CN103296831A - 动力传递装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种动力传递装置，其构成为以润滑油对马达、减速机及制动机构进行油浴，在捕获润滑油内的金属粉末的同时降低制动机构的磨损。本发明的动力传递装置中，IPM马达（12）具有在形成于层叠钢板的多个空隙（66A）内埋入有永久磁铁（76A、76B）而成的转子（66）及定子（64）。在IPM马达（12）的输出轴（70）连接减速机（10）及湿式制动机构（14）。容纳减速机（10）、IPM马达（12）及制动机构（14）的空间连通，以便润滑油能够相互流通。转子（66）的轴向端面上均安装有端板（72）。在位于制动机构相反侧的端板上，在与永久磁铁（76B）对应的位置形成贯穿孔(72A)，对于转子的轴向端面的漏磁通，与面向制动机构的一侧相比，其相反侧的漏磁通变大。

Description

动力传递装置

技术领域

本发明涉及一种动力传递装置。

背景技术

已知有在相互连通的空间内密封马达及减速机，且在空间内使润滑油循环的结构的油浴式马达。这种油浴式马达中存在如下忧虑，即通过部件彼此的滑动而产生的金属粉末与润滑油一同循环且供给于各滑动部的结果，造成滑动部异常磨损。

专利文献1中公开有一种压缩机，其具备：由固定件及埋入永久磁铁的旋转件构成的电动要件；积存润滑油的密闭容器及使积存在密闭容器内的润滑油汲取并循环的供油机构，其中，使润滑油通过的贯穿孔与埋入永久磁铁的空隙部一体穿设于转子。由此，能够通过永久磁铁捕获与润滑油混入而循环的铁粉。

专利文献1：日本特开2006-77634号公报

在将油浴式马达作为动力使用的动力传递装置中，有的具备有使摩擦板之间接触而得到制动力的湿式制动机构。这种动力传递装置中存在如下忧虑，即若应用专利文献1所述的技术，则被永久磁铁吸引的铁粉供给到摩擦板的附近，所以引起摩擦板异常磨损。

发明内容

本发明是鉴于这种状况而完成的，其目的在于，提供一种动力传递装置，其构成为以润滑油对马达、减速机及制动机构进行油浴，在捕获润滑油内的金属粉末的同时降低制动机构的摩擦板的磨损。

本发明的一种形态的动力传递装置具备：马达，具备埋入永久磁铁而成的转子及定子且产生旋转力；减速机，传递马达的旋转力；及湿式制动机构，对马达的旋转进行制动。容纳马达、减速机及制动机构的空间连通，以便润滑油能够相互流通，转子在轴向端面上的漏磁通形成为在制动机构相反侧的轴向端面上的漏磁通大于制动机构的一侧的轴向端面上的漏磁通。

根据该形态，由于主要在转子端面中的制动机构相反侧的面上捕获金属粉末，所以能够降低铁粉进入制动机构内。

另外，在方法、装置、系统之间相互置换以上构成要件的任意组合或本发明的构成要件或表现的内容也作为本发明的形态是有效的。

发明效果

根据本发明，构成为以润滑油对马达、减速机及制动机构进行油浴的动力传递装置中，能够在捕获润滑油内的金属粉末的同时降低制动机构磨损。

附图说明

图1是表示本发明的一实施方式所涉及的动力传递装置的结构的图。

图2是图1的端板的俯视图。

图3是表示在IPM马达与减速机之间配置制动机构的结构的动力传递装置的结构的图。

图中：10-减速机，12-IPM马达，14-制动机构，64-定子，66-转子，66A-空隙，70-输出轴，72-端板，72A-贯穿孔，76A、76B-永久磁铁，78-多板式制动部，80-空间，100-动力传递装置。

具体实施方式

图1表示埋入叉车的车轮的本发明的一实施方式所涉及的动力传递装置100的结构。图1是以包含动力传递装置100的中心轴的铅垂面切断时的剖面图。

动力传递装置100包括减速机10、IPM（Interior Permanent Magnet：内置永磁体）马达12及制动机构14，且为了使工作车辆两侧的车轮分别被独立地驱动而使用。

减速机10是被称为偏心摇摆啮合型的行星齿轮减速机的一种。输入轴16配置于后述的外齿轮24、26的半径方向中央。在输入轴16一体形成有与该输入轴16的轴心偏离的两个偏心体18、20。两个偏心体18、20相互具有180度的相位差而偏心。另外，偏心体18、20也可与输入轴16独立构成，并且通过键固定于输入轴。

在各偏心体18、20的外周经滚子轴承21、23能够摆动地外嵌有两个外齿轮24、26。外齿轮24、26分别内啮合于内齿轮28。

内齿轮28主要包括：构成内齿的圆筒状的内齿销28A、28B、贯穿内齿销28A、28B且将这些内齿销旋转自如地保持的保持销28C、及旋转自如地支承保持销28C并且与外壳30成为一体的内齿轮主体28D。

在外齿轮24、26的轴向车体侧配置有固定于车体框架（未图示）的第1轮架体34，在轴向车体相反侧配置有经轮架螺栓36及轮架销42与第1轮架体34成为一体的第2轮架体38。在第2轮架体38一体形成有内销40。

在外齿轮24，在从其轴心偏移的位置上等间隔形成有12个同径的贯穿孔。其中，在以120度等间隔配置的3个孔中插通轮架销42，在剩余9个孔中插通内销40。在外齿轮24的外周形成有波形齿，该齿在内齿轮28的内齿销28A上接触的同时移动，从而能够使外齿轮24在以中心轴为法线的面内摆动。除了相对外齿轮24有180度的相位差之外，外齿轮26也相同。

减速机10的外壳30经一对主轴承46、47旋转自如地支承于固定在车体框架上的第1轮架体34及第2轮架体38。在外壳30的轴向车体相反侧的端面通过螺栓49连结滚轮部件48，在该滚轮部件48安装叉车（未图示）的轮胎50。减速机10收纳于轮胎50的轴向范围内（图1的双点划线范围内）。

作为减速机10的输入部件的输入轴16经以正面对置配置的一对角接触球轴承52、54旋转自如地支承于第1轮架体34及第2轮架体38。

IPM马达12具备均由层叠钢板构成的定子64及转子66。在转子66的层叠钢板上形成有多个向轴向延伸的空隙66A，在该空隙内埋入有永久磁铁76A、76B。永久磁铁埋入在转子内的IPM马达与永久磁铁贴付于转子表面的SPM马达相比效率较高，且适于作为叉车的驱动用马达。构成转子66的层叠钢板通过螺栓67成为一体，且经未图示的卡合部与输出轴70成为一体。输出轴70的车体侧，经轴承82旋转自如地支承于从马达外壳60向内侧延伸的延伸部60A。输出轴70的车体相反侧经花键70A与减速机10的输入轴16连结。

定子64固定于马达外壳60。在定子64卷绕有用于形成磁场的线圈。用于卷绕线圈的折回部分作为线圈端部68A、68B从定子64的两端向轴向突出。

制动机构14对输出轴70的旋转进行制动。制动机构14收纳在卷绕于定子64的线圈的线圈端部68A的半径方向内侧，且具备具有多个摩擦板的多板式制动部78。多板式制动部78的摩擦板包括多个（图示的例子中为4张）固定摩擦板78A及多个（图示的例子中为3张）的旋转摩擦板78B。

固定摩擦板78A在以堵塞IPM马达12的马达外壳60的后端的方式配置的制动活塞84与外壳60的延伸部60A之间通过未图示的贯穿销在圆周方向固定，并且沿着贯穿销能够向轴向移动。

另一方面，旋转摩擦板78B组装于与转子66一体旋转的输出轴70侧，且能够与输出轴70一体地旋转。在输出轴70的外周沿着轴向形成有花键70B，旋转摩擦板78B的内周端与花键70B卡合。由此，旋转摩擦板78B经花键70B与输出轴70在圆周方向成为一体，并且能够沿着输出轴70的轴向移动。在旋转摩擦板78B的表面粘结有摩擦片（未图示）。

制动活塞84以在经油路86与未图示的液压机构连通的缸体内滑动的方式进行配置。并构成为如下，即若叉车的操作者进行制动操作，则从液压机构经油路86向缸体内供给压力油，制动活塞84沿轴向按压最靠近车体侧的固定摩擦板78A。

IPM马达12的转子66、输出轴70、制动机构14的摩擦板78A、78B、减速机10的输入轴16、作为减速机10的输出轴的外壳30、及滚轮部件48全部同轴配置。

IPM马达12及制动机构14均以湿式构成，且减速机10、IPM马达12及制动机构14的内部空间成为密闭且连续的空间。在该空间内封入润滑油且润滑油能够在空间内流通。

以下，对IPM马达12驱动时的动力传递装置100的作用进行说明。

若叉车的操作者进行预定的前进或后退操作，则转子66及输出轴70相对IPM马达12的定子64旋转，且输出轴70的旋转经花键70A传递于减速机10的输入轴16。若输入轴16旋转，则偏心体18、20的外周进行偏心运动，并经滚子轴承21、23使外齿轮24、26摆动。通过该摆动产生外齿轮24、26的外齿和内齿轮28的内齿销28A、28B的啮合位置依次偏离的现象。

外齿轮24、26与内齿轮28的齿数差设定为“1”，并且各外齿轮24、26的自转由固定于车体框架的第1轮架体34上所固定的内销40限制。因此，输入轴16每旋转一次，内齿轮28相对于被限制自转的外齿轮24、26只自转（旋转）相当于齿数差的量。其结果，通过输入轴16的旋转，与内齿轮主体28D成为一体的外壳30以被减速至1/（内齿轮齿数）的转速旋转。通过外壳30的旋转，经通过螺栓49固定于外壳30的滚轮部件48而使叉车的轮胎50旋转。

接着，对基于制动机构14的动力传递装置100的制动作用进行说明。

若叉车的操作者进行预定的制动操作，则压力油从液压机构经油路86供给于汽缸内，制动活塞84在缸体内向车体相反侧（图中的右方向）移动。其结果，最靠近车体侧的固定摩擦板78A被制动活塞84挤压而向车体相反侧移动。所以，多个固定摩擦板78A与旋转摩擦板78B相继以强力接触。如上所述，固定摩擦板78A经贯穿销在圆周方向上固定，旋转摩擦板78B经组装于输出轴70的花键70B与输出轴70在圆周方向成为一体。因此，通过固定摩擦板78A与旋转摩擦板78B经粘结于旋转摩擦板78B的摩擦片强力接触，从而产生输出轴70的制动作用。

若工作人员停止制动操作，则缸体内的压力油供给被停止，所以通过设置于延伸部60A与制动活塞84之间的弹簧84A的复原力，制动活塞84返回到车体侧，各固定摩擦板78A恢复到原来的轴向位置。随此，旋转摩擦板78B也恢复到原来的轴向位置，且固定摩擦板78A与旋转摩擦板78B的接触被解除而制动作用失效。

接着，对作为本实施方式的特征之一的利用从转子内的永久磁铁发出的磁通量捕获润滑油内的金属粉末的内容进行说明。

如图1所示，为了不使埋入转子内的永久磁铁在旋转中弹出，在转子66的轴向的两个端面分别安装有端板72、74。端板为例如不锈钢或铝制。

图2为位于制动机构14相反侧的端板72的俯视图。在端板72上与形成于转子的永久磁铁76B（空隙66A）对应的位置上，分别形成有一个贯穿孔72A。这样，在转子端面上形成使永久磁铁与润滑油直接接触的贯穿孔，从而能够使来自永久磁铁的磁通量在转子端面漏出，从而能够主要捕获减速机内的部件彼此滑动而产生的金属粉末。由此，能够抑制因润滑油中的金属粉末卷入于滑动部分而产生的部件的异常磨损，实现减速机及制动机构的长寿命化。

另外，贯穿孔的直径描绘成与空隙66A的宽度大致相同，但是也可稍微小于空隙的宽度。并且也可以相对一个空隙形成2个以上的贯穿孔。

本实施方式中，在转子的两端面中的位于制动机构14相反侧的端板72上形成贯穿孔72A，而没有在位于制动机构14侧的端板74设置这种贯穿孔。由此，能够使来自转子端面的漏磁通形成为在制动机构的相反侧大于面向制动机构的一侧。因此，能够通过制动机构相反侧的端面来吸引更多润滑油内的金属粉末。因此，多数金属粉末不会在制动机构的摩擦板的周围流动，防止摩擦板的异常磨损。

以上，对本发明的实施方式进行说明。该等实施方式为例示，本领域技术人员明确可知，这些各构成要件的组合能够有各种变形例，并且这种变形例也在本发明的范围内。

实施方式中，叙述了仅在一侧的端板形成贯穿孔的内容，但是即使采用除此之外的结构，也能够使来自转子端面上的漏磁通形成为在制动机构相反侧大于面向制动机构的一侧。以下，说明诸如此类的实施例。

图3是表示一实施例所涉及的动力传递装置200的结构的图。由于除了在减速机110与IPM马达112之间配置有制动机构114的这一点之外，基本的结构及作用与图1中所示的动力传递装置100相同，所以省略详细说明。

与图1相同，在IPM马达112的转子166内形成向轴向延伸的空隙166A，该空隙内埋入有永久磁铁176A、176B。该例子中，转子166的轴向两个端面中，仅在制动机构114侧安装有端板172，而在制动机构相反侧未安装有端板。由此，通过仅在转子端面的其中之一安装端板，从而能够使来自转子端面的漏磁通形成为在制动机构相反侧大于面向制动机构的一侧。

其他实施例中，可以通过使安装于转子的两端面的端板的厚度不同，从而使来自转子端面的漏磁通的量产生差别。即，也可将面向制动机构一侧的端板形成为较厚，制动机构相反侧的端板形成为较薄。

又一实施例中，可以通过使安装于转子的两端面的端板的材质不同，从而使来自转子端面的漏磁通的量产生差别。例如，也可以由非磁性体形成面向制动机构的一侧的端板，由磁性体形成制动机构相反侧的端板。

为了增加制动机构相反侧的端板上的金属粉末的捕获量，可以设置向该附近引导润滑油的机构。通常，若转子在润滑油内旋转，则因润滑油的粘性而产生润滑油被转子的表面拉拽的流动。利用该现象，转子向特定方向旋转时，也可以在转子的外表面或定子的内表面形成偏斜，以便产生朝向制动机构相反侧的空间的流动。

上述转子的特定旋转方向优选设为使用频度更高的方向。这是因为如上设定时捕获金属粉末的效率变高。关于叉车的转子的特定旋转方向为与叉车的前进对应的旋转方向。

代替转子或定子的偏斜或者在此基础上，还可以设置更加积极地引导润滑油的机构。例如，可以将输出轴70形成为空心，且在转子的两端面的附近形成能够使润滑油在输出轴内部流通的贯穿孔。根据该结构，若转子旋转，则能够从位于制动机构侧的贯穿孔向输出轴70的空心部吸入润滑油，且能从位于制动机构相反侧的贯穿孔排出润滑油。或者，也可在输出轴70上安装能够产生从制动机构侧向其相反侧的流动的凸片。

实施方式中叙述了作为减速机的减速机构采用摆动内啮合型减速机构的内容。但是，本发明所涉及的减速机的减速机构不限定于此，例如也可为简单行星齿轮减速机构等其他减速机。并且，也可为多轴或多级的减速机构，而不是输入轴与输出轴为同轴的一级减速机构。

本申请主张基于2012年2月23日申请的日本专利申请第2012-037240号的优先权。其申请的全部内容通过参考援用于本说明书中。

Claims (6)

1.一种动力传递装置，其特征在于，具备：

马达，具有埋入永久磁铁而成的定子及转子且产生旋转力；

减速机，传递所述马达的旋转力；以及

湿式制动机构，对所述马达的旋转进行制动，

容纳所述马达、所述减速机及所述制动机构的空间连通，以便润滑油能够相互流通，

所述转子的轴向端面上的漏磁通构成为在所述制动机构相反侧的漏磁通大于所述制动机构侧的漏磁通。

2.如权利要求1所述的动力传递装置，其特征在于，

所述转子的轴向端面中，仅在所述制动机构侧的端面安装有端板。

3.如权利要求1所述的动力传递装置，其特征在于，

所述转子的轴向端面均安装有端板，且在位于所述制动机构相反侧的端板上，在与所述永久磁铁对应的位置形成有贯穿孔。

4.如权利要求1至3中任一项所述的动力传递装置，其特征在于，

所述动力传递装置还具备引导机构，且该引导机构在所述转子向特定方向旋转时，向所述制动机构相反侧的空间引导润滑油。

5.如权利要求4所述的动力传递装置，其特征在于，

所述引导机构为形成于所述转子的外表面或所述定子的内表面的偏斜。

6.如权利要求4或5所述的动力传递装置，其特征在于，

所述动力传递装置为工作车辆的车轮驱动用的装置，

所述特定方向为使工作车辆前进时的旋转方向。

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