JP2020132016A - Power transmission unit - Google Patents
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Abstract
Description
本出願において開示された技術は、動力伝達ユニットに関する。 The technology disclosed in this application relates to a power transmission unit.
従来から、モータを少なくとも一駆動源として、動力を駆動輪に伝達する動力伝達ユニット、及び当該動力伝達ユニットを搭載する車両やトラック等が知られている。 Conventionally, a power transmission unit that transmits power to drive wheels using a motor as at least one drive source, a vehicle or a truck equipped with the power transmission unit, and the like have been known.
特許文献1には、モータを駆動源としつつ、当該モータの動力を駆動輪に伝達するフォークリフト用の動力伝達ユニットが開示されている。さらに、フォークリフトを制止する際に必要なブレーキトルクを発現すべく、特許文献1にかかる動力伝達ユニットにはドラムブレーキが用いられる旨が開示されている。
また、特許文献2には、モータを駆動源とするモータ駆動ユニットにおいて、ハウジング内に電磁ブレーキ機構を設ける旨が開示されている。 Further, Patent Document 2 discloses that an electromagnetic brake mechanism is provided in a housing of a motor drive unit using a motor as a drive source.
しかしながら、特許文献1に記載の動力伝達ユニットにおいては、駆動源としてのモータとブレーキトルクを発現するドラムブレーキとが常に連結されているため、モータから出力される動力をフォークリフトの駆動輪へと伝達する際に、ドラムブレーキの荷重が常に引き摺りトルクとして負荷されてしまい、動力伝達の効率性に問題がある。
However, in the power transmission unit described in
また、特許文献2に記載のモータ駆動ユニットにおいては、電磁ブレーキ機構が用いられるため消費電力が増大してしまうとともに、ハウジング内に電磁ブレーキ機構が収容される結果、放熱性能が劣ってしまう。 Further, in the motor drive unit described in Patent Document 2, since the electromagnetic brake mechanism is used, the power consumption is increased, and as a result of the electromagnetic brake mechanism being housed in the housing, the heat dissipation performance is deteriorated.
そこで、様々な実施形態により、モータを駆動源としつつドラムブレーキを制動装置とし、動力伝達及び制動の効率性を高める動力伝達ユニットを提供する。さらに、ドラムブレーキによるブレーキトルクが効率的に発揮される動力伝達ユニットを提供する。 Therefore, according to various embodiments, a power transmission unit is provided in which a motor is used as a drive source and a drum brake is used as a braking device to improve power transmission and braking efficiency. Further, the present invention provides a power transmission unit in which the brake torque of the drum brake is efficiently exhibited.
一態様に係る動力伝達ユニットは、駆動源と、前記駆動源に連結し、前記駆動源からの動力を出力する第1軸と、前記第1軸に対して平行に配置され、減速ギヤ対を介して、前記第1軸から前記動力が伝達される第2軸と、前記第1軸及び前記第2軸に対して平行に配置され、差動機構部を介して、前記第2軸から伝達される前記動力を駆動輪に伝達する第3軸と、クラッチを介して前記第1軸と連結自在な第4軸と、前記第4軸上に設けられるドラムブレーキ機構部と、前記第4軸上であって、前記ドラムブレーキ機構部を挟むように配置される一対の軸受と、を具備するものである。 The power transmission unit according to one aspect is arranged in parallel with a drive source, a first shaft connected to the drive source and output power from the drive source, and a reduction gear pair. The second axis through which the power is transmitted from the first axis is arranged parallel to the first axis and the second axis, and is transmitted from the second axis via a differential mechanism unit. A third shaft that transmits the power to the drive wheels, a fourth shaft that can be connected to the first shaft via a clutch, a drum brake mechanism portion provided on the fourth shaft, and the fourth shaft. Above, it is provided with a pair of bearings arranged so as to sandwich the drum brake mechanism portion.
この構成の動力伝達ユニットによれば、駆動源からの動力を車両等の駆動輪に伝達する際には、クラッチによって第1軸と第4軸とを切断することで、ドラムブレーキ機構部による引き摺りトルク(動力損失)の発生を抑制して動力伝達の効率を向上させることができる。他方、車両等を制動又は制止させる際には、クラッチによって第1軸と第4軸とを連結することで、ドラムブレーキ機構部によるブレーキトルクを第1軸に効率的に寄与させることができる。なお、第4軸上において、ドラムブレーキ機構部を挟むように一対の軸受が配置されるため、第4軸上でのドラムブレーキ機構部の揺れや振れを効率的に抑制することが可能となる。 According to the power transmission unit having this configuration, when the power from the drive source is transmitted to the drive wheels of a vehicle or the like, the first shaft and the fourth shaft are disconnected by the clutch, so that the drum brake mechanism is dragged. It is possible to suppress the generation of torque (power loss) and improve the efficiency of power transmission. On the other hand, when braking or stopping a vehicle or the like, the brake torque by the drum brake mechanism can be efficiently contributed to the first shaft by connecting the first shaft and the fourth shaft with a clutch. Since a pair of bearings are arranged on the fourth shaft so as to sandwich the drum brake mechanism portion, it is possible to efficiently suppress the shaking and runout of the drum brake mechanism portion on the fourth shaft. ..
また、一態様に係る前記動力伝達ユニットにおいて、前記減速ギヤ対におけるドライブギヤは、前記第1軸上において前記駆動源と前記クラッチの間に配置され、前記減速ギヤ対におけるドリブンギヤは、前記第2軸上に配置されることが好ましい。 Further, in the power transmission unit according to one aspect, the drive gear in the reduction gear pair is arranged between the drive source and the clutch on the first shaft, and the driven gear in the reduction gear pair is the second. It is preferably arranged on the shaft.
この構成とすることによって、コンパクトな構成の動力伝達ユニットとすることができる。また駆動源からの動力を効率的に減速し、且つ伝達することが可能となる。 With this configuration, a power transmission unit having a compact configuration can be obtained. Further, the power from the drive source can be efficiently decelerated and transmitted.
また、一態様に係る前記動力伝達ユニットにおいて、前記駆動源、前記減速ギヤ対、及び前記差動機構部を少なくとも収容する第1ハウジングと、前記第1ハウジングに固定され、前記ドラムブレーキ機構部を少なくとも収容する第2ハウジングと、をさらに具備することが好ましい。 Further, in the power transmission unit according to one aspect, a first housing that houses at least the drive source, the reduction gear pair, and the differential mechanism portion, and the drum brake mechanism portion fixed to the first housing are provided. It is preferable to further include at least a second housing for accommodating.
この構成とすることによって、ドラムブレーキ機構部を第1ハウジング内に収容せず、第2ハウジング内に別個に収容することで、ドラムブレーキ機構部のメンテナンスを容易なものとすることができる。 With this configuration, the drum brake mechanism portion is not housed in the first housing, but is housed separately in the second housing, so that the maintenance of the drum brake mechanism portion can be facilitated.
また、一態様に係る前記動力伝達ユニットにおいて、前記第2ハウジングは、前記ドラムブレーキ機構部の一部のみを覆うことが好ましい。 Further, in the power transmission unit according to one aspect, it is preferable that the second housing covers only a part of the drum brake mechanism portion.
この構成とすることによって、ドラムブレーキ機構部の放熱性が向上するため、ドラムブレーキ機構部によるブレーキトルクが効率的に発揮されることとなる。この結果、ドラムブレーキ機構部によるブレーキトルクを、例えば車両等の緊急停止時等にも使用することが可能となる。 With this configuration, the heat dissipation of the drum brake mechanism portion is improved, so that the brake torque by the drum brake mechanism portion can be efficiently exhibited. As a result, the brake torque generated by the drum brake mechanism can be used, for example, at the time of an emergency stop of a vehicle or the like.
また、一態様に係る前記動力伝達ユニットにおいて、一対の前記軸受のうちの一方は、前記第1ハウジングの第1壁部内に配置され、他方は、前記第2ハウジングの第2壁部内に配置されることが好ましい。 Further, in the power transmission unit according to one aspect, one of the pair of bearings is arranged in the first wall portion of the first housing, and the other is arranged in the second wall portion of the second housing. Is preferable.
この構成とすることによって、第4軸上でのドラムブレーキ機構部の揺れや振れを効率的に抑制することが可能となる。 With this configuration, it is possible to efficiently suppress the sway and runout of the drum brake mechanism portion on the fourth axis.
様々な実施形態によれば、モータを駆動源としつつドラムブレーキを制動装置とし、動力伝達及び制動の効率性を高める動力伝達ユニットを提供することができる。さらに、ドラムブレーキによるブレーキトルクが効率的に発揮される動力伝達ユニットを提供することができる。 According to various embodiments, it is possible to provide a power transmission unit that uses a motor as a drive source and a drum brake as a braking device to enhance power transmission and braking efficiency. Further, it is possible to provide a power transmission unit in which the brake torque of the drum brake is efficiently exhibited.
以下、添付図面を参照して本発明の様々な実施形態を説明する。なお、図面において共通した構成要件には同一の参照符号が付されている。また、或る図面に表現された構成要素が、説明の便宜上、別の図面においては省略されていることがある点に留意されたい。さらにまた、添付した図面が必ずしも正確な縮尺で記載されている訳ではないということに注意されたい。 Hereinafter, various embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. The same reference numerals are given to the common constituent requirements in the drawings. It should also be noted that the components represented in one drawing may be omitted in another for convenience of explanation. Furthermore, it should be noted that the attached drawings are not always drawn to the correct scale.
1.動力伝達ユニットの構成
一実施形態に係る動力伝達ユニットの全体構成の概要について、図1を参照しつつ説明する。図1は、一実施形態に係る動力伝達ユニット1の構成を簡易的に示す概略図である。
1. 1. Configuration of Power Transmission Unit An outline of the overall configuration of the power transmission unit according to one embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a schematic view simply showing the configuration of the
一実施形態に係る動力伝達ユニット1の基本的な構成は、図1に示すように、主に、駆動源としてのモータ100と、減速ギヤ対200と、クラッチ300と、差動機構部400と、ドラムブレーキ機構部500と、モータ100からの動力を出力する第1軸としてのモータシャフト10と、モータシャフト10に対して平行に配置される第2軸としてのセカンドシャフト20と、モータシャフト10及びセカンドシャフト20に対して平行に配置され駆動輪(図示せず)に動力を伝達する第3軸としてのアウトプットシャフト30と、クラッチ300を介してモータシャフト10と連結自在な第4軸としてのブレーキ用シャフト40と、第1ハウジング50と、第2ハウジング60と、を含む。
As shown in FIG. 1, the basic configuration of the
1−1.モータ100及びモータシャフト10
モータ100は、例えば、ロータ(図示せず)が、ステータ(図示せず)に対向する位置に配置されており、かかるロータがステータの周りを回転することで動力を発生させる、一般的な構成のものを使用することができる。また、かかるロータにはモータシャフト10が連結されており、モータシャフト10によってモータ100の動力は出力される。なお、モータ100における回転(ロータの回転)のON/OFFや回転数等は、動力伝達ユニット1が搭載される車両の走行状態や路面状況等に応じて、別途設けられる制御装置(図示せず)によって制御されている。
1-1.
The
なお、動力伝達ユニット1における駆動源としては、モータ100だけでなく、一般的な車両に用いられるエンジン(図示せず)をさらに追加して設けてもよい。この場合、例えば、モータ100の上流側において、モータシャフト10にエンジンも連結する構造を採用することができる。
As the drive source in the
1−2.減速ギヤ対200及びセカンドシャフト20
減速ギヤ対200は、図1に示すように、モータシャフト10に出力された動力を減速・増力させて、その増力された動力をセカンドシャフト20に伝達するために設けられる。減速ギヤ対200におけるドライブギヤ201は、モータシャフト10上に設けられ、減速ギヤ対200におけるドリブンギヤ202はセカンドシャフト20上に設けられ、両者噛合している。
1-2.
As shown in FIG. 1, the
なお、減速ギヤ対200におけるドライブギヤ201は、モータシャフト10上において、モータ100と後述するクラッチ300の間に配置される。この構成とすることで、動力伝達ユニット1は全体として、コンパクトなものとすることが可能となる。
The
1−3.クラッチ300及びブレーキ用シャフト40
クラッチ300は、図1に示すように、モータシャフト10とブレーキ用シャフト40とを連結又は切断させるために設けられる。クラッチ300としては、摩擦力を用いるクラッチや、ドグクラッチ等、ごく一般的なものを採用することができる。
1-3. Clutch 300 and
As shown in FIG. 1, the clutch 300 is provided to connect or disconnect the
クラッチ300の動作(モータシャフト10とブレーキ用シャフト40との連結又は切断の動作)は、車速等に応じて、別途設けられる制御装置(図示せず)によって制御されている。具体的には、モータ100からの動力を車両等の駆動輪へと伝達する際には、クラッチ300によってモータシャフト10とブレーキ用シャフト40とは切断される。これにより、後述するドラムブレーキ機構部500による引き摺りトルク(動力損失)の発生を抑制して、モータシャフト10から駆動輪への動力伝達の効率を向上させることができる。
The operation of the clutch 300 (the operation of connecting or disconnecting the
他方、車両等を制動又は制止させる際には、クラッチ300によってモータシャフト10とブレーキ用シャフト40とを連結し、ドラムブレーキ機構部500によるブレーキトルクをモータシャフト10に効率的に寄与させることができる。
On the other hand, when braking or stopping the vehicle or the like, the
1−4.差動機構部400及びアウトプットシャフト30
図1に示すように、セカンドシャフト20上に設けられるファイナルドライブギヤ25と係合する差動機構部400内のファイナルドリブンギヤ26に動力が伝達されると、当該動力は、差動機構部400内のディファレンシャルギヤ401に伝達され、かかるディファレンシャルギヤ401において、運転状況(直進や右左折等)に応じて差動制御(例えば、左右輪の回転差を制御)される。そして、ディファレンシャルギヤ401にはアウトプットシャフト30が接続されており、前述の差動制御に基づいて、アウトプットシャフト30に動力が配分され、最終的に各駆動輪(図示せず)へと配分された動力が伝達される。なお、差動機構部400の構成は、一般的に知られる構成のものを採用することができる。
1-4.
As shown in FIG. 1, when power is transmitted to the final driven
1−5.ドラムブレーキ機構部500
ドラムブレーキ機構部500は、ドラム501の内面にリーディングシュー505及びトレーリングシュー506を押しつけてブレーキトルクを発揮させる一般的なものを採用することができる。なお、リーディングシュー505及びトレーリングシュー506の作動は、ワイヤなどを用いた手動式でもよく、モータ等を用いた自動式としてもよい。
1-5.
As the drum
ドラムブレーキ機構部500は、図1に示すように、ブレーキ用シャフト40上に設けられることが好ましい。換言すれば、モータ100の動力が減速ギヤ対200によって減速・増力される前にブレーキトルクを発揮させる構成とすることが好ましい。これにより、ドラムブレーキ機構部500の構成をコンパクトなものとすることができる(モータ100の動力が減速・増力される前であるため、ドラムブレーキ機構部500を大型化する必要がない)。
As shown in FIG. 1, the drum
ところで、ブレーキ用シャフト40上には、ドラム機構部500を挟むように軸受510及び軸受520が一対に配置される。これにより、ブレーキ用シャフト40上でのドラムブレーキ機構部500の揺れや振れを効率的に抑制することが可能となる。なお、軸受510は、後述する第1ハウジング50の第1壁部51内に配置され、軸受520は、後述する第2ハウジング60の第2壁部61内に配置される。
By the way, on the
1−6.第1ハウジング50
第1ハウジング50は、図1に示すように、モータ100、減速ギヤ対200、及び差動機構部400を少なくとも内部に収容する。さらに、第1ハウジング50は、クラッチ300を内部に収容してもよい。なお、図1に示すように、モータシャフト10、セカンドシャフト20、アウトプットシャフト30、及びブレーキ用シャフト40の一部も、第1ハウジング50の内部に収容される。
1-6.
As shown in FIG. 1, the
なお、第1ハウジング50には、セカンドシャフト20の一端を支持する第3壁部52が設けられる。これにより、セカンドシャフト20を必要最低限のコンパクトな長さに設定することが可能となる。
The
また、図1に示すように、第1ハウジング50における第1壁部51、第3壁部52、及び第4壁部53内には、前述の軸受510及び軸受520に加えて、モータシャフト10を支持する軸受11及び軸受12、セカンドシャフト20を支持する軸受21及び軸受22、アウトプットシャフト30を支持する軸受31及び軸受32が、それぞれ配置されている。
Further, as shown in FIG. 1, in the
1−7.第2ハウジング60
第2ハウジング60は、図1に示すように、ドラムブレーキ機構部500を収容する。
1-7.
As shown in FIG. 1, the
第2ハウジング60の詳細について、図2を参照しつつ説明する。図2は、一実施形態に係る動力伝達ユニット1におけるドラムブレーキ機構部500及び第2ハウジング60を拡大して示す概略図である。
The details of the
図2に示すように、第2ハウジング60は、第1ハウジング50の側面に固定される。
そして、ドラムブレーキ機構部500を第1ハウジング50内に収容せず、第2ハウジング60内に別個に収容することで、ドラムブレーキ機構部500のメンテナンスを容易なものとすることができる。
As shown in FIG. 2, the
Then, the drum
また、第2ハウジング60は、側面略コ字型の形状を有していることが好ましい。これにより、第2ハウジング60は、ドラムブレーキ機構部500の一部のみを覆うことで、ドラムブレーキ機構部500の放熱性を向上させている。
Further, the
以上、前述のとおり、一実施形態を例示したが、上記実施形態はあくまで一例であって、発明の範囲を限定することは意図していない。上記実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置換、変更を行うことができる。また、各構成や、配置順、形状、大きさ、長さ、幅、厚さ、高さ、数等は適宜変更して実施することができる。 As described above, one embodiment has been illustrated, but the above embodiment is merely an example and is not intended to limit the scope of the invention. The above-described embodiment can be implemented in various other forms, and various omissions, substitutions, and changes can be made without departing from the gist of the invention. In addition, each configuration, arrangement order, shape, size, length, width, thickness, height, number, etc. can be appropriately changed for implementation.
1 動力伝達ユニット
10 モータシャフト(第1軸)
20 セカンドシャフト(第2軸)
30 アウトプットシャフト(第3軸)
40 ブレーキ用シャフト(第4軸)
50 第1ハウジング
51 第1壁部
60 第2ハウジング
61 第2壁部
100 モータ(駆動源)
200 減速ギヤ対
201 ドライブギヤ
202 ドリブンギヤ
300 クラッチ
400 差動機構部
500 ドラムブレーキ機構部
510、520 一対の軸受
1
20 Second shaft (2nd shaft)
30 Output shaft (3rd axis)
40 Brake shaft (4th axis)
50
200 reduction gear vs. 201
Claims (5)
前記駆動源に連結し、前記駆動源からの動力を出力する第1軸と、
前記第1軸に対して平行に配置され、減速ギヤ対を介して、前記第1軸から前記動力が伝達される第2軸と、
前記第1軸及び前記第2軸に対して平行に配置され、差動機構部を介して、前記第2軸から伝達される前記動力を駆動輪に伝達する第3軸と、
クラッチを介して前記第1軸と連結自在な第4軸と、
前記第4軸上に設けられるドラムブレーキ機構部と、
前記第4軸上であって、前記ドラムブレーキ機構部を挟むように配置される一対の軸受と、
を具備する、動力伝達ユニット。 With the drive source
A first shaft that is connected to the drive source and outputs power from the drive source,
A second shaft, which is arranged parallel to the first shaft and whose power is transmitted from the first shaft via a reduction gear pair,
A third axis, which is arranged parallel to the first axis and the second axis and transmits the power transmitted from the second axis to the drive wheels via the differential mechanism unit,
A fourth shaft that can be connected to the first shaft via a clutch,
A drum brake mechanism provided on the fourth shaft and
A pair of bearings on the fourth axis and arranged so as to sandwich the drum brake mechanism portion.
A power transmission unit equipped with.
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