JP2002048197A

JP2002048197A - 走行台車

Info

Publication number: JP2002048197A
Application number: JP2000236328A
Authority: JP
Inventors: Yoji Wada; 洋治和田
Original assignee: TCM Corp
Current assignee: TCM Corp
Priority date: 2000-08-04
Filing date: 2000-08-04
Publication date: 2002-02-15

Abstract

(57)【要約】【課題】左右一対の車輪と、これら車輪を回転駆動さ
せる走行用モータとを有する走行台車において、走行用
モータを小型化する。【解決手段】左右両車輪１５ａ，１５ｂのアクスルシ
ャフト１９ａ，１９ｂがそれぞれディファレンシャル装
置２３の左右一対のサイドギヤ２７ａ，２７ｂに接続さ
れ、ディファレンシャル装置２３のリングギヤ４１と走
行用モータ４０の回転軸３１に設けられた駆動歯車４２
との間に、歯車式の２段変速型の変速装置４３が設けら
れ、変速装置４３は１速と２速に切替え可能に構成され
ている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、左右一対の車輪を
走行用モータで回転駆動させることにより走行する走行
台車に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の走行台車としては例え
ば、図６〜図８に示すように、走行台車１の車体２の前
後両端部には、ハンドル３等の操舵装置を備えた運転室
４が設けられている。また、上記車体２の上部には平坦
な荷台５が設けられており、この荷台５にパレット（荷
物の一例）等を載せて運搬する。さらに、車体２の下部
側には、縦軸心９の周りで旋回自在な複数の旋回体１０
が車幅方向（左右方向）に２列かつ車長方向（前後方
向）に６列配設されている。尚、上記各旋回体１０は、
ハンドル３の回転操作に連動して、旋回するように構成
されている。

【０００３】上記各旋回体１０の下面側には上部ブラケ
ット１１が連結され、上部ブラケット１１の下端には、
横方向軸１２を介して下部ブラケット１３が上下回動自
在に連結されている。上記上下両ブラケット１１，１３
間にはシリンダ装置８（サスペンションシリンダ）が設
けられている。上記下部ブラケット１３の遊端部には車
輪装置１４が設けられている。図９，図１０に示すよう
に、上記各車輪装置１４は、左右一対の車輪１５ａ，１
５ｂと、これら車輪１５ａ，１５ｂを回転駆動させる交
流用の走行用モータ１７と、上記両車輪１５ａ，１５ｂ
の回転速度に差をつけるディファレンシャル装置２３
（差動装置）とを有している。上記左右両車輪１５ａ，
１５ｂにはそれぞれ、ハブ１８を介して、左右両アクス
ルシャフト１９ａ，１９ｂの外端が連結されている。

【０００４】また、上記ディファレンシャル装置２３
は、両アクスルシャフト１９ａ，１９ｂ間に設けられて
おり、ディファレンシャルケース２４と、このディファ
レンシャルケース２４にピニオンシャフト２５を介して
遊転自在に支持された一対のピニオンギヤ２６と、これ
らピニオンギヤ２６に噛合する左右一対のサイドギヤ２
７ａ，２７ｂと、これらサイドギヤ２７ａ，２７ｂと同
一状の軸心としてディファレンシャルケース２４に固定
されたリングギヤ２８と、このリングギヤ２８に噛合さ
れる駆動ピニオン２９などから構成されている。

【０００５】そして、上記一方のアクスルシャフト１９
ａの内端が、最終減速機３０ａを介して、一方のサイド
ギヤ２７ａに接続されている。同様に、他方のアクスル
シャフト１９ｂの内端が、最終減速機３０ｂを介して、
他方のサイドギヤ２７ｂに接続されている。また、上記
駆動ピニオン２９は走行用モータ１７の回転軸３１に設
けられている。尚、上記アクスルシャフト１９ａ，１９
ｂとディファレンシャル装置２３とは、下部ブラケット
１３に設けられたアクスルハウジング３２内に収納され
ている。また、上記走行用モータ１７はアクスルハウジ
ング３２に取付けられている。さらに、上記リングギヤ
２８にはかさ歯車が用いられている。

【０００６】また、図６に示すように、上記車体２に
は、各走行用モータ１７へ電力を供給する発電機３３
と、この発電機３３を作動させるエンジン３４とが設け
られている。

【０００７】これによると、図９に示すように、各走行
用モータ１７の回転は、駆動ピニオン２９に歯合するリ
ングギヤ２８によって減速され、さらにディファレンシ
ャル装置２３を介して両最終減速機３０ａ，３０ｂによ
って減速され、両アクスルシャフト１９ａ，１９ｂに伝
えられる。これにより、走行用モータ１７の回転速度が
減速され、両アクスルシャフト１９ａ，１９ｂが回転し
て、各車輪１５ａ，１５ｂが回転し、以って、走行台車
１が走行する。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記の従
来形式では、走行台車１を発進させる時、大きなトルク
を必要とするため、出力の大きな走行用モータ１７を用
いる必要があり、これに応じて走行用モータ１７のサイ
ズが大型化してしまうといった問題があった。

【０００９】本発明は、走行用モータを小型化し得る走
行台車を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本第１発明は、左右一対の車輪と、これら車輪を回転
駆動させる走行用モータとを有する走行台車において、
左右一方の車輪のアクスルシャフトと他方の車輪のアク
スルシャフトとがディファレンシャル装置の左右一対の
サイドギヤに接続され、上記ディファレンシャル装置の
ディファレンシャルケースに設けられたリングギヤと上
記走行用モータの回転軸に設けられた駆動歯車との間
に、歯車式の変速装置が設けられ、上記変速装置は複数
の変速段数に切替え可能に構成されているものである。

【００１１】これによると、走行用モータの回転は、駆
動歯車を介して変速装置に伝えられ、さらに変速装置か
らリングギヤを介してディファレンシャル装置へ伝達
し、ディファレンシャル装置から左右両アクスルシャフ
トへ伝えられる。これにより、両アクスルシャフトと共
に両車輪が回転し、走行台車が走行する。この際、走行
用モータの回転速度は上記変速装置で変速（減速）され
るため、変速比（減速比）に応じて、変速装置から出力
されるトルクが増大する。尚、走行台車の走行状況に応
じて、変速段数を切替えることにより、変速装置から出
力されるトルクと回転速度を調節することができる。

【００１２】また、本第２発明は、変速装置は、入力軸
と、入力軸に対して平行に設けられた出力軸と、上記入
力軸に設けられた入力歯車ならびに複数の主変速歯車
と、上記出力軸に設けられかつ上記各主変速歯車に歯合
する複数の副変速歯車と、上記出力軸に設けられかつリ
ングギヤに歯合する出力歯車と、上記各主変速歯車を個
別に入力軸に対して接続離脱させるクラッチとで構成さ
れ、上記入力歯車が走行用モータの駆動歯車に連動する
ように構成されているものである。

【００１３】これによると、走行用モータの回転によっ
て、駆動歯車が回転し、入力歯車と共に入力軸が回転す
る。この際、複数の主変速歯車のうちから特定の主変速
歯車を選択してクラッチによって入力軸に接続すること
で、上記入力軸の回転により上記特定の主変速歯車が回
転し、特定の主変速歯車に歯合している副変速歯車が回
転し、この副変速歯車と共に出力軸が回転し、この出力
軸と共に出力歯車が回転してリングギヤが回転する。こ
れにより、上記特定の主変速歯車とこの特定の主変速歯
車に歯合する副変速歯車とのギヤ比に応じて変速比が変
わるため、変速比に応じて、変速装置から出力されるト
ルクと回転速度を調節することができる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を図１
〜図５に基づいて説明する。尚、先に述べた従来のもの
と同一のものについては、同じ番号を付記して説明を省
略する。

【００１５】図１に示すように、ディファレンシャル装
置２３のディファレンシャルケース２４に設けられたリ
ングギヤ４１には平歯車が用いられている。また、左右
両アクスルシャフト１９ａ，１９ｂの内端はそれぞれデ
ィファレンシャル装置２３のサイドギヤ２７ａ，２７ｂ
に接続されており、さらに、両アクスルシャフト１９
ａ，１９ｂの外端はそれぞれ最終減速機６４ａ，６４ｂ
を介して車輪１５ａ，１５ｂに接続されている。また、
走行用モータ４０の回転軸３１には駆動歯車４２が設け
られており、この駆動歯車４２には平歯車が用いられて
いる。

【００１６】上記リングギヤ４１と駆動歯車４２との間
には、歯車式の２段変速型の変速装置４３が設けられて
いる。図１，図２に示すように、上記変速装置４３は、
アクスルハウジング３２内に回転自在に設けられた入力
軸４４と、この入力軸４４に対して平行に設けられた出
力軸４５と、入力歯車４７と、主１速歯車４８（主変速
歯車の一例）と、主２速歯車４９（主変速歯車の一例）
と、副１速歯車５０（副変速歯車の一例）と、副２速歯
車５１（副変速歯車の一例）と、出力歯車５２と、１速
側クラッチ５３と、２速側クラッチ５４とを有してい
る。

【００１７】上記入力歯車４７は入力軸４４の一端部に
一体に取付けられている。また、アクスルハウジング３
２内には、上記入力歯車４７と駆動歯車４２との間に歯
合する連動歯車５５が設けられている。上記主１速歯車
４８は、入力軸４４の他端部に外嵌されており、上記１
速側クラッチ５３によって入力軸４４に対し接続離脱可
能に構成されている。

【００１８】すなわち、図３に示すように、上記１速側
クラッチ５３は、油圧を用いた湿式多板クラッチであ
り、クラッチディスク５６と、ピストン５７と、リター
ンスプリング５８等で構成されている。上記クラッチデ
ィスク５６は、複数枚のディスクプレート５９とフリク
ションプレート６０とが交互に組み込まれて構成されて
いる。上記ディスクプレート５９は、スプラインを介し
て、主１速歯車４８のハブ４８ａに取付けられている。
また、上記フリクションプレート６０は、入力軸４４に
設けられたドラム部４４ａに、スプラインを介して取付
けられている。作動油が、入力軸４４の流路６１を通っ
て、上記ピストン５７とドラム部４４ａとの隙間に送ら
れることによって、ピストン５７が押圧方向Ａ（図３の
実線矢印方向）へ移動し、上記ディスクプレート５９と
フリクションプレート６０とが互いに圧着し、１速側ク
ラッチ５３が繋がった状態になる。これにより、上記主
１速歯車４８が入力軸４４に接続され、入力軸４４の回
転が主１速歯車４８に伝達される。また、上記流路６１
から供給される作動油の油圧を抜くことにより、ピスト
ン５７がリターンスプリング５８によって反対方向Ｂ
（図３の点線矢印方向）へ押し返され、上記ディスクプ
レート５９とフリクションプレート６０との間に隙間が
できて、１速側クラッチ５３が切れた状態になる。これ
により、入力軸４４の回転は主１速歯車４８に伝達され
ない。

【００１９】さらに、図１に示すように、上記主２速歯
車４９は、入力軸４４の一端部に外嵌されており、上記
２速側クラッチ５４によって入力軸４４に対し接続離脱
可能に構成されている。尚、図３に示すように、２速側
クラッチ５４は上記１速側クラッチ５３と同一に構成さ
れている。また、上記各クラッチ５３，５４による接続
離脱は、図５に示すように、運転室４内の操作レバー６
３を操作することによって行われる。

【００２０】また、図１〜図３に示すように、上記副１
速歯車５０は、出力軸４５の他端部に一体に取付けら
れ、上記主１速歯車４８に歯合している。また、上記副
２速歯車５１は、出力軸４５の一端部に一体に取付けら
れ、主２速歯車４９に歯合している。尚、上記主１速歯
車４８と副１速歯車５０との変速比（ギヤ比）は主２速
歯車４９と副２速歯車５１との変速比（ギヤ比）よりも
大きく設定されている。

【００２１】さらに、上記出力歯車５２は、出力軸４５
に一体に取付けられて副１速歯車５０と副２速歯車５１
との間に位置しており、上記リングギヤ４１に歯合して
いる。尚、上記各歯車４７〜５２，５５には平歯車が用
いられている。

【００２２】以下、上記構成における作用を説明する。操作レバー６３をニュートラルに切替えることによっ
て、１速側クラッチ５３と２速側クラッチ５４とが共に
切れた状態になる。したがって、各走行用モータ４０の
回転により、駆動歯車４２と連動歯車５５と入力歯車４
７と入力軸４４とが回転するが、上記両クラッチ５３，
５４が切れているため、上記入力軸４４の回転は主１速
歯車４８および主２速歯車４９に伝達されず、主１速歯
車４８および主２速歯車４９は停止した状態となる。し
たがって、各走行用モータ４０の回転力は各車輪１５
ａ，１５ｂまで伝達されず、各車輪１５ａ，１５ｂは停
止した状態となり、これにより走行台車１はアイドリン
グ状態で停止したままとなる。

【００２３】その後、走行台車１を発進させる場合、
操作レバー６３を１速に切替えることによって、１速側
クラッチ５３が繋がった状態（２速側クラッチ５４は切
れたままの状態）になり、主１速歯車４８が１速側クラ
ッチ５３により入力軸４４に接続される。したがって、
各走行用モータ４０の回転により、駆動歯車４２と連動
歯車５５と入力歯車４７と入力軸４４とが回転する。さ
らに、上記入力軸４４の回転により主１速歯車４８と副
１速歯車５０と出力軸４５と出力歯車５２とが回転し、
上記出力歯車５２の回転によりリングギヤ４１が回転
し、ディファレンシャル装置２３を介して各車輪１５
ａ，１５ｂが回転する。これにより、走行台車１が発進
する。尚、この際、上記出力軸４５の回転にともなっ
て、副２速歯車５１と主２速歯車４９とが空転する。

【００２４】その後、操作レバー６３を１速から２速
に切替えることによって、２速側クラッチ５４が繋がる
とともに１速側クラッチ５３が切れた状態になり、主２
速歯車４９が２速側クラッチ５４により入力軸４４に接
続される。したがって、各走行用モータ４０の回転によ
り、駆動歯車４２と連動歯車５５と入力歯車４７と入力
軸４４とが回転する。さらに、上記入力軸４４の回転に
より主２速歯車４９と副２速歯車５１と出力軸４５と出
力歯車５２とが回転し、上記出力歯車５２の回転により
リングギヤ４１が回転し、ディファレンシャル装置２３
を介して各車輪１５ａ，１５ｂが１速の場合よりも高速
で回転する。尚、この際、上記出力軸４５の回転にとも
なって、副１速歯車５０と主１速歯車４８とが空転す
る。

【００２５】上記，において、走行用モータ４０の
回転速度は変速装置４３で変速（減速）されるため、変
速比（減速比）に応じて、変速装置４３の出力歯車５２
から出力されるトルクが増大する。特に、走行台車１を
発進させる時、大きなトルクを必要とするため、上記
のように操作レバー６３を１速に切替え、変速比（減速
比）の大きな主１速歯車４８と副１速歯車５０とを用い
て走行用モータ４０の回転力を車輪１５ａ，１５ｂに伝
達している。これにより、回転速度は低下するが、その
分、大きなトルクが発生する。

【００２６】また、走行台車１の走行速度がある程度ま
で上がると、発進時ほど大きなトルクを必要とはしない
ため、上記のように操作レバー６３を２速に切替え、
１速よりも変速比（減速比）の小さな主２速歯車４９と
副２速歯車５１とを用いて走行用モータ４０の回転力を
車輪１５ａ，１５ｂに伝達している。これにより、トル
クは減少するが、その分、回転速度が増加する。

【００２７】このように、出力の大きな走行用モータを
用いる代わりに、変速装置４３を設けたことによって、
大きなトルクを得ることができるため、走行用モータ４
０に低出力の小型のモータを用いることができる。さら
に、１速と２速を切替えることによって、変速比が変わ
るため、変速比に応じて、変速装置４３の出力歯車５２
から出力されるトルクと回転速度を調節することができ
る。

【００２８】尚、直線走行時においては、リングギヤ４
１と共にディファレンシャルケース２４と両サイドギヤ
２７ａ，２７ｂとが一体になって回転し、両サイドギヤ
２７ａ，２７ｂから同じ回転数（回転速度）の動力が両
アクスルシャフト１９ａ，１９ｂと最終減速機６４ａ，
６４ｂとを経て車輪１５ａ，１５ｂに伝えられる。

【００２９】また、曲線走行時においては、ハンドル３
を回転操作することにより、各旋回体１０が旋回し、両
車輪１５ａ，１５ｂが左右方向へ換向する。この際、左
の車輪１５ａと右の車輪１５ｂとの回転数（回転速度）
が異なるため、両サイドギヤ２７ａ，２７ｂの回転数
（回転速度）の差に応じて、両ピニオンギヤ２６が自転
する。尚、走行台車１を後進させる場合は、各走行用モ
ータ４０の回転方向を逆方向に切り換えればよい。

【００３０】上記実施の形態では、変速装置４３を１速
と２速との２段変速に構成しているが、３段変速または
それ以上の多段変速型であってもよい。上記実施の形態
では、運転室４を車体２の前後両端部に設けているが、
前後いずれか片側のみに設けてもよい。

【００３１】上記実施の形態では、旋回体１０を車幅方
向に２列かつ車長方向に６列の計１２個設けているが、
１２個以外の複数個または単数個設けてもよい。上記実
施の形態では、走行用モータ４０として電動モータを用
い、さらに、発電機３３で電力を供給しているが、上記
電動モータの代わりに油圧モータを用い、上記発電機３
３の代わりに油圧ポンプを用いて油圧モータに作動油を
供給してもよい。

【００３２】

【発明の効果】以上のように本発明によると、出力の大
きな走行用モータを用いる代わりに、変速装置を設けた
ことによって、大きなトルクを得ることができるため、
走行用モータに低出力の小型のモータを用いることがで
きる。また、走行台車の走行状況に応じて、変速段数を
切替えることにより、変速装置から出力されるトルクと
回転速度を調節することができる。

【図面の簡単な説明】

【図1】本発明の実施の形態における走行台車の車輪装
置の構成を示す平面図である。

【図2】図１におけるＸ−Ｘ矢視図である。

【図3】同、走行台車の車輪装置の変速装置に設けられ
たクラッチの構成を示す図である。

【図4】同、走行台車の車輪装置の側面図である。

【図5】同、走行台車の側面図である。

【図6】従来の走行台車の側面図である。

【図7】同、走行台車の平面図である。

【図8】同、走行台車の車輪装置の側面図である。

【図9】同、走行台車の車輪装置の構成を示す概略平面
図である。

【図10】同、走行台車の車輪装置のディファレンシャル
装置の構成を示す平面図である。

【符号の説明】

１走行台車１５ａ，１５ｂ車輪１９ａ，１９ｂアクスルシャフト２３ディファレンシャル装置２４ディファレンシャルケース２７ａ，２７ｂサイドギヤ３１回転軸４０走行用モータ４１リングギヤ４２駆動歯車４３変速装置４４入力軸４５出力軸４７入力歯車４８主１速歯車（主変速歯車）４９主２速歯車（主変速歯車）５０副１速歯車（副変速歯車）５１副２速歯車（副変速歯車）５２出力歯車５３１速側クラッチ５４２速側クラッチ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項1】左右一対の車輪と、これら車輪を回転駆
動させる走行用モータとを有する走行台車において、左
右一方の車輪のアクスルシャフトと他方の車輪のアクス
ルシャフトとがディファレンシャル装置の左右一対のサ
イドギヤに接続され、上記ディファレンシャル装置のデ
ィファレンシャルケースに設けられたリングギヤと上記
走行用モータの回転軸に設けられた駆動歯車との間に、
歯車式の変速装置が設けられ、上記変速装置は複数の変
速段数に切替え可能に構成されていることを特徴とする
走行台車。
【請求項2】変速装置は、入力軸と、入力軸に対して
平行に設けられた出力軸と、上記入力軸に設けられた入
力歯車ならびに複数の主変速歯車と、上記出力軸に設け
られかつ上記各主変速歯車に歯合する複数の副変速歯車
と、上記出力軸に設けられかつリングギヤに歯合する出
力歯車と、上記各主変速歯車を個別に入力軸に対して接
続離脱させるクラッチとで構成され、上記入力歯車が走
行用モータの駆動歯車に連動するように構成されている
ことを特徴とする請求項１記載の走行台車。