JP4068697B2

JP4068697B2 - Driving axle

Info

Publication number: JP4068697B2
Application number: JP28014797A
Authority: JP
Inventors: フレッケンシュタインフランツ
Original assignee: Linde Material Handling GmbH
Current assignee: Linde Material Handling GmbH
Priority date: 1996-10-16
Filing date: 1997-10-14
Publication date: 2008-03-26
Anticipated expiration: 2017-10-14
Also published as: DE19741207B4; DE19741207A1; JPH10119596A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、駆動車軸であって、走行モータと、車軸端部に配置された、特に遊星歯車装置として構成された２つの減速歯車装置とを有していて、１つの車輪を駆動するためにそれぞれ１つの減速歯車装置が設けられており、前記走行モータから駆動される車輪への力の伝達経路が前記減速歯車装置の入力段と少なくとも１つの最終段とを通して行われる形式のものに関する。
【０００２】
【従来の技術】
このような駆動車軸は自動車に用いられる。回転数を相応に下げ、したがって駆動される車輪でトルクの上昇を達成するために、走行モータと駆動される車輪との間に、それぞれ少なくとも１つの伝動段階を有する減速歯車装置が配置されている。公知の技術による駆動車軸では、減速歯車装置を多段式減速歯車装置として、たいていは２段式遊星歯車装置として構成することが知られている。この場合、第１の遊星段階は入力段であり、第２の遊星段階は最終段を形成している。したがって、減速歯車装置としての２段式遊星歯車装置を有するこのような駆動車軸では、合計４つの遊星段階を有する２つの遊星歯車装置を設けなければならない。これにより、駆動車軸のための多大な構造コストが生じる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、構成部材の数が比較的少なく、構造および製作のコストを減らした、冒頭で述べた形式の駆動車軸を提供することである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために本発明の構成では、減速歯車装置の入力段が共通の単段式遊星歯車装置として構成されており、該遊星歯車装置がそれぞれ１つの被動軸によって両方の減速歯車装置の最終段と結合しているようにした。
【０００５】
公知の技術の駆動車軸と比べて、本発明による駆動車軸は構成部材が少ない。なぜならば、それぞれ２つの多段式減速歯車装置の代わりに、１つの共通の伝動入力段を用いるからである。これにより、減速歯車装置の構成、したがってまた駆動車軸の構成は、構成部材を省略することによって単純にすることができる。こうして製作コストを減らすことができる。
【０００６】
それぞれ減速歯車装置の最終段と作用結合している２つの被動軸を用いることにより、カーブ走行で駆動される車輪の異なる回転数を補償することが同時に可能になる。本発明に従い減速歯車装置の入力段を、２つの被動軸を有する共通の単段式遊星歯車装置に置き換えることによって、差動歯車装置の機能が実現される。これにより、駆動車軸の構造コストは大幅に減少する。なぜならば、公知の技術の駆動車軸に対して、独自の差動歯車装置を省略できるからである。別の利点は、駆動車軸が必要とする構造スペースが減ることである。その上、製作コストを減らすことができる。
【０００７】
本発明の別の有利な構成において、前記遊星歯車装置が回転可能な太陽歯車と回転可能な遊星キャリアと回転可能な内歯車とを有しており、前記遊星歯車装置の１つの回転可能な構成要素が前記被動軸と駆動結合していて、衛星歯車装置のそれぞれ１つの別の回転可能な構成要素が前記減速歯車装置を駆動するために第１の被動軸および第２の被動軸と作用結合している。したがって、遊星歯車装置の太陽歯車、遊星キャリアおよび内歯車は互いに独立して回転できて、異なる回転数を有している。その際に、遊星歯車装置の駆動要素と被動要素を適当に選択することによって、遊星歯車装置の駆動要素と被動要素との間で任意の増速および減速が可能になる。
【０００８】
路面の状態が変化したり、本発明の駆動車軸を装備した自動車でカーブを走行したりする際に、遊星歯車装置の互いに独立に回転可能な被動要素に基づいて、駆動される車輪の回転数を補償することが簡単に可能になる。この目的のために、本発明による駆動車軸では、公知の技術の駆動車軸とは異なり、独自の差動歯車装置は必要ない。なぜならば、差動歯車装置の機能は、遊星歯車装置として構成された共通の歯車装置入力段に組み込まれているからである。したがって、この遊星歯車装置は差動歯車装置の機能と減速歯車装置の歯車装置入力段の機能とを統合している。こうすることにより、本発明による駆動車軸における構成部材の数は、公知の技術の駆動車軸と比べて大幅に減る。
【０００９】
本発明の有利な構成において、遊星歯車装置の太陽歯車が被動軸と作用結合しており、遊星キャリアが第１の被動軸と駆動結合し、内歯車が第２の被動軸と駆動結合している。これにより、被動軸に異なる回転数および回転方向が生じる。さらに、遊星歯車装置の太陽歯車を介して駆動し、一方では遊星キャリアを介して被動され、他方では内歯車を介して被動されることにより、駆動軸と被動軸との間で緩慢に増速することが可能になる。このように構成することによって、走行モータの入力回転数の第１の減少が達成され、それにより減速歯車装置において１つの伝動段階を省略することができる。
【００１０】
本発明の第２の構成では、被動軸が内歯車と駆動結合しており、それぞれ１つの被動軸が太陽歯車および遊星キャリアと結合している。したがって、回転可能な構成部材の形態を適当に選択することによって、駆動軸とそれぞれの被動軸との間で任意の増速を可能にできる。駆動軸と被動軸との間で急速に増速する際に、たとえば被動軸の直径を小さくできる。なぜならば、減速歯車装置に比較的少ないトルクを伝達すればよいからである。さらに、遊星キャリアは駆動軸と作用結合することができ、被動要素として太陽歯車および内歯車を設けることができる。
【００１１】
本発明の別の構成に従い、減速歯車装置がそれぞれ単段式遊星歯車装置として構成されている。遊星歯車装置の太陽歯車を駆動し、遊星歯車装置において入力回転数の第１の減少を行う際に、減速歯車装置の構成は１伝動段階減少できるので、この減速歯車装置では最終段のみ必要である。したがって、走行モータから駆動される車輪へのトルクの増強は、遊星歯車装置と減速歯車装置において行われる。したがって、本発明による駆動車軸は、公知の技術の駆動車軸に対し、合計３遊星段階しかない３つの遊星歯車装置を有している。
【００１２】
したがって、減速歯車装置における歯車入力段と独自の差動歯車装置を省略することによって、軸箱内では軸方向で既存の構成部材または追加の構成部材のために追加の構造スペースが得られる。
【００１３】
被動軸がそれぞれ減速歯車装置の太陽歯車として構成されており、第１の減速歯車装置の被動が遊星キャリアを介して行われ、内歯車が軸箱に対して相対的に固定しており、第２の減速歯車装置の被動が内歯車を介して行われ、遊星キャリアが軸箱に対して相対的に固定していると、特に実用的である。これにより、遊星歯車装置における被動軸の異なる回転数と異なる回転方向が、減速歯車装置における２つの最終段によって補償される。
【００１６】
本発明の有利な構成において、駆動軸が中空軸として形成されていて、被動軸と共軸に配置されて１つの被動軸を包囲しているようにした。これにより、被動軸が駆動軸の中心を貫通し、被動軸が駆動軸と共軸に配置されていることによって、駆動車軸のための半径方向の構造スペースを減らすことが可能となる。
【００１７】
さらに、駆動軸が軸箱内に配置された走行モータの軸として構成されていて、軸箱内でころがり軸受によって支持されており、前記走行モータが配置されている軸箱の範囲が、遊星歯車装置と減速歯車装置に対して密封されていると、特に実用的である。そうすることによって、一方では減速歯車装置と遊星歯車装置が潤滑剤に浸漬され、他方では走行モータが潤滑剤から遮断されたモータ室に配置されているようにすることが容易に達成される。
【００１８】
さらに、走行モータが電気モータまたは油圧モータとして形成されていると実用的であることが分かった。潤滑剤を供給された歯車装置構成部材に対してモータ室を簡単に密封できることにより、本発明による駆動車軸では公知の駆動車軸と比べて構造コストを少なくできる。その上、差動歯車装置を省くことにより、駆動車軸の軸方向で追加的に得られる電気モータの構造スペースを活用できる。そうすることによって、一方ではより大きい出力の電気モータを取り付けることが可能である。他方では、電気モータの同じ大きさの出力で、電気モータの半径方向寸法を減らすことができる。そうすることによって、軸箱の直径も減らすことができる。これにより、たとえば本発明による駆動車軸を装備した自動車の地上高を増すことができる。
【００１９】
本発明の有利な構成は、遊星歯車装置に共通のブレーキ操作装置を有するブレーキ装置が配置されている点にある。公知の技術による駆動車軸では、２つの両方の被動軸に高いトルク範囲でブレーキ操作装置を有するそれぞれ１つのブレーキ装置が存在する。これに対し、本発明の駆動車軸の遊星歯車装置では、被動軸と両方の被動軸が１つのブレーキ装置から容易に到達および接近できる。これにより、ブレーキ操作装置を有する１つのブレーキ装置を配置することが可能となり、ブレーキ装置は直接被動軸に作用する。こうすることにより、ブレーキ装置のための構成部材を省くことによって、構造コストは公知の技術の駆動車軸に対して単純になる。
【００２０】
ここで、ブレーキ装置を軸方向で前記走行モータと遊星歯車装置との間に配置し、マルチプレートブレーキとして構成することが実用的であることが分かった。ブレーキ装置を遊星歯車装置の範囲に配置することにより、小さい寸法のブレーキ装置を使用できる。なぜならば、制動力は力の伝達経路の範囲で生み出されるからである。さらに、差動歯車装置の潤滑剤中を循環するマルチプレートブレーキを用いることにより、ブレーキ装置の摩耗が減少する。
【００２１】
さらに、遊星歯車装置の太陽歯車と遊星キャリア、または遊星歯車装置の太陽歯車と内歯車が、それぞれ少なくとも１つのブレーキプレートと回転不能、かつ軸方向に移動可能に結合していることが実用的である。ブレーキ装置の別の実用的な構成は、遊星歯車装置の内歯車と遊星キャリアが、それぞれ少なくとも１つのブレーキプレートと回転不能、かつ軸方向に移動可能に結合している点にある。こうすることにより、駆動軸と両方の被動軸の一方を、ブレーキ操作装置を有する共通のブレーキ装置で制動し、または両方の被動軸と作用結合している遊星歯車装置の構成部材に直接作用するブレーキ装置を設けることが可能となる。
【００２２】
ブレーキ操作装置として種々の系、すなわち油圧系、空気圧系、電気系または機械系を使用できる。しかしながら、ブレーキ操作装置が環状ピストンとして構成され、このピストンが軸箱と一緒に圧力媒体を供給するための環状空間を形成していると好都合である。さらに、ブレーキ装置はスプリングブレーキとして構成できる。
【００２３】
これにより、構造コストは減少する。なぜならば、車輪または駆動車軸の減速歯車装置には、２つのブレーキ装置の代わりに、ブレーキ操作装置を有する１つのブレーキ装置のみが存在しているからである。ブレーキ装置を省略することにより構成部材の数が減少し、それによって製作コストを引き下げることができる。ここで、別の利点として、１つのブレーキ装置を省略することにより、軸箱内で軸方向に既存の構成部材または追加の構成部材のための追加的な構造スペースが得られることが揚げられる。
【００２４】
本発明の駆動車軸を、床上運搬車、特に電気駆動または油圧駆動を有するカウンタウェイト式フォークリフトに使用することが特に実用的である。差動歯車装置機能を有する共通の歯車装置入力段を用い、これに伴い独立の差動歯車装置と減速歯車装置における歯車装置入力段を省略する結果として構造スペースが減少することによって、軸箱内に存在する構造スペースは他の構成部材のために用いることができる。たとえば、得られた構造スペースを電気モータの軸方向に用いることが可能である。これにより、床上運搬車に高出力の駆動装置を装備することが可能である。他方、電気モータの出力は変えないで、電気モータおよび軸箱の寸法を半径方向に減らすことが可能である。こうすることによって、床上運搬車の地上高を増す。さらに、駆動車軸をカウンタウェイト式フォークリフトの吊上げ手段の近傍に配置でき、それにより突出部の寸法が小さくなる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の別の利点と詳細を概略図に示された本発明の実施例に基づいて詳しく説明する。
【００２６】
図１は、軸箱１を有する本発明による駆動車軸を示す。軸箱１には外側端部で、それぞれ１つのハウジング２および３が接続しており、それらの中に減速歯車装置１７、２６が配置されている。軸箱１内には電気モータ４が配置されており、その回転子５は中空軸として形成された駆動軸６と回転不能に結合していて、単段式遊星歯車装置１２を駆動する。駆動軸６は軸箱１内でころがり軸受７、８によって回転可能に支承されている。軸箱１の走行モータが配置されている範囲は、シーリング９および１０によって密封されている。
【００２７】
駆動軸６は遊星歯車装置１２に対面した端部に歯列を有しており、これが遊星歯車装置１２の太陽歯車１１を形成している。太陽歯車１１は幾つかの遊星歯車１３と結合している。遊星歯車１３は遊星キャリア１４上に回転可能に支承されていて、内歯車２４に沿って転動する。遊星キャリア１４は歯列を介して、駆動軸６を通って軸箱１の図で左側に向かって延びている第１の被動軸１５を駆動する。遊星歯車装置１２の内歯車２４は、軸箱１の右側に延びている第２の被動軸２５と回転不能に結合している。
【００２８】
被動軸１５には、遊星歯車装置１２と反対側の端部に、たとえば単段式遊星歯車装置として構成された減速歯車装置１７の太陽歯車１６が一体的に成形されている。減速歯車装置１７の遊星歯車１８は遊星キャリア１９上に回転可能に配置されている。遊星キャリア１９の支持ジャーナルは軸箱１に成形されているか、これと回転不能に結合している。減速歯車装置１７の中空軸２０は最終被動軸２１ａと駆動結合している。
【００２９】
差動歯車装置１２の内歯車２４と結合した被動軸２５は、やはり駆動車軸の図で右側の範囲に対する減速歯車装置２６をなす単段式遊星歯車装置の太陽歯車として構成されている。減速歯車装置２６の内歯車２７はハウジング３と回転不能に結合している。ハウジング３のハウジング内壁に内歯車２７を成形することも可能である。減速歯車装置２６の被動要素として、歯列を介して最終被動軸２１ｂと作用結合している遊星キャリア２８が設けられている。
【００３０】
最終被動軸２１ａ、２１ｂには、ホイールリム２３ａ、２３ｂを保持するために設けられたそれぞれ１つのホイールフランジ２２ａ、２２ｂが成形されている。最終被動軸２１ａ、２１ｂは、ホイールハブハウジング２および３内に軸受６ａおよび６ｂによって回転可能に支承されている。
【００３１】
電気モータ１と遊星歯車装置１２との間には、ブレーキ装置３０が設けられている。ブレーキ装置３０は、たとえばブレーキ装置はたとえば幾つかのブレーキプレート３１、３２および３３を有するマルチプレートブレーキとして構成できる。ブレーキプレート３１は差動歯車装置１２の太陽歯車１１として構成された駆動軸６に回転不能に、しかし軸方向に移動可能に固定されている。ブレーキプレート３２および３３は、差動歯車装置１２の遊星キャリア１４および内歯車２４と同じ形式で作用結合している。ブレーキプレート３１から３３の間には、それぞれ１つのブレーキプレート３４が配置されている。このブレーキプレート３４は同様に軸箱１またはこの軸箱と回転不能に結合した構成部材と、回転不能に、しかし軸方向に移動可能に作用結合している。この際に、駆動軸６と遊星キャリア１４また内歯車２４にブレーキプレートを装備すれば十分である。同様に、遊星キャリア１４および内歯車２４のみにブレーキプレートを設けることができる。それぞれ１つのプレートパッケージを構成する幾つかのブレーキプレート３１、３２および３３をそれぞれ設けることも可能である。プレーキ操作装置として環状ピストン３５が設けられている。環状ピストン３５は軸箱１と一緒に、油圧作動液を供給できるピストン室３６を形成する。
【００３２】
したがって、本発明に従い、電気モータ５は駆動軸６を介して遊星歯車装置１２の太陽歯車１１を駆動する。減速歯車装置１７および２６の駆動は、被動軸１５および２５によって行われる。被動軸１５および２５は、差動歯車装置１２の遊星キャリア１４および内歯車２４と作用結合している。この構成により、一方では駆動される車輪の回転数の補償が可能になり、他方では遊星歯車装置内に第１の増速を組み込むことができる。遊星キャリア１４と内歯車２４、したがって被動軸１５と２５の種々の回転数および回転方向は、減速歯車装置１７および２６における異なる増速によって補償される。したがって駆動車軸は、合計３つのそれぞれ単段式の遊星歯車装置１２、１７および２６しか有しておらず、これにより構造コストおよび製作コストを大幅に削減できる。
【００３３】
図２は、図１に従う駆動車軸の概略図を示し、走行モータ１は駆動軸６を介して遊星歯車装置１２の太陽歯車１１を駆動する。遊星歯車装置１２の遊星キャリア１４および内歯車２４は、それぞれ１つの被動軸１５および２５と結合しており、同時にやはり遊星歯車装置として構成された減速歯車装置１７および２６の太陽歯車を構成している。図の左側の減速歯車装置１７の遊星キャリア１９は、たとえば軸箱に回転不能に固定されている。そうすることによって、最終被動軸２１ａへの駆動は内歯車２０を介して行われる。これと反対に、図で右側に示された減速歯車装置２６は、内歯車２７が箱構成部材に回転不能に固定されているので、最終被動軸２１ｂは遊星歯車装置２８と作用結合している。
【００３４】
図３は、本発明による駆動車軸の変形例を示す。この場合、図２に従う構成に対して、減速歯車装置１７および２６の被動要素の配置構成が変わっている。左側の減速歯車装置１７では、最終被動軸２１ａの駆動は遊星歯車装置１９を介して行われる。この際に、内歯車２０は軸箱に回転不能に形成されている。これに対し、右側の減速歯車装置では遊星キャリア２８が箱構成部材に固定されているので、最終被動軸２１ｂは内歯車２７と回転不能に結合している。
【００３５】
図２および３から、被動軸１５と２５の異なる回転数および回転方向が、単段式遊星歯車装置として構成された２種類の減速歯車装置により、減速歯車装置の被動要素を適当に選択することによって簡単に補償できることが明らかである。
【００３８】
たとえば低速走行モータの使用により、走行モータから駆動される車輪まで比較的小さい減速が必要な場合は、被動軸が最終被動軸と直接作用結合することも可能である。第２の被動軸の同じ回転方向および同じ回転数を作るために、他方の被動軸は、内歯車または遊星キャリアが最終被動軸と結合している単段式遊星歯車装置と作用結合している。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の駆動車軸の縦断面図である。
【図２】図１に従う駆動車軸の概略図である。
【図３】駆動車軸の変形例の概略図である。
【符号の説明】
１軸箱、４走行モータ、６駆動軸、７ころがり軸受、８ころがり軸受、９シーリング、１０シーリング、１１太陽歯車、１２遊星歯車装置、１４遊星キャリア、１５被動軸、１７減速歯車装置、２０内歯車、２４内歯車、２５被動軸、２６減速歯車装置、２７内歯車、３０ブレーキ装置、３１ブレーキプレート、３２ブレーキプレート、３３ブレーキプレート、３５ピストン、３６環状空間、４０歯車対、４１歯車対、４２歯車対、４３遊び歯車、４４歯車対[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention is a drive axle having a travel motor and two reduction gear devices, particularly configured as planetary gear devices, arranged at the end of the axle for driving one wheel. Each of the present invention relates to a type in which one reduction gear device is provided, and a transmission path of force from the travel motor to wheels driven by the traveling motor is performed through an input stage and at least one final stage of the reduction gear device.
[0002]
[Prior art]
Such a drive axle is used in an automobile. In order to reduce the rotational speed accordingly and thus to increase the torque at the driven wheel, a reduction gear device having at least one transmission stage is arranged between the traction motor and the driven wheel. . In drive axles according to known techniques, it is known to configure the reduction gear device as a multi-stage reduction gear device, usually as a two-stage planetary gear device . In this case, the first planetary stage is the input stage and the second planetary stage forms the final stage. Therefore, in such a drive axle having a two-stage planetary gear device as a reduction gear device, two planetary gear devices having a total of four planetary stages must be provided . This ensures that significant structural cost for the drive axle occurs.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
It is an object of the present invention to provide a drive axle of the type described at the outset, with a relatively small number of components and reduced construction and manufacturing costs.
[0004]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-described problems, in the configuration of the present invention, the reduction gear device is configured as a single-stage planetary gear device having a common input stage, and each planetary gear device is configured by both driven gears by one driven shaft. Combined with the last stage of the device.
[0005]
Compared to drive axles of known technology, the drive axle according to the invention has fewer components. This is because one common transmission input stage is used instead of two multistage reduction gear units. Thereby, the configuration of the reduction gear device, and thus also the configuration of the drive axle, can be simplified by omitting the components. Thus, the manufacturing cost can be reduced.
[0006]
By using two driven shafts, each operatively coupled to the final stage of the reduction gear device, it is possible simultaneously to compensate for the different speeds of the wheels driven by the curve run. By replacing the input stage of the reduction gear device according to the present invention with a common single-stage planetary gear device having two driven shafts, the function of the differential gear device is realized. This greatly reduces the construction cost of the drive axle. This is because a unique differential gear device can be omitted for a known drive axle. Another advantage is that the structural space required by the drive axle is reduced. In addition, production costs can be reduced.
[0007]
In another advantageous configuration of the invention, the planetary gear set has a rotatable sun gear, a rotatable planet carrier and a rotatable internal gear, one rotatable arrangement of the planetary gear set. An element is drivingly coupled to the driven shaft and a separate rotatable component of each of the satellite gearing is operatively coupled to the first driven shaft and the second driven shaft to drive the reduction gearing. is doing. Therefore, the sun gear, the planet carrier and the internal gear of the planetary gear device can rotate independently of each other and have different rotational speeds. At that time, by appropriately selecting the driving element and the driven element of the planetary gear device, arbitrary acceleration and deceleration can be performed between the driving element and the driven element of the planetary gear device.
[0008]
The number of rotations of the driven wheel based on the driven elements of the planetary gear set that can rotate independently of each other when the road surface changes or when the vehicle is equipped with the drive axle of the present invention and runs on a curve. Can be easily compensated. For this purpose, the drive axle according to the invention does not require a unique differential gear device, unlike the drive axles of the known art. This is because the function of the differential gear unit is incorporated in a common gear unit input stage configured as a planetary gear unit. Therefore, this planetary gear unit integrates the function of the differential gear unit and the function of the gear unit input stage of the reduction gear unit. By doing so, the number of components in the drive axle according to the present invention is greatly reduced compared to drive axles of known technology.
[0009]
In an advantageous configuration of the invention, the sun gear of the planetary gear set is operatively coupled to the driven shaft, the planet carrier is drivingly coupled to the first driven shaft, and the internal gear is drivingly coupled to the second driven shaft. Yes. As a result, different rotational speeds and rotational directions are generated on the driven shaft. Furthermore, it is driven through the sun gear of the planetary gear unit, driven on the one hand through the planet carrier, and driven on the other hand through the internal gear, thereby slowly increasing the speed between the drive shaft and the driven shaft. It becomes possible to do. By configuring in this way, a first reduction in the input rotational speed of the travel motor is achieved, whereby one transmission stage can be omitted in the reduction gear device.
[0010]
In the second configuration of the present invention, the driven shaft is drivingly coupled to the internal gear, and each driven shaft is coupled to the sun gear and the planet carrier. Therefore, by appropriately selecting the form of the rotatable component member, it is possible to make an arbitrary speed increase between the drive shaft and each driven shaft. When rapidly increasing the speed between the drive shaft and the driven shaft, for example, the diameter of the driven shaft can be reduced. This is because it is sufficient to transmit a relatively small torque to the reduction gear device. Furthermore, the planet carrier can be operatively coupled to the drive shaft, and a sun gear and an internal gear can be provided as driven elements.
[0011]
According to another configuration of the present invention, each reduction gear device is configured as a single-stage planetary gear device. When driving the sun gear of the planetary gear unit and performing the first reduction of the input rotational speed in the planetary gear unit, the configuration of the reduction gear unit can be reduced by one transmission stage, so this reduction gear unit requires only the final stage. is there. Therefore, the torque from the travel motor to the wheels driven is increased in the planetary gear unit and the reduction gear unit. Thus, the drive axle according to the invention has three planetary gear arrangements with a total of only three planetary stages compared to known drive axles.
[0012]
Thus, by omitting the gear input stage and the unique differential gear device in the reduction gear device, additional structural space is obtained in the axle box for existing components or additional components in the axial direction.
[0013]
The driven shafts are each configured as a sun gear of a reduction gear device, the driven of the first reduction gear device is performed via a planet carrier, the internal gear is fixed relative to the axle box, It is particularly practical if the second reduction gear device is driven via an internal gear and the planet carrier is fixed relative to the axle box. Thereby, different rotational speeds and different rotational directions of the driven shaft in the planetary gear device are compensated by the two final stages in the reduction gear device.
[0016]
In an advantageous configuration of the invention, the drive shaft is formed as a hollow shaft and is arranged coaxially with the driven shaft so as to surround one driven shaft. As a result, the driven shaft passes through the center of the drive shaft, and the driven shaft is arranged coaxially with the drive shaft, thereby reducing the radial structure space for the drive axle.
[0017]
Furthermore, the drive shaft is configured as a shaft of a traveling motor disposed in the shaft box, and is supported by a rolling bearing in the shaft box, and the range of the shaft box in which the traveling motor is disposed is a planetary gear. It is particularly practical if it is sealed against the device and the reduction gear device. By doing so, it is easily achieved that on the one hand the reduction gear device and the planetary gear device are immersed in the lubricant and on the other hand the travel motor is arranged in a motor chamber which is isolated from the lubricant.
[0018]
Furthermore, it has proved practical if the travel motor is formed as an electric motor or a hydraulic motor. Since the motor chamber can be easily sealed with respect to the gear device constituting member supplied with the lubricant, the driving axle according to the present invention can reduce the structural cost as compared with the known driving axle. Moreover, by omitting the differential gear device, the structural space of the electric motor that is additionally obtained in the axial direction of the drive axle can be utilized. By doing so, it is possible on the one hand to install a larger output electric motor. On the other hand, the radial dimension of the electric motor can be reduced with the same output of the electric motor. By doing so, the diameter of the axle box can also be reduced. Thereby, for example, the ground clearance of an automobile equipped with a drive axle according to the present invention can be increased.
[0019]
An advantageous configuration of the present invention is that a brake device having a brake operation device common to the planetary gear device is arranged. In a drive axle according to the known art, there is one brake device each having a brake operating device in a high torque range on both two driven shafts. On the other hand, in the planetary gear device for a drive axle according to the present invention, the driven shaft and both driven shafts can easily reach and approach from one brake device. Thereby, it becomes possible to arrange | position one brake device which has a brake operation apparatus, and a brake device acts on a driven shaft directly. In this way, by omitting the components for the braking device, the construction costs are simplified relative to known art drive axles.
[0020]
Here, it has been found that it is practical to arrange the brake device in the axial direction between the travel motor and the planetary gear device, and to configure it as a multi-plate brake. By arranging the brake device in the range of the planetary gear device, a brake device having a small size can be used. This is because the braking force is generated in the range of the force transmission path. Furthermore, wear of the brake device is reduced by using a multi-plate brake that circulates in the lubricant of the differential gear device.
[0021]
Further, it is practical that the sun gear and the planet carrier of the planetary gear device or the sun gear and the internal gear of the planetary gear device are coupled to at least one brake plate so as not to rotate but to be movable in the axial direction. is there. Another practical configuration of the brake device is that an internal gear and a planet carrier of the planetary gear device are respectively coupled to at least one brake plate so as not to rotate and to be movable in the axial direction. In this way, one of the drive shaft and one of both driven shafts is braked by a common brake device having a brake operating device, or directly acts on a component of the planetary gear device that is operatively coupled to both driven shafts. A brake device can be provided.
[0022]
Various systems, that is, a hydraulic system, a pneumatic system, an electric system, or a mechanical system can be used as the brake operating device. However, it is advantageous if the brake operating device is configured as an annular piston, which together with the axle box forms an annular space for supplying pressure medium. Furthermore, the brake device can be configured as a spring brake.
[0023]
This reduces the structural cost. This is because there is only one brake device having a brake operation device instead of two brake devices in the reduction gear device of the wheel or the drive axle. Omitting the brake device reduces the number of components, thereby reducing the manufacturing cost. Here, another advantage is that the omission of one brake device provides additional structural space for existing components or additional components in the axial direction in the axle box.
[0024]
It is particularly practical to use the drive axle according to the invention in floor-mounted vehicles, in particular counterweight forklifts with electric or hydraulic drive. A common gear unit input stage having a differential gear unit function is used, and as a result, the gear unit input stage in the independent differential gear unit and the reduction gear unit is omitted. The structural space present in can be used for other components. For example, the resulting structural space can be used in the axial direction of the electric motor. Thereby, it is possible to equip a floor-mounted transport vehicle with a high output drive device. On the other hand, it is possible to reduce the dimensions of the electric motor and the axle box in the radial direction without changing the output of the electric motor. In this way, the ground clearance of the floor transporter is increased. Furthermore, the drive axle can be arranged in the vicinity of the lifting means of the counterweight forklift, thereby reducing the size of the protrusion.
[0025]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
In the following, further advantages and details of the present invention will be described in detail based on the embodiments of the present invention shown in schematic form.
[0026]
FIG. 1 shows a drive axle according to the invention with a axle box 1. One housing 2 and 3 are connected to the axle box 1 at the outer ends, respectively, and reduction gear devices 17 and 26 are arranged therein. An electric motor 4 is disposed in the shaft box 1 and its rotor 5 is non-rotatably coupled to a drive shaft 6 formed as a hollow shaft and drives a single-stage planetary gear device 12. The drive shaft 6 is rotatably supported in the shaft box 1 by rolling bearings 7 and 8. The range in which the traveling motor of the axle box 1 is disposed is sealed by sealings 9 and 10.
[0027]
The drive shaft 6 has a tooth row at the end facing the planetary gear device 12, which forms the sun gear 11 of the planetary gear device 12. The sun gear 11 is coupled to several planetary gears 13. The planetary gear 13 is rotatably supported on the planet carrier 14 and rolls along the internal gear 24. The planet carrier 14 drives the first driven shaft 15 extending through the drive shaft 6 toward the left side in the drawing of the shaft box 1 through the tooth row. The internal gear 24 of the planetary gear unit 12 is non-rotatably coupled to a second driven shaft 25 extending to the right side of the axle box 1.
[0028]
A sun gear 16 of a reduction gear device 17 configured as, for example, a single-stage planetary gear device is integrally formed on the driven shaft 15 at the end opposite to the planetary gear device 12. The planetary gear 18 of the reduction gear device 17 is rotatably disposed on the planet carrier 19. The support journal of the planet carrier 19 is formed on the axle box 1 or is non-rotatably coupled to it. The hollow shaft 20 of the reduction gear device 17 is drivingly coupled to the final driven shaft 21a.
[0029]
The driven shaft 25 coupled to the internal gear 24 of the differential gear device 12 is also configured as a sun gear of a single stage planetary gear device that forms a reduction gear device 26 for the range on the right side of the drive axle diagram. The internal gear 27 of the reduction gear device 26 is non-rotatably coupled to the housing 3. It is also possible to form the internal gear 27 on the inner wall of the housing 3. As a driven element of the reduction gear device 26, a planet carrier 28 that is operatively coupled to the final driven shaft 21b via a tooth row is provided.
[0030]
The final driven shafts 21a and 21b are respectively formed with one wheel flange 22a and 22b provided to hold the wheel rims 23a and 23b. The final driven shafts 21a and 21b are rotatably supported in the wheel hub housings 2 and 3 by bearings 6a and 6b.
[0031]
A brake device 30 is provided between the electric motor 1 and the planetary gear device 12. The brake device 30 can be configured, for example, as a multiplate brake having several brake plates 31, 32 and 33, for example. The brake plate 31 is fixed to the drive shaft 6 configured as the sun gear 11 of the differential gear device 12 so as not to rotate but to be movable in the axial direction. The brake plates 32 and 33 are operatively coupled in the same manner as the planet carrier 14 and the internal gear 24 of the differential gear unit 12. One brake plate 34 is arranged between each of the brake plates 31 to 33. Similarly, the brake plate 34 is operatively coupled to the shaft box 1 or a component that is non-rotatably coupled to the shaft box 1 so as to be non-rotatable but movable in the axial direction. At this time, it is sufficient to equip the drive shaft 6, the planet carrier 14 and the internal gear 24 with a brake plate. Similarly, only the planet carrier 14 and the internal gear 24 can be provided with a brake plate. It is also possible to provide several brake plates 31, 32 and 33, each constituting one plate package. An annular piston 35 is provided as a brake operating device. The annular piston 35 together with the axle box 1 forms a piston chamber 36 that can supply hydraulic fluid.
[0032]
Therefore, according to the present invention, the electric motor 5 drives the sun gear 11 of the planetary gear device 12 via the drive shaft 6. The reduction gear devices 17 and 26 are driven by the driven shafts 15 and 25. The driven shafts 15 and 25 are operatively connected to the planet carrier 14 and the internal gear 24 of the differential gear device 12. With this arrangement, it is possible on the one hand to compensate for the rotational speed of the driven wheel, and on the other hand it is possible to incorporate the first speed increase in the planetary gear set. The various speeds and directions of rotation of the planet carrier 14 and the internal gear 24, and thus the driven shafts 15 and 25, are compensated by different speedups in the reduction gear devices 17 and 26. Accordingly, the drive axle has only a total of three single-stage planetary gear units 12, 17 and 26, respectively, which can greatly reduce the construction cost and the manufacturing cost.
[0033]
FIG. 2 shows a schematic diagram of the drive axle according to FIG. 1, where the travel motor 1 drives the sun gear 11 of the planetary gear device 12 via the drive shaft 6. The planet carrier 14 and the internal gear 24 of the planetary gear unit 12 are coupled to one driven shaft 15 and 25, respectively, and at the same time constitute the sun gears of the reduction gear units 17 and 26 that are also configured as planetary gear units. Yes. The planetary carrier 19 of the reduction gear device 17 on the left side of the figure is fixed to the axle box so as not to rotate. By doing so, the drive to the final driven shaft 21 a is performed via the internal gear 20. On the contrary, in the reduction gear device 26 shown on the right side in the figure, the inner gear 27 is fixed to the box component so as not to rotate, so that the final driven shaft 21b is operatively coupled to the planetary gear device 28. .
[0034]
FIG. 3 shows a modification of the drive axle according to the invention. In this case, the arrangement of the driven elements of the reduction gear devices 17 and 26 is different from the configuration according to FIG. In the left reduction gear device 17, the final driven shaft 21 a is driven through the planetary gear device 19. At this time, the internal gear 20 is formed in the shaft box so as not to rotate. On the other hand, since the planetary carrier 28 is fixed to the box component in the right reduction gear device, the final driven shaft 21b is non-rotatably coupled to the internal gear 27.
[0035]
From FIGS. 2 and 3, the driven elements of the reduction gear device are appropriately selected by two kinds of reduction gear devices configured as single-stage planetary gear devices with different rotational speeds and rotation directions of the driven shafts 15 and 25. It is clear that can be easily compensated.
[0038]
For example, when a relatively low speed reduction is required from the traveling motor to the wheel driven by using a low speed traveling motor, the driven shaft can be directly coupled to the final driven shaft. In order to produce the same rotational direction and the same rotational speed of the second driven shaft, the other driven shaft is operatively connected to a single stage planetary gear set in which an internal gear or planet carrier is connected to the final driven shaft. .
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a drive axle according to the present invention.
FIG. 2 is a schematic view of a drive axle according to FIG.
FIG. 3 is a schematic view of a modified example of a drive axle.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Shaft box, 4 Traveling motor, 6 Drive shaft, 7 Rolling bearing, 8 Rolling bearing, 9 Sealing, 10 Sealing, 11 Sun gear, 12 Planetary gear device, 14 Planetary carrier, 15 Driven shaft, 17 Reduction gear device, 20 Gear, 24 internal gear, 25 driven shaft, 26 reduction gear device, 27 internal gear, 30 brake device, 31 brake plate, 32 brake plate, 33 brake plate, 35 piston, 36 annular space, 40 gear pair, 41 gear pair, 42 gear pairs, 43 idle gears, 44 gear pairs

Claims

A drive axle having a travel motor (4) and two reduction gear devices (17, 26) arranged at the end of the axle, one reduction gear device each for driving one wheel (17, 26) is provided, and a transmission path of force from the travel motor (4) to the wheels driven by the travel motor (4) includes the reduction gear device (17, 26) serving as a final stage and an input stage for the same. in those optionally that form a,
The input stage of the reduction gear unit (17, 26) is configured as one common single-stage planetary gear unit (12), and each planetary gear unit has one driven shaft (15, 25). through being bonded to both of the reduction gearing (17, 26) and,
The planetary gear device (12) has a rotatable sun gear (11), a rotatable planet carrier (14), and a rotatable internal gear (24), and any of the planetary gear devices (12) One rotatable component (11, 14, 24) is drivingly coupled to the drive shaft (6), each one separate rotatable component (11, 14, 24) is operatively coupled to the first driven shaft (15) and the second driven shaft (25) to drive the reduction gear device (17, 26);
The reduction gear devices (17, 26) are each configured as a single-stage planetary gear device,
The driven shafts (15, 25) are respectively configured as sun gears of the reduction gear device (17, 26), and the first reduction gear device (26) of the both reduction gear devices (17, 26). Is driven via the planet carrier (28), and the internal gear (27) of the first reduction gear device (26) is relatively stationary with respect to the axle box (1). Of the reduction gear device (17, 26), the second reduction gear device (17) is driven via the internal gear (20), and the planetary carrier (19) of the second reduction gear device (17). The drive axle is characterized in that is stationary relative to the axle box (1) .

The sun gear (11) of the planetary gear set (12) is operatively coupled to the drive shaft (6), the planet carrier (14) is drive coupled to the first driven shaft (15), and planetary gear (12) the internal gear (24) of are drivingly connected to the second driven shaft (25), the drive axle of claim 1, wherein.

The drive shaft (6) is drivingly coupled to the internal gear (24) of the planetary gear device (12), and the sun gear (11) of the planetary gear device (12) is connected to the first driven shaft ( 15) and operatively connected, said planetary carrier (14) is operatively connected to the second driven shaft (25), the drive axle of claim 1, wherein the planetary gear (12).

Wherein optionally be formed as a drive shaft (6) is a hollow shaft, wherein surrounds the driven shaft is disposed coaxially with the (15, 25) and one driven shaft (15), one of claims 1 to 3 A drive axle according to claim 1.

The drive shaft (6) is formed as a shaft of a travel motor (4) disposed in the shaft box (1), and is supported in the shaft box (1) by rolling bearings (7, 8), The range in which the travel motor (4) of the axle box (1) is arranged is sealed against the planetary gear unit (12) and the reduction gear unit (17, 26). The drive axle according to any one of claims 4 to 5 .

6. A drive axle according to claim 5 , wherein the travel motor (4) is configured as an electric motor or a hydraulic motor.

Wherein the planetary gear unit (12), a brake device acting not have a common brake operating device driven shaft (30) is disposed, any one drive axle as claimed in claims 1 to 6.

8. Drive axle according to claim 7 , wherein the brake device (30) is arranged between the travel motor (4) and the planetary gear device (12) in the axial direction and is configured as a multi-plate brake.

At least one of the sun gear (11) and the planet carrier (14) of the planetary gear device (12), or the sun gear (11) and the internal gear (24) of the planetary gear device (12), respectively. The drive axle according to claim 7 or 8 , wherein the drive axle is connected to the brake plate (31, 32, 33) in a non-rotatable and axially movable manner.

The planetary gear unit (24) and the planetary carrier (14) of the planetary gear unit (12) are coupled to at least one brake plate (32, 33) so as not to rotate and to be movable in the axial direction. The drive axle according to claim 7 or 8 .

Operating apparatus annular piston (35) is provided as, the piston (35) forms an annular space (36) for supplying pressure medium together with said axle box (1), according to claim 7 The drive axle according to any one of 1 to 10 .

12. A drive axle according to any one of the preceding claims, wherein the drive axle is used in a floor truck having an electric drive or a hydraulic drive .