JP4081608B2

JP4081608B2 - Industrial vehicle power section

Info

Publication number: JP4081608B2
Application number: JP2003029325A
Authority: JP
Inventors: 孝西原
Original assignee: Toyota Industries Corp
Current assignee: Toyota Industries Corp
Priority date: 2003-02-06
Filing date: 2003-02-06
Publication date: 2008-04-30
Anticipated expiration: 2023-02-06
Also published as: JP2004242428A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、産業車両に備えられる、モータを含む動力部の構成に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、産業車両（例えばフォークリフト）において、モータにより他の部材（車軸等）を駆動させる技術は公知となっている。
例えば、特許文献１に開示されるものがある。この構成はフォークリフトに適用されるものであって、軸箱（１）の内部に電気モータ（４）を配置するとともに、当該軸箱（１）の外側端部には、それぞれハウジング（２・３）が接続している。電気モータ（４）の回転子（ロータ；５）は、駆動軸（出力軸；６）と回転不能に結合している。駆動軸（６）は、軸箱（１）内で、転がり軸受（７・８）によって回転可能に支承される。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１１−９１３８２号公報（段落番号００２６、図１）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記構成において、仮にハウジング（２・３）に強い荷重が作用して、軸箱（１）、二つのハウジング（２・３）を含めた三者が、撓み又は捩れるような変形を呈すると、電気モータ（４）の回転子（５）と固定子（ステータ）との間にある隙間が消失し、回転子（５）のスムーズな回転が得られなくなってしまう。
【０００５】
これを回避するために、強い荷重が作用しても変形を呈しないように、上記特許文献１の図１に示すように、軸箱（１）を強固な構造に形成せざるを得ない。具体的には、軸箱（１）をその言葉どおり箱状に構成して前記ステータを収容するようにし、かつその肉厚を大きくしている。
しかし、これでは、軸箱（１）の材料コストの増大や、重量の増大を招いてしまう。また、この構成は、ステータの周囲外側を前記軸箱（１）が覆う構成であるので、軸箱（１）がステータの外径よりも一回り大きくなってしまい、動力部のコンパクト化が困難である。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。
【０００７】
即ち、請求項１においては、モータと、前記モータのステータの軸方向一端側を支持する、第一支持体と、前記モータのステータの軸方向他端側を支持する、第二支持体と、前記モータからみて前記第二支持体側に配置される、第三支持体と、第一支持体と第二支持体とを結合する第一結合体と、第一支持体と第三支持体とを結合する第二結合体と、を少なくとも備え、前記第二支持体は、前記第三支持体に対し、前記モータの出力軸の軸線方向に垂直な方向に相対的に移動可能であるものである。
【０００８】
請求項２においては、モータと、前記モータのステータの軸方向一端側を支持する、第一支持体と、前記モータのステータの軸方向他端側を支持する、第二支持体と、前記モータからみて前記第二支持体側に配置される、第三支持体と、第一支持体と第二支持体とを結合する第一結合体と、第一支持体と第三支持体とを結合する第二結合体と、を少なくとも備え、前記第二支持体は、前記第三支持体に対し、相対回転可能であるものである。
【０００９】
請求項３においては、前記第一支持体および前記第二支持体は、いずれも、前記モータの出力軸を軸受を介して回転自在に支持しているものである。
【００１０】
請求項４においては、前記第二結合体がボルトであるものである。
【００１１】
請求項５においては、前記第二支持体と前記第三支持体との間には、前記モータの出力軸の軸線方向に垂直な方向に隙間が形成されているものである。
【００１２】
請求項６においては、前記隙間は環状に形成されており、この環状の隙間にオイル封止部材が設置されるものである。
【００１３】
請求項７においては、前記モータのステータは、前記第一支持体に対しても前記第二支持体に対しても、インロウ結合されているものである。
【００１４】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態を説明する。
図１は本発明の一実施形態に係る動力部を備えたフォークリフトの全体側面図、図２は図１のｐ−ｐ断面矢視図である。図３は、図２の鎖線で囲まれた部分の拡大図である。
【００１５】
図１に示すフォークリフト１はバッテリー式のフォークリフトであり、車体フレーム２の前下部に動力部３を左右水平に支持し、この動力部３の左右端に駆動輪たる前輪４を取り付けた構成としている。動力部３はフレーム部を備えるとともに、前記前輪４を駆動するための電動モータや、モータからの動力を前記前輪４に伝えるための伝達軸や、左右の前輪４にトルクを分配するための差動機構等を備えている。動力部３の詳細な構成は後述する。
車体フレーム２上にはキャビン５が配設され、該キャビン５の内部に、オペレータの運転座席６が備えられている。
【００１６】
動力部３のハウジングには、上下方向に配置されたアウターマスト７の下端部が、前輪４の軸線まわりに回動自在に支持される。このアウターマスト７に平行にインナーマスト８が取り付けられ、インナーマスト８はその長手方向に沿う向きにアウターマスト７に対して変位できるようになっている。
【００１７】
インナーマスト８にはリフトブラケット９が取り付けられており、このリフトブラケット９は、インナーマスト８の長手方向に沿うように案内されながら上下動できるように構成している。リフトブラケット９は、リフトシリンダ、リフトチェーン、チェーンホイール等からなる図示しない昇降機構を介して取り付けられており、該リフトシリンダを伸縮駆動させることでリフトブラケット９を上下動させ得るようになっている。リフトシリンダには、運転座席６近傍に設けられた図示しない適宜の操作手段（一般的にはレバーであるが、これに限るものでもない）をオペレータが操作することによって圧油が給排され、伸縮駆動できるようになっている。
【００１８】
アウターマスト７は前輪４の軸線まわりに回動自在に支持されており、また、アウターマスト７と車体フレーム２との間には図示しないチルトシリンダが介設されている。この構成で、オペレータはレバー等の操作手段を操作してチルトシリンダを伸縮駆動させ、アウターマスト７を前傾あるいは後傾させることができる。
【００１９】
リフトブラケット９の前部には、取付バー１０が左右水平方向に向けられながら支持される。また、この取付バー１０及び前記リフトブラケット９には、枠体状のバックレスト１１が固定される。
このバックレスト１１に、アタッチメント装置としてのラム装置１４が取り付けられる。ラム装置１４はラム１７を前方突出状に備えており、ラム１７を円筒状の荷物の軸孔に差し込んで前述の昇降機構により持ち上げ、移送することができるようになっている。
【００２０】
次に、前記動力部３の詳細な構成を、図１のｐ−ｐ断面図である図２を参照して説明する。
【００２１】
前記前輪４の駆動源としての電動モータ２０は、コイル及び積層板からなるステータ２１と、磁力を受けて回転するロータ２２と、該ロータ２２が相対回転不能に取り付けられる出力軸２３と、を備えている。電動モータ２０は、前記出力軸２３が機体左右水平方向に向くように配置される。
【００２２】
出力軸２３は筒状の軸としており、その一端には、中空のデフケース２３ａが一体形成されている。また、出力軸２３と同一軸線を有するように二本のドライブシャフト（伝達軸）３０Ｌ・３０Ｒが配置される。
【００２３】
左ドライブシャフト３０Ｌは、内端側を前記デフケース２３ａ内に突入させる一方、外端側は左アクスルブラケット３４に対し、軸受４０Ｌを介して回転自在に軸支される。左ドライブシャフト３０Ｌの外端部にはギアが刻設されて、減速ギア４１Ｌと噛合される。
右ドライブシャフト３０Ｒは、筒状の前記出力軸２３の内部に挿通されて配置される。前記右ドライブシャフト３０Ｒの内端側は前記デフケース２３ａ内の空間に突出させる一方、外端側は右アクスルブラケット３５に対し、軸受４０Ｒを介して回転自在に軸支される。右ドライブシャフト３０Ｒの外端部にはギアが刻設されて、減速ギア４１Ｒと噛合される。
【００２４】
デフケース２３ａの内部には、ベベルギアを用いた公知の差動機構５０が構成されている。従って、前記出力軸２３の駆動力は、この差動機構５０を介して、左右のドライブシャフト３０Ｌ・３０Ｒに分配されて伝達される。この左右のドライブシャフト３０Ｌ・３０Ｒが、左右の前記前輪４（図２では図示せず）に対し、減速ギア４１Ｌ・４１Ｒを介して連結されている。
【００２５】
左アクスルブラケット３４の内部、および右アクスルブラケット３５の内部には、それぞれ油圧式で多板式のブレーキ装置４２Ｌ・４２Ｒが配設され、左右のドライブシャフト３０Ｌ・３０Ｒのそれぞれに摩擦制動力を付与できるように構成している。
【００２６】
また、左アクスルブラケット３４の内部、および右アクスルブラケット３５の内部には、油が充填されている。こうすることで前記ブレーキ装置４２Ｌ・４２Ｒを湿式として焼付きを防止するとともに、軸受４０Ｌ・４０Ｒや、差動機構５０や、減速ギア４１Ｌ・４１Ｒとドライブシャフト３０Ｌ・３０Ｒとの噛合部分等の潤滑を行うようにしている。
【００２７】
前記電動モータ２０の支持構成について説明する。
電動モータ２０の軸方向一端側（機体左側）には、第一支持体としての第一ケース３１が配置される。この第一ケース３１は、その左端側を前記左アクスルブラケット３４にボルト等で一体的に結合する一方、右端側は、前記電動モータ２０のステータ２１の左端部を支持している。
また、第一ケース３１の内周面には軸受４３Ｌが配置され、この軸受４３Ｌを介して、前記出力軸２３のデフケース２３ａ部分を回転自在に支持している。
【００２８】
更に、電動モータ２０の軸方向他端側（機体右側）には、第二支持体としての第二ケース３２が配置される。第二ケース３２の左端側は、前記電動モータ２０のステータ２１の右端部を支持している。
第二ケース３２の内周面には軸受４３Ｒが配置され、この軸受４３Ｒを介して、前記出力軸２３の右端部が回転自在に支持されている。
【００２９】
この第二ケース３２は、第一ケース３１に対し、第一結合体たるボルト５１によって、軸方向に結合されている。このボルト５１は図２では一本のみ示されているが、実際には前記ステータ２１の周囲に、等間隔で複数本配置されている。この結果、前記電動モータ２０のステータ２１は、第一ケース３１と第二ケース３２との間で支持され固定される。
【００３０】
また、第一ケース３１と第二ケース３２との間で挟まれた空間が、ロータ２２の収容空間となっている。ロータ２２はステータ２１の内部に、所定の隙間ｇを形成しながら配置される。この隙間ｇはロータ２２がステータ２１に対してスムーズに回転するために必要とされる隙間であって、その隙間量は、例えば0.3ミリメートル程度である。
【００３１】
加えて、電動モータ２０の軸方向他端側（機体右側、即ち前記第二ケース３２側）には、第三支持体としての第三ケース３３が配置される。この第三ケース３３は、前述の右アクスルブラケット３５と、該右アクスルブラケット３５と前記第二ケース３２とのとの間に配置される円板状のカバー体３６と、によりなる。この第三ケース３３は、第一ケース３１に対し、第二結合体たるボルト５２によって、軸方向に結合されている。具体的には、前記右アクスルブラケット３５と前記カバー体３６とが、前記ボルト５２によって共締めされつつ、第一ケース３１に対し固定される。このボルト５２は図２では一本のみ示されているが、実際には前記ステータ２１の周囲に、等間隔で複数本配置されている。
ボルト５２は中途部に大径部を有する段付き状のボルトとしており、第三ケース３３と第一ケース３１との間には、当該ボルト５２の大径部の長さに相当する間隔が空けられている。この第三ケース３３と第一ケース３１の間の空間に、前記電動モータ２０及び前記第二ケース３２が配置される格好になる。
【００３２】
これら第一ケース３１、第二ケース３２、第三ケース３３（右アクスルブラケット３５やカバー体３６を含む）、二本のボルト５１・５２、左アクスルブラケット３４により、動力部３のフレーム部が形成されている。このフレーム部により、前述の電動モータ２０が支持され、且つ、前記出力軸２３やドライブシャフト３０Ｌ・３０Ｒが回転自在に軸受支持される。
【００３３】
なお、左アクスルブラケット３４及び右アクスルブラケット３５には、ブラケット部３４ｂ・３５ｂがそれぞれ一体形成されている。このブラケット部３４ｂ・３５ｂに、前述のアウターマスト７を取り付ける構成となっている。
【００３４】
図２や、図２の鎖線で囲った部分の拡大図である図３に示すように、前記第三ケース３３のカバー体３６には、その中心部に円孔３６ａが貫通状に形成されており、前記右ドライブシャフト３０Ｒがこの円孔３６ａの内部を挿通するようになっている。
また図３に示すように、前記第二ケース３２の中心部にはボス部３２ａが形成されており、このボス部３２ａに、電動モータ２０の出力軸２３を支持する軸受４３Ｒが配置される。このボス部３２ａからは、筒状部３７が軸方向一側に延出されて、前記円孔３６ａに差し込まれる。このとき、当該筒状部３７の外周面と、前記円孔３６ａの内周面との間には、円環状の隙間ａが形成される。
【００３５】
この隙間ａがあることにより、第二ケース３２は第三ケース３３に対し、前記出力軸２３の軸線方向に垂直な方向（図３の太線矢印方向）に相対的に移動可能で、かつ、前記出力軸２３の軸線まわりに相対回転可能な構成となっている。なお、第二ケース３２と第三ケース３３とを直接固定する部材は存在しない。
この構成により、動力部３の前記フレーム部を変形させるような大きな力が当該フレーム部に作用したとしても、ステータ２１とロータ２２との間の隙間ｇが確保され、ロータ２２のスムーズな回転を維持できる。
【００３６】
この作用を具体的に説明する。
前述のとおりアウターマスト７は左右のアクスルブラケット３４・３５に取り付けられていることから、例えば前記ラム装置１４で荷物を持ち上げた場合、その荷物の重量にバックレスト１１やマスト７・８等の自重を加えた荷重が、前記ブラケット部３４ｂ・３５ｂを介して左右のアクスルブラケット３４・３５に伝えられることになる。従って、ラム装置１４で持ち上げる荷物の重量が大きい場合等は、動力部３のフレーム部に加えられる荷重も大きくなる。
【００３７】
左アクスルブラケット３４と第一ケース３１とはボルト等で一体的に結合されているため、前述のように荷重が大きいと、第一ケース３１、ボルト５２、第三ケース３３の三者の全体が撓むように変形することになる。しかしながら、第二ケース３２は第三ケース３３に対し相対的に移動可能であるので、このような撓み変形にもかかわらず、第二ケース３２は第一ケース３１と軸心が一致した状態を保つことができる。
この結果、第一ケース３１と第二ケース３２との間で支持されるステータ２１の位置も変化せず、ステータ２１とロータ２２との間の隙間ｇが確保され、ロータ２２のスムーズな回転が維持されるのである。
【００３８】
あるいは、ラム装置１４によって持ち上げる荷物の左右バランスが偏っている場合等は、第一ケース３１、ボルト５２、第三ケース３３の三者の全体が、捩れるように変形することがある。しかしながら、第二ケース３２は第三ケース３３に対し相対回転可能であるので、このような捩れ変形によっても、ステータ２１の位置は保持される。
従って、これによっても、ステータ２１とロータ２２との間の隙間ｇが確保され、ロータ２２のスムーズな回転が確保されている。
【００３９】
更に、第一ケース３１は電動モータ２０の出力軸２３を軸受４３Ｌを介して支持し、第二ケース３２も、当該出力軸２３を軸受４３Ｒを介して支持している。この結果、第一ケース３１と第二ケース３２とが出力軸２３を介して心合わせが行われる格好となるので、両ケース３１・３２の軸心が一致した状態を、より確実に維持できる。従って、前述のような大きな荷重が作用した場合でも、ステータ２１・ロータ２２間の隙間ｇを一層確実に確保できる。
【００４０】
これは見方を変えれば、本実施形態の構成は、第一ケース３１と第三ケース３３との間を強固な構造体で結合しないでも、ステータ２１とロータ２２との間の隙間ｇを確保できる構成である。
従って、第一ケース３１と第三ケース３３との間を結合する結合体（第二結合体）を簡単な部品とすることができる。本実施形態では当該第二結合体としてボルト５２を採用しており、筒状／箱状かつ厚肉のフレームで第一ケース３１・第三ケース３３間を結合するような構成に比し、製造コストの低減及び軽量化の効果は顕著である。
【００４１】
本実施形態では、第二ケース３２と第三ケース３３との間には、出力軸２３の軸線方向に垂直な方向に隙間ａを形成し、この隙間ａによって、第二ケース３２が第三ケース３３に対し相対移動することを可能にしている。
従って、簡単な構成で、ロータ２２・ステータ２１の間の隙間ｇを確保することができる。
【００４２】
また、この隙間ａは環状に形成されており、この環状の隙間に、オイル封止部材としてのＯリング２８が配置されている。
従って、前記軸受４３Ｒに併設されるオイルシール２９とあいまって、右アクスルブラケット３５内に満たされる油が、前記隙間ａを介して外部に漏れることを防止できる。また、隙間ａが環状であるから、環状の一般的・汎用的なオイル封止部材を使用できる。
本実施形態ではコストの安いＯリング２８を採用しており、これによって、製造コストの低減が達成できている。ただし、軸受４３Ｒに併設される前記オイルシール２９と全く同じ構造のものを、前述の隙間ａに設置しても構わない。
【００４３】
なお、第一ケース３１と第二ケース３２には、ステータ２１を支持する部分に段部（３１ｓ，３２ｓ）が形成されており、この段部にステータ２１を嵌合するようにしている。即ち、ステータ２１は、第一ケース３１に対しても第二ケース３２に対しても、いわゆるインロウ結合をなして固定される。これにより、第一ケース３１，第二ケース３２，ステータ２１同士が精度良く心合わせされ、これによっても前述のロータ２２のスムーズな回転が確保される。
【００４４】
以上に本発明の実施形態を説明したが、本発明の技術的範囲は上記の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で様々な変容が可能である。
【００４５】
例えば、本発明の動力部はフォークリフト用に限らず、他の産業車両一般（建設機械や農業機械等）に、広く適用することが可能である。また、ラム装置１４を有するフォークリフトのみならず、通常のフォークリフトにも適用できることは勿論である。
更には、車両の駆動輪を駆動するための動力部に限らず、他の部分を駆動するための動力部としても、広く適用することが可能である。
【００４６】
第一ケース３１と第二ケース３２とを結合する第一結合体、及び、第一ケース３１と第三ケース３３とを結合する第二結合体は、上記実施形態ではボルト５１・５２を用いているが、これに限定されるものでもない。例えば、前記第二結合体として、電動モータ２０全体を覆うような筒状あるいは箱状のケース（例えば、前述の特許文献１にいう軸箱）を採用することも可能である。このような筒状／箱状のケースを採用した場合でも、前述のロータ２２・ステータ２１間の隙間ｇを維持するために当該ケースを厚肉として変形しにくくする必要は小さくなるから、薄肉のケースを採用でき、材料コストの低減や軽量化・コンパクト化を容易に図ることができる。
【００４７】
第一ケース３１と第三ケース３３との間を締結する結合体は、本実施形態では段付き状のボルト５２としているが、一様な太さのボルトに筒状のカラーを外嵌して、当該カラーを挟んで第一ケース３１と第三ケース３３とを固定する構成としても構わない。
【００４８】
前記隙間ａは円環状の隙間としているが、例えば四角形の環状とすることも構わない。要は、電動モータ２０の出力軸２３の軸線方向に垂直な方向の隙間が形成されていれば良い。
また、前記出力軸２３の軸線方向に垂直な方向の平面内で任意の方向に相対移動可能とする構成に限られない。即ち、前記フレーム部の構成や動力部３の配置箇所、フレーム部の何処に荷重が加わるか、等によって、撓み変形の方向が一定の方向に定まってくることがあり、この場合は、当該方向に対応した方向の隙間を、第二ケース３２と第三ケース３３の間に形成すれば良い。
【００４９】
この隙間ａの量は、第二ケース３２が第三ケース３３に対して相対的に移動できる限界量に相当するが、動力部３のフレーム部の変形自体が小さいものであるから、あまり大きく確保する必要はない。また、前記Ｏリング２８における油密性を良好に確保する観点からも、隙間ａの量は数ミリメートル程度とすることが望ましい。
【００５０】
あるいは、前記隙間ａをなくして、前記円孔３６ａが前記筒状部３７に対して回転自在に嵌合される構成としても良い。この場合は、第二ケース３２の第三ケース３３に対する図３の太線方向の相対移動はできなくなるものの、相対回転は依然として可能であるから、前述のフレーム部の捩れ方向の変形の影響を受けずにロータ２２とステータ２１との隙間を確保するという効果は妨げられない。
【００５１】
【発明の効果】
本発明は、以上のように構成したので、以下に示すような効果を奏する。
【００５２】
即ち、請求項１に示すように、モータと、前記モータのステータの軸方向一端側を支持する、第一支持体と、前記モータのステータの軸方向他端側を支持する、第二支持体と、前記モータからみて前記第二支持体側に配置される、第三支持体と、第一支持体と第二支持体とを結合する第一結合体と、第一支持体と第三支持体とを結合する第二結合体と、を少なくとも備え、前記第二支持体は、前記第三支持体に対し、前記モータの出力軸の軸線方向に垂直な方向に相対的に移動可能であるので、
第一支持体と第三支持体に強い荷重が作用し、第一支持体・第三支持体・第二結合体の三者全体が撓むように変形したとしても、第二支持体は当該変形の影響を受けずに済む。従って、第一支持体と第二支持体との間で支持されるステータと、ロータとの間に形成される隙間が確実に確保され、ロータのスムーズな回転が維持される。
この結果、第二結合体を簡素化できるので、構造の低コスト化・軽量化・コンパクト化を容易に図ることができる。
【００５３】
請求項２に示すように、モータと、前記モータのステータの軸方向一端側を支持する、第一支持体と、前記モータのステータの軸方向他端側を支持する、第二支持体と、前記モータからみて前記第二支持体側に配置される、第三支持体と、第一支持体と第二支持体とを結合する第一結合体と、第一支持体と第三支持体とを結合する第二結合体と、を少なくとも備え、前記第二支持体は、前記第三支持体に対し、相対回転可能であるので、
第一支持体と第三支持体に強い荷重が作用し、第一支持体・第三支持体・第二結合体の三者全体が捩れるように変形したとしても、第二支持体は当該変形の影響を受けずに済む。従って、第一支持体と第二支持体との間で支持されるステータと、ロータとの間に形成される隙間が確実に確保され、ロータのスムーズな回転が維持される。
この結果、第二結合体を簡素化できるので、構造の低コスト化・軽量化・コンパクト化を容易に図ることができる。
【００５４】
請求項３に示すように、前記第一支持体および前記第二支持体は、いずれも、前記モータの出力軸を軸受を介して回転自在に支持しているので、
第一支持体と第二支持体とが、モータの出力軸を介して心合わせされる形となる。従って、上述のような強い荷重が加わった場合でも、第一支持体と第二支持体との間で支持されるステータと、ロータとの間に形成される隙間がより一層確実に確保され、ロータのスムーズな回転が維持される。
【００５５】
請求項４に示すように、前記第二結合体がボルトであるので、
構造の大幅な低コスト化・低重量化を図ることができる。
【００５６】
請求項５に示すように、前記第二支持体と前記第三支持体との間には、前記モータの出力軸の軸線方向に垂直な方向に隙間が形成されているので、
簡単な構成で、前記第二支持体が前記第三支持体に対し、相対移動可能又は回転可能とできる。
【００５７】
請求項６に示すように、前記隙間は環状に形成されており、この環状の隙間にオイル封止部材が設置されるので、
第三支持体の内部空間に機械的構造を配置し、その潤滑や冷却等のために当該内部空間に油を満たした場合でも、その油が前記隙間を介して外部に漏れたり、モータのロータ等に付着したりすることを防止できる。
また、環状の隙間であるので、一般的な環状のオイル封止部材を使用できる。
【００５８】
請求項７に示すように、前記モータのステータは、前記第一支持体に対しても前記第二支持体に対しても、インロウ結合されているので、
ステータと第一支持体と第二支持体の三者を容易に心合わせでき、ロータとステータとの間の隙間をより一層確実に確保できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る動力部を備えたフォークリフトの全体側面図。
【図２】図１のｐ−ｐ断面矢視図。
【図３】図２の鎖線で囲まれた部分の拡大図。
【符号の説明】
１フォークリフト（産業車両）
３動力部
２０電動モータ（モータ）
２１ステータ
２３出力軸
３１第一ケース（第一支持体）
３２第二ケース（第二支持体）
３３第三ケース（第三支持体）
５１ボルト（第一締結体）
５２ボルト（第二締結体）
ａ隙間
２８Ｏリング（オイル封止部材）
４３Ｌ・４３Ｒ軸受[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a configuration of a power unit including a motor provided in an industrial vehicle.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, in an industrial vehicle (for example, a forklift), a technique for driving other members (such as an axle) by a motor is known.
For example, there is one disclosed in Patent Document 1. This configuration is applied to a forklift, and an electric motor (4) is disposed inside the axle box (1), and a housing (2/3) is provided at an outer end of the axle box (1). ) Is connected. The rotor (rotor; 5) of the electric motor (4) is non-rotatably coupled to the drive shaft (output shaft; 6). The drive shaft (6) is rotatably supported by the rolling bearings (7, 8) in the shaft box (1).
[0003]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 11-91382 (paragraph number 0026, FIG. 1)
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above configuration, if a strong load acts on the housing (2, 3), the three members including the axle box (1) and the two housings (2, 3) are deformed to be bent or twisted. If present, the gap between the rotor (5) of the electric motor (4) and the stator (stator) disappears, and smooth rotation of the rotor (5) cannot be obtained.
[0005]
In order to avoid this, as shown in FIG. 1 of Patent Document 1, the axle box (1) must be formed in a strong structure so as not to be deformed even when a strong load is applied. Specifically, the axle box (1) is configured in the shape of a box as the word indicates to accommodate the stator, and the wall thickness is increased.
However, this increases the material cost and weight of the axle box (1). In addition, since the shaft box (1) covers the outer periphery of the stator in this configuration, the shaft box (1) is slightly larger than the outer diameter of the stator, and it is difficult to make the power unit compact. It is.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
The problem to be solved by the present invention is as described above. Next, means for solving the problem will be described.
[0007]
That is, in claim 1, a motor, a first support that supports one end of the motor in the axial direction of the stator, a second support that supports the other end of the motor in the axial direction of the stator, A third support, a first combined body that connects the first support and the second support, and a first support and a third support, which are disposed on the second support side as viewed from the motor. A second combined body to be coupled, wherein the second support body is movable relative to the third support body in a direction perpendicular to the axial direction of the output shaft of the motor. .
[0008]
3. The motor according to claim 2, a first support that supports one end of the motor in the axial direction of the stator, a second support that supports the other end of the motor in the axial direction of the stator, and the motor. The third support, the first support that connects the first support and the second support, and the first support and the third support, which are disposed on the second support side as viewed from the side. A second combined body, and the second support body is rotatable relative to the third support body.
[0009]
According to a third aspect of the present invention, each of the first support and the second support supports the output shaft of the motor via a bearing so as to be rotatable.
[0010]
According to a fourth aspect of the present invention, the second combined body is a bolt.
[0011]
According to a fifth aspect of the present invention, a gap is formed between the second support body and the third support body in a direction perpendicular to the axial direction of the output shaft of the motor.
[0012]
According to a sixth aspect of the present invention, the gap is formed in an annular shape, and an oil sealing member is installed in the annular gap.
[0013]
According to a seventh aspect of the present invention, the stator of the motor is in-row coupled to both the first support and the second support.
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, an embodiment of the present invention will be described.
FIG. 1 is an overall side view of a forklift provided with a power unit according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a sectional view taken along the line pp in FIG. FIG. 3 is an enlarged view of a portion surrounded by a chain line in FIG.
[0015]
A forklift 1 shown in FIG. 1 is a battery-type forklift, and has a configuration in which a power unit 3 is horizontally supported on a front lower portion of a vehicle body frame 2 and front wheels 4 as drive wheels are attached to left and right ends of the power unit 3. . The power unit 3 includes a frame unit, an electric motor for driving the front wheel 4, a transmission shaft for transmitting power from the motor to the front wheel 4, and a difference for distributing torque to the left and right front wheels 4. Moving mechanism and the like. The detailed configuration of the power unit 3 will be described later.
A cabin 5 is disposed on the body frame 2, and an operator's driving seat 6 is provided inside the cabin 5.
[0016]
A lower end portion of the outer mast 7 arranged in the vertical direction is supported on the housing of the power unit 3 so as to be rotatable around the axis of the front wheel 4. An inner mast 8 is attached in parallel to the outer mast 7 so that the inner mast 8 can be displaced with respect to the outer mast 7 in a direction along the longitudinal direction thereof.
[0017]
A lift bracket 9 is attached to the inner mast 8, and the lift bracket 9 is configured to move up and down while being guided along the longitudinal direction of the inner mast 8. The lift bracket 9 is attached via a lifting mechanism (not shown) including a lift cylinder, a lift chain, a chain wheel, and the like, and the lift bracket 9 can be moved up and down by driving the lift cylinder to extend and contract. . Pressure oil is supplied to and discharged from the lift cylinder by an operator operating an appropriate operating means (generally a lever, but not limited to this) (not shown) provided near the driver seat 6. It can be extended and retracted.
[0018]
The outer mast 7 is rotatably supported around the axis of the front wheel 4, and a tilt cylinder (not shown) is interposed between the outer mast 7 and the vehicle body frame 2. With this configuration, the operator can operate the operating means such as a lever to drive the tilt cylinder to extend and retract, and the outer mast 7 can be tilted forward or backward.
[0019]
A mounting bar 10 is supported on the front part of the lift bracket 9 while being directed in the horizontal direction. A frame-like backrest 11 is fixed to the mounting bar 10 and the lift bracket 9.
A ram device 14 as an attachment device is attached to the backrest 11. The ram device 14 includes a ram 17 projecting forward, and the ram 17 can be inserted into a shaft hole of a cylindrical baggage and lifted and transferred by the lifting mechanism described above.
[0020]
Next, a detailed configuration of the power unit 3 will be described with reference to FIG. 2 which is a pp cross-sectional view of FIG.
[0021]
The electric motor 20 as a drive source of the front wheel 4 includes a stator 21 made of a coil and a laminated plate, a rotor 22 that rotates by receiving magnetic force, and an output shaft 23 to which the rotor 22 is attached so as not to be relatively rotatable. ing. The electric motor 20 is arranged so that the output shaft 23 faces the horizontal direction of the body.
[0022]
The output shaft 23 is a cylindrical shaft, and a hollow differential case 23a is integrally formed at one end thereof. Further, two drive shafts (transmission shafts) 30L and 30R are arranged so as to have the same axis as the output shaft 23.
[0023]
The left drive shaft 30L has an inner end projecting into the differential case 23a, while an outer end is pivotally supported by the left axle bracket 34 via a bearing 40L. A gear is engraved at the outer end of the left drive shaft 30L and meshes with the reduction gear 41L.
The right drive shaft 30R is inserted into the cylindrical output shaft 23 and disposed. The inner end side of the right drive shaft 30R protrudes into the space in the differential case 23a, while the outer end side is rotatably supported by the right axle bracket 35 via a bearing 40R. A gear is formed on the outer end of the right drive shaft 30R and meshes with the reduction gear 41R.
[0024]
A known differential mechanism 50 using a bevel gear is formed inside the differential case 23a. Therefore, the driving force of the output shaft 23 is distributed and transmitted to the left and right drive shafts 30L and 30R via the differential mechanism 50. The left and right drive shafts 30L and 30R are connected to the left and right front wheels 4 (not shown in FIG. 2) via reduction gears 41L and 41R.
[0025]
Inside the left axle bracket 34 and the right axle bracket 35, hydraulic multi-plate brake devices 42L and 42R are disposed, respectively, so that friction braking force can be applied to the left and right drive shafts 30L and 30R, respectively. It is configured as follows.
[0026]
In addition, oil is filled in the left axle bracket 34 and the right axle bracket 35. In this way, the brake devices 42L and 42R are wetted to prevent seizure and lubricate the bearings 40L and 40R, the differential mechanism 50, the meshing portions of the reduction gears 41L and 41R and the drive shafts 30L and 30R, and the like. Like to do.
[0027]
A support structure of the electric motor 20 will be described.
A first case 31 as a first support is disposed on one end side (left side of the machine body) in the axial direction of the electric motor 20. The first case 31 has a left end integrally coupled to the left axle bracket 34 with a bolt or the like, and a right end supports the left end of the stator 21 of the electric motor 20.
A bearing 43L is disposed on the inner peripheral surface of the first case 31, and the differential case 23a portion of the output shaft 23 is rotatably supported via the bearing 43L.
[0028]
Furthermore, a second case 32 as a second support is disposed on the other axial end side (right side of the machine body) of the electric motor 20. The left end side of the second case 32 supports the right end portion of the stator 21 of the electric motor 20.
A bearing 43R is disposed on the inner peripheral surface of the second case 32, and the right end portion of the output shaft 23 is rotatably supported via the bearing 43R.
[0029]
The second case 32 is coupled to the first case 31 in the axial direction by a bolt 51 that is a first combined body. Although only one bolt 51 is shown in FIG. 2, a plurality of bolts 51 are actually arranged around the stator 21 at equal intervals. As a result, the stator 21 of the electric motor 20 is supported and fixed between the first case 31 and the second case 32.
[0030]
Further, a space sandwiched between the first case 31 and the second case 32 is a housing space for the rotor 22. The rotor 22 is disposed inside the stator 21 while forming a predetermined gap g. The gap g is a gap required for the rotor 22 to rotate smoothly with respect to the stator 21. The gap amount is, for example, about 0.3 mm.
[0031]
In addition, a third case 33 as a third support is disposed on the other axial end side of the electric motor 20 (on the right side of the machine body, that is, on the second case 32 side). The third case 33 includes the right axle bracket 35 described above and a disc-shaped cover body 36 disposed between the right axle bracket 35 and the second case 32. The third case 33 is coupled to the first case 31 in the axial direction by a bolt 52 that is a second combined body. Specifically, the right axle bracket 35 and the cover body 36 are fixed to the first case 31 while being fastened together by the bolts 52. Although only one bolt 52 is shown in FIG. 2, a plurality of bolts 52 are actually arranged around the stator 21 at equal intervals.
The bolt 52 is a stepped bolt having a large diameter portion in the middle, and an interval corresponding to the length of the large diameter portion of the bolt 52 is provided between the third case 33 and the first case 31. It has been. In the space between the third case 33 and the first case 31, the electric motor 20 and the second case 32 are arranged.
[0032]
The frame portion of the power unit 3 is formed by the first case 31, the second case 32, the third case 33 (including the right axle bracket 35 and the cover body 36), the two bolts 51 and 52, and the left axle bracket 34. Has been. The frame portion supports the electric motor 20 described above, and the output shaft 23 and the drive shafts 30L and 30R are rotatably supported by the bearings.
[0033]
The left axle bracket 34 and the right axle bracket 35 are integrally formed with bracket portions 34b and 35b, respectively. The above-described outer mast 7 is attached to the bracket portions 34b and 35b.
[0034]
As shown in FIG. 2 and FIG. 3 which is an enlarged view of a portion surrounded by a chain line in FIG. 2, the cover body 36 of the third case 33 has a circular hole 36a formed in a through-hole shape at the center thereof. The right drive shaft 30R is inserted through the circular hole 36a.
As shown in FIG. 3, a boss portion 32a is formed at the center of the second case 32, and a bearing 43R for supporting the output shaft 23 of the electric motor 20 is disposed on the boss portion 32a. From this boss part 32a, the cylindrical part 37 is extended to the axial direction one side, and is inserted in the said circular hole 36a. At this time, an annular gap a is formed between the outer peripheral surface of the cylindrical portion 37 and the inner peripheral surface of the circular hole 36a.
[0035]
Due to this gap a, the second case 32 can move relative to the third case 33 in a direction perpendicular to the axial direction of the output shaft 23 (in the direction of the thick arrow in FIG. 3), and The output shaft 23 can rotate relative to the axis. There is no member for directly fixing the second case 32 and the third case 33.
With this configuration, even if a large force that deforms the frame portion of the power unit 3 acts on the frame portion, the gap g between the stator 21 and the rotor 22 is secured, and the rotor 22 can be smoothly rotated. Can be maintained.
[0036]
This action will be specifically described.
Since the outer mast 7 is attached to the left and right axle brackets 34 and 35 as described above, for example, when the load is lifted by the ram device 14, the weight of the backrest 11, the masts 7 and 8 and the like are added to the weight of the load. Is applied to the left and right axle brackets 34 and 35 via the bracket portions 34b and 35b. Therefore, when the weight of the load lifted by the ram device 14 is large, the load applied to the frame portion of the power unit 3 also increases.
[0037]
Since the left axle bracket 34 and the first case 31 are integrally coupled with a bolt or the like, when the load is large as described above, the entire three cases of the first case 31, the bolt 52, and the third case 33 are obtained. It will be deformed to bend. However, since the second case 32 is movable relative to the third case 33, the second case 32 maintains a state in which the axial center coincides with the first case 31 in spite of such bending deformation. be able to.
As a result, the position of the stator 21 supported between the first case 31 and the second case 32 does not change, a gap g between the stator 21 and the rotor 22 is secured, and smooth rotation of the rotor 22 is achieved. It is maintained.
[0038]
Or when the right-and-left balance of the load lifted by the ram device 14 is biased, the whole of the first case 31, the bolt 52, and the third case 33 may be deformed to be twisted. However, since the second case 32 can rotate relative to the third case 33, the position of the stator 21 is maintained even by such torsional deformation.
Accordingly, this also secures a gap g between the stator 21 and the rotor 22, and ensures smooth rotation of the rotor 22.
[0039]
Further, the first case 31 supports the output shaft 23 of the electric motor 20 via a bearing 43L, and the second case 32 also supports the output shaft 23 via a bearing 43R. As a result, since the first case 31 and the second case 32 are aligned with each other via the output shaft 23, it is possible to more reliably maintain the state where the axes of the cases 31 and 32 coincide with each other. Therefore, even when a large load as described above is applied, the gap g between the stator 21 and the rotor 22 can be more reliably ensured.
[0040]
In other words, the configuration of the present embodiment can secure a gap g between the stator 21 and the rotor 22 without connecting the first case 31 and the third case 33 with a strong structure. It is a configuration.
Therefore, the coupling body (second coupling body) that couples the first case 31 and the third case 33 can be a simple component. In the present embodiment, the bolt 52 is adopted as the second combined body, which is manufactured in comparison with a configuration in which the first case 31 and the third case 33 are connected with a cylindrical / box-like and thick frame. The effects of cost reduction and weight reduction are remarkable.
[0041]
In the present embodiment, a gap a is formed between the second case 32 and the third case 33 in a direction perpendicular to the axial direction of the output shaft 23, and the second case 32 is formed by the gap a. It is possible to move relative to 33.
Therefore, the gap g between the rotor 22 and the stator 21 can be secured with a simple configuration.
[0042]
The gap a is formed in an annular shape, and an O-ring 28 as an oil sealing member is disposed in the annular gap.
Accordingly, it is possible to prevent the oil filled in the right axle bracket 35 from leaking outside through the gap a in combination with the oil seal 29 provided alongside the bearing 43R. Further, since the gap a is annular, a general and general oil sealing member having an annular shape can be used.
In the present embodiment, the O-ring 28 having a low cost is adopted, and thereby the manufacturing cost can be reduced. However, the same structure as the oil seal 29 provided alongside the bearing 43R may be installed in the gap a.
[0043]
In the first case 31 and the second case 32, step portions (31s, 32s) are formed at portions that support the stator 21, and the stator 21 is fitted into these step portions. That is, the stator 21 is fixed to the first case 31 and the second case 32 by so-called in-row coupling. Thereby, the first case 31, the second case 32, and the stator 21 are aligned with each other with high accuracy, and the smooth rotation of the rotor 22 described above is also ensured.
[0044]
Although the embodiments of the present invention have been described above, the technical scope of the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
[0045]
For example, the power unit of the present invention is not limited to forklifts but can be widely applied to other industrial vehicles in general (such as construction machinery and agricultural machinery). Of course, the present invention can be applied not only to a forklift having the ram device 14 but also to a normal forklift.
Furthermore, the present invention is not limited to the power unit for driving the drive wheels of the vehicle, but can be widely applied as a power unit for driving other parts.
[0046]
The first combined body for connecting the first case 31 and the second case 32 and the second combined body for connecting the first case 31 and the third case 33 use bolts 51 and 52 in the above embodiment. However, it is not limited to this. For example, as the second combined body, a cylindrical or box-like case (for example, a shaft box described in Patent Document 1 described above) that covers the entire electric motor 20 can be adopted. Even when such a cylindrical / box-like case is adopted, it is not necessary to make the case thick and difficult to deform in order to maintain the gap g between the rotor 22 and the stator 21 described above. A case can be used, and material costs can be reduced and weight and size can be reduced easily.
[0047]
The coupling body that fastens between the first case 31 and the third case 33 is a stepped bolt 52 in this embodiment. However, a cylindrical collar is externally fitted to a bolt having a uniform thickness. The first case 31 and the third case 33 may be fixed with the collar interposed therebetween.
[0048]
The gap a is an annular gap, but may be a square ring, for example. In short, it is only necessary to form a gap in a direction perpendicular to the axial direction of the output shaft 23 of the electric motor 20.
Further, the present invention is not limited to a configuration that allows relative movement in an arbitrary direction within a plane perpendicular to the axial direction of the output shaft 23. That is, depending on the configuration of the frame portion, the location where the power unit 3 is disposed, where the load is applied to the frame portion, and the like, the direction of the bending deformation may be determined in a certain direction. A gap in a direction corresponding to the above may be formed between the second case 32 and the third case 33.
[0049]
The amount of the gap a corresponds to a limit amount by which the second case 32 can move relative to the third case 33, but since the deformation of the frame portion of the power unit 3 is small, it is ensured to be too large. do not have to. Further, from the viewpoint of ensuring good oil tightness in the O-ring 28, the amount of the gap a is preferably about several millimeters.
[0050]
Alternatively, the gap a may be eliminated, and the circular hole 36a may be rotatably fitted to the cylindrical portion 37. In this case, although the relative movement in the thick line direction of FIG. 3 with respect to the third case 33 of the second case 32 cannot be performed, the relative rotation is still possible, so that it is not affected by the deformation in the twisted direction of the frame portion described above. In addition, the effect of ensuring a gap between the rotor 22 and the stator 21 is not hindered.
[0051]
【The invention's effect】
Since the present invention is configured as described above, the following effects can be obtained.
[0052]
That is, as shown in claim 1, a motor, a first support that supports one axial end of the stator of the motor, and a second support that supports the other axial end of the stator of the motor A third support that is disposed on the second support side as viewed from the motor, a first combined body that couples the first support and the second support, and a first support and a third support. And the second support is movable relative to the third support in a direction perpendicular to the axial direction of the output shaft of the motor. ,
Even if a strong load acts on the first support body and the third support body and the first support body, the third support body, and the second combined body are deformed so as to bend, the second support body is not deformed. It is not affected. Therefore, a gap formed between the stator supported between the first support and the second support and the rotor is reliably ensured, and smooth rotation of the rotor is maintained.
As a result, since the second combined body can be simplified, the structure can be easily reduced in cost, weight and compactness.
[0053]
As shown in claim 2, a motor, a first support that supports one axial end of the stator of the motor, a second support that supports the other axial end of the stator of the motor, A third support, a first combined body that connects the first support and the second support, and a first support and a third support, which are disposed on the second support side as viewed from the motor. A second combined body to be coupled, and the second support is rotatable relative to the third support,
Even if a strong load acts on the first support body and the third support body and the first support body, the third support body, and the second combined body are deformed so as to twist, the second support body It is not affected by deformation. Therefore, a gap formed between the stator supported between the first support and the second support and the rotor is reliably ensured, and smooth rotation of the rotor is maintained.
As a result, since the second combined body can be simplified, the structure can be easily reduced in cost, weight and compactness.
[0054]
As shown in claim 3, since both the first support body and the second support body rotatably support the output shaft of the motor via a bearing,
The first support and the second support are aligned with each other via the output shaft of the motor. Therefore, even when a strong load as described above is applied, the gap formed between the stator supported between the first support and the second support and the rotor is more reliably ensured, Smooth rotation of the rotor is maintained.
[0055]
As shown in claim 4, since the second combined body is a bolt,
The structure can be greatly reduced in cost and weight.
[0056]
As shown in claim 5, since a gap is formed between the second support and the third support in a direction perpendicular to the axial direction of the output shaft of the motor,
With a simple configuration, the second support can be relatively movable or rotatable with respect to the third support.
[0057]
As shown in claim 6, the gap is formed in an annular shape, and an oil sealing member is installed in the annular gap.
Even when a mechanical structure is arranged in the internal space of the third support and the internal space is filled with oil for lubrication or cooling, the oil leaks to the outside through the gap or the rotor of the motor. Can be prevented from adhering.
Moreover, since it is an annular clearance, a general annular oil sealing member can be used.
[0058]
As shown in claim 7, since the stator of the motor is in-row coupled to both the first support and the second support,
The three of the stator, the first support body, and the second support body can be easily centered, and the gap between the rotor and the stator can be more reliably ensured.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an overall side view of a forklift provided with a power unit according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line pp in FIG.
FIG. 3 is an enlarged view of a portion surrounded by a chain line in FIG. 2;
[Explanation of symbols]
1 Forklift (industrial vehicle)
3 Power unit 20 Electric motor (motor)
21 Stator 23 Output shaft 31 First case (first support)
32 Second case (second support)
33 Third case (third support)
51 bolt (first fastening body)
52 bolts (second fastening body)
a Clearance 28 O-ring (oil sealing member)
43L / 43R Bearing

Claims

A motor,
A first support that supports one axial end of the stator of the motor;
A second support that supports the other axial end of the stator of the motor;
A third support disposed on the second support side as seen from the motor; and
A first bonded body for bonding the first support and the second support;
A second bonded body for bonding the first support and the third support;
Comprising at least
The second support is movable relative to the third support in a direction perpendicular to the axial direction of the output shaft of the motor,
Power unit for industrial vehicles.

A motor,
A first support that supports one axial end of the stator of the motor;
A second support that supports the other axial end of the stator of the motor;
A third support disposed on the second support side as seen from the motor; and
A first bonded body for bonding the first support and the second support;
A second bonded body for bonding the first support and the third support;
Comprising at least
The second support is rotatable relative to the third support,
Power unit for industrial vehicles.

A power unit for an industrial vehicle according to claim 1 or 2,
The first support body and the second support body both support the output shaft of the motor rotatably via a bearing,
Power unit for industrial vehicles.

A power unit for an industrial vehicle according to any one of claims 1 to 3,
The second combined body is a bolt,
Power unit for industrial vehicles.

The power section of the industrial vehicle according to any one of claims 1 to 4,
Between the second support and the third support, a gap is formed in a direction perpendicular to the axial direction of the output shaft of the motor,
Power unit for industrial vehicles.

A power unit for an industrial vehicle according to claim 5,
The gap is formed in an annular shape, and an oil sealing member is installed in the annular gap.
Power unit for industrial vehicles.

It is a motive power part of the industrial vehicle as described in any one of Claim 1- Claim 6, Comprising:
The stator of the motor is in-row coupled to both the first support and the second support.
Power unit for industrial vehicles.