JPH0632269U - モーター駆動式サイドクラッチアクチュエーター - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 左右のサイドクラッチのいずれかを切ること
によって、同一側の走行装置の駆動を停止し、旋回する
構造の電動車両において、該サイドクラッチの切換えを
簡単、かつ、容易に行えるようにする。 【構成】 左右のサイドクラッチの切換を操向用モータ
ー９の駆動により行い、該操向用モーター９をミッショ
ンケースに操向用モーター取付板８を介して配置し、該
操向用モーター取付板８に取付位置調節構造を設けたも
のである。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、モーター駆動によってサイドクラッチを入り、切りして左右いずれ かに旋回する操向装置のサイドクラッチアクチュエーターに関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来から左右の走行装置のいずれかのサイドクラッチを切って駆動を停止し、 更に駆動停止した側の走行装置にブレーキをかけて旋回する構造の電動車両は公 知となっており、例えば高所作業車に応用されている。ここで、サイドクラッチ の切換を行うサイドクラッチアクチュエーターの操作は、従来は人力にて行うか 、あるいは、油圧によって行っていたのである。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

しかし、該サイドクラッチアクチュエーターの操作は、人力によっては荷重が 重く、油圧ではコスト高に繋がるものである。電力によりＤＣモーターを駆動す る電動車両においては、搭載するバッテリーを駆動源とする操向用モーターを取 りつけてサイドクラッチアクチュエーターを操作するのが効率的であり、また、 操向用モーターの取付構造を簡素かつ容易にすることによって、省力化、コンパ クト化、低コスト化をもたらすことができるのである。しかし、モーター駆動に て該アクチュエーターを操作する場合には、モーターの容量をできるだけ小さく して低コスト化を図ることが望ましいが、モーターのトルクに対するクラッチ切 換えタイミング、及びブレーキ作動タイミングを適切に設定しないと、クラッチ が切れず、旋回が得られないという不都合も生ずるおそれがある。従って、該設 定位置を調節するとともに、アクチュエーターの作動力をできるだけ大きく引き 出すことが可能なように構成することが望ましいのである。また、閉回路の油圧 系と異なり、埃等の付着等が起こりやすくなる恐れがあるので、これを防止して 良好な作動を保持できる構造とすることが望ましいのである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】

本考案は、以上の如き課題を解決するために、次のような構成とするものであ る。即ち、ミッションケース内に左右のサイドクラッチを設け、どちらかのサイ ドクラッチを切ることによって旋回する構造の電動車両において、各サイドクラ ッチの切換を操向用モーター９の駆動により行い、該操向用モーター９をミッシ ョンケースに操向用モーター取付板８を介して配置し、該操向用モーター取付板 ８に取付位置調節構造を設けたものである。

【０００５】

【作用】

操向用モーター取付板８に操向用モーター９と一体構造の回転体１０を取付け る際に、固定取付部１０ｂを操向用モーター取付板８の係止点８ｂに、固定せず に枢支しておき、長孔部８ａに回動取付部１０ｃを嵌挿して、該長孔部８ａ内に て該回動取付部１０ｃを回動することによって、回転体１０（操向用モーター９ ）の取付角度が調節される。回転体１０の下部に突設するアームピン１０ａとミ ッションケースＭに枢支するサイドクラッチアーム１３との間にバネ１２を介装 し該操向用モーター９を駆動によるアームピン１０ａの回動中に最も円滑で良好 なサイドクラッチ切換えタイミングを得るよう、該回転体１０の取付角度を調節 したら、該回転体１０の固定取付部１０ｂ、回動取付部１０ｃを該操向用モータ ー取付板８に対して係止固定することにより、最も良好なサイドクラッチ切換え を行うサイドクラッチアクチュエーターを得るものである。

【０００６】

【実施例】

本考案の解決すべき課題及び構成は以上の如くであり、次に添付の図面に示し た本考案の実施例を説明する。図１は本考案を用いた高所作業車の全体側面図、 図２は同じく後面図、図３は走行台車Ａの平面図、図４は本考案のサイドクラッ チアクチュエーターにおけるクラッチ切換え構造を示す平面図、図５は同じく操 向用モーターの取付角度調節の構造を示す平面図、図６はミッションケースＭ及 びサイドクラッチアクチュエーターの側面図、図７は操向用モーター取付板８の 平面図、図８は同じく側面図、図９はミッションケースＭの平面断面図、図１０ はアームピン１０ａ回動中における操向用モーター９とバネ１２の引張力の推移 を示すグラフ、図１１は後部バンパー１５に対するステップ１６の取付構成を示 す部分正面図、図１２は操作ボックス２１の側面図、図１３は同じく平面図であ る。

【０００７】 図１乃至図３より本考案を用いた高所作業車の全体構成について説明する。高 所作業車は、走行台車Ａと作業台Ｂとの間にシザースリンク機構Ｃを介装し、作 業台Ｂを昇降可能に構成したものである。走行台車Ａは、ＤＣ駆動用モーター２ により左右のクローラ走行装置１・１を駆動する電動車両であり、前方にはミッ ションケースＭを、後方にはバッテリー３・３を、更にＤＣ駆動モーター２の直 後にコントローラー４を配置している。ミッションケースＭは、走行台車Ａの高 さを低くして安定した重心を得るよう、あるいは格納スペースを低くできるよう に、機体中心側を高く傾斜させて配置している。そして、該ミッションケースＭ の前部はミッションケースカバー５にて被覆しており、該ミッションケースＭの 後部、ＤＣ駆動モーター２及びコントローラー４等は、中央パネル６内に配設さ れている。そして、該ミッションケースカバー５のさらに前部には、該ミッショ ンケースカバー５を防護するための前部バンパー１４・１４を、台車底部とシャ ーシフレーム７との間に立設している。

【０００８】 そして、該バッテリー３・３より後方にも同様に、台車底部とシャーシフレー ム７との間に後部バンパー１５・１５を立設しており、更に後部バンパー１５・ １５間には、作業台Ｂの後部に設けられた扉２０への出入りのためのステップ１ ６を横設している。図１１の如く、該ステップ１６は、両端に付設した筒部１６ ａが後部バンパー１５に嵌挿しているのであって、筒体１６ａの上部にはテーパ ー溝１６ｂを穿設している。そして、後部バンパー１５・１５の上部及び下部に おいて、上部カラー１７・１７、及び下部カラー１８・１８を固設しており、上 部及び下部カラー１７，１８の底部はテーパー状になっている。そして、普段は 、後面視において、図２の如く該バッテリー３・３を横切る位置にて、ステップ １６の筒部１６ａ・１６ａを下部カラー１８・１８上に載置固定しており、メン テナンス等でバッテリー３・３を取り扱う場合には、該ステップ１６を上部に摺 動し、上部カラー１７・１７の底部のテーパーを筒部１６ａ・１６ａのテーパー 溝１６ｂに嵌挿し、固定するのである。このように、後部のバッテリー３・３も 前部のミッションケースと同様に、強固な後部バンパー１５・１５で防護される ものであり、また、ステップ１６を上部に摺動させることで、容易にバッテリー の取扱いができるものである。

【０００９】 シザースリンク機構Ｃは３段のシザースリンクを連結して構成されており、上 部昇降用油圧シリンダー１９ａ・下部昇降用油圧シリンダー１９ｂの伸縮によっ て昇降する。また、作業台Ｂの前部には、操作ボックス２１が配置されている。 操作ボックス２１の形状は、図１２及び図１３の如くであり、ジョイスティック 形状で、走行速度の調節と前後進切換え、及び操向操作を行うための走行操作レ バー２２を突設している他、昇降用油圧シリンダー１９の伸縮を操作して作業台 の昇降を行うための昇降レバー２３、また、各部における異常発生時に点灯する 警報ランプ２４等を配設している。

【００１０】 走行操作レバー２２は、操作ボックス２１の操作面に垂直状に立っている時が 中立時であり、前方に傾倒させると前進、後方に傾倒させると後進であり、走行 速度は、前後の傾倒角度に比例するものである。また、左右方向へ一定角度以上 傾倒させると、ミッションケースＭ内の、該レバー傾倒側のサイドクラッチが切 れ、更に同側のクローラ走行装置１にブレーキがかかることにより、該レバー傾 倒側への車体旋回が行われるものである。

【００１１】 ここで、ミッションケースＭの内部構造を図９にて説明する。まず、該ミッシ ョンケースＭの外側にて入力軸２５に固設したプーリー２６には、ＤＣ駆動モー ター２よりベルトが巻回されており、ミッションケースＭ内において、入力軸２ ５にギア２７が固設されており、カウンター軸２８固設のギア２９に噛合してい る。更にカウンター軸２８固設のギア３０がブレーキ軸３１固設のギア３２に噛 合し、該ブレーキ軸３１固設のギア３３がクラッチ軸３４固設のセンターギア３ ５に噛合している。

【００１２】 センターギア３５の中心部は内歯３５ａを構成しており、左右の摺動ギア３６ Ｌ・３６Ｒと噛合可能であり、通常時においては、摺動ギア３６Ｌ・３６Ｒはバ ネ３７・３７によって中心側に付勢されているので、内歯３５ａと噛合している ものである。また、摺動ギア３６Ｌ・３６Ｒは、ミッションケースＭの外側上部 において、それぞれサイドクラッチアーム１３Ｌ・１３Ｒに連結している。該摺 動ギア３６Ｌ・３６Ｒは、更に、車軸３８Ｌ・３８Ｒ固設の大ギア３９Ｌ・３９ Ｒと常時噛合しており、そして、該車軸３８Ｌ・３８Ｒの外側端部にはスプロケ ット４０・４０を固設し、クローラ走行装置１・１を駆動可能としているのであ る。このように構成することにより、ＤＣ駆動モーター２の動力により車軸３８ 及びスプロケット４０を回転し、クローラ走行装置１を駆動するものである。

【００１３】 操向操作は、操作ボックス２１上の走行操作レバー２２の回動によって、後記 操向用モーター９Ｌ・９Ｒのいずれかが作動して後記サイドクラッチアーム１３ Ｌ・１３Ｒのいずれかを回動し、該摺動ギア３６Ｌ・３６Ｒの内の、回動したサ イドクラッチアーム１３と同じ側の摺動ギアが外側に摺動して、該内歯３５ａと の噛合が解除され、同側の車軸３８への動力伝達が絶たれるものである。そして 更にサイドクラッチアーム１３Ｌまたは１３Ｒが回動すると、摺動ギア３６Ｌ・ ３６Ｒ両端部に設けた摩擦板がミッションケースＭに固設された摩擦板と圧接し て制動され、急旋回を可能とするものである。

【００１４】 また、前記ブレーキ軸３１上のミッションケースＭの外側には、電磁ブレーキ ４１が設けられており、図６にも示す如く、ミッションケースＭの側面に固設し たブレーキ取付座４２においてボルト固定されている。また、解除レバー４３を 電磁ブレーキ４１の外側に固定しており、該解除レバー４３付設の押当部４３ａ をネジ４４にて車軸方向に押当することにより、ブレーキの手動解除ができるよ う構成しており、該押当部４３ａを押当するネジ４４を位置決め固定できるよう に、車軸３８Ｌを被覆する車軸パイプ４５Ｌに支持ステー４６を固設している。 なお、４７はミッションケースＭ内の潤滑油の給油口である。

【００１５】 本考案のサイドクラッチアクチュエーターは、以上の如く構成したミッション ケースＭの上部に、図４乃至図６の如く配設されている。まず、図７及び図８に 示す形状の操向用モーター取付板８が、ミッションケースＭに平行で、後部を高 く傾斜させた形状に取り付けられていて、ミッションケースＭには下部取付部８ ｄ・８ｄを螺止し、ミッションケースＭの後部等を被覆する前記中央パネル６の 前部に前部取付部８ｃを螺止して固定する。そして、バッテリー３・３から供給 される電源により操向用モーター９Ｌ・９Ｒが駆動されて回転体１０Ｌ・１０Ｒ が回転するように各々を設置している。まず、それぞれの固定取付部１０ｂを操 向用モーター取付板８の係止点８ｂにて螺止し、更に回動取付部１０ｃ・１０ｃ を、該操向用モーター取付板８の長孔部８ａ・８ａに嵌挿し、該操向用モーター 取付板８の下部にて固定板１１に係止固定する。そして、各回転体１０Ｌ・１０ Ｒの下部に突設するアームピン１０ａにバネ１２の一端を係止し、該バネ１２の 他端は、ミッションケースＭに枢支されたサイドクラッチアーム１３Ｌ・１３Ｒ に係止する。尚、前記長孔部８ａ・８ａは係止点８ｂを中心とした円弧状に構成 している。

【００１６】 以上の如く構成したサイドクラッチアクチュエーターにおいての操向時のクラ ッチ切換え構造を図４にて説明すると、非旋回時においては、回転体１０のアー ムピン１０ａが「入」位置にあり、サイドクラッチアーム１３もＸ位置に保持さ れている。そして、前記の如く、走行操作レバー２２を左右方向に回動すると、 回動した側の操向用モーター９Ｌまたは９Ｒが駆動し、回転体１０を回転させ、 該アームピン１０ａを「切」位置に回動させる。そのため、バネ１２が引っ張ら れて、サイドクラッチアーム１３Ｌまたは１３ＲがＺ位置まで回動するのである が、該回動中において、Ｙ位置にてサイドクラッチが切れ、Ｚ位置まで到達した 時に、前記摺動ギア３６Ｌまたは３６Ｒの摺動板の押付けが開始し、該アームピ ン１０ａの「切」位置到達時点で、該摩擦板押付けによる、車軸３８Ｌまたは３ ８Ｒに対する必要な制動力を得るものである。

【００１７】 このように構成したサイドクラッチアクチュエーターにより、サイドクラッチ 切換が行われるのであるが、操向用モーター９に使用するモーターはできるだけ 容量を小さくして低コスト化を図り、該モーターのトルクにて効率よく確実な旋 回を得るようにしている。図１０において、Ｐ１・Ｐ２はアームピン１０ａが「 入」から「切」まで回動する間の操向用モーター９の引張力の推移を表し、Ｐ１ は該モーターの通常稼働時における定格トルクによるものであり、Ｐ２は、最大 電圧をかけてトルクを上げた状態を表す。Ｑ１・Ｑ２は該アームピン１０ａ回動 中におけるバネ１２の引張力の推移を表しており、Ｑ１は、通常走行時において のものであり、Ｑ２は、作業台に荷物等を載せ、ミッションケースＭに負荷をか けた場合のものである。そして、Ｑ１・Ｑ２において、急に引張力が低下する時 点Ｔ１・Ｔ３は、サイドクラッチの切れた時点を、また、急に引張力が高くなる 時点Ｔ２・Ｔ４は、ブレーキ作動開始（摩擦板押付け開始）時点を表す。このよ うに通常走行時においても負荷がかかっている時においても操向用モーター９に よりサイドクラッチ及びブレーキの作動ができる容量の最適のＤＣモーターガ使 用され、低コスト化を図っているのである。

【００１８】 また、サイドクラッチのバネの初期引張力を調節するためには、回転体１０の アームピン１０ａの位置を調節できることが望ましい。そこで、操向用モーター 取付板８に長孔部８ａ・８ａを設けているのであり、操向用モーター９と一体の 回転体１０を操向用モーター取付板８に取付けるに当たって、固定取付部１０ｂ を該操向用モーター取付板８の係止点８ｂに、螺止せずに枢支しておき、該長孔 部８ａ・８ａに、回動取付部１０ｃ・１０ｃを嵌挿すると、図５の如く、Ｄ〜Ｅ 間にて長孔部８ａ内において回動取付部１０ｃを回動させて、該回転体１０及び 操向用モーター９の取付け位置を調節できるのであり、これに伴い、アームピン １０ａの位置も調節できるのである。こうして取付位置を調節し、バネ１２を介 装して、操向用モーター９を駆動し、最も良好なクラッチ切換が得られる取付位 置を確認すると、固定取付部１０ｂは係止点８ｂに螺止固定し、回動取付部１０ ｃ・１０ｃは固定板１１にて操向用モーター取付板８に固定するのである。

【００１９】 また、アームピン１０ａが、操向用モーター取付板９よりも下部に突設し、バ ネ１２を係止しているので、該アームピン１０ａへのバネ１２の係止部分におけ る埃等の付着を防ぎ、サイドクラッチアクチュエーターの良好な作動を長期間保 持するものである。

【００２０】

【考案の効果】

本考案は以上の如く構成したので、次の如き効果を奏するものである。即ち、 操向用モーターによりサイドクラッチアームを回動してサイドクラッチ切換えを 行うサイドクラッチアクチュエーターを、請求項の如く構成したので、操向用モ ーター９及び回転体１０の操向用モーター取付板９に対する取付けが容易で、構 造も簡素であり、コンパクト化されており、油圧によるアクチュエーターに比較 して低コストである。そして、該取付角度が、該操向用モーター取付板８の長孔 部８ａの構造により、調節可能となっているので、アームピン１０ａの回動に対 するサイドクラッチの切れるタイミングの調節ができ、あるいはバネ１２の初期 引張力を予め強くしておくことができ、効率のよい、確実なサイドクラッチ切換 えが得られるのであり、良好な旋回をする電動車両を得られることとなる。また アームピン１０ａが操向用モーター取付板８の下部に突設していることから、該 部分へのバネ１２の係止部分における埃等の付着を防止し、長期に良好な使用の できるサイドクラッチアクチュエーターが得られるのである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案を用いた高所作業車の全体側面図であ
る。

【図２】同じく後面図である。

【図３】走行台車Ａの平面図である。

【図４】本考案のサイドクラッチアクチュエーターにお
けるクラッチ切換え構造を示す平面図である。

【図５】同じく操向用モーターの取付角度調節の構造を
示す平面図である。

【図６】ミッションケースＭ及びサイドクラッチアクチ
ュエーターの側面図である。

【図７】操向用モーター取付板８の平面図である。

【図８】同じく側面図である。

【図９】ミッションケースＭの平面断面図である。

【図１０】アームピン１０ａ回動中における操向用モー
ター９とバネ１２の引張力の推移を示すグラフである。

【図１１】後部バンパー１５に対するステップ１６の取
付構成を示す部分正面図である。

【図１２】操作ボックス２１の側面図である。

【図１３】同じく平面図である。

【符号の説明】

Ａ 走行台車 Ｂ 作業台 Ｃ 昇降リンク Ｍ ミッションケース ２ ＤＣ駆動モーター ３ バッテリー ８ 操向用モーター取付板 ８ａ 長孔部 ８ｂ 係止点 ９ 操向用モーター １０ 回転体 １０ａ アームピン １０ｂ 固定取付部 １０ｃ 回動取付部 １１ 固定板 １２ バネ １３ サイドクラッチアーム

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 井上 雄次 大阪府大阪市北区茶屋町１番32号 ヤンマ ーディーゼル株式会社内

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 ミッションケース内に左右のサイドクラ
   ッチを設け、どちらかのサイドクラッチを切ることによ
   って旋回する構造の電動車両において、各サイドクラッ
   チの切換を操向用モーター９の駆動により行い、該操向
   用モーター９をミッションケースに操向用モーター取付
   板８を介して配置し、該操向用モーター取付板８に取付
   位置調節構造を設けたことを特徴とするモーター駆動式
   サイドクラッチアクチュエーター。