JP2022507881A - Dual-powered drive system structure used in electric tractors - Google Patents
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Abstract
後動力出力軸PTO伝動ケース(2)、後車軸差動装置(3)、一体化後減速・トランスファーケース(5)、前車軸駆動モーター(6)、前車軸差動装置(8)、前減速機(10)、及び、後車軸駆動モーター(11)を含み、後車軸駆動モーター(11)の出力軸は、一体化後減速・トランスファーケース(5)の入力軸に接続され、一体化後減速・トランスファーケース(5)の出力軸は、接続後車軸クラッチ(4)を介して、後車軸差動装置(3)の入力軸に接続され、後車軸差動装置(3)の出力軸は、伝動軸を介して、後車輪(1)に接続され、前車軸駆動モーター(6)の出力軸は、前減速機(10)の入力軸に接続され、前減速機(10)の出力軸は、接続前車軸クラッチ(7)を介して、前車軸差動装置(8)の入力軸に接続され、前車軸差動装置(8)の出力軸は、伝動軸を介して、前車輪(9)に接続される、電気トラクターに用いられるデュアル動力による駆動システムの構造体である。当該デュアル動力による駆動システムの構造体は、比較的大きい動力を出力するニーズを満たすことができ、また、農業の作業状況に応じて、前輪駆動、後輪駆動又は四輪駆動などの作業モードを転換することにより、圃場作業にスリップを防ぐことができる。【選択図】図1Rear power output shaft PTO transmission case (2), rear axle differential device (3), integrated rear deceleration / transfer case (5), front axle drive motor (6), front axle differential device (8), front deceleration The output shaft of the rear axle drive motor (11), including the machine (10) and the rear axle drive motor (11), is connected to the input shaft of the integrated post-deceleration / transfer case (5) to decelerate after integration. The output shaft of the transfer case (5) is connected to the input shaft of the rear axle differential device (3) via the rear axle clutch (4), and the output shaft of the rear axle differential device (3) is It is connected to the rear wheels (1) via the transmission shaft, the output shaft of the front axle drive motor (6) is connected to the input shaft of the front reducer (10), and the output shaft of the front reducer (10) is , Connection Connected to the input shaft of the front axle differential device (8) via the front axle clutch (7), the output shaft of the front axle differential device (8) is connected to the front wheels (9) via the transmission shaft. ) Is the structure of a dual-powered drive system used in electric tractors. The structure of the dual power drive system can meet the need to output relatively large power, and depending on the agricultural work situation, the work mode such as front wheel drive, rear wheel drive or four wheel drive can be selected. By converting, it is possible to prevent slipping in the field work. [Selection diagram] Fig. 1
Description
本発明は、電気トラクターの動力システムの技術分野に関し、特に、電気トラクターに用いられるデュアル動力による駆動システムの構造体に関する。 The present invention relates to the technical field of power systems for electric tractors, and in particular to the structure of dual powered drive systems used in electric tractors.
燃料をエネルギーの条件とする農業用機械という分野に、トラクターをはじめとする農業用機械は、燃料エネルギーによる数多くの弊害のせいで、農耕作業のニーズを満たすように、新エネルギーを使用するトラクターを開発することが急務となっている。近年、駆動モーターを動力源とする市販のトラクターは、燃料エネルギーに依頼することを解決できるものの、一つの駆動モーターを採用する形態に該当しており、当該駆動システム構造体が大きい動力を十分に出力できず、動力に対する大馬力のトラクターのニーズが満たされない。本発明は、このような状況及びその背景に応じて、電気トラクターに用いられるデュアル動力による駆動システムの構造体を提供する。 In the field of agricultural machinery that requires fuel as energy, tractors and other agricultural machinery are using new energy to meet the needs of agricultural work due to the many harmful effects of fuel energy. There is an urgent need to develop. In recent years, commercially available tractors powered by a drive motor can solve the problem of relying on fuel energy, but they fall under the form of adopting one drive motor, and the drive system structure has sufficient power. It cannot output and does not meet the needs of large horsepower tractors for power. INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention provides a structure of a dual-powered drive system used in an electric tractor according to such a situation and its background.
本発明の解決しようとする技術問題は、従来の欠点を克服するために、電気トラクターに用いられるデュアル動力による駆動システムの構造体を提供する。本発明は、燃料エネルギーによる各種類の弊害を解消すると共に、大きい動力を十分に供給することにより、背景技術における問題を効果よく解決することができる。 The technical problem to be solved by the present invention provides a structure of a dual powered drive system used in an electric tractor to overcome the conventional drawbacks. INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can effectively solve problems in the background technology by eliminating the harmful effects of each type of fuel energy and supplying a sufficient amount of power.
本発明は、上記の目的を達成するように、以下の技術手段を提供する。電気トラクターに用いられるデュアル動力による駆動システムの構造体は、後動力出力軸PTO伝動ケース、後車軸差動装置、一体化後減速・トランスファーケース、前車軸駆動モーター、前車軸差動装置、前減速機、及び、後車軸駆動モーターを含み、前記後車軸駆動モーターの出力軸は、一体化後減速・トランスファーケースの入力軸に接続され、一体化後減速・トランスファーケースの出力軸は、接続後車軸クラッチを介して、後車軸差動装置の入力軸に接続され、後車軸差動装置の出力軸は、伝動軸を介して、後車輪に接続され、前記前車軸駆動モーターの出力軸は、前減速機の入力軸に接続され、前減速機の出力軸は、接続前車軸クラッチを介して、前車軸差動装置の入力軸に接続され、前車軸差動装置の出力軸は、伝動軸を介して、前車輪に接続される。 The present invention provides the following technical means to achieve the above object. The structure of the dual-powered drive system used in the electric tractor is the rear power output shaft PTO transmission case, rear axle differential device, integrated rear deceleration / transfer case, front axle drive motor, front axle differential device, front deceleration. The output shaft of the rear axle drive motor, including the machine and the rear axle drive motor, is connected to the input shaft of the post-integration deceleration / transfer case, and the output shaft of the post-integration deceleration / transfer case is the rear axle after connection. The rear axle differential is connected to the input shaft via a clutch, the rear axle differential output shaft is connected to the rear wheels via a transmission shaft, and the front axle drive motor output shaft is front. It is connected to the input shaft of the speed reducer, the output shaft of the front reducer is connected to the input shaft of the front axle differential device via the connected front axle clutch, and the output shaft of the front axle differential device is the transmission shaft. It is connected to the front wheels via.
本発明の好ましい技術手段としては、前記一体化後減速・トランスファーケースの出力軸は、接続PTOクラッチを介して、後動力出力軸PTO伝動ケースの入力軸に接続される。 As a preferred technical means of the present invention, the output shaft of the integrated post-deceleration / transfer case is connected to the input shaft of the rear power output shaft PTO transmission case via a connecting PTO clutch.
本発明の好ましい技術手段としては、前記前車軸駆動モーター及び後車軸駆動モーターは、それらの入力端が、共に、外部制御手段を介して、外部電源の出力端に電気接続される。 As a preferred technical means of the present invention, the front axle drive motor and the rear axle drive motor are both electrically connected to the output end of an external power source via an external control means at their input ends.
本発明の好ましい技術手段としては、前記前車軸駆動モーター、前減速機、接続前車軸クラッチ、及び、前車軸差動装置は、前駆動車軸システムを構成している。 As preferred technical means of the present invention, the front axle drive motor, the front reducer, the connected front axle clutch, and the front axle differential device constitute a front drive axle system.
本発明の好ましい技術手段としては、前記後車軸駆動モーター、一体化後減速・トランスファーケース、接続後車軸クラッチ、及び、後車軸差動装置は、後駆動車軸システムを構成している。 As preferred technical means of the present invention, the rear axle drive motor, integrated post-deceleration / transfer case, connected rear axle clutch, and rear axle differential device constitute a rear drive axle system.
本発明は、従来技術に比べると、その有益な効果が以下の通りである。この電気トラクターに用いられるデュアル動力による駆動システムの構造体は、燃料エネルギーによる数多くの弊害を解消することができるだけではなく、従来における単一のモーターによるパワーの不足の制限を破り、大馬力の出力を実現し、比較的大きい動力を出力するニーズを満たすことができる。このようなデュアルモーター構造体は、独立であるPTO及び独立でないPTOの機能という電気トラクターPTOの出力に関する二種類の機能の形態を実現できる。一方、単一の駆動モーターによる電気トラクターは、このような特徴を有さない。デュアルモーター構造体は、その分散式の制御により、異なる農業の作業状況のニーズを満たすように、前輪駆動、後輪駆動又は四輪駆動などの作業モードを転換することにより、圃場作業にスリップを防ぐことができる。 The present invention has the following beneficial effects as compared with the prior art. The dual-powered drive system structure used in this electric tractor not only eliminates many of the negative effects of fuel energy, but also breaks the limitations of conventional single motor power shortages and produces large horsepower. It can meet the needs of outputting relatively large power. Such a dual motor structure can realize two forms of function relating to the output of the electric tractor PTO: the function of the independent PTO and the function of the non-independent PTO. On the other hand, an electric tractor with a single drive motor does not have such a feature. The dual motor structure, with its distributed control, slips into field work by switching work modes such as front wheel drive, rear wheel drive or four wheel drive to meet the needs of different agricultural work situations. Can be prevented.
以下には、本発明の実施例における図面を参照しながら、本発明の実施例における技術手段を、明確に、完全に、説明するが、説明する実施例は、本発明の実施例の全てではなく、実施例の一部に過ぎないということも明らかである。当業者が本発明の実施例に基づいて創造的な労働がない限りに取得したあらゆる他の実施例は、いずれも、本発明の保護範囲に含まれている。 Hereinafter, the technical means in the embodiments of the present invention will be described clearly and completely with reference to the drawings in the embodiments of the present invention, but the examples described will be described in all of the embodiments of the present invention. It is also clear that it is only part of the example. Any other embodiment acquired by one of ordinary skill in the art based on the embodiments of the present invention unless there is creative labor is included in the scope of protection of the present invention.
本発明は、図1及び図2を参照すると、以下の技術手段を提供する。電気トラクターに用いられるデュアル動力による駆動システムの構造体は、後動力出力軸PTO伝動ケース2、後車軸差動装置3、一体化後減速・トランスファーケース5、前車軸駆動モーター6、前車軸差動装置8、前減速機10、及び、後車軸駆動モーター11を含む。後車軸駆動モーター11の出力軸は、一体化後減速・トランスファーケース5の入力軸に接続される。一体化後減速・トランスファーケース5の出力軸は、接続後車軸クラッチ4を介して、後車軸差動装置3の入力軸に接続される。後車軸差動装置3の出力軸は、伝動軸接続有後車輪1、前車軸駆動モーター6の出力軸を介して、前減速機10の入力軸に接続される。前減速機10の出力軸は、接続前車軸クラッチ7を介して、前車軸差動装置8の入力軸に接続される。前車軸差動装置8の出力軸は、伝動軸を介して、前車輪9に接続される。一体化後減速・トランスファーケース5の出力軸は、接続PTOクラッチ12を介して、後動力出力軸PTO伝動ケース2の入力軸に接続される。前車軸駆動モーター6及び後車軸駆動モーター11は、それらの入力端が共に、外部制御手段を介して、外部電源の出力端に電気接続される。前車軸駆動モーター6、前減速機10、接続前車軸クラッチ7及び前車軸差動装置8は、前駆動車軸システムを構成している。後車軸駆動モーター11、一体化後減速・トランスファーケース5、接続後車軸クラッチ4、及び、後車軸差動装置3は、後駆動車軸システムを構成している。
The present invention provides the following technical means with reference to FIGS. 1 and 2. The structure of the dual power drive system used in the electric tractor is the rear power output shaft
この電気トラクターに用いられるデュアル動力による駆動システムの構造体、燃料エネルギーによる数多くの弊害を解消することができるだけではなく、従来における単一のモーターによるパワーの不足の制限を破り、大馬力の出力を実現し、比較的大きい動力を出力するニーズを満たすことができる。このようなデュアルモーター構造体は、独立であるPTO及び独立でないPTOの機能という電気トラクターPTOの出力に関する二種類の機能の形態を実現できる。一方、単一の駆動モーターによる電気トラクターは、このような特徴を有さない。デュアルモーター構造体は、その分散式の制御により、異なる農業の作業状況のニーズを満たすように、前輪駆動、後輪駆動又は四輪駆動などの作業モードを転換することにより、圃場作業にスリップを防ぐことができる。 Not only can the structure of the dual-powered drive system used in this electric tractor eliminate many of the harmful effects of fuel energy, but it also breaks the limitations of the conventional power shortage of a single motor and produces a large horsepower output. It can be realized and meet the needs of outputting relatively large power. Such a dual motor structure can realize two forms of function relating to the output of the electric tractor PTO: the function of the independent PTO and the function of the non-independent PTO. On the other hand, an electric tractor with a single drive motor does not have such a feature. The dual motor structure, with its distributed control, slips into field work by switching work modes such as front wheel drive, rear wheel drive or four wheel drive to meet the needs of different agricultural work situations. Can be prevented.
本発明に係るデュアルモーターの駆動システム構造体は、電気トラクターを、前車軸駆動モーター6による駆動モード、後車軸駆動モーター11による駆動モード、前車軸駆動モーター6及び後車軸駆動モーター11というデュアルモーターによる駆動モード、前車軸駆動モーター6により車全体が走行するように駆動すると共に後車軸駆動モーター11によりPTOを駆動するモード、及び、前車軸駆動モーター6と後車軸駆動モーター11により車全体が走行するように駆動すると共に後車軸駆動モーター11によりPTOを駆動するモードという、四種類の駆動モードで稼働させることができる。
The dual motor drive system structure according to the present invention comprises an electric tractor with dual motors of a front
第一種類については、前車軸駆動モーター6による駆動は、当該モードが、主に、電気トラクターの場所変え、又は、道路で運送することに用いられるものである。稼働の際には、接続後車軸クラッチ4を切断すると、接続前車軸クラッチ7が接続の状態にあり、前車軸駆動モーター6を始動させ、後車軸駆動モーター11を閉じ、駆動力を、前車軸駆動モーター6から、順次に前減速機10、前車軸差動装置8及び前車輪9まで伝達することにより、本発明が前進するように駆動する。
Regarding the first type, the drive by the front
第二種類については、後車軸駆動モーター11による駆動モードは、当該モードが主に、電気トラクターによる耕うんの作業、場所変え、又は道路運送に用いられるものである。稼働の際には、接続前車軸クラッチ7を切断し、接続PTOクラッチ12を切断し、接続後車軸クラッチ4が接続の状態にあり、後車軸駆動モーター11を始動させ、前車軸駆動モーター6を閉じ、駆動力を、後車軸駆動モーター11から、順次に、一体化後減速・トランスファーケース5、後車軸差動装置3及び後車輪1まで伝達することにより、電気トラクターが稼働するように駆動する。
Regarding the second type, the drive mode by the rear
第三種類については、前車軸駆動モーター6及び後車軸駆動モーター11というデュアルモーターによる駆動モードは、当該モードが主に、電気トラクターによる耕うんの作業、場所変え、又は道路運送に用いられるものである。稼働の際には、接続前車軸クラッチ7が接続の状態にあり、接続後車軸クラッチ4が接続の状態にあり、接続PTOクラッチ12を切断し、後車軸駆動モーター11を始動させ、前車軸駆動モーター6を始動させ、駆動力を、後車軸駆動モーター11から、順次に、一体化後減速・トランスファーケース5、後車軸差動装置3及び後車輪1まで伝達しながら、駆動力を、前車軸駆動モーター6から、順次に、前減速機10、前車軸差動装置8及び前車輪9まで伝達することにより、本発明が前進するように駆動する。
Regarding the third type, the dual motor drive mode of the front
第四種類については、前車軸駆動モーター6により車全体が移動するように駆動すると共に後車軸駆動モーター11によりPTOを駆動するモードは、当該モードが、主に、電気トラクターによる耕うんの作業に用いられるものである。稼働の際には、接続前車軸クラッチ7が接続の状態にあり、接続後車軸クラッチ4が切断の状態にあり、接続PTOクラッチ12が接続の状態にあり、後車軸駆動モーター11を始動させ、前車軸駆動モーター6を始動させ、駆動力を、それぞれ、前車軸駆動モーター6から、順次に、前減速機10、前車軸差動装置8、及び、前車輪9まで伝達し、後車軸駆動モーター11から、順次に、一体化後減速・トランスファーケース5、後動力出力軸PTO伝動ケース2及びPTO軸まで伝達する。
Regarding the fourth type, the mode in which the entire vehicle is driven by the front
第五種類については、前車軸駆動モーター6及び後車軸駆動モーター11により車全体が移動するように駆動すると共に後車軸駆動モーター11によりPTOを駆動するモードは、当該モードが、主に、電気トラクターによる耕うんの作業に用いられるものである。当該モードは、実現後動力出力軸PTOが独立でない作業するのを実現する。稼働際には、前車軸クラッチ7が接続の状態にあり、接続後車軸クラッチ4が接続の状態にあり、接続PTOクラッチ12が接続の状態にあり、後車軸駆動モーター11を始動させ、前車軸駆動モーター6を始動させ、駆動力を、それぞれ、前車軸駆動モーター6から、順次に、前減速機10、前車軸差速箱8、及び、前車輪9まで伝達しながら、動力を、後車軸駆動モーター11から、順次に、一体化後減速・トランスファーケース5、後車軸差動装置3、及び、後車輪1まで伝達し、後車軸駆動モーター11を介してPTO軸まで伝達する。
Regarding the fifth type, the mode in which the entire vehicle is driven by the front
本発明は、モーター駆動システムによる新世代のトラクターに用いられており、動力システムの石油依存を脱却し、後車軸駆動モーター11及び前車軸駆動モーター6という二つの駆動モーター、つまり、二つの動力源を用いて、それぞれ、動力を前駆動車軸及び後駆動車軸というデュアルモーターによる駆動システムの構造体に伝達する。車が静止の状態にあっても、依然として、PTO軸の回転をスタートすることができ、つまり、それを稼働したり、停止したりすることができ、トラクターの走行や停止に影響を互いに与えない。後動力出力軸PTOによる独立でない作業を実現でき、後駆動モーターにより動力を供給し、PTO軸が独立して始動できず、車が走行している時にのみその稼働をスタートできる。それと同時に、PTO軸の回転速度が車のスピードに影響されず、つまり、その稼働や停止がトラクターの走行や停止と同時にする。
The present invention is used in a new generation tractor with a motor drive system, breaks away from the oil dependence of the power system, and has two drive motors, a rear
本発明の実施例を開示して説明したが、本発明の原理や趣旨を逸脱しない限り、これらの実施例に対して、数多くの変化、補正、置換又は変形を行うことが可能であり、本発明の範囲が特許請求の範囲及びその均等置換により限定されているということが当業者にとって理解され得る。 Although the embodiments of the present invention have been disclosed and described, many changes, corrections, substitutions or modifications can be made to these embodiments as long as the principles and gist of the present invention are not deviated. It can be appreciated by those skilled in the art that the scope of the invention is limited by the claims and their equal substitutions.
1 後車輪
2 後動力出力軸PTO伝動ケース
3 後車軸差動装置
4 接続後車軸クラッチ
5 一体化後減速・トランスファーケース
6 前車軸駆動モーター
7 接続前車軸クラッチ
8 前車軸差動装置
9 前車輪
10 前減速機
11 後車軸駆動モーター
12 接続PTOクラッチ
1
Claims (5)
前記後車軸駆動モーター(11)の出力軸は、一体化後減速・トランスファーケース(5)の入力軸に接続され、一体化後減速・トランスファーケース(5)の出力軸は、接続後車軸クラッチ(4)を介して、後車軸差動装置(3)の入力軸に接続され、後車軸差動装置(3)の出力軸は、伝動軸を介して、後車輪(1)に接続され、前記前車軸駆動モーター(6)の出力軸は、前減速機(10)の入力軸に接続され、前減速機(10)の出力軸は、接続前車軸クラッチ(7)を介して、前車軸差動装置(8)の入力軸に接続され、前車軸差動装置(8)の出力軸は、伝動軸を介して、前車輪(9)に接続される、ことを特徴とする、電気トラクターに用いられるデュアル動力による駆動システムの構造体。 Rear power output shaft PTO transmission case (2), rear axle differential (3), integrated rear deceleration / transfer case (5), front axle drive motor (6), front axle differential (8), front deceleration A dual-powered drive system structure used in an electric tractor, including a machine (10) and a rear axle drive motor (11).
The output shaft of the rear axle drive motor (11) is connected to the input shaft of the integrated post-deceleration / transfer case (5), and the output shaft of the integrated post-deceleration / transfer case (5) is connected to the rear axle clutch (5). The rear axle differential device (3) is connected to the input shaft via the rear axle differential device (3), and the output shaft of the rear axle differential device (3) is connected to the rear wheel (1) via the transmission shaft. The output shaft of the front axle drive motor (6) is connected to the input shaft of the front reducer (10), and the output shaft of the front reducer (10) is connected to the front axle difference via the front axle clutch (7). An electric tractor characterized in that it is connected to the input shaft of the moving device (8) and the output shaft of the front axle differential device (8) is connected to the front wheels (9) via the transmission shaft. The structure of the dual powered drive system used.
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