JP2001039174A - 電動機の出力ドライブユニット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は電動機の回転出力を伝達する伝達機
構を含むドライブユニットに関し、特に部品点数を減ら
すと共に、装置をより小型化することができる電動機の
出力ドライブユニットを提供するものである。 【解決手段】 本発明は電動機の出力ドライブユニット
の構成において、電動機として使用する走行用モータ１
のエンドブラケット７をドライブユニット２のギヤケー
ス８と一体形成し、走行用モータ１単体でのエンドブラ
ケットを省略する構成であり、走行用モータ１をその長
手方向に小型化する。また、走行用モータ１の駆動力は
走行用モータ１の回転軸１０から、ギヤ２０、中継ギヤ
２２、２５、インプットシャフト２６、ディファレンシ
ャル部３７を介してアウトプットシャフト４０ａ、４０
ｂに伝達され、車輪を回転駆動し、例えば電動機が配設
されたバッテリーフォークリフトを走行する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は電動機の回転出力を
車輪まで伝達する動力伝達機構である電動機の出力ドラ
イブユニットに関する。

【０００２】

【従来の技術】今日電動機は多くの産業に使用され、そ
の回転出力は大型の工作機械や産業用車両から小型のマ
イクロ機器に至るまで広く利用されている。特に、バッ
テリーフォークリフト等の産業用車両に使用される電動
機は、走行用モータ及び荷役用モータをバッテリー電源
によって駆動する為、構造が特殊である。

【０００３】図２は、例えばバッテリーフォークリフト
に使用される走行用モータの取り付け構造を示す図であ
る。バッテリーフォークリフト４１は、運転部４２、荷
役部４３、走行部４４で構成され、運転部４２にはステ
アリング４２ａや、不図示のリフトレバー、チルトレバ
ー等の各種操作レバーが配設されている。また、荷役部
４３はアウターマスト４３ａ、上記リフトレバーの操作
によって駆動するインナーマスト４３ｂ、及びフォーク
ブラケット４３ｃに固設されたフォーク４３ｄで構成さ
れている。

【０００４】また、走行部４４は走行用モータ４５、走
行用モータ４５の回転軸４５ａから出力される回転駆動
力を車輪４６ａ、４６ｂに伝達するためのドライブユニ
ット４７で構成されている。このドライブユニット４７
には、インプットシャフトやディファレンシャル等の機
構が内蔵されている。

【０００５】図３は、上述のドライブユニット４７の断
面構成を示す図であり、走行用モータ４５の一部の断面
も含む構成である。ドライブユニット４７はインプット
シャフト４９、ディファレンシャル部５０、等で構成さ
れ、走行用モータ４５の回転出力をディファレンシャル
部５０の車輪軸５７に伝達する。

【０００６】すなわち、走行用モータ４５の駆動によっ
て回転軸４５ａを回転し、この回転駆動力をギヤ５１と
５２を噛合させると共に、中継軸４８を介してギヤ５３
と５４を噛合させ、インプットシャフト４９に伝達し、
更にこのインプットシャフト４９に伝達された回転駆動
力をギヤ５５と５６を噛合させることによりディファレ
ンシャル部５０に伝達し、車輪軸５７を回転駆動し、前
述の両車輪４６ａ、４６ｂを回転駆動する。

【０００７】尚、ディファレンシャル部５０に設けられ
た差動かさ歯車５８、５９は、例えばバッテリーフォー
クリフトがカーブを走行する際、左右の車輪４６ａ、４
６ｂの回転数を調整する。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の電動機のドライブユニットにおいては、走行用モー
タ４５とドライブユニット４７は、図２に示すように別
体の部品で構成されており、バッテリーフォークリフト
に組み立てることによって一体となるものである。すな
わち、図３に示すように、走行用モータ４５は、その側
部にエンドブラケット６０がボルト６１によって取り付
けられ、１個の走行用モータ４５として完成した単体の
走行用モータ４５をボルト６２によってドライブユニッ
ト４７の筐体（ケース）に取り付ける構造である。

【０００９】このため、従来の走行用モータ４５は両側
のエンドブラケット６０を取り付けた状態であり、例え
ばドライブユニット４７の筐体（ケース）の一部を走行
用モータ４５のエンドブラケットとして使用する場合に
比べて部品点数が増すことになる。

【００１０】また、走行用モータ４５には両側にエンド
ブラケットが配設されるため、例えばエンドブラケット
の板厚を２０ｍｍとすれば、当該板厚分の厚さだけ長手
方向に長いモータとなる。

【００１１】本発明は、上記課題を解決するため、部品
点数を減らすと共に、電動機をより小型化することがで
きる電動機の出力ドライブユニットを提供するものであ
る。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記課題は本発明の態様
によれば、電動機の両側面に設けられたエンドブラケッ
トの一方を、前記電動機の動力伝達機構を内蔵するドラ
イブユニットの筐体と一体形成した電動機の出力ドライ
ブユニットを提供することによって達成できる。

【００１３】ここで、上記電動機は三相又は単相の誘導
電動機でもよく、また直流電動機や同期電動機であって
もよい。また、エンドブラケットは電動機の長手方向の
側面に配設され、上記電動機の動力伝達機構を内蔵する
ドライブユニットの筐体（ケース）に一体形成され、ド
ライブユニットの筐体（ケース）の一部をエンドブラケ
ットとして使用する。

【００１４】このように構成することにより、エンドブ
ラケットの一方を省略することができ、電動機の一部と
電動機の回転出力を伝達するドライブユニットの筐体
（ケース）を一部共通化することができ、部品点数を削
減し、電動機を小型化することが可能となる。

【００１５】請求項２の記載は、前記請求項１記載の発
明において、前記ドライブユニットの筐体に対する前記
電動機の取り付けは、前記電動機のフレームを介装し、
前記電動機の他方のエンドブラケットと前記筐体とを長
軸ボルトで締着する構成である。

【００１６】このように構成することにより、電動機を
ドライブユニットの筐体に取り付けることができる。但
し、本発明は上記取り付け構成に限るわけではなく、電
動機のフレームに直接ドライブユニットの筐体を固定す
る構成としてもよい。

【００１７】請求項３の記載は、前記請求項１記載の発
明において、前記ドライブユニットは、例えば前記電動
機の回転出力を、バッテリーフォークリフトの車輪まで
伝達する動力伝達機構である。

【００１８】すなわち、本例の場合、本発明の電動機の
出力ドライブユニットをバッテリーフォークリフトに適
用し、電動機を例えば走行用モータに使用し、電動機の
回転出力を車輪まで伝達する際のドライブユニットとし
て使用する構成である。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照しながら説明する。図１は、本実施形態の電動機
の出力ドライブユニットを説明する図である。尚、本例
で適用する電動機は、例えばフォークリフトの走行用電
動機であり、前述の図２に示す走行用モータ（４５）の
位置に配設される。また、図１は電動機と共に、電動機
の出力を車輪（走行タイヤ）に伝達するドライブユニッ
トの構成も示す。

【００２０】同図において、１は走行用モータの断面構
成を示し、２はドライブユニットの断面構成を示す。先
ず、電動機１はロータ（回転子）３とステータ（固定
子）４で構成され、ステータ４の外周はフレーム５で覆
われ、走行用モータ１の左右の側面にはエンドブラケッ
ト６及び７が配設されている。尚、エンドブラケット７
は、後述するようにドライブユニットの筐体（以下、ギ
ヤケースで示す）８と一体形成されている。

【００２１】ロータ３は回転軸１０に固設され、ロータ
３の回転力は回転軸１０を介してドライブユニット２側
に出力される。尚、ロータ３の内部には、長手方向に沿
ってスロットが形成され、このスロット内に回転子巻線
（二次巻線）が収納されている。

【００２２】また、回転軸１０は軸受けを介して、上述
のエンドブラケットに取り付けられ、同図においては、
一端において回転軸１０は軸受け１１を介してエンドブ
ラケット６に取り付けられ、他方において回転軸１０は
軸受け１２を介してエンドブラケット７に取り付けられ
ている。

【００２３】また、ステータ４は、例えばケイ素鋼板で
構成されるステータプレートを多数枚積層し、ステータ
４には不図示のスロットに固定子巻線（一次巻線）１３
が巻装されている。また、ステータ４の外周は上記フレ
ーム５に圧入され、ステータ４が圧入されたフレーム５
は長軸ボルト１４によってエンドブラケット６、７間に
介装されている。

【００２４】また、回転軸１０の一端には回転検出機構
１５が、例えば平ワッシャ１６を介装したナット１７に
よって取り付けられ、走行用モータ１の回転速度や回転
方向を検出する。

【００２５】一方、ドライブユニット２はギヤケース８
で覆われ、上記電動機１のエンドブラケット７もギヤケ
ース８と一体形成されている。したがって、上述の説明
において使用したエンドブラケット７は、本例において
はギヤケース８の一部でもある。以下、ギヤケース８に
配設されたドライブユニット２の構成を説明する。

【００２６】ドライブユニット２は前述のように、走行
用モータ１の回転軸１０に出力される回転駆動力を前述
の車輪まで伝達する動力伝達機構であり、中継軸２４、
インプットシャフト２６、ディファレンシャル部３７等
で構成されている。

【００２７】先ず、回転軸１０には、回転軸１０に固設
されたギヤ部１９が配設され、このギヤ部１９にはギヤ
２０が形成され、２個の軸受け２１によってギヤケース
８に取り付けられている。また、上記ギヤ２０には中継
ギヤ２２が噛合し、中継ギヤ２２は軸受け２３を介して
中継軸２４に回転自在に取り付けられている。この中継
軸２４には、中継ギヤ２５も回転自在に配設され、この
中継ギヤ２５は後述するインプットシャフト２６のギヤ
２９に噛合する。

【００２８】また、ギヤケース８にはインプットシャフ
ト２６の一端が、テーパローラベアリング２７によって
支持されている。また、インプットシャフト２６の他端
は、軸受け２８によって軸支され、インプットシャフト
２６はギヤケース８内で回転可能に構成されている。

【００２９】また、インプットシャフト２６には、上記
走行用モータ１の回転軸１０からの回転駆動力の供給を
受ける上記ギヤ２９が、インプットシャフト２６に一体
形成されている。また、インプットシャフト２６には、
一体回転するインプットギヤ３０が嵌着されている。こ
の、インプットギヤ３０には、その直径が当該インプッ
トギヤ３０より大きく、減速大歯車としてのアウトプッ
トギヤ３１が噛合している。尚、インプットギヤ３０と
アウトプットギヤ３１は、はすば歯車により構成されて
いる。

【００３０】また、上記アウトプットギヤ３１には、差
動歯車ケースとしてディファレンシャルケース３２がボ
ルト３３によって嵌着され、アウトプットギヤ３１と一
体回転可能に構成されている。ディファレンシャルケー
ス３２は、上記ディファレンシャル部３７であり、その
両側の軸受け３４を介してギヤケース８及びディファレ
ンシャル取り付けケース８ａに回転可能に軸支されてい
る。尚、ディファレンシャル取り付けケース８ａは、ボ
ルト８ｂによってギヤケース８に取り付けられている。

【００３１】また、ディファレンシャルケース３２のほ
ぼ中央にはピニオンシャフト３６がボルト３５によって
固定され、ディファレンシャルケース３２に対して一体
回転可能に構成されている。また、上記ピニオンシャフ
ト３６の両側にはディファレンシャルピニオンギヤ３８
が、ピニオンシャフト３６に対して一体回転可能に固設
されると共に、ピニオンシャフト３６を中心軸として自
転可能に嵌合されている。

【００３２】また、ディファレンシャルピニオンギヤ３
８には、左右一対のディファレンシャルサイドギヤ３９
ａ、３９ｂが噛合している。また、ディファレンシャル
サイドギヤ３９ａ、３９ｂの内側には、それぞれアウト
プットシャフト４０ａ、４０ｂがスプライン結合し、対
応するディファレンシャルサイドギヤ３９ａ、３９ｂと
一体回転可能に構成されている。尚、上記アウトプット
シャフト４０ａ、４０ｂの両端には、不図示の車輪が取
り付けられている。

【００３３】次に、上述の走行用モータ１及びドライブ
ユニット２の駆動について、以下に説明する。先ず、不
図示の電源から走行用モータ１の固定子巻線１３に対し
て電流を供給し、例えばステータ（固定子）４に回転磁
界を発生させる。このようにして、ステータ（固定子）
４に回転磁界が発生すると、ロータ（固定子）３は回転
磁界に追随して回転を行い、ロータ（固定子）３に固設
された回転軸１０を回動する。この回転軸１０の回動に
より、ギヤ２０と噛合する中継ギヤ２２が回動し、中継
ギヤ２５を回動させると共に、中継ギヤ２５に噛合する
ギヤ２９を介してインプットシャフト２６を回動する。

【００３４】さらに、インプットシャフト２６の回動に
より、インプットギヤ３０と噛合するアウトプットギヤ
３１を介してディファレンシャルケース３２（ディファ
レンシャル部３７）を回動する。このディファレンシャ
ル部３７の回動は、ピニオンシャフト３６を介してアウ
トプットシャフト４０ａ、４０ｂに伝達され、このアウ
トプットシャフト４０ａ、４０ｂに伝達された回転駆動
力は、アウトプットシャフト４０ａ、４０ｂの両端に取
り付けられた車輪に伝達され、対応する車輪を回動さ
せ、バッテリーフォークリフトを走行する。

【００３５】ここで、ディファレンシャルケース３５の
内部に配設されたピニオンギヤ３６や、ディファレンシ
ャルピニオンギヤ３８、ディファレンシャルサイドギヤ
３９ａ、３９ｂは、左右の車輪の回転速度の違いを調整
するものであり、カーブを走行する場合等に機能する。
例えば、図１に示すアウトプットシャフト４０ａに取り
付けられた車輪の回転速度が、アウトプットシャフト４
０ｂに取り付けられた車輪の回転速度より速い場合、デ
ィファレンシャルサイドギヤ３９ａの回転速度が速く、
ディファレンシャルサイドギヤ３９ｂの回転速度が遅
く、ディファレンシャルピニオンギヤ３８は両ディファ
レンシャルサイドギヤ３９ａ、３９ｂの回転速度を調整
すべく、対応する方向に回転する。

【００３６】以上のように走行用モータ１の回転駆動力
は、ドライブユニット２によってアウトプットシャフト
４０ａ、４０ｂまで伝達され、車輪の回転速度の相違を
調整しつつ車輪の回転し、例えばバッテリーフォークリ
フトを希望する方向に走行する。しかも、本例のドライ
ブユニット２のギヤケース８は、走行用モータ１のエン
ドブラケット７を一体形成した構成であり、従来走行用
モータ単体において配設されていたエンドブラケットの
一方を省略することができる。したがって、装置の部品
点数を減らすことができ、また走行用モータ１を小型化
することもできる。

【００３７】また、従来必要としていた走行用モータ取
り付け用のボルト（６２）も不要となるので、この点か
らも部品点数を減らし、装置のコストダウンを図ること
ができる。

【００３８】尚、上記実施形態の説明では、電動機とし
てバッテリーフォークリフトに使用される走行用モータ
の例を説明したが、走行用モータに限らず荷役用モータ
に適用してもよい。また、バッテリーフォークリフトに
使用されるモータに限るわけではなく、他の産業用車両
に使用されるモータに適用してもよい。

【００３９】また、上記実施形態の説明では、図１に示
す断面構成のドライブユニット２のギヤケース８を使用
したが、必ずしも上記形状のケースに限るものではな
く、他の形状としてもよい。

【００４０】したがって、用途に従った電動機の形状に
合わせて、ギヤケース８の形状を変えることができる。
例えば、上述の例では長軸ボルト１４を用いてギヤケー
ス８に走行用モータ１を取り付けたが、長軸ボルト１４
を用いることなく、通常のボルトを使用して電動機（走
行用モータ１）のフレームに取り付ける構成としてもよ
い。

【００４１】さらに、上記実施形態の説明では、本例の
電動機の出力ドライブユニットを、例えば三相誘導電動
機に適用したが、三相誘導電動機に限らず、単相誘導電
動機や他の電動機、例えば直流電動機や同期電動機に適
用する構成としてもよい。

【００４２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば従
来必要であった電動機のエンドブラケットの一方、及び
取り付け用ボルトを省略できるので、部品点数を減らす
ことができ、装置のコストダウンを図ることができる。

【００４３】また、電動機の一方のエンドブラケットを
省略することができるので、電動機自体の長手方向の長
さを短く構成することができ、コンパクトな電動機を用
いて装置を小型化することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施形態の電動機の出力ドライブユニットを
示す断面図である。

【図２】バッテリーフォークリフトの構成図である。

【図３】従来の電動機の出力ドライブユニットを示す断
面図である。

【符号の説明】

１ 走行用モータ ２ ドライブユニット ３ ロータ（回転子） ４ ステータ（固定子） ５ フレーム ６、７ エンドブラケット ８ ギヤケース ８ａ ディファレンシャル取り付け部 ８ｂ ボルト １０ 回転軸 １１、１２ 軸受け １３ 固定子巻線（一次巻線） １４ 長軸ボルト １５ 回転検出機構 １６ 平ワッシャ １７ ナット １９ ギヤ部 ２０ ギヤ ２１ 軸受け ２２ 中継ギヤ ２３ 軸受け ２４ 中継軸 ２５ 中継ギヤ ２６ インプットシャフト ２７ テーパローラベアリング ２８ 軸受け ３０ インプットギヤ ３１ アウトプットギヤ ３２ ディファレンシャルケース ３３ ボルト ３４ 軸受け ３５ ボルト ３６ ピニオンシャフト ３７ ディファレンシャル部 ３８ ディファレンシャルピニオンギヤ ３９ａ、３９ｂ ディファレンシャルサイドギヤ ４０ａ、４０ｂ アウトプットシャフト

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電動機の両側面に設けられたエンドブラ
   ケットの一方を、前記電動機の動力伝達機構を内蔵する
   ドライブユニットの筐体と一体形成したことを特徴とす
   る電動機の出力ドライブユニット。
2. 【請求項２】 前記ドライブユニットの筐体に対する前
   記電動機の取り付けは、前記電動機のフレームを介装
   し、前記電動機の他方のエンドブラケットと前記筐体と
   を長軸ボルトで締着することを特徴とする請求項１記載
   の電動機の出力ドライブユニット。
3. 【請求項３】 前記ドライブユニットは、前記電動機の
   回転出力を、バッテリーフォークリフトの車輪まで伝達
   する動力伝達機構であることを特徴とする請求項１記載
   の電動機の出力ドライブユニット。