JP6223206B2 - Wheel drive system for equipment installed in natural environment - Google Patents
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Description
本発明は、自然環境下に設置される設備を走行させる車輪を駆動するための車輪駆動装置に関する。 The present invention relates to a wheel drive device for driving a wheel for running equipment installed in a natural environment.
特許文献1に、貨物集積場の貨物管理運搬プラント(freight handling plant)および関連貨物集積場に係る発明が開示されている。 Patent Document 1 discloses an invention relating to a freight handling plant of a freight collection site and a related freight collection site.
この特許文献1では、臨海(港湾)、湖、および川岸のドック、あるいは鉄道貨物の駅並びに陸上、すなわち、自然環境下に設置される貨物集積場等において、貨物、例えば40トン以上のコンテナの積み込み・積み降ろし、移載および駐留を実施する装置、機械、あるいは構造体の調整された配列等を開示している。 In this Patent Document 1, cargoes, for example, containers of 40 tons or more are used in docks on the seaside (harbors), lakes, and riverbanks, railway freight stations and on land, that is, freight dumps installed in the natural environment. Disclosed are devices, machines, or adjusted arrangements of structures that perform loading and unloading, transfer and parking.
そして、これらの装置の具体例のひとつとして、臨海で使用する自走クレーン(いわゆる港湾クレーン)が開示されており、当該港湾クレーンを走行させる車輪を駆動するための車輪駆動装置が合わせて開示されている。 And as one of the specific examples of these devices, a self-propelled crane (so-called harbor crane) used on the coast is disclosed, and a wheel drive device for driving a wheel for running the harbor crane is also disclosed. ing.
この車輪駆動装置の車輪の回転軸(車軸)は、港湾クレーンの支柱の支持体に回転自在に支持されている。該車軸は、支持体の外側にまで延在され、この延在された車軸に、ブレーキ装置および直交減速機が組み合わされたモータ(ブレーキ装置付きのギヤモータ)が連結されている。 The wheel rotation shaft (axle) of the wheel drive device is rotatably supported by a support body of a port crane column. The axle extends to the outside of the support, and a motor (gear motor with a braking device) in which a braking device and an orthogonal reduction gear are combined is connected to the extending axle.
港湾クレーンは、該ギヤモータに付設されたブレーキ装置によって車輪を制動することによって停止状態を維持する構成とされている。 The harbor crane is configured to maintain a stopped state by braking a wheel with a brake device attached to the gear motor.
しかしながら、このような自然環境下に設置される設備においては、設備が強風や突風等を受けても意図せぬ走行を開始したりしないように、強力な制動力を必要とする。そのため、該制動力を確保するために、設備の走行のために本来必要なギヤモータの容量よりも大きめの容量を有するブレーキ装置付きのギヤモータを選択する傾向となり、結果として、モータおよび減速機が過剰品質となり、コストが増大し易いという問題があった。 However, equipment installed in such a natural environment requires a strong braking force so that it does not start unintentional travel even if the equipment is subjected to strong winds or gusts. Therefore, in order to secure the braking force, there is a tendency to select a gear motor with a brake device having a capacity larger than the capacity of the gear motor originally required for running the equipment, and as a result, the motor and the speed reducer are excessive. There is a problem that the quality is increased and the cost is easily increased.
本発明は、このような従来の問題を解消するためになされたものであって、低コストで、所望の制動性能を確保することのできる、自然環境下に設置される設備の車輪駆動装置を提供することをその課題としている。 The present invention has been made to solve such a conventional problem, and is a low-cost wheel drive device for equipment installed in a natural environment that can ensure desired braking performance. The issue is to provide.
本発明は、自然環境下に設置される設備を走行させる車輪を駆動する車輪駆動装置であって、モータと、減速機と、ブレーキ装置と、を備え、前記減速機の出力軸の回転が、前記車輪に伝達され、前記ブレーキ装置は、前記モータから前記減速機の出力軸までの動力伝達系から分岐した動力伝達系に連結され、かつ、前記ブレーキ装置のブレーキ軸は、前記減速機の前記出力軸と直交して配置され、前記ブレーキ軸は、前記モータのモータ軸の回転速度よりも増速された回転速度で回転する軸で構成することにより、上記課題を解決したものである。 The present invention is a wheel drive device for driving a wheel that runs equipment installed in a natural environment, and includes a motor, a speed reducer, and a brake device, and rotation of an output shaft of the speed reducer, Transmitted to the wheels, the brake device is connected to a power transmission system branched from a power transmission system from the motor to the output shaft of the speed reducer, and the brake shaft of the brake device is connected to the power transmission system of the speed reducer. The above problem is solved by arranging the brake shaft at a rotational speed that is higher than the rotational speed of the motor shaft of the motor .
本発明においては、当該自然環境下に設置される設備の走行(車輪の回転)を拘束するブレーキ装置を、モータから減速機の出力軸までの動力伝達系から分岐した動力伝達系に連結する。また、当該ブレーキ装置のブレーキ軸は、減速機の出力軸と直交して配置される。 In the present invention, a brake device that restrains the traveling (wheel rotation) of the equipment installed in the natural environment is connected to a power transmission system branched from the power transmission system from the motor to the output shaft of the speed reducer. Further, the brake shaft of the brake device is arranged orthogonal to the output shaft of the speed reducer.
これにより、ブレーキ装置の選定と切り離して、モータや減速機を選定することができる。 Thereby, a motor and a reduction gear can be selected separately from selection of a brake device.
本発明によれば、低コストで、所望の制動性能を確保することのできる、自然環境下に設置される設備の車輪駆動装置が得られる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the wheel drive device of the installation installed in a natural environment which can ensure desired braking performance at low cost is obtained.
以下、図面に基づいて本発明の実施形態の一例を詳細に説明する。 Hereinafter, an example of an embodiment of the present invention will be described in detail based on the drawings.
図1は、本発明の実施形態の一例に係る自然環境下に設置される港湾クレーンの車輪駆動装置の全体断面図である。図2は、該車輪駆動装置の要部拡大図、図3は、図2の矢視III−III線に沿う断面図である。 FIG. 1 is an overall cross-sectional view of a wheel drive device for a harbor crane installed in a natural environment according to an example of an embodiment of the present invention. FIG. 2 is an enlarged view of a main part of the wheel drive device, and FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line III-III in FIG.
この車輪駆動装置10は、港湾において、船舶の積み荷の積み込みや積み降ろしを行うための自走クレーン(全体は図示略:以下港湾クレーンと称する)12を走行させる車輪14を駆動するためのものである。港湾クレーン12は、自然環境下に設置される設備である。より具体的には、設備が風等の自然の外力を受け、ブレーキ装置がなければ、当該外力により走行させられてしまう環境下に設置される設備であるということである。このため、その車輪駆動装置10は、強い風の下でも、港湾クレーン12が停止した状態を維持し得る制動力を車輪14に付与することができるように構成されている。
The
この港湾クレーン12は、複数の支柱16(そのうちの1本の下部のみ図示)を有し、各支柱16上に組み込まれた図示せぬ鉄骨フレーム上にクレーン(図示略)が設置されている。各支柱16の下部には、複数の車輪14(図1では1個のみ図示)が設けられている。該複数の車輪14を連動して駆動する(回転させる)ことによって、港湾クレーン12全体がレール18上を走行する。
The
車輪駆動装置10は、複数の車輪14それぞれに設けられる。車輪駆動装置10は、モータ20と、減速機22と、ブレーキ装置24(図3参照)と、を備える。また、車輪駆動装置10は、モータ20から減速機22の出力軸30までの第1動力伝達系PT1と、該第1動力伝達系PT1から分岐した第2動力伝達系PT2を有している。ブレーキ装置24は、当該第1動力伝達系PT1から分岐した第2動力伝達系PT2に連結される。また、このブレーキ装置24のブレーキ軸(被制動軸)32は、減速機22の出力軸30と直交して配置されている。
The
以下、より具体的に説明する。 More specific description will be given below.
この実施形態に係る車輪駆動装置10では、モータ20から減速機22の出力軸30までの第1動力伝達系PT1を備えている。
The
車輪駆動装置10のモータ20は、特にその種類は限定されないが、この例では、3相の誘導モータが使用されている。モータ20のモータ軸34は、一対のモータ軸受36、38によって支持されている。モータ軸34は、反負荷側のモータ軸受36よりもさらに反負荷側に片持ち状態で延在された第1延在部34Aを有し、該第1延在部34Aに、冷却ファン40が取り付けられている。
The type of the
この実施形態では、モータ軸34自体を制動するためのブレーキ装置は、特に設けられていない。但し、例えば、この第1延在部34Aに、(本発明に係るブレーキ装置24とは別に)モータ軸34自体を制動するブレーキ装置が配置されていてもよい。この構成は、いわゆる「ブレーキ装置付きのギヤモータ」に対し、本発明に係るブレーキ装置24がさらに組み込まれた構成と捉えることができる。
In this embodiment, a brake device for braking the
主に図2を参照して、モータ20のモータ軸34は、負荷側のモータ軸受38から片持ち状態で延在された第2延在部34Bを有している。第2延在部34Bには、ホロー部34B1が形成されている。該ホロー部34B1に、減速機22の入力軸42の端部42Aが嵌入している。モータ軸34と入力軸42は、当該ホロー部34B1において、キー44を介して連結されている。つまり、入力軸42は、モータ20のモータ軸34と一体的に回転する。なお、モータ軸34と入力軸42の連結は、キーによる連結に限定されない。例えばスプラインによる連結でもよく、あるいは、減速機22の入力軸42が、モータ軸34の一部として当初より一体化されている構成であってもよい。
Referring mainly to FIG. 2, the
入力軸42は、一対の第1テーパローラ軸受46、48によって、減速機ケーシング50に回転自在に支持されている。入力軸42の先端には、第1直交ピニオン52が連結されている。すなわち、第1直交ピニオン52は、(入力軸42を介して)モータ軸34に連結されていることになる。この例では、入力軸42と第1直交ピニオン52は、当初より一体的に連結(一体形成)されているが、キー、あるいはスプライン等によって連結したものであってもよい。また、モータ軸34と入力軸42との間に減速機構が介在してもよい。逆に、第1直交ピニオン52は、例えば、入力軸を兼ねたモータ軸自体と当初より(一部材として)一体的に連結された構成であってもよい。
The
第1直交ピニオン52は、直交ギヤ54と噛合している。直交ギヤ54は、中間軸56にキー58を介して連結されている。中間軸56は、一対の第2テーパローラ軸受61、63を介して、減速機ケーシング50に支持されている。中間軸56には、中間ピニオン60が一体的に形成されている。
The first
中間ピニオン60は、出力ギヤ62と噛合している。出力ギヤ62は、キー64を介して前記出力軸30と連結されている。出力軸30は、この実施形態では、貫通孔30Aを有するホローシャフトで構成され、一対の第3テーパローラ軸受65、67で減速機ケーシング50に支持されている。
The
なお、減速機ケーシング50は、トルクアーム74によって支柱16の支持体68に連結・固定されている。符号76は、該トルクアーム74を減速機ケーシング50の入力軸42の近傍の肉厚の部位50Aに固定するボルト、符号78は、該トルクアーム74を支柱16の支持体68に固定するボルトである。
The
上記モータ20から減速機22の出力軸30までの動力伝達系、つまり、モータ20のモータ軸34から、減速機22の入力軸42、第1直交ピニオン52、直交ギヤ54、中間軸56、中間ピニオン60、出力ギヤ62、および出力軸30によって構成される動力伝達系が、第1動力伝達系PT1を構成している。
The power transmission system from the
再び図1を参照して、港湾クレーン12の車輪14の車軸66は、支柱16に設けられた支持体68に一対の複列式ころ軸受70、72を介して回転自在に支持されている。前記減速機22は、(ホローシャフトで構成されている)出力軸30が、車軸66に外嵌する態様で該車軸66に装着されている。
Referring again to FIG. 1, the
出力軸30と車軸66は、固定プレート80およびボルト82によって固定されると共に、さらに、図示せぬキー等により、一体回転可能に連結されている。ボルト82は、該固定プレート80を貫通して車軸66の端部に螺合している。車軸66には、車輪14が組み付けられている。これにより、車軸66が回転することによって、車輪14がレール18上を走行可能である。
The
次に、図3を合わせて参照して、この車輪駆動装置10の第2動力伝達系PT2について説明する。
Next, the second power transmission system PT2 of the
この車輪駆動装置10は、第1動力伝達系PT1の直交ギヤ54から分岐した第2動力伝達系PT2を有している。具体的には、第2動力伝達系PT2は、直交ギヤ54、該直交ギヤ54と噛合する第2直交ピニオン86、および該第2直交ピニオン86に(ピニオン軸88および単純遊星歯車機構90を介して)連結された前記ブレーキ軸32の回転を制動するブレーキ装置24によって構成されている。
The
より詳細に説明すると、(分岐点である)直交ギヤ54には、第1動力伝達系PT1の第1直交ピニオン52と、第2動力伝達系PT2の第2直交ピニオン86とが、同時に噛合している。第1直交ピニオン52と第2直交ピニオン86は、この実施形態では、モジュールや歯数を含めて同一の諸元で構成されている。つまり、第1直交ピニオン52と第2直交ピニオン86は、共に、モータ軸34の回転速度と同一の回転速度で回転する。
More specifically, the first
第2直交ピニオン86は、ピニオン軸88と一体化されている。ピニオン軸88は、一対の第4テーパローラ軸受93、94を介して減速機ケーシング50に回転自在に支持されている。ピニオン軸88は、単純遊星歯車機構90のキャリヤ96とボルト98を介して連結されている。
The second
単純遊星歯車機構90は、該キャリヤ96に支持された遊星歯車106、該遊星歯車106が内接噛合する内歯歯車104、および該遊星歯車106が外接噛合する太陽歯車108とで構成されている。単純遊星歯車機構90は、第2直交ピニオン86側からキャリヤ96を回転させるトルクが入力されたときに、太陽歯車108をより速い回転速度で回転させる「増速機構」として機能している。
The simple planetary gear mechanism 90 includes a
単純遊星歯車機構90の内歯歯車104は、減速機ケーシング50およびブレーキケーシング100に挟まれる態様で、該減速機ケーシング50およびブレーキケーシング100と連結ボルト102を介して一体化されている。また、単純遊星歯車機構90の太陽歯車108は、継軸110と連結されている。
The
継軸110は、ホロー部110Aと中実部110Bとを同軸に備えている。単純遊星歯車機構90の太陽歯車108は、継軸110のホロー部110Aに圧入されることで、該継軸110と連結されている。継軸110の中実部110Bは、ブレーキ装置24のブレーキ軸32を構成している(継軸110の中実部110B = ブレーキ装置24のブレーキ軸32)。なお、継軸110は、一対の玉軸受112、114によって、ブレーキケーシング100に回転自在に支持されている。
The
ブレーキ装置24は、ブレーキケーシング100内に配置されたコイル120と、該コイル120の通電時に該コイル120側に吸引され、非通電時にスプリング128の付勢力によって反コイル側に戻される吸引プレート126と、ブレーキ軸32側およびブレーキケーシング100側に交互に組み付けられた複数の摩擦板124と、を有している。
The
ブレーキ装置24は、コイル120が通電されたときに吸引プレート126をコイル120側に吸引して各摩擦板124を軸方向に離反させ、ブレーキ軸32の回転を解放する。また、ブレーキ装置24は、コイル120の通電が遮断されたときに、スプリング128の付勢力により吸引プレート126を反コイル側に押し戻して各摩擦板124を圧接し、ブレーキ軸32の回転を拘束(制動)する。
When the
以上の構成から、結局、ブレーキ装置24のブレーキ軸32は、単純遊星歯車機構90が介在されている分、モータ軸34の回転速度よりも増速された回転速度で回転する軸で構成されていることになる。また、ブレーキ軸32は、第2直交ピニオン86と同軸に配置されており、減速機22の出力軸30(あるいは車軸66)と直交して配置されている。更に、ブレーキ軸32の軸心O32は、モータ軸34の軸心O34を含み、かつ減速機22の出力軸30の軸心O30(あるいは車軸66の軸心O66)と直角の平面P1上に配置されている。なお、平面P1は、図3の「紙面」、つまり、図2のIII−III線に沿う平面に相当している。
From the above configuration, after all, the
この実施形態では、車輪駆動装置10の支柱16から最も突出している部分は、減速機22の出力軸30の端部30Bである。車輪駆動装置10の支柱16から該出力軸30の端部30Bまでの突出寸法は、L10である(図1参照)。
In this embodiment, the most projecting portion of the
次に、本実施形態に係る港湾クレーン12の車輪駆動装置10の作用を説明する。
Next, the effect | action of the
モータ20のモータ軸34が回転すると、入力軸42の回転を介して第1直交ピニオン52が回転し、該第1直交ピニオン52と噛合している直交ギヤ54が回転する。直交ギヤ54が回転すると該直交ギヤ54と連結されている中間軸56が回転し、中間軸56に形成されている中間ピニオン60が回転する。中間ピニオン60の回転は、出力ギヤ62に伝達され、出力ギヤ62と連結されている出力軸30が回転する。この結果、出力軸30と連結されている車軸66が回転し、該車軸66と連結されている車輪14がレール18上を走行する。これにより、港湾クレーン12が支柱16ごと走行することができる。
When the
ここで、港湾クレーン12は、自然環境下に設置される設備であるため、停止状態であるべきときに、風によって動き出してしまう虞がある。とりわけ港湾クレーン12は、臨海地に設置される設備であることから、ときに非常に強い風か吹くことがあり、強い制動力が必要とされる。
Here, since the
そのため、一般的にモータの反負荷側に配置されるブレーキ装置では、制動力が不足気味となる傾向があった。しかし、モータの反負荷側のブレーキ装置のみを、本来の港湾クレーンの走行時に必要な制動力を超える制動力を発生し得る大容量のものに、単純に増大するのは、新たな問題発生の要因となってしまう。例えば、大きくなったブレーキ装置の外形が港湾クレーンの支柱や支持体と干渉したり、あるいは、その大きな制動反力をモータのケーシングが受けることになることから、モータケーシングの強度不足が問題となることもある。このため、従来は、ブレーキ装置を大型化すると、結局は、それに伴って、モータおよび減速機も大型のものを選定することになり、該モータおよび減速機が過剰品質となる分、コスト高となっていた。また、いたずらに過剰品質とすることには限界があることから、非常に強い風が吹くとき(例えば台風のとき)には、例えばくさび状の車輪止めを車輪とレールの間に挟み込む等の手当が必要とされることも多々あった。 Therefore, in the brake device generally disposed on the opposite side of the motor, the braking force tends to be insufficient. However, simply increasing the brake device on the non-load side of the motor to a large capacity capable of generating a braking force exceeding the braking force required when the harbor crane is traveling is simply a new problem. It becomes a factor. For example, the increased outer shape of the brake device interferes with the support and support body of the harbor crane, or the motor casing receives the large braking reaction force, so the lack of strength of the motor casing becomes a problem. Sometimes. For this reason, conventionally, when the size of the brake device is increased, eventually, the motor and the speed reducer are also selected with a larger size. It was. In addition, since there is a limit to unnecessarily excessive quality, when a very strong wind blows (for example, in the case of a typhoon), for example, a wedge-shaped wheel stopper is inserted between the wheel and the rail. Was often required.
しかし、本実施形態では、ブレーキ装置24が、モータ20から減速機22の出力軸30までの第1動力伝達系PT1から分岐した第2動力伝達系PT2に連結されているため、風に抗することのできる制動力を考慮したブレーキ装置24の選定と切り離して、モータ20や減速機22を選定できる。換言するならば、第1動力伝達系PT1において、所定の走行性能を確保しつつ、第2動力伝達系PT2において、所望の停止維持のための制動性能を確保することができる。この結果、コストの上昇を抑制しつつ、走行性能および停止維持のための制動性能の両面において、必要かつ十分な容量を有する車輪駆動装置10とすることができ、性能の確保とコストの低減を両立できる。また、例えば、強風時に車輪止めを組み込む頻度をより低減したり、全廃したりすることができるようにもなる。
However, in this embodiment, since the
そして、この車輪駆動装置10は、ブレーキ装置24のブレーキ軸32が、減速機22の出力軸30と直交して配置されていることから、当該第2動力伝達系PT2に設置するブレーキ装置24の配置の自由度が極めて高い。
In the
この点について、より具体的に説明すると、港湾クレーン12等の設備を走行させるための車輪駆動装置10にあっては、例えば、以下のような要請に応える必要がある。すなわち、車輪駆動装置10は、車輪14を支持している支柱16(あるいは支持体68)とスペース的に干渉することなく、ブレーキ装置24を配置する必要がある。例えば、モータ20、減速機22、およびブレーキ装置24は、全て、車輪14の車軸66の軸方向片側に配置される必要がある。また、強力な制動力をコンパクトなブレーキ装置24で実現するには、被制動軸であるブレーキ軸32は、車輪14の車軸66、すなわち第1動力伝達系PT1の出力軸30から見て、できるだけ大きく増速された状態で組み込まれている軸である必要がある。
This point will be described more specifically. For example, the
今、第1動力伝達系PT1から分岐して第2動力伝達系PT2にブレーキ装置24を組み込む設計を行おうとした場合に、上記要請を考慮して、支柱16との干渉を避けることを前提として、入力側に近い軸(出力軸30から見て大きく増速された状態で組み込まれている軸)をブレーキ軸32に設定しようとすると、多くの場合、スペース的にブレーキ装置24がモータ20と干渉してしまう。
Now, when it is going to be designed to incorporate the
この点、ブレーキ装置24のブレーキ軸32が減速機22の出力軸30と直交して配置されていると、このスペース的な干渉を回避し得る設計の自由度が格段に向上し、強力で且つコンパクトなブレーキ装置24を、支柱16やモータ20と干渉することなく、設置する設計が容易となる。
In this regard, when the
とりわけ、本実施形態においては、第1動力伝達系PT1が、モータ20のモータ軸34に連結される第1直交ピニオン52と、該第1直交ピニオン52と噛合する直交ギヤ54と、を有すると共に、第2動力伝達系PT2が、当該直交ギヤ54と噛合する第2直交ピニオン86を有し、該第2直交ピニオン86に(単純遊星歯車機構90等を介して)ブレーキ軸32が連結される構成としている。このため、スペース的に非常に合理的な車輪駆動装置10とすることが可能となっている。
In particular, in the present embodiment, the first power transmission system PT1 includes a first
すなわち、この構成により、本車輪駆動装置10においては、モータ20の長手方向(モータ軸34の軸方向)を、港湾クレーン12の車軸66と直角の方向に向けることができると共に、ブレーキ装置24のブレーキ軸32の軸心O32も、港湾クレーン12の車軸66と直角の方向に向けることができる。すなわち、モータ20のモータ軸34の軸心O34およびブレーキ装置24のブレーキ軸32の軸心O32の双方を、車軸66と直角の平面P1内に配置できる。そのため、車輪駆動装置10と支柱16等との干渉を回避しつつ、該車輪駆動装置10の車軸方向(走行方向と直交する方向)における支柱16からの突出寸法L10を、減速機22の出力軸30の軸方向長さとほぼ同等のレベルの極めて小さな寸法に抑えることができている。車輪駆動装置10においては、車軸方向における支柱16からの突出寸法L10は、走行時の他の配置物や載置物等との干渉を防止するため、できるだけ小さく抑える必要があるため、このメリットは非常に大きい。
That is, with this configuration, in the present
さらには、本実施形態では、第2動力伝達系PT2には単純遊星歯車機構90が配置されている。すなわち、ブレーキ軸32は、単純遊星歯車機構90が介在されている分、モータ20のモータ軸34の回転速度よりもさらに増速された軸で構成されている。具体的には、ブレーキ軸32は、車軸66(出力軸30)側から見たときに、「第1動力伝達系PT1の速度比(モータ20−出力軸30間の速度比)に単純遊星歯車機構90の速度比を掛け合わせた速度比に相当する非常に大きく増速された軸となっている。
Furthermore, in the present embodiment, a simple planetary gear mechanism 90 is disposed in the second power transmission system PT2. That is, the
したがって、ブレーキ装置24のブレーキ軸32の必要制動容量を大きく低減することができ、ブレーキ装置24の一層のコンパクト化、低コスト化が実現できる。これは、同一の容量のブレーキ装置24を組み込んだ場合には、より強力な制動力を車軸66に与えることができることを意味し、自然環境下に設置される港湾クレーン12のブレーキ装置24として極めて好ましい特性である。そしてこの構成は、ブレーキ装置24がモータ20から減速機22の出力軸30までの第1動力伝達系PT1から分岐した第2動力伝達系PT2に連結されているが故に実現し得る構成とも言える。
Therefore, the required braking capacity of the
なお、上記実施形態においては、第1直交ピニオン52と第2直交ピニオン86は、モジュール、歯数を含め、同一の諸元で構成されていた。これは、2つの直交ピニオン52、86を単一の直交ギヤ54に良好な噛合特性で噛合させる際の「馴染み」を考慮したためである。つまり、第1直交ピニオン52と第2直交ピニオン86の諸元を同一とすることにより、単一の直交ギヤ54に、2つの第1、第2直交ピニオン52、86の噛合を、より容易に円滑化させることができる。
In the above-described embodiment, the first
図4に、本発明の他の実施形態の一例に係る自然環境下に設置される港湾クレーンの車輪駆動装置を示す。 In FIG. 4, the wheel drive device of the harbor crane installed in the natural environment which concerns on an example of other embodiment of this invention is shown.
この車輪駆動装置210は、先の実施形態と同様の構成に係る港湾クレーン12の車輪14を駆動するためのもので、この車輪駆動装置210も、モータ220と、減速機222と、ブレーキ装置224と、を備えている。ただし、モータ220、減速機222、およびブレーキ装置224の配置等が先の実施形態と異なっている。
The
ブレーキ装置224は、モータ220から減速機222の出力軸230までの第1動力伝達系PT201から分岐した第2動力伝達系PT202に連結され、かつブレーキ装置224のブレーキ軸232は、減速機222の出力軸230と直交して配置されている。
The
具体的には、第1動力伝達系PT201は、平行軸減速機構によって構成され、モータ220のモータ軸234は、減速機222の出力軸230と平行に配置されている。そして、モータ軸234と一体的に回転する入力軸242に、第2動力伝達系PT202の直交ギヤ254が設けられ、当該直交ギヤ254と噛合する第2直交ピニオン286にブレーキ軸232が連結されている。すなわち、第2動力伝達系PT202は、第1動力伝達系PT201の(モータ軸234と同一の回転速度で回転する)入力軸242から分岐している。
Specifically, the first power transmission system PT201 is configured by a parallel shaft speed reduction mechanism, and the
ブレーキ軸232は、直交ギヤ254および第2直交ピニオン286の噛合によって、モータ軸234(入力軸242)の回転速度よりも増速された軸で構成されている。したがって、この車輪駆動装置210も、例えば、同一の制動性能を有するブレーキ装置224を備える場合であっても、該ブレーキ装置224をモータ軸234に連結した構成と比較して、より強力な制動力を車軸66(あるいは車輪14)に与えることができる。このため、この実施形態では、第2動力伝達系PT202に、先の実施形態のような単純遊星歯車機構は介在されていない(ただし介在させてもよい)。
The
直交ギヤ254からブレーキ装置224に至る第2動力伝達系PT202の基本的な構成は、(単純遊星歯車機構が省略されていることを除いて)先の実施形態と同様である。ブレーキ装置224の構成も、(ブレーキケーシングの形状が変更されていることを除いて)先の実施形態のブレーキ装置24の構成と同様である。
The basic configuration of the second power transmission system PT202 from the
なお、この実施形態では、トルクアーム274は、減速機ケーシング250のブレーキ装置224に近い肉厚の部位250Aでボルト276、278を介して支柱16の支持体68に連結されている。
In this embodiment, the
この実施形態においても、ブレーキ装置224が、モータ220から減速機222の出力軸230までの第1動力伝達系PT201から分岐した第2動力伝達系PT202に連結されているため、風に抗することのできる制動力を考慮したブレーキ装置224の選定と切り離して、モータ220や減速機222を選定できる。そのため、走行性能および停止維持のための制動性能の両面において、必要かつ十分な容量を有する車輪駆動装置210とすることができ、性能の確保とコストの低減を両立できる。
Also in this embodiment, since the
また、ブレーキ装置224のブレーキ軸232が減速機222の出力軸230と直交して配置されているため、スペース的な干渉を回避し得る設計の自由度を向上させることができ、港湾クレーン12の支柱16(あるいは支持体68)やモータ220と干渉することなく、強力で且つコンパクトな(低コストな)ブレーキ装置224を設置することができている。
In addition, since the
とりわけ、この実施形態においては、減速機222が平行軸減速機構で構成され、モータ220のモータ軸234は、減速機222の出力軸230と平行に配置されている。したがって、直交ギヤ254と噛合する直交ピニオンを、1個の第2直交ピニオン286のみとすることができ、先の実施形態と比較して、この点でもより低コストな車輪駆動装置210を得ることができている。
In particular, in this embodiment, the
なお、本発明においては、第1動力伝達系および第2動力伝達系とも、具体的な減速機構の構成は、特に上記構成に限定されない。例えば、上記実施形態においては、出力軸側から見てブレーキ軸の増速比をより大きく確保するために、直交ギヤと第2直交ピニオンを噛合させたり、単純遊星歯車機構を介在せたりしていたが、他の構成、例えば、平行軸歯車機構を介在させるようにしてもよく、また、これらの歯車機構を介在させなくてもよい。 In the present invention, in both the first power transmission system and the second power transmission system, the specific configuration of the speed reduction mechanism is not particularly limited to the above configuration. For example, in the above-described embodiment, in order to ensure a larger speed increasing ratio of the brake shaft as viewed from the output shaft side, the orthogonal gear and the second orthogonal pinion are engaged, or a simple planetary gear mechanism is interposed. However, other configurations, for example, a parallel shaft gear mechanism may be interposed, or these gear mechanisms may not be interposed.
換言するならば、ブレーキ軸は、必ずしもモータのモータ軸の回転速度よりも増速された回転速度で回転する軸で構成されている必要はなく、例えば、モータ軸と同一の回転速度で回転する軸で構成されていてもよく、場合によっては、モータ軸の回転速度よりも若干減速された軸で構成されていてもよい。 In other words, the brake shaft does not necessarily have to be composed of a shaft that rotates at a rotational speed that is higher than the rotational speed of the motor shaft of the motor. For example, the brake shaft rotates at the same rotational speed as the motor shaft. You may be comprised by the axis | shaft and depending on the case, you may be comprised by the axis | shaft slightly decelerated rather than the rotational speed of the motor shaft.
また、上記実施形態では、自然環境下に設置される設備の車輪駆動装置として港湾クレーンの車輪駆動装置が例示されていたが、本発明に係る自然環境下に設置される設備は、港湾クレーンに限定されない。例えば、臨海(港湾)、湖、および川岸のドック、あるいは鉄道貨物の駅並びに陸上に設置される設備等であって「走行」を行う設備の車輪駆動装置に広く適用可能である。 Moreover, in the said embodiment, although the wheel drive device of the harbor crane was illustrated as a wheel drive device of the installation installed in a natural environment, the installation installed in the natural environment which concerns on this invention is a port crane. It is not limited. For example, the present invention can be widely applied to a wheel drive device of a facility that performs “running” such as a coastal (port), a lake, a riverside dock, a railway freight station, and facilities installed on land.
また、上記実施形態では、直交ピニオン、直交ギヤが、ベベルピニオン、ベベルギヤで構成されていたが、本発明に係る直交ピニオン、直交ギヤは、これに限定されず、例えばハイポイドピニオン、ハイポイドギヤやウォームピニオン、ウォームギヤで構成されていてもよい。 Further, in the above-described embodiment, the orthogonal pinion and the orthogonal gear are configured by the bevel pinion and the bevel gear, but the orthogonal pinion and the orthogonal gear according to the present invention are not limited to this, for example, a hypoid pinion, a hypoid gear, and a worm pinion. The worm gear may be used.
10…車輪駆動装置
12…港湾クレーン
14…車輪
16…支柱
18…レール
20…モータ
22…減速機
24…ブレーキ装置
30…出力軸
32…ブレーキ軸
34…モータ軸
42…入力軸
50…減速機ケーシング
52…第1直交ピニオン
54…直交ギヤ
66…車軸
68…支持体
74…トルクアーム
86…第2直交ピニオン
90…単純遊星歯車機構
110…継軸
PT1…第1動力伝達系
PT2…第2動力伝達系
DESCRIPTION OF
Claims (4)
モータと、減速機と、ブレーキ装置と、を備え、
前記減速機の出力軸の回転が、前記車輪に伝達され、
前記ブレーキ装置は、前記モータから前記減速機の出力軸までの動力伝達系から分岐した動力伝達系に連結され、かつ、
前記ブレーキ装置のブレーキ軸は、前記減速機の前記出力軸と直交して配置され、
前記ブレーキ軸は、前記モータのモータ軸の回転速度よりも増速された回転速度で回転する軸で構成される
ことを特徴とする自然環境下に設置される設備の車輪駆動装置。 A wheel drive device for driving a wheel for running equipment installed in a natural environment,
A motor, a reduction gear, and a brake device;
The rotation of the output shaft of the speed reducer is transmitted to the wheels,
The brake device is connected to a power transmission system branched from the power transmission system from the motor to the output shaft of the speed reducer, and
The brake shaft of the brake device is disposed orthogonal to the output shaft of the speed reducer ,
The brake shaft, facilities of the wheel driving apparatus installed in the natural environment, characterized in that it is composed of a shaft rotating at accelerated by rotational speed than the rotational speed of the motor shaft of the motor.
前記モータのモータ軸に連結される第1の直交ピニオンと、
該第1の直交ピニオンと噛合する直交ギヤと、
当該直交ギヤと噛合する第2の直交ピニオンと、を有し、
該第2の直交ピニオンに前記ブレーキ軸が連結される
ことを特徴とする自然環境下に設置される設備の車輪駆動装置。 Oite to claim 1,
A first orthogonal pinion coupled to the motor shaft of the motor;
An orthogonal gear meshing with the first orthogonal pinion;
A second orthogonal pinion meshing with the orthogonal gear,
The brake shaft is connected to the second orthogonal pinion. A wheel drive device for equipment installed in a natural environment.
前記第1の直交ピニオンと前記第2の直交ピニオンは、歯数およびモジュールが同一である
ことを特徴とする自然環境下に設置される設備の車輪駆動装置。 In claim 2 ,
The first orthogonal pinion and the second orthogonal pinion have the same number of teeth and modules, and are a wheel drive device for equipment installed in a natural environment.
前記モータのモータ軸は、前記減速機の前記出力軸と平行に配置され、
前記モータから前記減速機の出力軸までの動力伝達系は、平行軸減速機構によって構成され、
前記モータ軸または該モータ軸と一体的に回転する軸に直交ギヤが設けられ、
当該直交ギヤと噛合する直交ピニオンに前記ブレーキ軸が連結される
ことを特徴とする自然環境下に設置される設備の車輪駆動装置。 In claim 1 or 2,
The motor shaft of the motor is disposed in parallel with the output shaft of the speed reducer,
The power transmission system from the motor to the output shaft of the speed reducer is constituted by a parallel shaft speed reduction mechanism,
An orthogonal gear is provided on the motor shaft or a shaft that rotates integrally with the motor shaft,
A wheel drive device for equipment installed in a natural environment, wherein the brake shaft is connected to an orthogonal pinion meshing with the orthogonal gear.
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