JP2011196540A - 駆動輪の減速機内に配置した空気抜き構造 - Google Patents

Abstract

【課題】従来の駆動輪では、搬送台車を走行させる駆動輪であり、駆動輪に内蔵された減速機の内気圧が高まり、減速機の潤滑油が漏れるという問題があった。
本発明では、減速機に小型の空気孔を備えることを目的にして、軸受のベアリングを潤滑油の遮断材とする構造を提供する。
【解決手段】本発明の駆動輪２の減速機５は、ギヤ群１１に回転を入力するピニオンを備えた入力軸１５を軸着し、該入力軸１５のピニオン部軸受１４ｃに空間３０を介してモータ部軸受１４ｄを配置し、前記モータ部軸受１４ｄは、フレームで支持されて密閉され、モータ軸１０を継手１９で接続するクラッチ室２９を備え、外圧と給排気可能な透孔２７を備え、前記入力軸１５のピニオン部とモータ部との軸受１４は、ベアリング２５であり、該ベアリング２５が潤滑油Ｏを遮断して空気Ａ圧を通気する構造。
【選択図】図３

Description

本発明は、搬送台車の駆動輪に内蔵された減速機に備えられたブリーザであり、このブリーザを小型化して干渉を防ぐことで旋回を容易にし、潤滑油の漏れを防止するために、内部圧を抜く空気孔を配置する構造に関するものである。

従来の減速機の内部圧力をシール部品の許容耐圧以上に上げることなく、減速機のケーシング内部に充満した潤滑剤が空気抜き孔から外部に漏れないようにした空気抜き孔付き減速機があった。この空気抜き孔付き減速機は、入力部のトルクを出力部に減速して伝達するための歯車機構が設けられ、かつ潤滑剤が封入される内部容積部を形成するケーシングと、内部容積部と連通するように設けられた別の空間容積部とを備え、別の空間容積は内部容積部内の潤滑剤の上面よりも鉛直方向上方Ｖ側に位置するように配置され、別の空間容積部の一部に空気抜き孔が設けられていた構成である。

特開２００６−３８０１９号公報

しかし、搬送台車の駆動輪では、荷台を低くする必要があるため小径・小型にして、駆動輪に内蔵する減速機にする必要があった。減速機には、内部圧を抜くブリーザが必要で、ケーシング内の潤滑剤の上面より上方に配置するブリーザでは、外部に大きく突出して駆動輪に内蔵することができなく、また駆動輪の旋回を規制して干渉しないように、離れた別の場所に分離して配置をしなければならなかった。

本発明では、減速機の内部圧は、モータ軸側の高速回転する入力軸の軸受を潤滑油の遮蔽材としてラビリンス作用をさせ、空気圧だけを通過させ、大気空間に放出する構造の空気孔として、ブリーザを小径位置に配置ができ小型化することで、駆動輪に内蔵でき、旋回時にも干渉しない、減速機の空気抜き構造を提供するものである。

請求項１の発明では、電動モータの駆動回転で走行する搬送台車の駆動輪において、前記駆動輪は、車体を支持して水平方向に旋回可能にする枠体を備え、該枠体に走行方向に回転可能に軸着する回転体を備える。前記回転体は、電動モータの回転を入力する減速機を備え、該減速機の出力軸に固着して外周面にホイールを嵌着し、該ホイールに車体を走行可能にするタイヤを備える。

前記減速機は、歯車群に回転を入力するピニオンを備えた入力軸を軸着し、該入力軸のピニオン部の軸受に空間を介してモータ部の軸受を配置する。
前記モータ部の軸受は、フレームで密閉して支持して、モータ軸に入力軸をクラッチで接続するクラッチ室を備え、該クラッチ室に外圧と給排気可能な透孔を備える。
前記透孔は、モータ軸の軸受のフレームに水平方向と鉛直方向に連結するＬ字状の透孔を配置する。前記モータ部とピニオン部の軸受は、ベアリングであり、このベアリングが減速機の潤滑油を遮断して空気圧を外部に排出する構成とする。

請求項２の発明では、請求項１の入力軸のピニオン部の軸受とモータ部の軸受のベアリングは、非接触のシール面を備えている構成とする。
請求項３の発明では、請求項１のクラッチ室の上部には、ブリーザを鉛直方向に配置する構成とする。

請求項１の構成では、軸受を潤滑油の遮蔽材に使うことで、電動モータの高速回転側の軸受であり、ベアリングの鋼板製のシールドの高回転がラビリンスの作用による潤滑油を遮断でき、水平方向と鉛直方向のＬ字状の透孔により空気圧だけが通過するので、小径位置で小型にでき、両軸受間に空間を配置して少量の通過した潤滑油を溜める作用もある。
請求項２の構成では、軸受のベアリングが非接触のシール面により、潤滑油を遮断して空気圧を通過させることができる作用がある。
請求項３の構成では、クラッチ室も小径でよく、全体を小型化することができる作用がある。

請求項１の発明では、高速回転の軸受が潤滑油を遮断するので、空気圧のみが通過するため、小径位置に設置することができるため、小型化することができる効果がある。
請求項２の発明では、変速機の内部圧が高まると、軸受のベアリングのシール面を通過しようとする潤滑油と空気圧があり、ベアリングの側面に非接触に取り付けられた鋼板製のシールドで、隙間を付けてラビリンス効果をつくり潤滑油を通過させない。
空気圧は、非接触の隙間から出入りが可能になり、内部圧を正常にすることができシール面を内気圧により油漏れから防止することができる効果がある。
請求項３の発明では、空気抜きの空気孔を軸受の径位置に設置できるので、小径にして小型化することができる効果がある。

駆動装置の正面断面図。 駆動輪の断面図。 空気圧の排気の流れを説明する断面図。

本発明は、搬送台車１のタイヤ８が荷台７の下面に旋回可能に配置され、電動モータ４の駆動回転により走行することができる駆動輪２であり、この駆動輪２内に電動モータ４の回転トルクを大きなトルクに変える減速機５が内蔵され、駆動輪を回転させ操舵の走行をする。減速機５は、複数段の３点遊星歯車機構のギヤ群１１が噛合い回転して、潤滑油Ｏにより冷却作用と磨耗対策にグリスを封入している。

駆動輪２は、搬送台車１の走行時間が長いと減速機５が熱を持ち内部圧が高くなり、潤滑油Ｏが軸受のベアリング２５から外部に漏れる可能性があり、内部圧を抜く透孔２７を配置することになるが、潤滑油Ｏを流れ出ないような構成について一実施形態を示して説明する。

図１は、搬送台車１に配置された駆動輪２を示し、平面状の荷台７を備え、荷台７の下面に駆動輪２を複数個に配置して、図示略の制御により電源の供給と信号を伝達して、駆動輪２の旋回と回転数を制御して目的地に走行可能にしている。駆動輪２は、ウレタン・ゴム等の材質にして、搭載物２２の重量に耐えることができるタイヤ８を駆動回転させて、通路ＧＬを走行して荷台７に搭載した搭載物２２を搬送することができる。
荷台７は、低い位置にすることで、搭載物２２の積み下ろしが楽になるため、駆動輪２を小径にする必要があり、電動モータ４と減速機５とタイヤ８を小型化して配置する。

タイヤ８は、小径のため、操舵の旋回が多いと偏磨耗により交換を要することになり、このタイヤ交換に要する時間が長いと一台あたり４輪あると、４輪の交換を必要にし、数週間停止状態になり、稼働率が下がり仕事に悪影響を与える。対策として従来は、駆動輪２の全体を一式交換することにして、時間は短いが費用が高く、ランニングコストが上がる欠点を持っていた。この駆動輪２のタイヤ８は、その場で短時間に新しいタイヤ８と交換することができ、費用も安く、直ぐに運転可能になり稼働率を上げることができる。

この駆動輪２の構造について説明すると、荷台７に搭載された旋回モータ２３と旋回軸２０に固着する回転ベース２１と駆動輪２を備えている。回転ベース２１は、枠体３の最上部にあり、この枠体３がタイヤ８を覆うようにフレームで形成し、回転ベース２１に旋回軸２０の軸心を中心にして、回転ベース２１の外周面に噛合う旋回モータ２３により、回転ベース２１を旋回させることで、枠体３を旋回して駆動輪２を操舵する。
枠体３には、内側にタイヤ８の軸心が軸受１４により駆動回転可能に支持され、外側に電動モータ４が固着されて、電動モータ４のモータ軸１０を軸受１４と同心にタイヤ８の内部に入力している。

タイヤ８は、アルミ製の円筒のホイール１６の外周面に接着されたウレタン・ゴム等により円筒の緩衝材で形成して通路ＧＬの振動・衝撃を吸収している。ホイール１６は、タイヤ８として形成し、駆動回転する回転体６に固定している。回転体６は、減速機５の出力軸１２に固着され、モータ軸１０の高回転を減速機５により、低回転に落として高トルクの出力の伝達を受けている。モータ軸１０は、電動モータ４による高回転で回転して減速機５に入力され、減速機５のギヤ群１１により低回転の高トルクに変換され、出力軸１２に伝達される。

出力軸１２は、枠体３のタイヤカバー９に軸受１４ｂに軸着され、枠体３に固着した減速機５の周辺を回転する円筒状の回転体６を固着している。
回転体６は、一端に駆動力を伝達する出力軸１２に固着して、他端を減速機５の外周面の軸受１４ａに支持され、タイヤ８に掛かる荷重を、出力軸１２と軸受１４ａで支えて回転可能にしている。出力軸１２は、軸受１４ｂにより回転自在にタイヤカバー９に支持されている。

図２は、回転体６の断面図であり、電動モータ４が枠体３に固着されるクラッチ室２９を備え、モータ軸１０と入力軸１５を継手１９で連結して、入力軸１５のピニオンをギヤ群１１に噛合わせ、出力軸１２に伝達して回転させる。入力軸１５は、ケース本体１３の軸受１４ｃ・１４ｄに回転可能に支持されている。出力軸１２は、回転体６の一方を固着して、タイヤカバー９に備えた軸受１４ｂに支持され、回転自在にして回転体６を駆動回転させることができる。

回転体６は、円筒型で両端を軸受１４で支持され、荷台７に掛かる荷重をタイヤ８の接地面が受け、出力軸の駆動回転で走行させることができる。タイヤカバー９は、枠体３にボルトの螺合により脱着可能に固着され、タイヤ８の側面を覆うようにして、出力軸１２の軸受１４ｂを備え、回転自在にしている。タイヤカバー９を外すときは、タイヤ８を交換するときで、荷重が片寄りになるため、タイヤ８に荷重が掛からないようにジャキアップして外すことで、出力軸１２に固着された回転体６と、回転体６に嵌着されたホイール１６の側面全体が現れる。

回転体６とタイヤ８は、複数個のボルト１８で嵌着してあり、順次ボルト１８を外して、回転体６とホイール１６の嵌着面１７を軸方向へ移動させて分離させる。
嵌着面１７は、断面が階段状の段差にして、取付けるとき最初に嵌着面１７ａの奥側に嵌りこみ、次に嵌着面１７ｂに嵌るところで、軸心が出て全体の嵌着面１７とホイール１６との軸方向が平行になるため、嵌着面１７ｃを速やかに嵌め込むことができる。

嵌着面１７の長さは、嵌着面１７ａが一番長く、次に嵌着面１７ｂにして、最後に短い嵌着面１７ｃとしている。ホイール１６は、軸方向に引き抜くことで、嵌着面１７ｃが外れて、接触抵抗が少なくなり、次に嵌着面１７ｂが外れて、更に接触抵抗が小さくなって引き抜く距離が短く、ホイール１６幅の半分ぐらいでほとんど外れる状態になり、容易に回転体６からホイール１６を外すことで、劣化又は磨り減ったタイヤ８を外すことになり、新しいタイヤ８と交換することになる。

新しいタイヤ８は、タイヤカバー９が外された状態のときに、回転体６に嵌め込まれることになる。まずは、ホイール１６を回転体６の嵌着面１７ａに預けることで、ホイール１６の幅の三分の一が入り込んだ状態であり、等分した２，３箇所のボルト１８の位置に、長めの寸法のボルトを通して螺進することで、嵌着面１７に入り込む。
ホイール１６は、嵌着面１７ｂに入り込むと、回転体６とホイール１６が略平行になり、軽く挿入させることができ、ホイール幅の約半部ほどの距離で入れ替えができるので、簡単にして容易に速く作業ができ、ボルト１８を標準の寸法のもので螺合することができる。

このときの回転体６は、軸受１４ａで支持されているだけで、出力軸１２側に若干の心振れが生じる。この出力軸１２には、タイヤカバー９の軸受１４ｂを軸着して、枠体３に螺合して固着させることで、タイヤ８を駆動輪２として正常に回転させることができる。軸受１４ａと軸受１４ｂは、モータ軸１０と出力軸１２とが同心で一線上に設計されて、多少の誤差を生じてもモータ軸１０に配置された継手１９により、効率よく伝達することができる。

減速機５は、駆動輪２に内蔵されてギヤ群１１の回転により、熱を持ち内気圧が高くなり、入力軸１５の軸受１４ｃ・１４ｄからクラッチ室２９に排気される。クラッチ室２９は、密閉されて上部の鉛直方向にブリーザ２４が螺合され、ブリーザ２４に備えられた透孔２７から排気される。

図３は、入力軸１５の軸受１４ｃ・１４ｄを拡大して、減速機５の内気圧の空気Ａの排気に付いて説明する。空気Ａは、搬送台車１が走行する時間により、駆動輪２で覆われた実施形態の３点遊星歯車機構の減速機５がギヤ群１１の回転で熱を持ち、ケース本体１３の内気圧が高まり、入力軸１５のピニオン側の軸受１４ｃに圧力をかける。

軸受１４ｃは、ベアリング２５であり、両側面に鋼板製シールド２６で閉鎖しているＺＺと呼ばれているものであるが、非接触で密閉されてなく、空気Ａの通気が可能であるが、潤滑油Ｏを遮断することができる鋼板製シールド２６と高速回転する内輪により、ラビリンス作用ができ、潤滑油Ｏの浸入を防止することができる。この潤滑油Ｏは、少量のグリスが納入され、少量でもギヤ群１１の遊星歯車の回転により全体に飛散され円滑に循環させることができる。

もしも、ピニオン側のベアリング２５から飛散した少量の潤滑油Ｏが、鋼板製シールド２６の非接触の間隙から内気圧の空気Ａと一緒に排出したとしても、排出場所が密閉された空間３０であり、重量の重い潤滑油Ｏが落下して、空気Ａだけがクラッチ室２９のベアリング２５の鋼板製シールド２６を通過して、水平方向の透孔２７から鉛直方向の透孔２７を通過して、クラッチ室２９に入る。

透孔２７は、入力軸１５を支持するベアリング２５を側面から覆うカバー３１にして空間３０の上方の位置に備え、このカバー３１にオイルシール２８を備え密閉状態に固着している。クラッチ室２９は、密閉された空間で天井部にブリーザ２４が螺合され、大気に排出可能にして、中心部にモータ軸１０と入力軸１５を継手１９で連結している。

産業場の利用可能性

この発明は、車輪に内蔵した駆動部により回転体を回転させ、走行可能にする搬送台車であり、この駆動部の減速機の熱により高まった内気圧を、入力軸の軸受から潤滑油を遮断して空気だけ通気させて大気に排気する、軸心の小径位置に配置する小型化した空気抜き構造を提供する。

１ 搬送台車
２ 駆動輪
３ 枠体
４ 電動モータ
５ 減速機
６ 回転体
１０ モータ軸
１１ ギヤ群
１２ 出力軸
１４ 軸受
１５ 入力軸
１６ ホイール
２１ 回転ベース
２２ 搭載物
２３ 旋回モータ
２４ ブリーザ
２５ ベアリング
２６ 鋼板製シールド
２７ 透孔

Claims (3)

1. 電動モータの駆動回転で走行する搬送台車の駆動輪において、
   前記駆動輪は、車体を支持して水平方向に旋回可能にする枠体を備え、該枠体に走行方向に回転可能に軸着する回転体を備え、
   前記回転体は、電動モータの回転を入力する減速機を備え、該減速機の出力軸に固着して外周面にホイールを嵌着し、該ホイールに車体を走行可能にするタイヤを備え、
   前記減速機は、歯車群に回転を入力するピニオンを備えた入力軸を軸着し、該入力軸のピニオン部軸受に空間を介してモータ部軸受を配置し、
   前記モータ部軸受は、フレームで支持されて密閉され、モータ軸を継手で接続するクラッチ室を備え、該クラッチ室に外圧と給排気可能な透孔を備え、
   前記透孔は、モータ軸軸受のフレームに水平方向の透孔を配置し、該透孔に連結して鉛直方向に透孔を配置して、
   前記入力軸のピニオン部とモータ部との軸受は、ベアリングであり、該ベアリングが潤滑油を遮断して空気圧を通気することを特徴とする駆動輪の減速機内に配置した空気抜き構造。
2. 前記入力軸のピニオン部軸受とモータ部軸受のベアリングは、非接触のシール面を備えていることを特徴とする請求項１記載の駆動輪の減速機内に配置した空気抜き構造。
3. 前記クラッチ室には、ブリーザを鉛直方向に配置することを特徴とする請求項１記載の駆動輪の減速機内に配置した空気抜き構造。

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