JP2007071248A - Power transmission device for forklift - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、エンジン、モータ等の駆動源からの回転力を減速装置によって所定の減速比で減速し、該減速装置の出力軸に連結した車輪を駆動するように構成されたフォークリフトの動力伝達装置に関する。 The present invention relates to a power transmission device for a forklift configured to decelerate a rotational force from a driving source such as an engine and a motor by a reduction device at a predetermined reduction ratio and to drive a wheel connected to an output shaft of the reduction device. About.
フォークリフトの駆動系は、エンジンを駆動源とするフォークリフトにおいては、たとえば特許文献1(特開平11−255142号公報)の技術のように、エンジンで油圧ポンプを駆動し、該油圧ポンプからの油圧を左右の車軸に直結された油圧モータに供給し、該油圧モータによって左右の車輪を駆動する油圧駆動方式が主として採用されている。
一方、電動モータを駆動源とするバッテリー式フォークリフトにおいては、前記油圧駆動方式装置が大掛かりとなることから、バッテリー駆動の電動モータの回転を歯車減速機で減速し、該歯車減速機に出力軸に直結される左右の車輪を駆動している。
The forklift drive system is a forklift that uses an engine as a drive source. For example, as in the technique of Patent Document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 11-255142), a hydraulic pump is driven by the engine, and the hydraulic pressure from the hydraulic pump is increased. A hydraulic drive system is mainly employed that supplies a hydraulic motor directly connected to the left and right axles and drives the left and right wheels by the hydraulic motor.
On the other hand, in a battery-type forklift that uses an electric motor as a drive source, the hydraulic drive system is a large-scale device. Therefore, the rotation of the battery-driven electric motor is decelerated by a gear reducer, and the gear reducer is used as an output shaft. It drives the left and right wheels that are directly connected.
フォークリフト、特に小型のバッテリー式フォークリフトは、主として室内で使用されるため、近年、環境規制の面で騒音の低減が大きなニーズとなっている。
かかるバッテリー式フォークリフトは、従来は、前記のようにバッテリー駆動の電動モータの回転を歯車減速機で減速し、該歯車減速機で出力軸に直結される左右の車輪を駆動するようにした駆動系が一般的に用いられている。
Forklifts, particularly small battery-type forklifts, are mainly used indoors. In recent years, there has been a great need for noise reduction in terms of environmental regulations.
Such a battery-type forklift is conventionally a drive system in which the rotation of a battery-driven electric motor is decelerated by a gear reducer and the left and right wheels directly connected to the output shaft are driven by the gear reducer as described above. Is generally used.
しかしながら、このようなモータ(駆動源)からの回転力を歯車減速機を用いた減速装置で減速し、該減速装置の出力軸に連結した車輪を駆動するように構成された駆動系では、歯車減速機の歯車の噛み合いによる振動、騒音が大きく、前記のような環境規制をクリアすることが困難となる。
殊に、振動、騒音が大きくなるモータ(駆動源)に直結される高速回転部に前記歯車減速機を設けて減速する場合には、前記のような問題の発生が顕著となる。
However, in a drive system configured to decelerate the rotational force from such a motor (drive source) with a reduction gear using a gear reducer and drive a wheel connected to the output shaft of the reduction gear, The vibration and noise caused by the meshing of the gears of the reduction gear are large, and it becomes difficult to satisfy the environmental regulations as described above.
In particular, when the gear reduction device is provided at a high-speed rotating portion directly connected to a motor (drive source) that increases vibration and noise, the above-described problem becomes prominent.
本発明はかかる従来技術の課題に鑑み、特に電動モータを駆動源とするフォークリフトにおいて、振動、騒音を環境規制をクリアする程度まで十分に低減し得るフォークリフトの動力伝達装置を提供することを目標とする。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-described problems of the prior art, and particularly aims at providing a power transmission device for a forklift that can sufficiently reduce vibration and noise to a level that satisfies environmental regulations, particularly in a forklift that uses an electric motor as a drive source. To do.
本発明はかかる目的を達成するもので、エンジン、モータ等の駆動源からの回転力を減速装置によって所定の減速比で減速し、該減速装置の出力軸に連結した車輪を駆動するように構成されたフォークリフトの動力伝達装置であって、前記減速装置は、前記駆動源側に連結される入力軸に固定された太陽ローラの外周と環状の内ローラの内周との間に、キャリアに遊星ピン及び軸受を介して円周方向等間隔に支持された遊星ローラを配設し、前記駆動源からの回転力を所定の減速比で減速して前記キャリアあるいは内ローラに連結される出力軸に出力する遊星ローラ減速機からなる第1段減速機と、入力軸が前記遊星ローラ減速機の出力軸に連結されて該遊星ローラ減速機からの回転力を所定の減速比で減速して前記車輪側に連結される出力軸に出力する第2段減速機とを備えたことを特徴とする。 The present invention achieves such an object, and is configured to decelerate a rotational force from a driving source such as an engine or a motor at a predetermined reduction ratio by a reduction gear, and to drive a wheel connected to an output shaft of the reduction gear. A power transmission device for a forklift, wherein the speed reducer is arranged on a carrier between an outer periphery of a sun roller fixed to an input shaft connected to the drive source side and an inner periphery of an annular inner roller. Planetary rollers supported at equal intervals in the circumferential direction through pins and bearings are disposed, and the output from the drive source is reduced by a predetermined reduction ratio and connected to the carrier or the inner roller. A first-stage speed reducer comprising an output planetary roller speed reducer, and an input shaft connected to the output shaft of the planetary roller speed reducer to reduce the rotational force from the planetary roller speed reducer at a predetermined speed reduction ratio; Output concatenated to the side Characterized by comprising a second stage reduction gear output to.
かかる発明によれば、入力軸がエンジン、モータ等の駆動源側に連結されて高速回転して振動、騒音が大きくなる傾向にある第1段減速機を、太陽ローラ、遊星ローラ、内ローラの圧接により回転力を伝達する遊星ローラ減速機で構成したので、該遊星ローラ減速機は従来技術のような歯車の噛み合いが無くローラの面接触により回転力を伝達することから、高速回転時においても運転が静粛であり、エンジン、モータ等の駆動源に直結される高速回転下であっても、従来技術のような歯車式減速機に比べて振動、騒音を大幅に抑制して運転できる。
また、遊星ローラ減速機は太陽ローラ、遊星ローラ、及び内ローラからなるローラを組み合わせた減速機であり、従来の歯車式減速機のような歯車の加工が不要で、組立も簡単
となり、低コストである。
According to this invention, the input shaft is connected to the drive source side of the engine, motor, etc., and rotates at a high speed to tend to generate vibration and noise. Since the planetary roller reducer is configured to transmit the rotational force by pressure contact, the planetary roller reducer transmits the rotational force by the surface contact of the roller without meshing of the gear as in the prior art, so even at high speed rotation Operation is quiet and even under high-speed rotation directly connected to a drive source such as an engine or motor, operation can be performed with greatly reduced vibration and noise compared to a gear-type speed reducer as in the prior art.
The planetary roller speed reducer is a speed reducer that combines a roller consisting of a sun roller, a planetary roller, and an inner roller, which eliminates the need for gear processing like the conventional gear type speed reducer, simplifies assembly, and reduces costs. It is.
かかる発明において、前記第2段減速機は、具体的には次のように構成するのが好ましい。
(1)前記第2段減速機を、前記遊星ローラ減速機に連結される入力軸に固定された小歯車と前記車輪側に連結される出力軸に固定された大歯車とを有する歯車列からなる歯車減速機で構成する(請求項2)。
また、前記第2段減速機を、前記遊星ローラ減速機に連結される入力軸に固定された太陽歯車の外周と環状の内歯車の内周との間に、キャリアに遊星ピン及び軸受を介して円周方向等間隔に支持された遊星歯車を配設し、前記入力軸からの回転力を所定の減速比で減速して前記キャリアあるいは内歯車に連結される出力軸に出力する遊星歯車減速機で構成する(請求項3)。
In this invention, it is preferable that the second stage speed reducer is specifically configured as follows.
(1) The second stage speed reducer is a gear train having a small gear fixed to an input shaft connected to the planetary roller speed reducer and a large gear fixed to an output shaft connected to the wheel side. (Claim 2).
Further, the second stage speed reducer is connected between the outer periphery of the sun gear fixed to the input shaft connected to the planetary roller speed reducer and the inner periphery of the annular internal gear via a planetary pin and a bearing. Planetary gears that are supported at equal intervals in the circumferential direction and that reduce the rotational force from the input shaft at a predetermined reduction ratio and output it to the output shaft connected to the carrier or the internal gear. (Claim 3).
このように構成すれば、高回転、低トルクで、かつ振動、騒音が大きくなる傾向にある第1段減速機を遊星ローラ減速機で構成して振動、騒音の抑制効果を上げ、低回転、高トルクで、振動、騒音が第1段減速機よりも小さくなる第2段減速機を歯車減速機で構成することにより、振動、騒音を抑えつつ大トルクを伝達できる。 If comprised in this way, the 1st stage speed reducer which has the tendency for a high rotation, a low torque, and a vibration and noise to become large will comprise a planetary roller speed reducer, and the suppression effect of a vibration and noise will be raised, low rotation, By configuring the second stage speed reducer with high torque and vibration and noise smaller than those of the first stage speed reducer as a gear speed reducer, large torque can be transmitted while suppressing vibration and noise.
(2)前記第2段減速機を、前記遊星ローラ減速機に連結される入力軸に固定された太陽ローラの外周と環状の内ローラの内周との間に、キャリアに遊星ピン及び軸受を介して円周方向等間隔に支持された遊星ローラを配設し、前記入力軸からの回転力を所定の減速比で減速して前記キャリアあるいは内ローラに連結される出力軸に出力する遊星ローラ減速機で構成する(請求項4)。
このように構成すれば、遊星ローラ減速機を2段直列に連結するので、同一仕様の遊星ローラ減速機を2台用いることが可能となって、減速装置の装置コストを低減できるとともに、振動、騒音の抑制効果の大きい遊星ローラ減速機のみで2段減速が可能となり、振動、騒音が各段に小さい減速装置が得られる。
(2) A planetary pin and a bearing are mounted on the carrier between the outer periphery of the sun roller fixed to the input shaft connected to the planetary roller reducer and the inner periphery of the annular inner roller. Planetary rollers supported at equal intervals in the circumferential direction through the planetary roller, and the rotational force from the input shaft is decelerated at a predetermined reduction ratio and output to the output shaft connected to the carrier or the inner roller. It comprises a reduction gear (claim 4).
If comprised in this way, since the planetary roller speed reducer is connected in two stages in series, it becomes possible to use two planetary roller speed reducers of the same specification, which can reduce the device cost of the speed reducer, Only a planetary roller speed reducer with a large noise suppression effect can be used for two-stage deceleration, and a reduction gear with low vibration and noise at each stage can be obtained.
また、かかる発明において、好ましくは次の(1)〜(3)に示す伝達力調整手段を設ける。
(1)前記遊星ローラ減速機を、前記太陽ローラ及び複数個の遊星ローラを円錐台状ローラに構成するとともに、前記内ローラの内面を前記遊星ローラの円錐状外面と接触可能な円錐状内面に形成してなる円錐ローラ式遊星ローラ減速機に構成し、前記太陽ローラが固定される入力軸に、前記太陽ローラと遊星ローラと内ローラとの接触面に作用する伝達力を変化させ太陽ローラ側からキャリアに伝達される回転力を変化させるトルクカム機構を介装する(請求項5)。
Moreover, in this invention, Preferably the transmission force adjustment means shown to following (1)-(3) is provided.
(1) In the planetary roller speed reducer, the sun roller and the plurality of planetary rollers are configured as a truncated cone-shaped roller, and the inner surface of the inner roller is formed into a conical inner surface that can come into contact with the conical outer surface of the planetary roller. The conical roller planetary roller speed reducer is formed, and the transmission force acting on the contact surface between the sun roller, the planetary roller, and the inner roller is changed on the input shaft to which the sun roller is fixed. And a torque cam mechanism for changing the rotational force transmitted from the carrier to the carrier.
(2)前記遊星ローラ減速機を、前記太陽ローラ及び複数個の遊星ローラを円錐台状ローラに構成するとともに、前記内ローラの内面を前記遊星ローラの円錐状外面と接触可能な円錐状内面に形成してなる円錐ローラ式遊星ローラ減速機に構成し、前記太陽ローラが固定される入力軸を支持する軸受をスラスト容量をそなえた軸受に構成し、前記軸受にスラスト荷重を付与するとともに該スラスト荷重を調整する油圧シリンダ装置を設け、前記油圧シリンダ装置によって前記軸受を介して前記入力軸及び太陽ローラのスラスト荷重を変化させることにより、前記太陽ローラと遊星ローラと内ローラとの接触面に作用する伝達力を変化させ、太陽ローラ側からキャリアに伝達される回転力を変化させるように構成する(請求項6)。 (2) In the planetary roller speed reducer, the sun roller and the plurality of planetary rollers are configured as a truncated cone-shaped roller, and the inner surface of the inner roller is formed into a conical inner surface that can come into contact with the conical outer surface of the planetary roller. A conical roller planetary roller speed reducer that is formed, and a bearing that supports an input shaft to which the sun roller is fixed is configured as a bearing having a thrust capacity, and a thrust load is applied to the bearing and the thrust A hydraulic cylinder device for adjusting the load is provided, and the thrust load of the input shaft and the sun roller is changed via the bearing by the hydraulic cylinder device, thereby acting on the contact surfaces of the sun roller, the planetary roller, and the inner roller. The transmission force to be changed is changed, and the rotational force transmitted from the sun roller side to the carrier is changed (claim 6).
(3)前記遊星ローラ減速機は、前記キャリアに出力軸を連結するとともに、前記内ローラを軸方向荷重の変化により半径方向に変形して前記遊星ローラとの間の圧接力を変化させる弾性リングで構成し、前記軸方向荷重を変化させることにより前記太陽ローラ側からキャリアに伝達される回転力を変化可能に構成する(請求項7)。 (3) The planetary roller speed reducer connects an output shaft to the carrier, and deforms the inner roller in a radial direction by a change in axial load to change a pressure contact force with the planetary roller. The rotational force transmitted from the sun roller side to the carrier can be changed by changing the axial load (Claim 7).
以上の(1)〜(3)のように構成すれば、ローラの面接触により回転力を伝達することから高速回転時においても運転が静粛な遊星ローラ減速機を設けることにより、振動、騒音を抑制した運転が可能となるとともに、円錐ローラ式遊星ローラ減速機とトルクカム機構とを組み合わせた構成(請求項5)、円錐ローラ式遊星ローラ減速機とスラスト荷重負荷及びスラスト荷重を調整する油圧シリンダ装置とを組み合わせた構成(請求項6)、前記内ローラを軸方向荷重の変化により半径方向に変形して遊星ローラとの間の圧接力を変化させる弾性リングとした構成(請求項7)をそなえたことにより、太陽ローラ側からキャリア側に伝達される回転力を目標回転力に制御することが可能となって、装置の寿命を延長できる。 When configured as in the above (1) to (3), since the rotational force is transmitted by the surface contact of the roller, a planetary roller speed reducer that is quiet in operation even at high speed rotation can be used to reduce vibration and noise. A hydraulic cylinder device that enables a controlled operation and that combines a conical roller planetary roller reducer and a torque cam mechanism (Claim 5), a conical roller planetary roller reducer, a thrust load load, and a thrust load. (Claim 6), and an elastic ring that changes the pressure contact force with the planetary roller by deforming the inner roller in the radial direction by changing the axial load (Claim 7). As a result, the rotational force transmitted from the sun roller side to the carrier side can be controlled to the target rotational force, and the life of the apparatus can be extended.
また、かかる発明において、好ましくは、前記遊星ローラ減速機を、前記キャリアに出力軸を連結し、前記内ローラの外径側をウォームホイールに構成して回転可能とするとともに該ウォームホイールに噛み合うウォーム及び該ウォームの回転を制御するウォーム回転制御装置を設け、該ウォーム回転制御装置により前記ウォームの回転を変化させ、前記ウォームホイールを介して前記内ローラの回転を調整することにより前記入力軸側と出力軸側との回転比を変化させるように構成する。 In this invention, it is preferable that the planetary roller speed reducer has an output shaft connected to the carrier, and the outer diameter side of the inner roller is configured as a worm wheel so that the worm wheel can rotate and the worm wheel meshes with the worm wheel. And a worm rotation control device that controls the rotation of the worm, the rotation of the worm is changed by the worm rotation control device, and the rotation of the inner roller is adjusted via the worm wheel, The rotation ratio with the output shaft side is changed.
このように構成すれば、ウォーム回転制御装置により前記ウォームの回転を変化させて、外径側がウォームホイールに構成された内ローラの回転を変化させることにより、該内ローラと出力軸側のキャリアの相対回転数を変化させることができ、これによって入力軸側と出力軸側との回転数比つまり減速比を自在に変化できる無段変速機を構成することが可能となる。
従って、前記駆動源を構成するエンジンあるいはモータを一定回転数で運転して、遊星ローラ減速機を、前記のようにウォーム回転制御装置により内ローラと出力軸側のキャリアの相対回転数を変化させる無段変速機とすることによって、エンジンあるいはモータを最高効率点の一定回転数で運転できる。
With this configuration, the rotation of the worm is changed by the worm rotation control device, and the rotation of the inner roller formed on the worm wheel on the outer diameter side is changed, so that the inner roller and the carrier on the output shaft side are changed. It is possible to configure a continuously variable transmission that can change the relative rotational speed and thereby freely change the rotational speed ratio between the input shaft side and the output shaft side, that is, the reduction ratio.
Therefore, the engine or motor constituting the drive source is operated at a constant rotational speed, and the planetary roller speed reducer is used to change the relative rotational speed of the inner roller and the carrier on the output shaft side by the worm rotation control device as described above. By using a continuously variable transmission, the engine or motor can be operated at a constant rotational speed at the highest efficiency point.
本発明によれば、入力軸がエンジン、モータ等の駆動源側に連結され高速回転して振動、騒音が大きくなる傾向にある第1段減速機を遊星ローラ減速機で構成したので、該遊星ローラ減速機は従来の歯車減速機のような歯車の噛み合いが無くローラの面接触により回転力を伝達することから、高速回転時においても運転が静粛であり、前記駆動源に直結される高速回転下であっても、振動、騒音を大幅に抑制して運転できる。
また、遊星ローラ減速機は太陽ローラ、遊星ローラ、及び内ローラからなるローラを組み合わせた減速機であり、従来の歯車式減速機のような歯車の加工が不要で、組立も簡単
となり、低コストの減速装置が得られる。
According to the present invention, the first stage speed reducer which is connected to the drive source side of the engine, motor, etc. and rotates at a high speed and tends to increase vibration and noise is constituted by the planetary roller speed reducer. The roller speed reducer does not engage with the gear like the conventional gear speed reducer and transmits the rotational force by the roller surface contact. Therefore, the operation is quiet even at high speed rotation, and the high speed rotation is directly connected to the drive source. Even underneath, it can be operated with greatly reduced vibration and noise.
The planetary roller speed reducer is a speed reducer that combines a roller consisting of a sun roller, a planetary roller, and an inner roller, which eliminates the need for gear processing like the conventional gear type speed reducer, simplifies assembly, and reduces costs. The speed reducer can be obtained.
以下、本発明を図に示した実施例を用いて詳細に説明する。但し、この実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは特に特定的な記載がない限り、この発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。 Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the embodiments shown in the drawings. However, the dimensions, materials, shapes, relative arrangements, and the like of the component parts described in this example are not intended to limit the scope of the present invention only to specific examples unless otherwise specified. Only.
図1は本発明の第1実施例に係るフォークリフトの減速装置の平面構成図である。
図1において、31はエンジン、モータ等からなる駆動源、26は左右の車輪、25は車軸、30は左右の車輪の回転を自在化する差動装置である。100は前記駆動源31の回転軸心である。差動装置を使用せずに直接個別の駆動源を使用することも可能である。
1は第1段減速機を構成する遊星ローラ減速機、2は第2段減速機を構成する歯車減速機で、前記駆動源31から差動装置を経た入力回転数を前記遊星ローラ減速機(第1段減速機)1、歯車減速機(第2段減速機)2の2段減速を行なって、車軸25及び車輪26を駆動するようになっている。
FIG. 1 is a plan view of a forklift speed reducing device according to a first embodiment of the present invention.
In FIG. 1, reference numeral 31 denotes a drive source including an engine, a motor, etc., 26 denotes left and right wheels, 25 denotes an axle, and 30 denotes a differential device that freely rotates the left and right wheels.
1 is a planetary roller speed reducer constituting the first stage speed reducer, 2 is a gear speed reducer constituting the second stage speed reducer, and the input rotational speed from the drive source 31 through the differential device is changed to the planetary roller speed reducer ( A two-stage reduction of a
前記第1段減速機を構成する遊星ローラ減速機1は図3のように構成されており、図3において、14は前記差動装置30の出力側に連結される入力軸、11は該入力軸14に固定された太陽ローラ、13はケース13zに固定された環状の内ローラ、16は出力軸、15は該出力軸16に固定されたキャリアである。
17は該キャリア15に円周方向等間隔に複数個(この例では4個)固定された遊星ピン、12は各遊星ピン17に軸受18を介して回転可能に支持された遊星ローラ、20は前記入力軸14の軸端に固定された遊星ローラ12の抜け止めリングである。
The planetary
17 is a plurality of planet pins fixed to the
かかる遊星ローラ減速機1においては、前記遊星ローラ12は前記太陽ローラ11の外周面と内ローラ13の内周面との間に圧接されて、前記入力軸14により太陽ローラ11が回転せしめられると、太陽ローラ11と内ローラ13との間に圧接された遊星ローラ12が遊星ピン17廻りに自転しながら太陽ローラ11の中心廻りに公転し、この公転回転数でキャリア15が回転し、出力軸16が前記入力軸14及び太陽ローラ11の回転数とキャリア15の回転数との回転数比(減速比)で減速された回転数で回転するようになっている。
In the planetary
また、前記第2段減速機を構成する歯車減速機2において、21は小歯車(ピニオンギヤ)、22は大歯車で、前記小歯車21は前記遊星ローラ減速機1の出力軸16に固定され、前記大歯車22は前記車軸25に固定されている。かかる歯車減速機2においては、前記遊星ローラ減速機1で第1段の減速がなされた回転力を該遊星ローラ減速機1の出力軸16から小歯車21に伝達し、該小歯車21と大歯車22との歯数比で減速して車軸25に伝達するようになっている。尚、前記小歯車21と大歯車22との間に中間歯車を介在させてもよい。
In the
また、図示を省略するが、前記第2段減速機として、前記歯車減速機2に代えて、公知
の遊星歯車減速機を設けることも可能である。この遊星歯車減速機は、前記遊星ローラ減速機1の出力軸16に固定された太陽歯車の外周と環状の内歯車の内周との間に、キャリアに遊星ピン及び軸受を介して円周方向等間隔に回転可能に支持された複数の遊星歯車を配設し、前記出力軸16から太陽歯車に伝達された回転力を前記太陽歯車と内歯車との歯数比で減速して、前記キャリアに連結される車軸25に出力するように構成されている。
Although not shown, a known planetary gear reducer may be provided as the second stage reducer instead of the
かかる第1実施例によれば、入力軸14がエンジン、モータ等の駆動源31側に連結されて高速回転して振動、騒音が大きくなる傾向にある第1段減速機を太陽ローラ11、遊星ローラ12、内ローラ13の圧接により回転力を伝達する遊星ローラ減速機1で構成したので、該遊星ローラ減速機1は従来の歯車減速機のような歯車の噛み合いが無く、ローラの面接触により回転力を伝達することから、高速回転時においても運転が静粛であり、前記駆動源31に直結される高速回転下であっても、従来の歯車式減速機に比べて振動、騒音を大幅に抑制して運転できる。
According to the first embodiment, the
また、高回転、低トルクで、かつ振動、騒音が大きくなる傾向にある第1段減速機を、前記のように、ローラの面接触により回転力を伝達する遊星ローラ減速機1で構成することにより振動、騒音の抑制効果を上げるとともに、該遊星ローラ減速機1での減速により低回転、高トルクとなるとともに、振動、騒音が第1段減速機(遊星ローラ減速機1)側よりも小さくなる第2段減速機を、前記歯車減速機2あるいは遊星歯車減速機で構成することにより、振動、騒音を抑えつつ大トルクを伝達できる。
Further, as described above, the first-stage speed reducer that tends to increase vibration and noise with high rotation and low torque is constituted by the planetary
また、前記遊星ローラ減速機1は太陽ローラ11、遊星ローラ12、及び内ローラ13からなるローラを組み合わせた減速機であり、従来の歯車式減速機のような歯車の加工が不要で、組立も簡単となり、低コストとなる。
The planetary
図2は、本発明の第2実施例に係るフォークリフトの減速装置の平面構成図(駆動源の回転軸心の左半分を示す)である。
この第2実施例においては、第1段減速機及び第2段減速機を、前記第1実施例と同様な遊星ローラ減速機1を2台直列に連結して構成している。即ち、この第2実施例においては、前記第1段減速機を構成する遊星ローラ減速機1の出力軸16に、第2段減速機を構成する遊星ローラ減速機1の太陽ローラ11を固定し、これのキャリア15を車軸に連結して、遊星ローラ減速機1を2台連結した2段減速機を構成している。
FIG. 2 is a plan view of the forklift speed reducing device according to the second embodiment of the present invention (showing the left half of the rotational axis of the drive source).
In the second embodiment, the first-stage speed reducer and the second-stage speed reducer are configured by connecting two planetary
かかる第2実施例によれば、遊星ローラ減速機1を2段直列に連結するので、同一仕様の遊星ローラ減速機1を2台用いることが可能となって、フォークリフトの減速装置の装置コストを低減できるとともに、振動、騒音の抑制効果の大きい遊星ローラ減速機1のみで2段減速が可能となり、振動、騒音が各段に小さい減速装置が得られる。
尚、前記第2段減速機側は、第1段減速機側よりも低回転、高トルクとなるので、第2段減速機側の遊星ローラ減速機1を第1段減速機側の遊星ローラ減速機1よりも大型にして伝達トルク容量を大きくすることも可能である。
その他の構成は前記第1実施例と同様であり、これと同一の部材は同一の符号で示す。
According to the second embodiment, since the planetary
Since the second stage speed reducer side has a lower rotation and higher torque than the first stage speed reducer side, the planetary
Other configurations are the same as those of the first embodiment, and the same members are denoted by the same reference numerals.
図4は、本発明の第3実施例に係る遊星ローラ減速機の入力軸心に沿う断面図である。また図5は前記第3実施例におけるトルクカム機構の構成を示し、(A)は概略側面図、(B)は(A)におけるB−B線断面図である。
図4〜5に示される第3実施例においては、前記遊星ローラ減速機1を、太陽ローラ31及び複数個の遊星ローラ32を円錐台状ローラに構成するとともに、内ローラ33の内面を前記遊星ローラ32の円錐状外面と接触可能な円錐状内面に形成してなる円錐ローラ式遊星ローラ減速機に構成している。
即ち、3は円錐ローラ式遊星ローラ減速機であり、14は入力軸、31は該入力軸14に固定された円錐状の太陽ローラ、13はケース13zに固定された円錐状内面を有する環状の内ローラ、16は出力軸、15は該出力軸16に固定されたキャリアである。17は該キャリア15に円周方向等間隔に複数個(この例では4個)固定された遊星ピン、12は各遊星ピン17に軸受(図示省略)を介して回転可能に支持された円錐状の遊星ローラである。
FIG. 4 is a sectional view taken along the input axis of the planetary roller speed reducer according to the third embodiment of the present invention. FIG. 5 shows the configuration of the torque cam mechanism in the third embodiment, wherein (A) is a schematic side view, and (B) is a sectional view taken along line BB in (A).
In the third embodiment shown in FIGS. 4 to 5, the planetary
That is, 3 is a conical roller planetary roller speed reducer, 14 is an input shaft, 31 is a conical sun roller fixed to the
5は前記入力軸14に介装された公知のトルクカム機構、4は該入力軸14をケース13zに支持する軸受である。該軸受4はこの実施例のようなテーパローラ軸受等のスラスト荷重を支承し得る軸受が用いられる。140は入力軸心である。
前記トルクカム機構5は、ローディングカム51と支持ケース54との間に、ケージ53に半径Rmの円周方向に沿って複数個(この例では4個)転動可能に支持されたカムローラ52を介装し、ローディングカム51の回転角を変化させて、入力軸14の軸方向にスラスト荷重Fを発生させるとともに、該スラスト荷重Fの大きさを制御するようになっている。
The
図4に戻って、前記トルクカム機構5によって発生したスラスト荷重Fは、図の矢印のように、前記円錐ローラ式遊星ローラ減速機3の太陽ローラ31に作用して、該太陽ローラ31〜遊星ローラ32〜内ローラ33間に各ローラを圧接する圧接力となり、該圧接力の反力を前記軸受4が受け持つ。
従って、前記ローディングカム51の回転角を変化させることにより、前記各ローラを圧接する圧接力を調整し、太陽ローラ31側からキャリア35側に伝達される回転力を制御することができる。
Returning to FIG. 4, the thrust load F generated by the
Therefore, by changing the rotation angle of the
図6は、本発明の第4実施例に係る遊星ローラ減速機の入力軸心に沿う断面図である。
図6に示される第4実施例においては、前記遊星ローラ減速機1を、前記第3実施例(図4)と同様な、太陽ローラ31及び複数個の遊星ローラ32を円錐台状ローラに構成するとともに、内ローラ33の内面を前記遊星ローラ32の円錐状外面と接触可能な円錐状内面に形成してなる円錐ローラ式遊星ローラ減速機3に構成し、前記第3実施例におけるトルクカム機構5に代えて軸受4にスラスト荷重Fを付与する油圧シリンダ装置6を設けている。
即ち、図6において、6は油圧シリンダ装置であり、シリンダ61内にピストンを往復動可能に嵌合している。該ピストン62の端部には前記軸受4に連結される連結具が固定されている。65は油圧駆動装置で、該油圧駆動装置65によって油圧シリンダ装置6のピストン62に作用する油圧を変化させるようになっている。前記油圧シリンダ装置6は、軸受4の円周方向複数箇所に設けられて、該軸受4にスラスト荷重Fを付与するようになっている。
FIG. 6 is a cross-sectional view along the input axis of the planetary roller speed reducer according to the fourth embodiment of the present invention.
In the fourth embodiment shown in FIG. 6, the planetary
That is, in FIG. 6, 6 is a hydraulic cylinder device, and a piston is fitted in a
かかる第4実施例において、前記油圧駆動装置65によってピストン62に油圧を作用させると、該油圧によって軸受4に付与されるスラスト荷重Fが、図の矢印のように、前記円錐ローラ式遊星ローラ減速機3の太陽ローラ31に作用して、該太陽ローラ31〜遊星ローラ32〜内ローラ33間に各ローラを圧接する圧接力となる。
前記油圧駆動装置65によって前記ピストン62に作用する油圧を変化することにより、前記スラスト荷重F及び前記各ローラを圧接する圧接力を調整し、太陽ローラ31側からキャリア35側に伝達される回転力を制御することができる。
その他の構成は前記第3実施例と同様であり、これと同一の部材は同一の符号で示す。
In such a fourth embodiment, when hydraulic pressure is applied to the
By changing the hydraulic pressure acting on the
Other configurations are the same as those of the third embodiment, and the same members are denoted by the same reference numerals.
図7は、本発明の第5実施例に係る遊星ローラ減速機の要部側面図である。
図7に示される第5実施例においては、前記第1実施例(図1)における遊星ローラ減速機1の内ローラ13をバネ鋼等の弾性材からなる弾性内ローラ130に構成し、該弾性内ローラ130の側部に軸方向荷重Fを作用させて、太陽ローラ11〜遊星ローラ12〜弾性内ローラ130間に各ローラを圧接する圧接力を発生するようになっている。
そして、かかる第5実施例においては、前記軸方向荷重Fを変化することにより、前記各ローラを圧接する圧接力を調整し、太陽ローラ11側からキャリア15側に伝達される回転力を制御することができる。
その他の構成は前記第1実施例(図1)における遊星ローラ減速機1と同様であり、これと同一の部材は同一の符号で示す。
FIG. 7 is a side view of an essential part of a planetary roller speed reducer according to a fifth embodiment of the present invention.
In the fifth embodiment shown in FIG. 7, the
And in this 5th Example, by changing the said axial load F, the press-contact force which press-contacts each said roller is adjusted, and the rotational force transmitted to the
The other structure is the same as that of the planetary
以上の第3〜第5実施例によれば、ローラの面接触により回転力を伝達することから高速回転時においても運転が静粛な遊星ローラ減速機1(あるいは3)を設けることにより、振動、騒音を抑制した運転が可能となるとともに、円錐ローラ式遊星ローラ減速機3とトルクカム機構5とを組み合わせた構成(第3実施例)、円錐ローラ式遊星ローラ減速機3とスラスト荷重及び該スラスト荷重を調整する油圧シリンダ装置6とを組み合わせた構成(第4実施例)、前記内ローラを軸方向荷重の変化により半径方向に変形して遊星ローラ12との間の圧接力を変化させる弾性内ローラ130とした構成(第5実施例)をそなえたことにより、太陽ローラ11(あるいは31)側からキャリア15(あるいは35)側に伝達される回転力を目標回転力に制御することが可能となって、装置の寿命を延長できる。
According to the third to fifth embodiments described above, since the rotational force is transmitted by the surface contact of the roller, the planetary roller speed reducer 1 (or 3) that is quiet in operation even at high speed rotation can be provided with vibration, A configuration in which a conical roller type planetary roller speed reducer 3 and a
図8は本発明の第6実施例に係る遊星ローラ減速機の要部側面図である。
図8に示される第6実施例においては、前記第1実施例(図1)における遊星ローラ減速機1の内ローラ13の外径側をウォームホイール61aに構成して、該内ローラ13回転可能とするとともに、該ウォームホイール61aに噛み合うウォーム61及び該ウォーム61の回転を制御するウォーム回転制御装置62を設けている。
そして、かかる第6実施例においては、前記ウォーム回転制御装置62により前記ウォーム61の回転を変化させ、該ウォーム61と噛み合う前記ウォームホイール61を介して前記内ローラ13の回転を調整することにより、入力軸14及び太陽ローラ11側とキャリア15及び出力軸16側との回転比を変化させる。
その他の構成は前記第1実施例(図1)における遊星ローラ減速機1と同様であり、これと同一の部材は同一の符号で示す。
FIG. 8 is a side view of an essential part of a planetary roller speed reducer according to a sixth embodiment of the present invention.
In the sixth embodiment shown in FIG. 8, the outer diameter side of the
In the sixth embodiment, by changing the rotation of the
The other structure is the same as that of the planetary
かかる第6実施例によれば、ウォーム回転制御装置62により前記ウォーム61の回転を変化させて、外径側がウォームホイール61aに構成された内ローラ13の回転を変化させることにより、該内ローラ13と出力軸16側のキャリア15の相対回転数を変化させることができ、これによって入力軸14側と出力軸16側との回転数比つまり減速比を自在に変化できる無段変速機を構成することが可能となる。
従って、前記駆動源31を構成するエンジンあるいはモータを一定回転数で運転して、遊星ローラ減速機1を、前記のようにウォーム回転制御装置62により内ローラ13と出力軸側のキャリア15の相対回転数を変化させる無段変速機とすることによって、エンジンあるいはモータを最高効率点の一定回転数で運転できる。
According to the sixth embodiment, the rotation of the
Accordingly, the engine or motor constituting the drive source 31 is operated at a constant rotational speed, and the planetary
本発明によれば、特に電動モータを駆動源とするフォークリフトにおいて、振動、騒音を環境規制をクリアする程度まで十分に低減し得るフォークリフトの動力伝達装置を提供できる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, especially in the forklift which uses an electric motor as a drive source, the power transmission device of the forklift which can fully reduce a vibration and noise to such an extent that environmental regulation is cleared can be provided.
1 遊星ローラ減速機
2 歯車減速機
3 円錐ローラ式遊星ローラ減速機
4 軸受
5 トルクカム機構
6 油圧シリンダ装置
11、31 太陽ローラ
12、32 遊星ローラ
13、33 内ローラ
14 入力軸
15、35 キャリア
16 出力軸
17 遊星ピン
21 小歯車(ピニオンギヤ)
22 大歯車
25 車軸
26 車輪
30 差動装置
31 駆動源
61 ウォーム
61a ウォームホイール
62 ウォーム回転制御装置
130 弾性内ローラ
DESCRIPTION OF
22
Claims (8)
The planetary roller speed reducer includes an output shaft connected to the carrier, and the outer diameter side of the inner roller is configured as a worm wheel so as to be rotatable, and the worm meshing with the worm wheel and the worm for controlling the rotation of the worm A rotation control device is provided, and the rotation ratio of the input shaft side and the output shaft side is changed by adjusting the rotation of the inner roller through the worm wheel by changing the rotation of the worm by the worm rotation control device. The power transmission device for a forklift according to claim 1, wherein
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