部材の偏心部の偏心回転に連動して、当該クランク部材の偏心部に取り付けられた外歯歯車が揺動回転することにより、外筒がその内面に設けられた内歯が外歯歯車の歯に噛み合いながら大きい減速比で回転することが可能になる。そのため、小さいスペースで大きな減速比を得ることができる。
【００１８】
前記第１ギヤドモータの出力軸に設けられた出力側プーリと、前記回転板の回転軸に設けられた入力側プーリと、前記出力側プーリと入力側プーリとの間に掛け回されたベルトとをさらに備えているのが好ましい。
【００１９】
この構成によれば、第１ギヤドモータの回転駆動力を、出力側プーリ、ベルトおよび入力側プーリを介して減速しながら回転軸の回転軸へ伝達することができるので、第１ギヤドモータとして減速比の小さいギヤドモータを採用することが可能になる。そのため、第１ギヤドモータを小型化することが可能になる。
【００２０】
本発明の塵芥収集車用駆動装置は、前記塵芥収集車の少なくとも第１ギヤドモータに適用される塵芥収集車用駆動装置であって、扁平な減速機と、ステータおよびロータを有する扁平な電動モータとを備えており、前記減速機および前記電動モータによって扁平なギヤドモータを構成していることを特徴としている。
【００２１】
この構成によれば、扁平な減速機および扁平な電動モータによって扁平なギヤドモータを構成しているので、コンパクトな構成であり、取り付け作業が楽である。また、減速機によって電動モータの回転を減速することにより、電動モータの回転駆動力から大きなトルクを得ることができる。
【００２２】
前記減速機は、内面に複数の内歯が設けられた外筒と、前記外筒内において回転自在に設けられ、偏心部を有するクランク部材と、前記偏心部に取り付けられ、前記内歯に噛み合いながら前記偏心部の偏心回転に連動して揺動回転する外歯歯車とを備える偏心揺動型の歯車装置であるのが好ましい。
【００２３】
この構成によれば、減速機が偏心揺動型の歯車装置であり、クランク部材の偏心部の偏心回転に連動して、当該クランク部材の偏心部に取り付けられた外歯歯車が揺動回転することにより、外筒がその内面に設けられた内歯が外歯歯車の歯に噛み合いながら大きい減速比で回転することが可能になる。そのため、小さいスペースで大きな減速比を得ることができる。
【００２４】
前記クランク部材は、前記外筒の中心軸回りに回転可能な中空のセンタークランクからなり、当該センタークランクの内部には、モータが収納されているのが好ましい。
【００２５】
この構成によれば、中空のセンタークランク内部にモータを収納することにより、薄型化を達成できる。
【００２６】
前記電動モータまたは減速機の可動部分の動きを制動するブレーキ機構をさらに備えているのが好ましい。
【００２７】
この構成によれば、ブレーキ機構によって、電動モータまたは減速機の可動部分の動きを所定のタイミングで正確に停止させることができるので、回転板を所定の停止位置に正確に停止させることができる。
【発明の効果】
【００２８】
以上説明したように、本発明によれば、塵芥収集車のエネルギー効率の向上および騒音の低減を同時に達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の一実施形態に係る塵芥収集車の一部切欠斜視図である。
【図２】図１の第１ギヤドモータの縦断面図である。
【図３】図２のIII−III線断面図である。
【図４】本発明の他の実施形態に係る塵芥収集車の一部切欠斜視図である。
【図５】本発明のさらに他の実施形態に係る塵芥収集車の一部切欠斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下、本発明の実施形態に係る塵芥収集車およびそれに用いられる駆動装置について図面を参照して説明する。
【００３１】
まず、図１を参照して、本発明の一実施形態による塵芥収集車の全体構成について説明する。
【００３２】
図１に示される塵芥収集車１は、パッカー式の塵芥収集車であり、車台２と、コンテナ３と、塵芥積込装置４とを備えている。
【００３３】
コンテナ３は、塵芥が収容される筐体であり、車台２に載せられている。コンテナ３の後部には開口３ａが形成され、その開口３ａから塵芥が積み込まれる。また、図示されていないが、コンテナ３の内部には、コンテナ３に収集された塵芥を開口３ａから外へ押し出す排出機構などが設けられている。
【００３４】
塵芥積込装置４は、車台２に搭載されたコンテナ３に塵芥を積み込む装置であり、テールゲートと呼ばれるものである。この塵芥積込装置４は、車台２の後部において、コンテナ３の開口３ａ付近に設けられている。
【００３５】
塵芥積込装置４は、積込装置本体５と、水平軸回りに回転して塵芥を所定の高さに押し上げるための回転板６と、当該回転板６によって押し上げられた塵芥をコンテナ３へ押し込むための押込板７と、回転板７を回転駆動するための第１ギヤドモータ８と、押込板７を回転駆動するための第２ギヤドモータ９とを備えている。
【００３６】
積込装置本体５は、コンテナ３の開口３ａの両側端および下端の三方を覆うカバーの形状をしている。積込装置本体５の車両後方側の端部は開放されており、車両後方から塵芥を積込装置本体５の内部へ投入することができる。
【００３７】
回転板６は、その長手方向に延びる回転軸６ａを有している。回転軸６ａは、積込装置本体５の内壁に回転自在に両端支持されている。回転板６は、積込装置本体５に投入された塵芥をすくい上げ、コンテナ３の開口３ａの下端の高さまで持ち上げる。
【００３８】
押込板７は、その長手方向に延びる回転軸７ａを有しており、回転軸７ａが積込装置本体５の内壁に回転自在に両端支持されている。押込板７は、回転軸７ａ回りに揺動することにより、回転板６によってすくい上げられた塵芥をコンテナ３の開口３ａの方へ押して、当該コンテナ３ａの内部へ押し込む。
【００３９】
また、図示されていないが、塵芥積込装置４は、ゴミ収集作業後にコンテナ３の開口３ａを閉じるためのシャッタを備えている。
【００４０】
第１ギヤドモータ８および第２ギヤドモータ９は、同一の構成を備えている。これらの詳しい構成については後段で詳細に説明する。第１ギヤドモータ８および第２ギヤドモータ９は、積込装置４の側壁の内部に埋め込まれた状態で配置されている。
【００４１】
上記のように構成された塵芥収集車１では、積込装置本体５に投入された塵芥は、積込装置本体５の底壁に沿って回転する回転板６によってすくい上げられ、押込板７によりコンテナ３内へ押し込まれる。具体的には、塵芥が積込装置本体５に投入されると押込板７が前方に退避した状態で回転板６の回転を開始する。そして、回転板６が上方から旋回して積込装置本体５の下側に到達すると、押込板７を後方へ回転させる。次いで、押込板７が後方に位置した状態でさらに回転板６を回転させ、塵芥を回転板６によりすくい上げる。そして、回転板６を停止させて、コンテナ３の開口３ａの下端と回転板６とを同一の高さにする。この状態で、回転板６の上面に沿って押込板７を前方に移動させると、押込板７によって回転板６上の塵芥がコンテナ３に押し込まれる。
【００４２】
（第１ギヤドモータ８および第２ギヤドモータ９の構成）
つぎに、図２〜３を参照して、本発明の一実施形態による塵芥収集車に用いられる第１ギヤドモータ８および第２ギヤドモータ９の構成について説明する。本実施形態の第１ギヤドモータ８および第２ギヤドモータ９は同一の構成を有しているので、ここでは、代表して回転板６を回転駆動するための第１ギヤドモータ８を例にあげて説明する。
【００４３】
図２〜３に示される第１ギヤドモータ８は、モータ１１と、偏心揺動型歯車装置からなる減速機１２とが一体に組み合わされて構成されている。
【００４４】
モータ１１は、減速機１２の内部に同心状に内蔵された形に配置されている。モータ１１には、図示しない電力線を介して車台２から電力供給される。モータ１１は、ステータ１５と、ロータ１６とを備えている。
【００４５】
ステータ１５は、ホルダ１５ａと、コイル１５ｂとからなる固定子である。ホルダ１５ａは、リング状の部分１５ｄと、当該リング状の部分１５ｄの外周から放射状に延びる複数の突起１５ｃとを備えている。コイル１５ｂは、それぞれの突起１５ｃの外周に電線が巻かれて形成されている。リング状の部分１５ｄは、減速機１１の第１キャリアカバー２４に設けられた突起２４ａに対してボルト１８により連結されている。
【００４６】
一方、ロータ１６は、リング状のホルダ１６ａと、そのホルダ１６ａの内周面に固着された永久磁石１６ｂとを有するリング状の回転子である。ホルダ１６ａは、減速機１２のセンタークランク４０の内周面に接着またはネジ止めなどにより固着されている。
【００４７】
本実施形態の減速機１２は、センタークランク４０の偏心部４０ｂ、４０ｃに連動して外歯歯車４２、４４が内歯ピン２３に噛み合いながら揺動回転することによりセンタークランク４０に入力される回転から減速した出力回転が得られるように構成された、いわゆるセンタークランク式の外歯揺動型の歯車装置である。しかも、本実施形態の減速機１２では、固定側であるキャリア２５が積込装置本体５の側壁内部に固定され、回転側の外筒２２が回転板６の回転軸６ａに連結された連結フランジ１３に接続されることにより、当該回転板６の回転軸６ａを塵芥積込装置４の積込装置本体５に対して相対的に回転させる。
【００４８】
具体的には、減速機１２は、図２〜３に示すように、外筒２２と、内歯ピン２３と、第１キャリアカバー２４と、キャリア２５と、第２キャリアカバー２６と、クランク軸３６と、センタークランク４０と、第１外歯歯車４２と、第２外歯歯車４４と、センタークランク軸受４５と、ころ軸受４７と、保護筒４８とを備えている。
【００４９】
外筒２２は、第１ギヤドモータ８の外周壁を構成する略円筒状の部材である。外筒２２の端縁には、連結フランジ１３がボルト１４によって連結されている。連結フランジ１３は、回転板６の回転軸６ａに同軸状に一体に連結されている。外筒２２の内面には、多数のピン溝２２ｂが形成されている。各ピン溝２２ｂは、外筒２２の軸方向に延びているとともに、外筒２２の内面に周方向に等間隔で設けられている。
【００５０】
内歯ピン２３は、各ピン溝２２ｂにそれぞれ嵌め込まれている。すなわち、複数の内歯ピン２３が外筒２２の内面に周方向に等間隔で設けられている。なお、この内歯ピン２３は、本発明の内歯の概念に含まれるものである。
【００５１】
キャリア２５は、略円板状の部材であり、第１部分２５ａと第２部分とが合体することにより構成されている。第１部分２５ａには、シャフト部２８が一体形成されている。シャフト部２８と第２部分２５ｂとがボルト３０およびテーパピン３１によって締結されることによって、一体化されたキャリア２５が構成される。
【００５２】
本実施形態のシャフト部２８は、図２〜３に示すように、外筒２２内において外筒２２の周方向に等間隔に１５個設けられている。各シャフト部２８は、図２〜３に示すようにキャリア２５の第１部分２５ａに一体的に設けられており、外筒２２の軸方向に沿ってキャリア２５の第１部分２５ａからの第２部分２５ｂへ向かって直線的に延びている。そして、各シャフト部２８は、外歯歯車４２、４４の挿通穴４２ｃ、４４ｃに遊びを持った状態で挿通されている。
【００５３】
キャリア２５は、その中心部において内部空間２５ｃを有している。内部空間２５ｃには、センタークランク４０、モータ１１およびブレーキ機構５１などが収納されている。
【００５４】
また、キャリア２５の外周面には、ボール軸受３４ａ、３４ｂが設けられている。これらボール軸受３４ａ、３４ｂによって、外筒２２は、キャリア２５に対して相対的に回転できるように同軸状に支持されている。
【００５５】
さらに、キャリア２５の内周面には、一対のボール軸受からなるセンタークランク軸受４５が設けられている。これらセンタークランク軸受によって、センタークランク４０がキャリア２５に対して相対的に回転できるように同軸状に支持されている。
【００５６】
さらに、キャリア２５の軸方向における両端の面には、それぞれ第１キャリアカバー２４および第２キャリアカバー２６がボルトなどによって締結されている。これら第１キャリアカバー２４および第２キャリアカバー２６と保護筒４８によって、キャリア２５の内部空間２５ｃは閉塞される。
【００５７】
キャリア２５は、積込装置４の積込装置本体５の側壁に埋め込まれた状態でボルトなどによって固定される。
【００５８】
センタークランク４０は、外筒２２の中心軸回りに回転可能なリング状の部材である。センタークランク４０は、円筒状のクランク本体４０ａと、第１偏心部４０ｂと、第２偏心部４０ｃとを有する。第１偏心部４０ｂおよび第２偏心部４０ｃは、クランク本体４０ａの外周側に一体に形成されている。これら第１偏心部４０ｂおよび第２偏心部４０ｃは、センタークランク４０の軸方向に並んで配置されている。第１偏心部４０ｂと第２偏心部４０ｃは、それぞれクランク本体４０ａの軸心から所定の偏心量で偏心した円柱状に形成されているとともに、相互間に所定角度の位相差を有するように配置されている。
【００５９】
第１外歯歯車４２と第２外歯歯車４４は、外筒２２内においてキャリア２５の第１部分２５ａと第２部分２５ｂの間の空間に外筒２２の軸方向に並ぶように配設されている。
【００６０】
第１外歯歯車４２は、図３に示されるように、リング状の形状をしている。第１外歯歯車４２は、ころ軸受４７を介してセンタークランク４０の第１偏心部４０ｂに取り付けられている。第１外歯歯車４２は、第１偏心部４０ｂとともに偏心回転することができる。
【００６１】
第１外歯歯車４２は、外周部に前記内歯ピン２３と噛み合う外歯４２ｂを有している。外歯４２ｂの歯数は、内歯の歯数（すなわち、内歯ピン２３の数）よりも少ない。第１外歯歯車４２は、第１偏心部３６ａの偏心回転に連動してその外歯４２ｂにおいて内歯ピン２３と噛み合いながら揺動回転する。そして、第１外歯歯車４２は、外筒２２の軸方向に貫通する１５個の挿通穴４２ｃを有している。各挿通穴４２ｃは、第１外歯歯車４２の周方向に等間隔に配設されている。各挿通穴４２ｃには、上記したように対応するシャフト部２８が遊びを持った状態でそれぞれ挿通されている。
【００６２】
さらに、第１外歯歯車４２には、図３に示すように周方向に等間隔に配置された３つの第１偏心部取付穴４２ｄが設けられている。各第１偏心部取付穴４２ｄは、挿通穴４２ｃの間の部位に配置されている。各第１偏心部取付穴４２ｄには、ころ軸受４６ａを介して対応するクランク軸３６の第１偏心部３６ａが挿嵌されている。
【００６３】
第２外歯歯車４４は、第１外歯歯車４２と同様の構造を有している。具体的には、第２外歯歯車４４は、センタークランク４０の第２偏心部４０ｃにころ軸受４７を介して取り付けられている。そして、第２外歯歯車４４の外歯４４ｂの歯数は、内歯の歯数（すなわち、内歯ピン２３の数）よりも少ない。第２外歯歯車４４は、第２偏心部４０ｃの偏心回転に連動してその外歯４４ｂにおいて内歯ピン２３と噛み合いながら揺動回転する。また、この第２外歯歯車４４には、外筒２２の軸方向に貫通する３つの挿通穴４４ｃが設けられており、各挿通穴４４ｃに対応するシャフト部２８が遊びを持った状態でそれぞれ挿通されている。さらに、第２外歯歯車４４には、第１外歯歯車４２と同様に、周方向に等間隔に配置された３つの第２偏心部取付穴４４ｄが設けられている。各第２偏心部取付穴４４ｄには、挿通穴４４ｃの間の部位に配置されている。各第２偏心部取付穴４４ｄには、ころ軸受４６ｂを介して対応するクランク軸３６の第２偏心部３６ｂが挿嵌されている。
【００６４】
クランク軸３６は、第１外歯歯車４２および第２外歯歯車４４の揺動とともに回転する従動軸である。クランク軸３６が第１外歯歯車４２および第２外歯歯車４４をそれぞれ偏心回転を許した状態で拘束することにより、第１外歯歯車４２および第２外歯歯車４４から外筒２２へ回転力（トルク）を伝達することができる。クランク軸３６は、キャリア２５内に３つ設けられている。各クランク軸３６は、クランク軸受３８ａ，３８ｂによりキャリア２５に対して回転可能に支持されている。
【００６５】
各クランク軸３６は、第１偏心部３６ａと第２偏心部３６ｂとを有する。第１偏心部３６ａと第２偏心部３６ｂは、クランク軸３６のうち両クランク軸受３８ａ、３８ｂによってそれぞれ支持された部位の間の部位に設けられ、クランク軸３６の軸方向に並んで配置されている。第１偏心部３６ａと第２偏心部３６ｂは、それぞれクランク軸３６の軸心から所定の偏心量で偏心した円柱状に形成されているとともに、相互間に所定角度の位相差を有するように配置されている。
【００６６】
さらに、本実施形態の第１ギヤドモータ８は、図２に示されるように、ブレーキ機構５１を備えており、センタークランク４０の回転を所望の角度及びタイミングで停止することができる。図２のブレーキ機構５１は、ドラム式のブレーキであり、ブレーキアーム５２と、ブレーキパッド５３と、取付ネジ５４とをそれぞれ複数備えている。ブレーキパッド５３は、ブレーキアーム５２におけるセンタークランク４０に対向する側の端部に固定されている。ブレーキアーム５２におけるブレーキパッド５３と反対側の端部は、取付ネジ５４によって第２キャリアカバー２６の内面に揺動自在に取り付けられている。ブレーキアーム５２は、ブレーキパッド５３がセンタークランク４０の内周面に接触するブレーキ位置と、ブレーキパッド５３がセンタークランク４０の内周面に接触しない退避位置との間を揺動することが可能である。ブレーキアーム５２は、図示しない電磁ソレノイドなどの駆動手段によって揺動される。減速機１２を停止させたいときには、駆動手段によってブレーキアーム５２をブレーキ位置まで揺動させることにより、ブレーキパッド５３をセンタークランク４０の内周面に押し当てて、センタークランク４０の回転を停止させることができる。また、ブレーキアーム５２を退避位置まで揺動させることにより、センタークランク４０に対する回転停止状態を解除することができる。
【００６７】
図２〜３に示される減速機１２では、外筒２２と、第１キャリアカバー２４と、キャリア２５と、第２キャリアカバー２６とによって、第１ギヤドモータ８の外形をなすケースが形成され、このケースによって歯車装置の機構部分およびモータ１１を外部から隔離している。
【００６８】
第１ギヤドモータ８は、積込装置本体５の側壁に収納できるように、その軸方向の幅が、積込装置本体５の側壁の厚さよりも小さくなるように設定されている。
【００６９】
また、この減速機１２の中心部を貫通するように円筒状の保護筒４８が設けられている。保護筒４８の両端部は、第１キャリアカバー２４と第２キャリアカバー２６によって固定されている。保護筒４８には、回転板６の回転軸６ａが挿通可能な貫通孔１９が形成されている。
【００７０】
さらに、本実施形態の第１ギヤドモータ８は、キャリア２５の外周面と外筒２２の内周面との間には、第１ギヤドモータ８の内部に液体や塵などが浸入しないようにパッキン５５が設けられ、第１ギヤドモータ８の内部は外部から遮蔽されている。
【００７１】
また、第１キャリアカバー２４の表面のセンタークランク４０に近い位置には、センタークランク４０の回転角度を検出する、位置センサ５６が設けられている。
【００７２】
（第１ギヤドモータ８の動作説明）
次に、本実施形態による第１ギヤドモータ８の動作について説明する。
【００７３】
まず、モータ１１を回転駆動することによって、ロータ１６に固定されたセンタークランク４０が回転する。
【００７４】
そして、センタークランク４０が回転するのに伴って第１偏心部４０ｂ及び第２偏心部４０ｃが偏心回転する。それにより、第１偏心部４０ｂの偏心回転に連動して第１外歯歯車４２が内歯ピン２３に噛み合いながら揺動回転するとともに、第２偏心部４０ｃの偏心回転に連動して第２外歯歯車４４が内歯ピン２３に噛み合いながら揺動回転する。このとき、第１外歯歯車４２および第２外歯歯車４４は、クランク軸３６によって偏心回転は許されているが自転できないように拘束されているので、第１外歯歯車４２および第２外歯歯車４４で発生したトルクは、外筒２２に伝達される。外筒２２に伝えられたトルクは、連結フランジ１３を介して回転板６の回転軸６ａに伝達される。その結果、減速機１２で発生したトルクによって回転板６を回転駆動させることができる。
【００７５】
なお、第１ギヤドモータ８と同一の構成を有する第２ギヤドモータ９も同様の動作を行うことにより、押込板７の回転駆動をすることができる。
【００７６】
（本実施形態の特徴）
（１）
本実施形態の塵芥収集車１は、塵芥を収容するコンテナ３と、塵芥をコンテナ３に積み込む積込装置４とを備えた塵芥収集車１であって、積込装置４は、積込装置本体５と、積込装置本体５に回転自在に取り付けられ、積込装置本体５に投入された塵芥をすくい上げるための回転板６と、減速機１２とモータ１１とを有し、回転板６を回転駆動する第１ギヤドモータ８とを備えている。
【００７７】
この構成によれば、塵芥をコンテナ３に積み込む積込装置４が減速機１２とモータ１１とを有した第１ギヤドモータ８を備えており、この第１ギヤドモータ８によって塵芥をすくい上げるための回転板６を回転駆動させる。そのため、油圧を用いずに第１ギヤドモータ８により回転板６を直接的に回転駆動させるので、エネルギーロスが少なくて済み、エネルギー効率を向上させることができる。しかも、第１ギヤドモータ８では、モータ１１と減速機１２との一体化によって回転板６を回転駆動するのに必要なトルクを得ることができるため、従来用いられていた油圧ポンプのようにエンジンの出力を上げる必要がないので、騒音を低減することが可能である。
【００７８】
しかも、回転板６の駆動部として電動の第１ギヤドモータ８を採用することで塵芥収集車１の減速走行時などに蓄えた蓄電器から電力を第１ギヤドモータ８へ直接供給することが可能になり、電動モータにより油圧ポンプを駆動させるハイブリッド式の塵芥収集車よりもエネルギー効率が高い。
【００７９】
（２）
さらに、本実施形態の塵芥収集車１は、積込装置本体５に回転自在に取り付けられ、回転板６によってすくい上げられた塵芥をコンテナ３の内部へ押し込むための押込板７と、減速機１２とモータ１１とを有し、押込板７を回転駆動する第２ギヤドモータ９を備えている。この構成では、この構成では、回転板６によってすくい上げられた塵芥をコンテナ３の内部へ押し込むための押込板７を、減速機１２とモータ１１とが一体化された第２ギヤドモータ９で回転駆動させるので、油圧を用いずに第２ギヤドモータ９により押込板７を直接的に回転駆動させるので、エネルギー効率をさらに向上させることができ、しかも、騒音もさらに低減することが可能である。また、回転板６および押込板７の両方をギヤドモータによって回転駆動することによって、塵芥収集車１は、油圧を用いた駆動系が不要になる。
【００８０】
さらに、押込板７の駆動部として電動のギヤドモータを採用することで塵芥収集車１の減速走行時などに蓄えた蓄電器から電力を得ることが可能になる。しかも、押込板７を用いて塵芥をコンテナ３に押し込んで圧縮する時に大電流が必要な場合も、塵芥収集車のエンジンの出力を上げずに塵芥の圧縮が可能になるため、エネルギー効率がさらに向上するとともに騒音がさらに低減することが可能になる。
【００８１】
（３）
さらに、本実施形態では、第１ギヤドモータ８および第２ギヤドモータ９が積込装置４の側壁の内部に配置されており、側壁表面から突出しないので、ごみ収集作業時において作業者等が第１ギヤドモータ８および第２ギヤドモータ９に干渉するおそれが低減される。また、第２ギヤドモータ９も、側壁によって保護されるので、故障も少ない。
【００８２】
（４）
さらに、本実施形態における塵芥収集車用駆動装置として用いられる第１ギヤドモータ８および第２ギヤドモータ９は、扁平で高減速比の減速機１２と、ステータ１５およびロータ１６を有する扁平なモータ１１とを備えており、減速機１２とモータ１１とが一体化されて扁平なギヤドモータを構成している。そのため、コンパクトに構成することが可能であり、取り付け作業が楽であり、しかも場所をとらない。また、減速機１２によってモータ１１の回転を減速することにより、モータ１１の回転駆動力から大きなトルクを得ることができる。しかも、本実施形態の減速機１２は高減速比を有しているので、かかる減速機１２を介してモータ１１の回転駆動力が弱くても非常に大きなトルクを得ることができる。
【００８３】
しかも、第１ギヤドモータ８および第２ギヤドモータ９は、減速機１２とモータ１１とが一体化された構成であり、しかも、第１ギヤドモータ８は回転板６の回転軸６ａに直接連結され、第２ギヤドモータ９は押込板７の回転軸７ａに直接連結されている。そのため、ギヤドモータとは別にプーリーなどの減速用の外付け部品を設ける必要が無くなり、取付作業が非常に容易になる。
【００８４】
また、上記実施形態では、回転板６および押込板７を回転駆動するために第１ギヤドモータ８および第２ギヤドモータ９を用いており、油圧を使用しない駆動系を採用しているので、塵芥収集車１の解体時に油漏れの心配もなく、また廃油の処理も不要であるので、環境性にすぐれている。
【００８５】
（５）
さらに、本実施形態では、ギヤドモータ８、９の軸方向の幅が積込装置本体５の側壁の厚さよりも小さいので、ギヤドモータ８、９の全体を積込装置本体５の側壁の内部に埋め込んで配置することが可能になり、ごみ収集作業時において作業者等がギヤドモータ８、９に干渉するおそれが解消される。
【００８６】
（６）
さらに、本実施形態では、減速機１２は、偏心揺動型の歯車装置であり、具体的には、内面に複数の内歯ピン２３が設けられた外筒２２と、外筒２２内において回転自在に設けられ、第１および第２偏心部４０ｂ、４０ｃを有するセンタークランク４０と、第１および第２偏心部４０ｂ、４０ｃに取り付けられ、内歯ピン２３に噛み合いながら第１および第２偏心部４０ｂ、４０ｃの偏心回転に連動して揺動回転する第１および第２外歯歯車４２、４４とを備えている。この構成では、センタークランク４０の第１および第２偏心部４０ｂ、４０ｃの偏心回転に連動して、当該センタークランク４０の偏心部に取り付けられた第１および第２外歯歯車４２、４４が揺動回転することにより、外筒２２がその内面に設けられた内歯ピン２３が第１および第２外歯歯車４２、４４の外歯４２ｂ、４４ｂに噛み合いながら大きい減速比で回転することが可能になる。そのため、小さいスペースで大きな減速比を得ることができる。
【００８７】
（７）
また、本実施形態の減速機１２は、クランク部材が外筒２２の中心軸回りに回転可能なセンタークランク４０からなる、いわゆるセンタークランク式の偏心揺動型の歯車装置であるので、センタークランク４０の外周に第１および第２外歯歯車４２、４４が配置され、さらに第１および第２外歯歯車４２、４４の外周に外筒２２が配置された同軸状にコンパクトに配置された構造になり、扁平な形状の歯車装置を構成することが可能である。これにより扁平な形状でありながら高い減速比（１／３０〜１／２００）を得ることができ、この高い減速比によって大きいトルクを得ることが可能になる。そのため、動力源であるモータ１１のトルクは小さくて済む。
【００８８】
（８）
さらに、本実施形態では、センタークランク４０は、中空であり、当該センタークランク４０の内部には、モータ１１が収納されている。この構成では、中空のセンタークランク４０内部にモータ１１を収納することにより、薄型化を達成できる。しかも、センタークランク４０がロータ１６に直結しており、機構が簡単であり、扁平なギヤドモータを容易に構成することが可能である。しかも、モータ１１で発生した動力を減速機１２のセンタークランク４０へ直接伝達することができるので、動力の伝達ロスも少ない。
【００８９】
（９）
さらに、本実施形態では、外筒２２が第１および第２ギヤドモータ８、９の外壁の一部を構成しているため、その外側を覆う部材が不要になり、部品点数を削減することが可能になる。
【００９０】
（１０）
さらに、本実施形態では、第１ギヤドモータ８および第２ギヤドモータ９は、モータ１１または減速機１２の可動部分の動きを制動するブレーキ機構５１を備えている。このブレーキ機構５１によって、モータ１１または減速機１２の可動部分の動きを所定のタイミングで正確に停止させることができるので、回転板６および押込板７を所定の停止位置に正確に停止させることができる。
【００９１】
（他の実施形態）
（Ａ）
上記の実施形態では、第１ギヤドモータ８および第２ギヤドモータ９は、同一の構成の偏心揺動型の歯車装置を備えている例をあげて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、それぞれ異なる構成のギヤドモータを採用してもよい。
【００９２】
（Ｂ）
上記実施形態では、第１ギヤドモータ８および第２ギヤドモータ９の例として、外歯歯車４２、４４が偏心揺動可能に支持するためにクランク軸３６を有する歯車装置を例にあげて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、外歯歯車４２、４４が偏心揺動可能に支持できるものであれば他の部材を採用することが可能であり、例えばピンなどのような部材でもよい。
【００９３】
（Ｃ）
また、上記実施形態では、キャリア２５を積込装置本体５へ固定して、外筒２２を回転させて回転板６および押込板７の回転駆動力を取り出しているが、本発明はこれに限定されるものではなく、外筒２２を積込装置本体５に固定して、キャリア２５を回転させて回転板６および押込板７の回転駆動力を発生させても良い。
【００９４】
（Ｄ）
また、本実施形態では、外筒２２と、第１キャリアカバー２４と、キャリア２５と、第２キャリアカバー２６とによって、第１および第２ギヤドモータ８、９の外周を取り囲むケースが形成されているが、これらの部材とは別体のケースを設けてもよい。
【００９５】
（Ｅ）
上記の実施形態では、減速機１２として偏心揺動型の歯車装置を例にあげて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、他の減速機でも良い。例えば、ハーモニックドライブの減速機であっても減速機内部にモータを内蔵して扁平なギヤドモータを構成することが可能である。
【００９６】
（Ｆ）
上記実施形態の塵芥収集車１では、回転板６を回転駆動させるために第１ギヤドモータ８を設けるとともに押込板７を回転駆動させるために第２ギヤドモータ９を設けることによって、油圧駆動系を必要としない油圧レスの駆動系を実現しているが、本発明はこれに限定されるものではなく、少なくとも回転板６を回転駆動させるために第１ギヤドモータ８を設けていれば本発明の範囲に含まれるものである。したがって、本発明の他の実施形態として、図４に示されるように、押込板７を回転駆動させるために第２ギヤドモータ９の代わりに従来どおりの油圧シリンダ６０を採用してもよい。
【００９７】
図４に示される油圧シリンダ６０は、ピストン部６１と、ピストン部６１を油圧によって直線往復駆動するシリンダ部６２とを有している。油圧シリンダ６０の一方の端部６０ａを、積込装置本体５に回転軸７ａ回りに回転自在に支持された押込板７の端部に連結するとともに、他方の端部６０ｂを積込装置本体５の上端付近に設けられたブラケット６３に連結される。油圧シリンダ６０は、従来どおり油圧ポンプから圧送される油圧によって往復直線駆動することができる。これにより、押込板７は、油圧シリンダ６０から受けた駆動力によって、回転軸７ａ回りに回転することができ、押込板７が回転軸７ａ回りに揺動することによって塵芥をコンテナ３の内部へ押し込むことができる。この構造では、押込板７を回転駆動させるために油圧シリンダ６０を用いているので、従来の塵芥収集車と同様に油圧によって押込板７にトルクを与えることができる。
【００９８】
（Ｇ）
上記実施形態の塵芥収集車１では、回転板６の回転軸６ａに第１ギヤドモータ８が直接連結され、かつ、押込板７の回転軸７ａに第２ギヤドモータ９が直接連結されているが、本発明はこれに限定されるものではなく、本発明のさらに他の実施形態として、図５に示されるようにプーリー１０１、１０２、１０５、１０６およびベルト１０３、１０４を介して、第１および第２ギヤドモータ１０８、１０９の回転駆動力をこれらの回転軸６ａおよび７ａに伝達するようにしてもよい。
【００９９】
この場合、第１および第２ギヤドモータ１０８、１０９の回転駆動力は、入力側のプーリー１０１、１０２および出力側のプーリ１０５、１０６によって減速されるので、第１および第２ギヤドモータ１０８、１０９として、減速比が低いギヤドモータを採用することが可能になり、第１および第２ギヤドモータ１０８、１０９の小型化を達成することが可能になる。
【０１００】
具体的な構成は以下の通りである。図５に示される塵芥処理車１では、入力側プーリ１０１、１０２、ベルト１０３、１０４、第１ギヤドモータ１０８、および第２ギヤドモータ１０９は、それぞれ積込装置４の側壁内部に形成された空間部に収容されている。
【０１０１】
第１ギヤドモータ１０８および第２ギヤドモータ１０９は、上記の実施形態に係る図２〜３に示される第１および第２ギヤドモータ８、９と同一の内部構成を有する。ただし、第１ギヤドモータ１０８および第２ギヤドモータ１０９の出力軸である外筒１２２の外周側には、ベルト１０３、１０４が掛け回されることが可能な出力側プーリ１０５、１０６が当該外筒１２２と一体形成されている。なお、第１ギヤドモータ１０８および第２ギヤドモータ１０９は、外筒１２２と別体の出力側プーリを外筒１２２に連結した構成にしてもよい。
【０１０２】
回転板６の回転軸６ａの端部には、入力側プーリ１０１が同軸状に連結されている。入力側プーリ１０１と第１ギヤドモータ１０８の外筒１２２に一体形成された出力側プーリ１０５と間には、ループ状のベルト１０３が掛け回されている。第１ギヤドモータ１０８で発生した回転駆動力は、ベルト１０３を介して出力側プーリ１０５から入力側プーリ１０１に所定の減速比で減速して伝達される。これにより、回転駆動力は、入力側プーリ１０１に連結された回転軸６ａに伝達されるので、回転板６を回転駆動させることが可能である。
【０１０３】
同様に、押込板７の回転軸７ａの端部には、入力側プーリ１０２が同軸状に連結されている。入力側プーリ１０２と第２ギヤドモータ１０９の外筒１２２に一体形成された出力側プーリ１０６と間には、ループ状のベルト１０４が掛け回されている。第２ギヤドモータ１０９で発生した回転駆動力は、ベルト１０４を介して出力側プーリ１０６から入力側プーリ１０２に所定の減速比で減速して伝達される。これにより、回転駆動力は、入力側プーリ１０２に連結された回転軸７ａに伝達されるので、押込板７を回転駆動させることが可能である。
【０１０４】
なお、図５に示される塵芥処理車１では、第１ギヤドモータ１０８および第２ギヤドモータ１０９の両方について、プーリを介して動力伝達を行っているが、本発明はこれに限定されるものではなく、第１ギヤドモータ１０８のみについてプーリを介して動力伝達を行うようにしてもよい。
【符号の説明】
【０１０５】
１  塵芥収集車
２  車台
３  コンテナ
４  塵芥積込装置
５  積込装置本体
６  回転板
７  押込板
８  第１ギヤドモータ
９  第２ギヤドモータ
１１  モータ
１２  減速機
１５  ステータ
１６  ロータ
２２、１２２  外筒
２３  内歯ピン（内歯）
４０  センタークランク
４０ｂ  第１偏心部（偏心部）
４０ｃ  第２偏心部（偏心部）
４２  第１外歯歯車（外歯歯車）
４４  第２外歯歯車（外歯歯車）
５１  ブレーキ機構
１０１、１０２  入力側プーリ
１０３、１０４  ベルト
１０５、１０６  出力側プーリ
【図１】
2012176809.tif 000003
【図２】
2012176809.tif 000004
【図３】
2012176809.tif 000005
【図４】
2012176809.tif 000006
【図５】
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