JP7206385B2 - 電気トラクターに用いられるデュアル動力による駆動システムの構造体 - Google Patents

Description

本発明は、電気トラクターの動力システムの技術分野に関し、特に、電気トラクターに用いられるデュアル動力による駆動システムの構造体に関する。

燃料をエネルギーの条件とする農業用機械という分野に、トラクターをはじめとする農業用機械は、燃料エネルギーによる数多くの弊害のせいで、農耕作業のニーズを満たすように、新エネルギーを使用するトラクターを開発することが急務となっている。近年、駆動モーターを動力源とする市販のトラクターは、燃料エネルギーに依頼することを解決できるものの、一つの駆動モーターを採用する形態に該当しており、当該駆動システム構造体が大きい動力を十分に出力できず、動力に対する大馬力のトラクターのニーズが満たされない。本発明は、このような状況及びその背景に応じて、電気トラクターに用いられるデュアル動力による駆動システムの構造体を提供する。

本発明の解決しようとする技術問題は、従来の欠点を克服するために、電気トラクターに用いられるデュアル動力による駆動システムの構造体を提供する。本発明は、燃料エネルギーによる各種類の弊害を解消すると共に、大きい動力を十分に供給することにより、背景技術における問題を効果よく解決することができる。

本発明は、上記の目的を達成するように、以下の技術手段を提供する。電気トラクターに用いられるデュアル動力による駆動システムの構造体は、後動力出力軸ＰＴＯ伝動ケース、後車軸差動装置、一体化後減速・トランスファーケース、前車軸駆動モーター、前車軸差動装置、前減速機、及び、後車軸駆動モーターを含み、前記後車軸駆動モーターの出力軸は、一体化後減速・トランスファーケースの入力軸に接続され、一体化後減速・トランスファーケースの出力軸は、接続後車軸クラッチを介して、後車軸差動装置の入力軸に接続され、後車軸差動装置の出力軸は、伝動軸を介して、後車輪に接続され、前記前車軸駆動モーターの出力軸は、前減速機の入力軸に接続され、前減速機の出力軸は、接続前車軸クラッチを介して、前車軸差動装置の入力軸に接続され、前車軸差動装置の出力軸は、伝動軸を介して、前車輪に接続される。

本発明の好ましい技術手段としては、前記一体化後減速・トランスファーケースの出力軸は、接続ＰＴＯクラッチを介して、後動力出力軸ＰＴＯ伝動ケースの入力軸に接続される。

本発明の好ましい技術手段としては、前記前車軸駆動モーター及び後車軸駆動モーターは、それらの入力端が、共に、外部制御手段を介して、外部電源の出力端に電気接続される。

本発明の好ましい技術手段としては、前記前車軸駆動モーター、前減速機、接続前車軸クラッチ、及び、前車軸差動装置は、前駆動車軸システムを構成している。

本発明の好ましい技術手段としては、前記後車軸駆動モーター、一体化後減速・トランスファーケース、接続後車軸クラッチ、及び、後車軸差動装置は、後駆動車軸システムを構成している。

本発明は、従来技術に比べると、その有益な効果が以下の通りである。この電気トラクターに用いられるデュアル動力による駆動システムの構造体は、燃料エネルギーによる数多くの弊害を解消することができるだけではなく、従来における単一のモーターによるパワーの不足の制限を破り、大馬力の出力を実現し、比較的大きい動力を出力するニーズを満たすことができる。このようなデュアルモーター構造体は、独立であるＰＴＯ及び独立でないＰＴＯの機能という電気トラクターＰＴＯの出力に関する二種類の機能の形態を実現できる。一方、単一の駆動モーターによる電気トラクターは、このような特徴を有さない。デュアルモーター構造体は、その分散式の制御により、異なる農業の作業状況のニーズを満たすように、前輪駆動、後輪駆動又は四輪駆動などの作業モードを転換することにより、圃場作業にスリップを防ぐことができる。

本発明の駆動システムの構造体の構成の模式図である。 本発明の取り付け図である。

以下には、本発明の実施例における図面を参照しながら、本発明の実施例における技術手段を、明確に、完全に、説明するが、説明する実施例は、本発明の実施例の全てではなく、実施例の一部に過ぎないということも明らかである。当業者が本発明の実施例に基づいて創造的な労働がない限りに取得したあらゆる他の実施例は、いずれも、本発明の保護範囲に含まれている。

本発明は、図１及び図２を参照すると、以下の技術手段を提供する。電気トラクターに用いられるデュアル動力による駆動システムの構造体は、後動力出力軸ＰＴＯ伝動ケース２、後車軸差動装置３、一体化後減速・トランスファーケース５、前車軸駆動モーター６、前車軸差動装置８、前減速機１０、及び、後車軸駆動モーター１１を含む。後車軸駆動モーター１１の出力軸は、一体化後減速・トランスファーケース５の入力軸に接続される。一体化後減速・トランスファーケース５の出力軸は、接続後車軸クラッチ４を介して、後車軸差動装置３の入力軸に接続される。後車軸差動装置３の出力軸は、伝動軸接続有後車輪１、前車軸駆動モーター６の出力軸を介して、前減速機１０の入力軸に接続される。前減速機１０の出力軸は、接続前車軸クラッチ７を介して、前車軸差動装置８の入力軸に接続される。前車軸差動装置８の出力軸は、伝動軸を介して、前車輪９に接続される。一体化後減速・トランスファーケース５の出力軸は、接続ＰＴＯクラッチ１２を介して、後動力出力軸ＰＴＯ伝動ケース２の入力軸に接続される。前車軸駆動モーター６及び後車軸駆動モーター１１は、それらの入力端が共に、外部制御手段を介して、外部電源の出力端に電気接続される。前車軸駆動モーター６、前減速機１０、接続前車軸クラッチ７及び前車軸差動装置８は、前駆動車軸システムを構成している。後車軸駆動モーター１１、一体化後減速・トランスファーケース５、接続後車軸クラッチ４、及び、後車軸差動装置３は、後駆動車軸システムを構成している。

この電気トラクターに用いられるデュアル動力による駆動システムの構造体、燃料エネルギーによる数多くの弊害を解消することができるだけではなく、従来における単一のモーターによるパワーの不足の制限を破り、大馬力の出力を実現し、比較的大きい動力を出力するニーズを満たすことができる。このようなデュアルモーター構造体は、独立であるＰＴＯ及び独立でないＰＴＯの機能という電気トラクターＰＴＯの出力に関する二種類の機能の形態を実現できる。一方、単一の駆動モーターによる電気トラクターは、このような特徴を有さない。デュアルモーター構造体は、その分散式の制御により、異なる農業の作業状況のニーズを満たすように、前輪駆動、後輪駆動又は四輪駆動などの作業モードを転換することにより、圃場作業にスリップを防ぐことができる。

本発明に係るデュアルモーターの駆動システム構造体は、電気トラクターを、前車軸駆動モーター６による駆動モード、後車軸駆動モーター１１による駆動モード、前車軸駆動モーター６及び後車軸駆動モーター１１というデュアルモーターによる駆動モード、前車軸駆動モーター６により車全体が走行するように駆動すると共に後車軸駆動モーター１１によりＰＴＯを駆動するモード、及び、前車軸駆動モーター６と後車軸駆動モーター１１により車全体が走行するように駆動すると共に後車軸駆動モーター１１によりＰＴＯを駆動するモードという、四種類の駆動モードで稼働させることができる。

第一種類については、前車軸駆動モーター６による駆動は、当該モードが、主に、電気トラクターの場所変え、又は、道路で運送することに用いられるものである。稼働の際には、接続後車軸クラッチ４を切断すると、接続前車軸クラッチ７が接続の状態にあり、前車軸駆動モーター６を始動させ、後車軸駆動モーター１１を閉じ、駆動力を、前車軸駆動モーター６から、順次に前減速機１０、前車軸差動装置８及び前車輪９まで伝達することにより、本発明が前進するように駆動する。

第二種類については、後車軸駆動モーター１１による駆動モードは、当該モードが主に、電気トラクターによる耕うんの作業、場所変え、又は道路運送に用いられるものである。稼働の際には、接続前車軸クラッチ７を切断し、接続ＰＴＯクラッチ１２を切断し、接続後車軸クラッチ４が接続の状態にあり、後車軸駆動モーター１１を始動させ、前車軸駆動モーター６を閉じ、駆動力を、後車軸駆動モーター１１から、順次に、一体化後減速・トランスファーケース５、後車軸差動装置３及び後車輪１まで伝達することにより、電気トラクターが稼働するように駆動する。

第三種類については、前車軸駆動モーター６及び後車軸駆動モーター１１というデュアルモーターによる駆動モードは、当該モードが主に、電気トラクターによる耕うんの作業、場所変え、又は道路運送に用いられるものである。稼働の際には、接続前車軸クラッチ７が接続の状態にあり、接続後車軸クラッチ４が接続の状態にあり、接続ＰＴＯクラッチ１２を切断し、後車軸駆動モーター１１を始動させ、前車軸駆動モーター６を始動させ、駆動力を、後車軸駆動モーター１１から、順次に、一体化後減速・トランスファーケース５、後車軸差動装置３及び後車輪１まで伝達しながら、駆動力を、前車軸駆動モーター６から、順次に、前減速機１０、前車軸差動装置８及び前車輪９まで伝達することにより、本発明が前進するように駆動する。

第四種類については、前車軸駆動モーター６により車全体が移動するように駆動すると共に後車軸駆動モーター１１によりＰＴＯを駆動するモードは、当該モードが、主に、電気トラクターによる耕うんの作業に用いられるものである。稼働の際には、接続前車軸クラッチ７が接続の状態にあり、接続後車軸クラッチ４が切断の状態にあり、接続ＰＴＯクラッチ１２が接続の状態にあり、後車軸駆動モーター１１を始動させ、前車軸駆動モーター６を始動させ、駆動力を、それぞれ、前車軸駆動モーター６から、順次に、前減速機１０、前車軸差動装置８、及び、前車輪９まで伝達し、後車軸駆動モーター１１から、順次に、一体化後減速・トランスファーケース５、後動力出力軸ＰＴＯ伝動ケース２及びＰＴＯ軸まで伝達する。

第五種類については、前車軸駆動モーター６及び後車軸駆動モーター１１により車全体が移動するように駆動すると共に後車軸駆動モーター１１によりＰＴＯを駆動するモードは、当該モードが、主に、電気トラクターによる耕うんの作業に用いられるものである。当該モードは、実現後動力出力軸ＰＴＯが独立でない作業するのを実現する。稼働際には、前車軸クラッチ７が接続の状態にあり、接続後車軸クラッチ４が接続の状態にあり、接続ＰＴＯクラッチ１２が接続の状態にあり、後車軸駆動モーター１１を始動させ、前車軸駆動モーター６を始動させ、駆動力を、それぞれ、前車軸駆動モーター６から、順次に、前減速機１０、前車軸差速箱８、及び、前車輪９まで伝達しながら、動力を、後車軸駆動モーター１１から、順次に、一体化後減速・トランスファーケース５、後車軸差動装置３、及び、後車輪１まで伝達し、後車軸駆動モーター１１を介してＰＴＯ軸まで伝達する。

本発明は、モーター駆動システムによる新世代のトラクターに用いられており、動力システムの石油依存を脱却し、後車軸駆動モーター１１及び前車軸駆動モーター６という二つの駆動モーター、つまり、二つの動力源を用いて、それぞれ、動力を前駆動車軸及び後駆動車軸というデュアルモーターによる駆動システムの構造体に伝達する。車が静止の状態にあっても、依然として、ＰＴＯ軸の回転をスタートすることができ、つまり、それを稼働したり、停止したりすることができ、トラクターの走行や停止に影響を互いに与えない。後動力出力軸ＰＴＯによる独立でない作業を実現でき、後駆動モーターにより動力を供給し、ＰＴＯ軸が独立して始動できず、車が走行している時にのみその稼働をスタートできる。それと同時に、ＰＴＯ軸の回転速度が車のスピードに影響されず、つまり、その稼働や停止がトラクターの走行や停止と同時にする。

本発明の実施例を開示して説明したが、本発明の原理や趣旨を逸脱しない限り、これらの実施例に対して、数多くの変化、補正、置換又は変形を行うことが可能であり、本発明の範囲が特許請求の範囲及びその均等置換により限定されているということが当業者にとって理解され得る。

１ 後車輪
２ 後動力出力軸ＰＴＯ伝動ケース
３ 後車軸差動装置
４ 接続後車軸クラッチ
５ 一体化後減速・トランスファーケース
６ 前車軸駆動モーター
７ 接続前車軸クラッチ
８ 前車軸差動装置
９ 前車輪
１０ 前減速機
１１ 後車軸駆動モーター
１２ 接続ＰＴＯクラッチ

Claims (4)

1. 後動力出力軸ＰＴＯ伝動ケース（２）、後車軸差動装置（３）、一体化後減速・トランスファーケース（５）、前車軸駆動モーター（６）、前車軸差動装置（８）、前減速機（１０）、及び、後車軸駆動モーター（１１）を含む、電気トラクターに用いられるデュアル動力による駆動システムの構造体であって、
   前記後車軸駆動モーター（１１）の出力軸は、一体化後減速・トランスファーケース（５）の入力軸に接続され、一体化後減速・トランスファーケース（５）の出力軸は、接続後車軸クラッチ（４）を介して、後車軸差動装置（３）の入力軸に接続され、後車軸差動装置（３）の出力軸は、伝動軸を介して、後車輪（１）に接続され、前記前車軸駆動モーター（６）の出力軸は、前減速機（１０）の入力軸に接続され、前減速機（１０）の出力軸は、接続前車軸クラッチ（７）を介して、前車軸差動装置（８）の入力軸に接続され、前車軸差動装置（８）の出力軸は、伝動軸を介して、前車輪（９）に接続され、前記一体化後減速・トランスファーケース（５）の出力軸は、接続ＰＴＯクラッチ（１２）を介して、後動力出力軸ＰＴＯ伝動ケース（２）の入力軸に接続される、ことを特徴とする、電気トラクターに用いられるデュアル動力による駆動システムの構造体。
2. 前記前車軸駆動モーター（６）及び後車軸駆動モーター（１１）は、それらの入力端は、共に、外部制御手段を介して、外部電源の出力端に電気接続される、ことを特徴とする、請求項1に記載の電気トラクターに用いられるデュアル動力による駆動システムの構造体。
3. 前記前車軸駆動モーター（６）、前減速機（１０）、接続前車軸クラッチ（７）、及び、前車軸差動装置（８）は、前駆動車軸システムを構成している、ことを特徴とする、請求項1に記載の電気トラクターに用いられるデュアル動力による駆動システムの構造体。
4. 前記後車軸駆動モーター（１１）、一体化後減速・トランスファーケース（５）、接続後車軸クラッチ（４）、及び、後車軸差動装置（３）は、後駆動車軸システムを構成している、ことを特徴とする、請求項1に記載の電気トラクターに用いられるデュアル動力による駆動システムの構造体。

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