JP5504461B2 - 車軸電動ユニット - Google Patents
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Description
なお、以下の説明は、芝刈機100の前進方向を前方とし、これを基準として、前後左右上下の位置および方向を示すものとする。
また、図4は、芝刈機100が、図1、図2に示すモアのモアユニットMUとは別の刈芝送出方式のモアユニットを備え、図3と異なる車軸電動ユニットAの支持構造を有していることを前提としているが、図1〜図3に示す芝刈機100における左右車軸電動ユニットAL・ARの正面図として活用する。
なお、芝刈機100がフロントマウントモアタイプの場合は、通例の如く、後輪はキャスタまたはアッカーマン=ジャント式の強制操舵輪に構成され、前輪を駆動するべく、左右一対の車軸電動ユニットAが該車体フレーム10前部の下方に備えられる。
以下の説明は、芝刈機100は操舵具として、丸形ハンドル16を備えているものとの前提に基づくが、該丸形ハンドル16に代えて、図1で仮想線にて示すように、走行速度の変速と操舵を兼用する左右一対の操縦レバー160を設けてもよい。該一対の操縦レバー160は、オペレータによるその回動操作量および方向を電気信号に変換する機器を備える。あるいは、ジョイスティックや、コンピュータの入力機器としてのマウスであってもよい。
車体フレーム10は、その下方にて、3連のブレード20を内装するモアデッキ19を、図32に示す吊下リンク19aを介して上下移動自在に支持している。該モアデッキ19内にて、各ブレード20の駆動制御用の電動モータであるモータアセンブリ21が、各ブレード20が中心軸芯部に有する鉛直駆動軸20aに、各別に設けられている。これらブレード20の駆動の入り切りのため、芝刈機100に、図示せぬモア駆動入/切設定操作具(スイッチ、レバー等)が設けられている。
芝刈機100の適宜位置にて、コントローラ80が配設されており、該コントローラ80への操作信号の入力手段として、走行速度設定器81、旋回設定器82、モア駆動入/切設定器83が、コントローラ80の入力インタフェイスに電気接続されている。
図1、図2に示す実施例ではモータ軸3をケース1より左右内側に(すなわち、他方の車軸電動ユニットAに向かって)突出させ、この突出端部に冷却ファン25を固設しているが、後述の如く、モータ軸3の反対側の端部をケース1より突出させてここに冷却ファン25を固設させてもよいし、或いは、ケース1に内設してもよい。
左右ステー31bの上下長は互いに等しく、したがって、左右両タブ31cは互いに同じ高さに配置されている。また、好ましくは、左右両タブ31cの前後方向位置を互いに同じとし、また、これらの左右方向の配置において、該クロス・バー31aの左右各外端からのそれぞれの左右方向距離が等しいものとしている。すなわち、該サブフレーム31において、左右一対のステー31bおよび左右一対のタブ31cが左右対称に形成されている。
各ボス1c・1e・1fは、各ケース1のケース半部1A・1Bそれぞれより延設されるボス半部同士を合わせて構成されている。これについて、図9・図10に示すボス1eを代表例として説明する。ボス1eは、ケース半部1Aの後端より後方に延出されるボス半部1Aeと、ケース半部1Bの後端より後方に延出されるボス半部1Beとを合わせて構成される。図9に示すように、右車軸電動ユニットARでは、ボス半部1Aeの下面(第一分割ケース部の第一取付部)がボス1eの下端面になり、ボス半部1Beの上面(第二分割ケース部の第二取付部)が、マウント座面(ケース1の取付部)となる。図10に示すように、左車軸電動ユニットALでは、ボス半部1Beの下面(第二分割ケース部の第二取付部)がボス1eの下端面になり、ボス半部1Aeの上面(第一ケース半部の第一取付部)が、マウント座面(ケース1の取付部)となる。
ラビリンス箱24は、車体フレーム10内で、泥水などの異物が降り掛からない場所に装着されるが、各車軸電動ユニットAL・ARごとに設けてもよい。また、図4に示すように、ラビリンス箱24を左右両車軸電動ユニットAL・ARに共通して一個設けてもよい。図4に示す実施例においては、該ラビリンス箱24を車体の一部に固設し、これを二股の管継手24aに接続しており、該管継手24aの左右各接続端に、左右各車軸電動ユニットAL・ARより延設されるブリーザチューブ23を接続する。
アルギャップ構造でのアウターロータタイプを示したがインナーロータタイプでもよい。また、アキシャルギャップ構造のものであってもよい。
一方、ステータ板33bの軸受43を囲む壁部の、軸芯方向でロータ35と反対側の端部は、軸受43の外輪の側面の外側にて、軸受43の外輪の外周面よりもモータ軸3に向かって径方向に延出して、軸受43の外輪の、ロータ35とは軸芯方向反対側の側面に直接、あるいは、シムやワッシャ(ウェーブワッシャ等)、板ばね、皿ばね等の隙間補充部材を介して、当接可能な係止突起33dとなっており、該軸受43がそれ以上軸受42から離れる方向に移動するのを阻止するものとしている。
該軸部3cは、該軸部3bより小径となっていて、該軸部3bと軸部3cとの間に段差3dを形成している。モータ軸3において、該テーパー軸部3aの軸芯方向他端から軸受42の反対側に延伸する螺子部3eが形成されており、螺子部3eより軸受43に向かって延伸する一定の径の軸部3fが形成され、該軸部3fよりさらに延伸されて該軸受43に嵌挿される軸部3gが形成されている。該軸部3gは、該軸部3fより小径となっていて、該軸部3gと軸部3fとの間に段差3hを形成している。また、螺子部3e及び軸部3f・3gは、テーパー軸部3aの最小径の端部より、すなわち、ロータ35の中心ボス部35bのテーパー状ボス孔の最小径の端部より、小径となっていて、該テーパー状ボス孔を通過可能となっている。
この時点で、モータ軸3の段差3hの鉛直平坦面が軸受43のロータ35側の側面に当接し、モータ軸3の軸芯方向における軸受43の位置決めがなされる。モータ軸3の軸芯方向における隙間充填材43aの幅は、この時点での軸受43と係止突起33dとの間の隙間の、モータ軸3の軸芯方向の幅に対応して決定される。もし、ステータ板33bがモータ軸支持フレーム37に当接した時点で、軸受43と係止突起33dとの間の隙間の幅より隙間充填材43aが短ければ、ロータ35やモータ軸支持フレーム37から離れるようにステータ33を移動させてモータ軸3より外し、隙間充填材43aの幅を広げるように調節し(隙間充填材43aがシムであれば、シムの数を増やし)、再度、上述のようにステータ33を移動させて、ステータ板33bをモータ軸支持フレーム37に当接させる。
逆に、もし、ステータ板33bがモータ軸支持フレーム37に当接するまでに、軸受43が段差3hの鉛直平坦面に当接する場合は、隙間充填材43aの幅が大き過ぎることを意味するので、ステータ33をモータ軸3より外して、隙間充填材43aの幅を狭めるように調節し(隙間充填材43aがシムであれば、シムの数を減らし)、再度、ステータ33を移動させて、ステータ板33bをモータ軸支持フレーム37に当接させる。こうして、隙間充填材43aの幅が最適化された状態で、モータ軸支持フレーム37の前・後端部にステータ板33bが当接した時点で、図8に示すように、ボルト41にて、該モータ軸支持フレーム37の前・後端部をステータ板33bに締止し、モータアセンブリ2の組立を終了する。隙間充填材43aが係止突起33dと軸受43との間に挟持係止され、該隙間充填材43aの反対側では段差33hが軸受43に当接しているので、軸受43の、軸受42に向かう軸方向及び軸受42より離れる軸方向のいずれの移動も阻止され、この移動により発生するノイズが防止される。
ボルト孔37dは軸心方向全長においてボルト49の直径と略同径となっており、ボルト孔37eは、該ボルト孔37dと同一径のボルト孔の、ケース半部1A側の端部を径方向に拡張した形状となっており、該拡張端部を、位置決めスリーブ49aを嵌入するダボ孔としている。該モータ軸支持フレーム37のボルト孔位置それぞれに対応して、ケース半部1Aの、モータ室MCに臨むモータ収納部1mの内壁には、前後一対のボス1iを鉛直方向に突出形成しており、各ボス1iには、左右一対の螺子孔1ia・1ibが、該モータ軸支持フレーム37の各ボルト孔37d・37eに対応して、鉛直延伸状に形成されている。螺子孔1iaは、鉛直方向の全長にわたって同一径の通常の螺子孔であり、ボルト孔1ibは、開口端部を径方向に拡張して位置決め用スリーブ49aを嵌入するためのダボ孔を有する螺子孔である。
その後、各ボルト49をモータ軸支持フレーム37の各ボルト孔37d・37eに挿入し両ボス1iの各螺子孔1ia・1ibに螺入して、ステータ板33bを、該モータ軸支持フレーム37を介してケース半部1Aに締止する。モータ軸支持フレーム37の中心ボス部37aの外周面の下半部をケース半部1Aの保持孔1 xに嵌合することは図5の態様と同じである。こうすることで、モータ軸3の軸心が接合面J上に位置し、その状態でケース半部1Bが被せられる。
さらに、ドライバ室DCとケース1外部との間の壁を貫通するプラグ孔1qdをケース半部1A・1Bに半割されるように形成しており、ドライバ84からは、ケース1外部のバッテリ22やコントローラ80に接続される電線89およびアース線89が延伸されて、プラグ146に挿通され、該プラグ146が該プラグ孔1qdに嵌入される。プラグ146の形状や機能については、プラグ44と同様であり、ドライバ84のケース半部1Aのドライバ室DCへの組み入れに際し、プラグ146をプラグ孔1qdに嵌入する。
こうして、ブレーキ軸61、ブレーキロータ62、ブレーキシュー63、ブレーキパッド64よりなるブレーキ機構Brがギア室GC内に構成される。ブレーキ操作具を非制動状態にしている間は、カム面61aがブレーキシュー63の鉛直面と平行で、ブレーキロータ62に対してブレーキシュー63、ブレーキパッド64が互いに離れて配置される。ブレーキアーム60を制動位置に回動すると、カム面61aがブレーキシュー63をブレーキロータ62に向かって押し付け、モータ軸3を制動する。
図17に示す構造を有する車軸電動ユニットAにおいて、ケース半部1A・1Bを接合してなるケース1は、前述のモータ収納部1mおよびギア収納部1rと同様のモータ収納部1mとギア収納部1rとを形成しており、該ギア収納部1r後部より、左右方向でモータ収納部1mとは反対側に、前述の車軸収納部1sに該当する車軸収納部1saを左右一方に延出し、さらに、該ギア収納部1r後部より、モータ収納部1mの後端部に沿って、もう一つの車軸収納部1sbを左右延伸状に形成している。
ある。特に、車軸電動ユニットAの実施例で用いたものと同じ符号は、車軸電動ユニットAの実施例での該当するものと同じ機能を有する部材や部分をさしている。
1 ケース
1A、1B ケース半部
1c、1e、1f ボス
2 電動モータアセンブリ
3 モータ軸
4 車軸
G 減速ギア列
J 接合面
Claims (5)
- 車軸と、
該車軸を駆動するための電動モータと、
該電動モータの出力軸であって、該車軸と非同一軸芯上のモータ軸と、
該モータ軸と該車軸との間に介装される減速ギア列と、
該車軸、該電動モータ、該モータ軸、該減速ギア列を内装するケースとを備えた車軸電動ユニットであって、
該ケースにはフレームに取り付けられる取付部が設けられ、該取付部は、該ケースを上下反転しても車軸中心から一定の高さを有していることを特徴とする車軸電動ユニット。 - 前記ケースは、間に水平の接合面を介して第一・第二分割ケース部を接合したものとなっており、
前記車軸の軸芯は該水平接合面上に配置されており、
該第一分割ケース部は第一取付部を、該第二分割ケース部は第二取付部を有し、該第一・第二取付部のそれぞれが該フレームに取り付けられる該ケースの取付部となり得るものであり、該第一・第二取付部は、両者間の水平接合面に対し、上下で均等な距離を有していることを特徴とする請求項1記載の車軸電動ユニット。 - 前記モータ軸の軸芯を該水平接合面に配することを特徴とする請求項2記載の車軸電動ユニット。
- 車軸と、
該車軸を駆動するための電動モータと、
該電動モータの出力軸であって、該車軸と非同一軸芯上のモータ軸と、
該モータ軸と該車軸との間に介装される減速ギア列と、
該減速ギア列を介して該モータ軸から該車軸までに及ぶ動力列のいずれかの要素を制動するよう構成されたブレーキと、
該車軸、該電動モータ、該モータ軸、該減速ギア列、該ブレーキを内装するケースとを備えた車軸電動ユニットであって、
該ブレーキ操作用のブレーキアームを該ケース外に延出しており、該ブレーキアームの、ブレーキ操作具に操作連係する接続部は、該ケースを上下反転しても車軸中心から一定の高さを有していることを特徴とする車軸電動ユニット。 - 前記ケースは、間に水平接合面を介して第一・第二分割ケース部を接合したものとなっており、
前記ケースには、前記ブレーキアームを外側に延出させるための上下一対のアーム突出部を有しており、
該両アーム突出部同士は、該水平接合面からの鉛直方向距離が均等であり、
該ブレーキアームは、該両アーム突出部のうちから選択した一方より該ケース外に延出され、選択しなかったアーム突出部はシールされることを特徴とする請求項4記載の車軸電動ユニット。
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