JP5799879B2 - バッテリ式フォークリフト - Google Patents

Description

本発明は、モータの回転軸の回転を減速して車軸に伝達する減速機構を備え、車軸の回転によって駆動輪を駆動させるバッテリ式フォークリフトに関する。

この種のバッテリ式フォークリフトでは、減速機構を収容したケース内の潤滑油が、ケースの外部に漏洩することを防止することが重要である。潤滑油のケース外への漏洩を防止するようにした技術としては、例えば、特許文献１が挙げられる。

特許文献１に記載の減速装置では、ドライブピニオンを含むデファレンシャル機構を包囲するハウジングがデファレンシャルキャリアとリヤカバーとによって構成されている。デファレンシャルキャリアには、ドライブピニオンを回転可能に支持する回転支持部が設けられている。そして、ドライブピニオンに噛合されて回転されるベベルギヤの一部は、ハウジングに形成された油溜まりの潤滑油に浸漬されている。油溜まりの上側には、過剰供給抑制板が設けられている。この過剰供給抑制板によってベベルギヤの回転に伴って回転支持部へ供給される潤滑油の量を抑制し、回転支持部とハウジングの間に形成された隙間から潤滑油が漏洩することを防止している。しかしながら、特許文献１の減速装置は、潤滑油のケース外への漏洩を抑えるため、過剰供給抑制板を設けており、部品点数が増加している。

そこで、部品点数を増やすことなく、潤滑油のケース外への漏洩を防止する構成として、例えば、図５に示す機構がある。フォークリフトの駆動輪１０１を駆動させるドライブユニット１０２は、減速機構１０３を備えるとともに、減速機構１０３のケース１０４に支持されたモータ１０５を備える。モータ１０５の回転軸１０６には、駆動軸１０７が一体回転可能に連結されている。駆動軸１０７は、上下一対のベアリング１０８，１０９を介してケース１０４に回転可能に支持されるとともに、一対のベアリング１０８，１０９の間には、斜歯歯車１１０が設けられている。斜歯歯車１１０には、従動斜歯歯車１１１が噛合されるとともに従動斜歯歯車１１１には、図示しない駆動機構を介して駆動輪１０１が連結されている。そして、回転軸１０６の回転に伴い、斜歯歯車１１０と従動斜歯歯車１１１の噛合及び駆動機構を介して車軸が回転し、フォークリフトが前進又は後進する。また、ケース１０４内には、潤滑油が封入されている。ところで、このドライブユニット１０２においては、フォークリフトが後進するとき、斜歯歯車１１０のポンプ作用によって、潤滑油が鉛直方向上側に送り出される。ここで、図５においては、上側ベアリング１０８を、斜歯歯車１１０より上側へ離して、斜歯歯車１１０と上側ベアリング１０８の間に潤滑油の這い上がりを防止するためのスペースを確保している。このため、潤滑油が斜歯歯車１１０よりも上側へ送り出されても上側ベアリング１０８に届かず、上側ベアリング１０８とケース１０４の間に形成された隙間から上側ベアリング１０８よりも上側の空間に潤滑油が漏洩することが防止されている。その結果、潤滑油のケース１０４外への漏洩が防止されている。

実開平４−９３２０２号公報

ところで、図５に示すドライブユニット１０２では、上側ベアリング１０８を斜歯歯車１１０から上側へ離してスペースを確保している分、上側ベアリング１０８と下側ベアリング１０９との距離が長くなっている。このため、駆動軸１０７の支持剛性が低下するとともに減速機構１０３が大型化し、ドライブユニット１０２が大型化してしまう。

本発明は、このような従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、減速機構を大型化させることなく、減速機構のケースの外部に潤滑油が漏洩することを防止することができるバッテリ式フォークリフトを提供することにある。

上記課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、バッテリと、前記バッテリを動力源として駆動されるモータと、前記モータの回転軸の回転を減速して車軸に伝達する減速機構と、を備え、前記車軸の回転によって駆動輪を駆動させるバッテリ式フォークリフトであって、前記減速機構のケース内には、前記回転軸と一体回転する斜歯歯車が収容され、該斜歯歯車に一体の駆動軸が鉛直方向に延びるとともに、前記斜歯歯車の鉛直方向上下両側に配設された一対のベアリングを介して前記駆動軸が回転可能に前記ケースに支持され、前記ケースには、前記斜歯歯車よりも鉛直方向上側に配設された上側ベアリングに対し鉛直方向下側の下側空間と、鉛直方向上側の上側空間と、を連通する連通部が形成されていることを要旨とする。

これによれば、バッテリ式フォークリフトが走行し、斜歯歯車のポンプ作用によって潤滑油がケースと上側ベアリングの隙間を通過して上側空間に漏洩すると、漏洩した潤滑油は自重によって連通部を介して下側空間に戻される。このため、斜歯歯車のポンプ作用により、上側空間に潤滑油が送られても上側空間に潤滑油が増え続けることはなく、減速機構のケースから潤滑油が漏洩することが防止される。このため、上側ベアリングと斜歯歯車の間にスペースを確保しなくても、すなわち、減速機構を大型化しなくてもケース外へ潤滑油が漏洩することを防止することができる。また、ケースに連通部を形成して、ケース外への潤滑油の漏洩を防止しており、部品点数を増やすことなく潤滑油のケース外への漏洩を防止することができる。

また、前記連通部は、前記鉛直方向に直交する方向での断面形状が、曲面状をなしていてもよい。
これによれば、連通部の断面形状が角張っていると、その角部に応力が集中しやすくなるが曲面状とすることで一部に応力が集中することが抑制される。したがって、連通部を形成することによるケースの強度の低下が抑制される。

また、前記ケース内には、前記斜歯歯車と噛合する従動歯車が収容され、前記下側空間は、前記斜歯歯車を挟んで前記従動歯車の反対側の空間であってもよい。
これによれば、下側空間に戻された潤滑油は、斜歯歯車と従動歯車の噛合部と逆側に供給される。このため、上側空間から下側空間に戻された潤滑油が、斜歯歯車のポンプ作用によって、すぐに鉛直方向上側に送り出されることが抑制される。

本発明によれば、減速機構を大型化させることなく、減速機構のケースの外部に潤滑油が漏洩することを防止することができる。

実施形態におけるリーチ式フォークリフトを示す側面図。 実施形態におけるドライブユニットを示す概略断面図。 （ａ）は、上側ベアリング及び連通凹部を示す図２の３−３線断面図、（ｂ）は、上側凹部及び連通凹部を示す斜視図。 実施形態におけるリーチ式フォークリフトの作用を説明するための図。 従来技術を示す一部破断断面図。

以下、本発明のバッテリ式フォークリフトを、リーチ式フォークリフト（以下、単に「フォークリフト」と示す）に具体化した一実施形態について図１〜図４にしたがって説明する。以下の説明において「前」「後」「左」「右」「上」「下」は、フォークリフトの運転者がフォークリフトの前方（前進方向）を向いた状態を基準とした場合の「前」「後」「左」「右」「上」「下」を示すものとする。なお、フォークリフトの運転者がフォークリフトの前方を向いた状態を基準とした場合の「上」「下」は、鉛直方向における「上」「下」と一致する。

図１に示すように、フォークリフト１１の車体１２には、左右一対のリーチレグ１３が前方に向かって延設されている。各リーチレグ１３の前方にはそれぞれ前輪１４が設けられている。一方、車体１２の後方には、駆動輪としての後輪１６とキャスタホイール（図示せず）が配設されている。また、車体１２の前方には、各リーチレグ１３に沿ってリーチシリンダ（図示せず）の駆動により前後動作するマスト１７が立設されている。マスト１７の前面側には、左右一対のフォーク２０がリフトブラケット２１を介して設けられている。そして、フォーク２０は、マスト１７に沿って上下に昇降するようになっている。また、車体１２の後部には、立席タイプの運転室２４が設けられている。運転室２４内のステアリングテーブル２５には、後輪１６の操舵操作を行うステアリングハンドル２６が設けられている。フォークリフト１１には、バッテリＢが搭載されている。

図２に示すように、後輪１６は、ドライブユニット４０によって駆動するようになっている。ドライブユニット４０が備える減速機構４１のケース４２は、筒状をなすケース本体５１と、ケース本体５１の上部に取り付けられる上側ケースカバー５２と、ケース本体５１の下部に取り付けられる下側ケースカバー５３と、から形成されている。ケース４２の内部には、収容空間Ｓが形成されている。

上側ケースカバー５２には、突出部５４が筒状に突設されるとともに、突出部５４には、空洞５５が形成されている。空洞５５は、収容空間Ｓと連通している。
上側ケースカバー５２の上面には、ギヤホイール４３が固定されるとともに、このギヤホイール４３を介してドライブユニット４０がステアリングハンドル２６の操作に連動する。また、ギヤホイール４３の上面には、支持部４４を介してモータＭが支持されるとともに、このモータＭは、バッテリＢを動力源として駆動される。モータＭには、正逆方向に回転可能な回転軸６１が設けられている。

モータＭの回転軸６１には、回転軸６１と一体回転する駆動軸６２が連結されるとともに、駆動軸６２は、鉛直方向に延びるようにケース４２内に収容されている。駆動軸６２は、一対のベアリング６３，６４を介してケース４２に回転可能に支持されている。上側ケースカバー５２において、突出部５４の基端側の内周面には、一対のベアリング６３，６４のうち、上側に配設される上側ベアリング６３が収容される上側凹部６５が形成されている。また、ケース本体５１において、上側凹部６５と鉛直方向に対向する部分には、一対のベアリング６３，６４のうち、下側に配設される下側ベアリング６４が収容される下側凹部６６が形成されている。上側ベアリング６３は、内輪６３ａと外輪６３ｂの間に潤滑油が封入されるとともに、内輪６３ａと外輪６３ｂの隙間がシール部材６３ｃによってシールされている。

上側ベアリング６３と下側ベアリング６４の間であり、収容空間Ｓには、斜歯歯車としての第１斜歯歯車６７が配設されるとともに、この第１斜歯歯車６７は、駆動軸６２と一体化されている。したがって、駆動軸６２は、第１斜歯歯車６７の鉛直方向上下両側に配設された一対のベアリング６３，６４を介して回転可能にケース４２に支持されている。駆動軸６２は、回転軸６１と一体回転するため、第１斜歯歯車６７は、回転軸６１と一体回転する。収容空間Ｓには、第１斜歯歯車６７と噛合された従動歯車としての第２斜歯歯車６８が収容されている。第２斜歯歯車６８は、第１支持軸６９に一体回転可能に固定されている。第１支持軸６９は、上下一対のベアリング７０，７１を介してケース４２に回転可能に支持されている。第１支持軸６９において、第２斜歯歯車６８よりも下側には、第３斜歯歯車７２が一体回転可能に固定されている。そして、第１斜歯歯車６７の回転に伴い、第２斜歯歯車６８、第３斜歯歯車７２及び第１支持軸６９が一体となって回転するようになっている。

収容空間Ｓには、第３斜歯歯車７２と噛合された第４斜歯歯車７４が収容されている。第４斜歯歯車７４は、第２支持軸７５に一体回転可能に固定されている。第２支持軸７５は、上下一対のベアリング７６，７７を介してケース４２に回転可能に支持されている。第２支持軸７５の下端部には、駆動傘歯車７８が固定されている。そして、第３斜歯歯車７２の回転に伴い、第４斜歯歯車７４及び駆動傘歯車７８が一体となって回転するようになっている。

下側ケースカバー５３には、後輪１６の車軸８０が回転可能に支持されるとともに、車軸８０に一体の従動傘歯車７９は、駆動傘歯車７８と噛合されている。第１斜歯歯車６７、第２斜歯歯車６８、第３斜歯歯車７２及び第４斜歯歯車７４は、全て収容空間Ｓに収容されている。そして、収容空間Ｓのうち、空洞５５以外の空間を歯車収容空間５６とする。モータＭの回転軸６１が回転することで、第１斜歯歯車６７、第２斜歯歯車６８、第３斜歯歯車７２及び第４斜歯歯車７４によって回転軸６１の回転が減速されて車軸８０に伝達されるとともに、後輪１６が駆動されるようになっている。また、収容空間Ｓには、各歯車６７，６８，７２，７４，７８，７９の噛合部やベアリング６３，６４，７０，７１，７６，７７の潤滑のために潤滑油が封入されている。

次に、上側ベアリング６３が収容される上側凹部６５について詳しく説明する。
図３（ａ）及び（ｂ）に示すように、上側凹部６５の内周面には、連通部としての連通凹部５９が形成されている。連通凹部５９は、上側凹部６５の下側の縁部から、上側の縁部よりも若干上側まで鉛直方向へ連続して延びるように形成されている。連通凹部５９は、
鉛直方向に直交する断面形状が円弧状に形成されている。

図２に示すように、連通凹部５９は、上側ベアリング６３を挟んで、空洞５５と、歯車収容空間５６を連通するように形成されている。本実施形態では、空洞５５が、上側ベアリング６３に対し鉛直方向上側の上側空間となり、歯車収容空間５６が、上側ベアリングに対し鉛直方向下側の下側空間となる。

また、連通凹部５９は、歯車収容空間５６において第１斜歯歯車６７を挟んで第２斜歯歯車６８の反対側の空間と、空洞５５とを連通している。したがって、連通凹部５９を介して歯車収容空間５６に戻される潤滑油は、第１斜歯歯車６７を挟んで第２斜歯歯車６８と反対側に供給されるようになっている。このため、歯車収容空間５６において、第１斜歯歯車６７を挟んで第２斜歯歯車６８と反対側に形成された空間が下側空間であると捉えることもできる。

次に、本実施形態におけるフォークリフト１１の作用について説明する。
図４に示すように、フォークリフト１１が走行（後進）するとき、駆動軸６２が回転するとともに、第１支持軸６９が回転すると、第３斜歯歯車７２のポンプ作用により潤滑油が第３斜歯歯車７２より上側へ送り出される。すると、その送り出された潤滑油が第１斜歯歯車６７のポンプ作用によって更に上側へ送り出されて、歯車収容空間５６の上側に飛散する。そして、歯車収容空間５６の上側に飛散した潤滑油の一部は、矢印Ｙ１に示すように、ベアリング６３と上側凹部６５（ケース４２の壁面）の間に形成された僅かな隙間から、空洞５５に漏洩する。空洞５５に漏洩した潤滑油は、自重によって矢印Ｙ２に示すように連通凹部５９を介して歯車収容空間５６に戻される。

したがって、上記実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
（１）上側ケースカバー５２には、上側ベアリング６３を上下に挟む空洞５５と歯車収容空間５６とを連通する連通凹部５９が形成されている。したがって、第１斜歯歯車６７のポンプ作用により空洞５５に潤滑油が漏洩しても、漏洩した潤滑油は自重によって連通凹部５９を介して歯車収容空間５６に戻される。このため、第１斜歯歯車６７のポンプ作用により、空洞５５に潤滑油が送られても空洞５５に潤滑油が増え続けることはなく、ケース４２から潤滑油が漏れ出すことが防止される。このため、上側ベアリング６３と第１斜歯歯車６７の間にスペースを確保しなくても、すなわち、減速機構４１を大型化しなくてもケース４２外へ潤滑油が漏洩することを防止することができる。その結果として、上側ベアリング６３と下側ベアリング６４の距離が長くならず、駆動軸６２の支持剛性は、低下せず、また、ドライブユニット４０が大型化することもない。更に、ケース４２に連通凹部５９を形成して、ケース４２外への潤滑油の漏洩を防止しており、部品点数を増やすことなく潤滑油のケース４２外への漏洩を防止することができる。

（２）連通凹部５９は、鉛直方向に直交する断面形状が円弧状に形成されている。すなわち、連通凹部５９は、鉛直方向に直交する断面形状が、曲面状をなしている。連通凹部５９の断面形状が角張っていると、その角部に応力が集中しやすくなるが曲面状とすることで一部に応力が集中することが抑制される。したがって、連通凹部５９を形成することによるケース４２の強度の低下が抑制される。

（３）連通凹部５９を介して歯車収容空間５６に戻される潤滑油は、歯車収容空間５６において、第１斜歯歯車６７を挟んで第２斜歯歯車６８と反対側の空間に供給されるようになっている。このため、空洞５５から歯車収容空間５６に戻された潤滑油が、第１斜歯歯車６７のポンプ作用によって、すぐに歯車収容空間５６の上側に送り出されることが抑制される。したがって、歯車収容空間５６の上側に飛散する潤滑油の量が少なくなり、空洞５５に漏洩する潤滑油の量を少なくすることができる。

なお、実施形態は以下のように変更してもよい。
○ 連通部としてベアリングよりも上側の空間と、ベアリングよりも下側の空間を連通する連通孔をケース４２に形成してもよい。この場合、潤滑油が不足する箇所と、空洞５５を連通することで、潤滑油が不足しがちな箇所に潤滑油を供給することができる。例えば、図２に２点鎖線で示すように、空洞５５と、歯車収容空間５６においてベアリング７０の上側を連通する連通孔９１を形成してもよい。

○ 連通部は、上側ベアリング６３よりも上側の空間（空洞５５）と、上側ベアリング６３よりも下側の空間（歯車収容空間５６）とを連通していれば、どのような箇所に形成されていてもよい。

○ 凹部の形状を変更してもよい。例えば、平面視四角形状や、五角形状などの多角形状に形成されていてもよい。
○ 実施形態では、フォークリフト１１の後進時に潤滑油が上側ベアリング６３の上側空間（空洞５５）に漏洩したが、各斜歯歯車６７，６８，７２，７４の歯切り方向によっては、フォークリフト１１の前進時に潤滑油が上側ベアリング６３の上側空間（空洞５５）に漏洩することも有り得る。このような場合であっても、上側空間（空洞５５）に漏洩した潤滑油は自重によって連通凹部５９を介して歯車収容空間５６に戻される。したがって、後進時、前進時とも、実施形態の作用及び効果を期待することができる。

○ 本発明のバッテリ式フォークリフトを、ピッキングリフトに具体化してもよい。

Ｂ…バッテリ、Ｍ…モータ、１１…バッテリ式フォークリフトとしてのリーチ式フォークリフト、４１…減速機構、４２…ケース、５５…上側空間としての空洞、５６…下側空間としての歯車収容空間、５９…連通部としての連通凹部、６１…回転軸、６２…駆動軸、６３…上側ベアリング、６４…下側ベアリング、６７…斜歯歯車としての第１斜歯歯車、６８…従動歯車としての第２斜歯歯車、８０…車軸。

Claims (3)

1. バッテリと、
   前記バッテリを動力源として駆動されるモータと、
   前記モータの回転軸の回転を減速して車軸に伝達する減速機構と、を備え、前記車軸の回転によって駆動輪を駆動させるバッテリ式フォークリフトであって、
   前記減速機構のケース内には、前記回転軸と一体回転する斜歯歯車が収容され、該斜歯歯車に一体の駆動軸が鉛直方向に延びるとともに、前記斜歯歯車の鉛直方向上下両側に配設された一対のベアリングを介して前記駆動軸が回転可能に前記ケースに支持され、
   前記ケースには、前記斜歯歯車よりも鉛直方向上側に配設された上側ベアリングに対し鉛直方向下側の下側空間と、鉛直方向上側の上側空間と、を連通する連通部が形成されていることを特徴とするバッテリ式フォークリフト。
2. 前記連通部は、前記鉛直方向に直交する方向での断面形状が、曲面状をなすことを特徴とする請求項１に記載のバッテリ式フォークリフト。
3. 前記ケース内には、前記斜歯歯車と噛合する従動歯車が収容され、前記下側空間は、前記斜歯歯車を挟んで前記従動歯車の反対側の空間であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のバッテリ式フォークリフト。