CN107949716A - 作业车辆 - Google Patents

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Abstract

本发明的作业车辆具备：车身框架；电动马达，其由车身框架支承；传递动力机构，其包含与电动马达的输出轴连接的传动轴，将电动马达产生的动力传递至安装有轮胎的车轮；支承部件，其由车身框架支承，并支承传动轴能够旋转；以及停车制动装置，其设置于支承部件的外侧，限制传动轴的旋转。

Description

作业车辆
技术领域
本发明涉及作业车辆。
背景技术
在涉及作业车辆的技术领域中，已知有如专利文献1所公开的那种无人驾驶的大型非公路自卸车。
专利文献1：国际公开第2015/129005号
发明内容
在作业车辆中设置有停车制动装置的情况下，需要有能够容易地实施该停车制动装置的维修的技术。
本发明的方式的目的在于提供一种能够容易地实施停车制动装置的维修的作业车辆。
根据本发明的方式，提供一种作业车辆，其具备：车身框架；电动马达，其由车身框架支承；传递动力机构，其包含与电动马达的输出轴连接的传动轴，将电动马达产生的动力传递至安装有轮胎的车轮；支承部件，其由车身框架支承，并支承传动轴能够旋转；以及停车制动装置，其设置于支承部件的外侧，限制传动轴的旋转。
根据本发明的方式，提供一种能够容易地实施停车制动装置的维修的作业车辆。
附图说明
图1是表示本实施方式涉及的作业车辆的一个示例的侧视图。
图2是从+X方向观察本实施方式涉及的作业车辆的一个示例的图。
图3是表示本实施方式涉及的行走装置的一个示例的剖视图。
图4是表示本实施方式涉及的电动马达的冷却构造的一个示例的剖视图。
图5是表示本实施方式涉及的停车制动装置的一个示例的俯视图。
图6是表示本实施方式涉及的停车制动装置的一个示例的剖视图。
图7是表示本实施方式涉及的停车制动装置的一部分的分解立体图。
图8是表示本实施方式涉及的停车制动装置的一部分的剖视图。
符号说明
1 自卸车(作业车辆)
10 车身
11 车轮
11F 车轮
11R 车轮
11T 轮胎
14 减速机
15 制动装置
14A 输入轴
18 传动轴
20 车身框架
21 铅垂框架
21F 铅垂框架
21R 铅垂框架
23 下侧梁
24 上侧梁
25 侧梁
26 横梁
30 车斗
37 枢轴部
40 行走装置
43 电动马达
43A 输出轴
43H 马达外壳
45 传递动力机构
47 连接轴
50 悬架装置
51 上臂
52 下臂
53 悬架缸
54 连接托架
56 驱动装置壳体
57 上球形接头
58 下球形接头
60 连接机构
71 冷却鼓风机
72 风道部
80 轴承
81 轴承箱(支承部件)
82 油密封件
83 油密封件
84 联轴器
100 停车制动装置
102 轮毂
104 盘片
106 分离板
108 端板
110 液压缸
112 活塞
112A 第1部件
112B 第2部件
114 液压缸板
116 防尘密封件
118 液压供给装置
120 弹簧
201 下横梁
202 垂直梁
203 上横梁
205 悬架支承部
207 上侧支承部
209 开口部
210 突出部
211 流入口
AX 旋转轴
具体实施方式
下面，参照附图来说明本发明涉及的实施方式，不过本发明不局限于此。下面说明的实施方式的结构要素能够适当组合。此外，有时也可以不使用一部分结构要素。
在下面的说明中，设定XYZ正交坐标系，参照该XYZ正交坐标系对各部的位置关系进行说明。设与规定面内的第1轴平行的方向为X轴方向，与规定面内的与第1轴正交的第2轴平行的方向为Y轴方向，和与规定面正交的第3轴平行的方向为Z轴方向。
自卸车
图1是表示本实施方式涉及的作业车辆1的侧视图。图2是从+X方向观察本实施方式涉及的作业车辆1的图。在本实施方式中，作业车辆1是在矿山的挖掘现场装载货物并行走的自卸车。自卸车是通过远程操作而无人驾驶的非公路自卸车。自卸车没有设置驾驶室。自卸车包括能够与管控设施通信的通信装置。管控设施将指令信号发送至自卸车来远程操作自卸车。在下面的说明中，作业车辆1称为自卸车1。
在本实施方式中，为了便于说明，假设自卸车1沿+X方向行走。X轴方向表示自卸车1的前后方向，Y轴方向表示自卸车1的车宽方向，Z轴方向表示自卸车1的上下方向。
如图1以及图2所示，自卸车1包括车身10、由车身10支承的车斗30、以及由车身10的车身框架20支承的行走装置40。
行走装置40具有安装有轮胎11T的车轮11、以及产生用于驱动车轮11的动力的电动马达43。车轮11包括配置于车身框架20的中心的前方的车轮11F、以及配置于车身框架20的中心的后方的车轮11R。车轮11F配置于车宽方向两侧。车轮11R配置于车宽方向两侧。电动马达43设置有4个以分别驱动4个车轮11中的每一个。
车斗30是装载货物的部件。车斗30由于升降缸的动作能够以枢轴部37为中心旋转。通过如图1中的双点划线所示的那样使车斗30实施倾卸动作，装载于车斗30的货物从车斗30排出。
行走装置
图3是表示本实施方式涉及的行走装置40的一个示例的剖视图。如图1、图2、以及图3所示，行走装置40具有电动马达43、以及包括与电动马达43的输出轴43A连接的传动轴18和与传动轴18连接的减速机14的传递动力机构45。减速机14的至少一部分与车轮11连接。包括传动轴18和减速机14的传递动力机构45将电动马达43产生的动力传递至车轮11。
车身框架20具有对电动马达43进行支承的铅垂框架21。铅垂框架21包括对产生用于驱动车轮11F的动力的电动马达43进行支承的铅垂框架21F、以及对产生用于驱动车轮11R的动力的电动马达43进行支承的铅垂框架21R。铅垂框架21F设置于车身框架20的前部。铅垂框架21R设置于车身框架20的后部。1个铅垂框架21支承2个电动马达43。
如图1所示，铅垂框架21F和铅垂框架21R通过下侧梁23及上侧梁24连接。此外，如图1以及图2所示，车身框架20具有在铅垂框架21下部沿车宽方向配置的一对侧梁25、以及连接一对侧梁25的横梁26。
铅垂框架21具有下横梁201、垂直梁202、以及上横梁203。下横梁201在车宽方向上延伸。上横梁203在下横梁201的上方在车宽方向上延伸。垂直梁202以使下横梁201的端部与上横梁203的端部连接的方式在上下方向上延伸。车斗30由上横梁203支承。
电动马达43具有由车身框架20的铅垂框架21支承的马达外壳43H。在本实施方式中，电动马达43的马达外壳43H由车身框架20的下横梁201支承。下横梁201是具有内部空间的中空部件。电动马达43的至少一部分被收纳于下横梁201的内部空间。
传动轴18与电动马达43的输出轴43A连接，将电动马达43产生的动力传递至减速机14。
减速机14将通过传动轴18传递来的电动马达43的动力传递至车轮11。减速机14包括行星齿轮机构，将高旋转低转矩的电动马达43的旋转力变换成低旋转高转矩的旋转力传递至车轮11。
包括传动轴18以及减速机14的传递动力机构45的至少一部分配置于车轮11内侧。
行走装置40具有配置于车轮11内侧、用于限制车轮11的旋转的制动装置15。制动装置15是湿式制动器。
此外，行走装置40具有收纳传递动力机构45的至少一部分的驱动装置壳体56。驱动装置壳体56配置于车轮11内侧。驱动装置壳体56的一部分与车轮11连接。减速机14的行星齿轮机构的太阳齿轮与传动轴18连接，行星齿轮与驱动装置壳体56的一部分连接。减速机14通过驱动装置壳体56支承车轮11能够旋转。在本实施方式中，减速机14及传动轴18的一部分收纳于驱动装置壳体56。传动轴18的一部分配置于驱动装置壳体56外侧。
行走装置40具有悬架装置50。在本实施方式中，悬架装置50为双A臂式(doublewishbone type)的独立悬架方式。悬架装置50具有悬架缸53、以及将车身框架20与驱动装置壳体56连接的连接机构60。
悬架缸53将车身框架20与驱动装置壳体56连接。在本实施方式中，悬架缸53的上端部与设置于上横梁203的悬架支承部205连接。悬架缸53的下端部通过连接托架54与驱动装置壳体56连接。悬架缸53吸收或减弱作用于轮胎11T的冲击。
连接机构60以使车身框架20与车轮11分离的方式将车身框架20与驱动装置壳体56连接。由于连接机构60，车身框架20与车轮11以及轮胎11T隔着间隙相对，在车身框架20与车轮11以及轮胎11T之间形成空间。车身框架20与车轮11以及轮胎11T之间的空间是开放到大气空间的开放空间。
连接机构60具有基端部与车身框架20连接且前端部与驱动装置壳体56的上部连接的上臂(upper arm)51、以及基端部与车身框架20连接且前端部与驱动装置壳体56的下部连接的下臂(lower arm)52。上臂51及下臂52分别在大致水平的方向上延伸。上臂51的基端部由车身框架20支承而能够上下摆动。下臂52的基端部由车身框架20支承而能够上下摆动。驱动装置壳体56的上部与上臂51的前端部连接而能够旋转。驱动装置壳体56的下部与下臂52的前端部连接而能够旋转。
在本实施方式中，上臂51的基端部由设置于铅垂框架21的垂直梁202的下部的上侧支承部207支承而能够旋转。下臂52的基端部由设置于下横梁201的端部的下侧支承部208支承而能够旋转。
上臂51的前端部与设置于驱动装置壳体56的上部的上球形接头57连接。下臂52的前端部与设置于驱动装置壳体56的下部的下球形接头58连接。在上球形接头57的上表面固定有连接托架54。连接托架54与铅垂框架21的悬架支承部205通过悬架缸53连接。
若伴随着上臂51及下臂52的摆动车身10在上下方向上摆动，则车轮11与电动马达43的位置关系发生少许错位。在本实施方式中，传动轴18通过万向节分别与电动马达43的输出轴43A及减速机14的输入轴14A连接。由此，即使车身10在上下方向上摆动，车轮11与电动马达43的错位也会被吸收。此外，在本实施方式中，传动轴18为在轴线方向上能够伸缩的滑动型。由此，车轮11在上下方向上摆动时产生的车身框架20与驱动装置壳体56之间的距离变化被吸收。
自卸车1具备停车制动装置100。停车制动装置100在自卸车1的停车时限制车轮11的旋转。在本实施方式中，停车制动装置100限制传动轴18的旋转从而限制车轮11的旋转。
停车制动装置100配置于由连接机构60形成的车身框架20与车轮11之间。
电动马达的冷却构造
图4是表示本实施方式涉及的电动马达43的冷却构造的一个示例的剖视图。如图4所示，电动马达43配置于下横梁201的车宽方向两侧。在下横梁201的车宽方向两侧设置有开口部209。电动马达43的至少一部分配置于开口部209。电动马达43的马达外壳43H与车身框架20的下横梁201固定。
在下横梁201的内部空间设置有突出部210。突出部210从下横梁201的内部空间的内表面朝向电动马达43突出。突出部210在马达外壳43H的周围隔开间隔地配置有多个。电动马达43的马达外壳43H的一部分由突出部210支承。
在下横梁201的车宽方向中央部分设置有流入口211。流入口211设置于下横梁201的上部。在下横梁201的上方配置有冷却鼓风机71。冷却鼓风机71能够送出冷却空气。从冷却鼓风机71送出的冷却空气经由流入口211供给到下横梁201的内部空间。
经由流入口211从冷却鼓风机71供给到下横梁201的内部空间的冷却空气流入一对电动马达43之间的风道部72以后，朝向电动马达43流动。冷却空气的一部分流入电动马达43与下横梁201的内表面之间的空间，将电动马达43的马达外壳43H的外表面冷却以后，经由马达外壳43H与开口部209之间的间隙，流出到下横梁201外部。此外，冷却空气的一部分流入马达外壳43H内部，将电动马达43的固定件及可动件等冷却以后，经由设置于马达外壳43H的至少一部分的间隙，流出到马达外壳43H外部。
停车制动装置
图5是表示本实施方式涉及的停车制动装置100的一个示例的俯视图。图6是表示本实施方式涉及的停车制动装置100的一个示例的剖视图。图7是表示本实施方式涉及的停车制动装置100的一部分的分解立体图。
如图5所示，停车制动装置100是配置于旋转轴AX的周围的部件。如图6所示，电动马达43的输出轴43A的至少一部分收纳在马达外壳43H的内部。电动马达43的输出轴43A与传递动力机构45的传动轴18通过连接轴47连接。此外，连接轴47及传动轴18可以视为一体。
传动轴18通过轴承80由支承部件81支承而能够旋转。支承部件81支承传动轴18能够以旋转轴AX为中心旋转。支承部件81固定于马达外壳43H。支承部件81通过马达外壳43H由车身框架20支承。
在本实施方式中，支承部件81是收纳用于支承传动轴18能够旋转的轴承80的轴承箱。在下面的说明中，支承部件81称为轴承箱81。在本实施方式中，轴承箱81包括第1罩构件81A以及第2罩构件82B。
在与旋转轴AX平行的方向上，在轴承80的一方设置有油密封件82而另一方设置有油密封件83。油密封件82及油密封件83将连接轴47与轴承箱81之间密封。
停车制动装置100设置于轴承箱81外侧。另外，停车制动装置100也可以设置于马达外壳43H。在这种情况下，马达外壳43H成为支承部件。
停车制动装置100具有：由轮毂102支承的盘片104、由液压缸110支承的分离板106、通过销与液压缸110固定的端板108、相对于液压缸110能够在与旋转轴AX平行的方向上移动的活塞112、固定于液压缸110的液压缸板114、以及将活塞112与液压缸板114之间密封的防尘密封件116。
轮毂102通过联轴器84与连接轴47及传动轴18固定。
盘片104由轮毂102支承。如图7所示，盘片104是以环绕旋转轴AX的方式配置的圆环状部件。盘片104在与旋转轴AX平行的方向上隔开间隔地配置有多个。
分离板106由液压缸110支承。如图7所示，分离板106是以环绕旋转轴AX的方式配置的圆环状部件。分离板106在与旋转轴AX平行的方向上隔开间隔地配置有多个。分离板106配置于盘片104之间。分离板106的至少一部分在相对于旋转轴AX的半径方向上配置在比盘片104处于外侧。
液压缸110通过端板108与轴承箱81固定。此外，液压缸110也可以通过端板108与马达外壳43H固定。
活塞112包括以与分离板106接触的方式配置的第1部件112A、以及与液压缸板114之间形成配置有防尘密封件116的间隙的第2部件112B。如图7所示，活塞112(第1部件112A)是以环绕旋转轴AX的方式配置的圆环状部件。
在本实施方式中，若电动马达43动作，则输出轴43A、连接轴47、以及传动轴18以旋转轴AX为中心旋转。若连接轴47旋转，则固定于该连接轴47的联轴器84、轮毂102、以及盘片104与输出轴43A、连接轴47、以及传动轴18一起以旋转轴AX为中心旋转。即，输出轴43A、连接轴47、传动轴18、联轴器84、轮毂102、以及盘片104是基于电动马达43的动作而旋转的旋转体。
另一方面，马达外壳43H、轴承箱81、分离板106、端板108、液压缸110、活塞112、以及液压缸板114是即使电动马达43动作也不旋转的固定体。
活塞112通过由液压供给装置118提供的油的压力而在与中心轴AX平行的方向上移动。在本实施方式中，从液压供给装置118将油供给到活塞112与液压缸110之间的空间，若液压作用于活塞112，则活塞112以从分离板106分离的方式移动。
图8是表示本实施方式涉及的停车制动装置100的一部分的剖视图。图8表示液压没有作用于活塞112时的停车制动装置100。在本实施方式中，活塞112与液压缸板114之间配置有弹簧120。弹簧120产生使活塞112向分离板106靠近的弹性力。
如图8所示，在液压没有作用于活塞112时，活塞112基于弹簧120的弹性力而以向分离板106靠近的方式移动。若活塞112以向分离板106靠近的方式移动，则分离板106发生位移，如图8所示，多个分离板106与多个盘片104相接触。由此，抑制盘片104的旋转。通过抑制盘片104的旋转，限制包括输出轴43A、连接轴47、传动轴18、联轴器84、轮毂102、以及盘片104的旋转体的旋转。
即，在本实施方式中，停车制动装置100在基于液压供给装置118的液压供给动作已被停止时，限制传动轴18的旋转。
另一方面，在由液压供给装置118供给了液压的情况下，活塞112以从分离板106分离的方式移动。若活塞112以从分离板106分离的方式移动，则分离板106发生位移，如图6所示，多个分离板106与多个盘片104分离。由此，基于停车制动装置100的制动被解除。
作用以及效果
如以上说明的那样，根据本实施方式，停车制动装置100由支承部件81支承，该支承部件81由车身框架20支承，并支承传动轴18能够旋转。由此，停车制动装置100设置于车身框架20与车轮11之间。而操作员能够容易地接近车身框架20与车轮11之间的空间。因此，通过将停车制动装置100设置于车身框架20与车轮11之间，操作员由于能够容易地接近停车制动装置100，因此能够容易地实施该停车制动装置100的维修。
此外，在本实施方式中，配置于车轮11内侧的传递动力机构45的驱动装置壳体56和车身框架20，通过悬架装置50的连接机构60连接。而由于使用连接机构60连接驱动装置壳体56和车身框架20，在车身框架20与车轮11之间形成开放到大气空间的足够的空间。由于将停车制动装置100配置在该车身框架20与车轮11之间形成的足够大的开放空间中，能够确保操作员在停车制动装置100的周边有足够的作业空间，由多个操作员进行作业也变得可能。
此外，在本实施方式中，支承停车制动装置100的支承部件81是收纳用于支承传动轴18能够旋转的轴承80的轴承箱81。轴承箱81通过马达外壳43H由车身框架20支承。由于停车制动装置100由收纳用于支承传动轴18能够旋转的轴承80的轴承箱81支承，能够从外部容易地维修停车制动装置100，而不会造成车身框架20的重量的增大。例如，在车身框架20内部设置有停车制动装置100的情况下，需要在车身框架20上设置用来接近车身框架20中的停车制动装置100的保养用孔。如果为了填补由该孔引起的车身框架20的强度下降而增设加强构件，则反过来可能会增大车身框架20的重量。根据本实施方式，由于停车制动装置100由轴承箱81支承，能够确保停车制动装置100的较高的可维修性，而不会造成车身框架20的重量的增大。
此外，在本实施方式中，停车制动装置100是干式制动器。停车制动装置100也可以是湿式制动器，除此以外，只要是具有停止传动轴18的旋转的机构的制动器，就可以适用。
此外，本实施方式涉及的自卸车1，是在4个车轮11分别设置有电动马达43的四轮驱动方式。也可以在车轮11F或车轮11R设置有电动马达43。此外，本实施方式涉及的自卸车1也可以是四轮转向方式。
此外，在本实施方式中，自卸车1是无人驾驶的无人驾驶非公路自卸车。也可以是在自卸车1设置有驾驶室，由搭乘在该驾驶室的驾驶员操作的有人驾驶非公路自卸车。
此外，在本实施方式中，作业车辆1是具有车斗30的自卸车。作业车辆1也可以是不具有车斗30的车辆。

Claims (3)

1.一种作业车辆，其特征在于，具备：
车身框架；
电动马达，其由所述车身框架支承；
传递动力机构，其包含与所述电动马达的输出轴连接的传动轴，将所述电动马达产生的动力传递至安装有轮胎的车轮；
支承部件，其由所述车身框架支承，并支承所述传动轴能够旋转；以及
停车制动装置，其设置于所述支承部件的外侧，限制所述传动轴的旋转。
2.如权利要求1所述的作业车辆，其特征在于，具备：
驱动装置壳体，其配置于所述车轮的内侧，收纳所述传递动力机构的至少一部分；
连接机构，其以使所述车身框架与所述车轮分离的方式连接所述车身框架与所述驱动装置壳体；其中，
所述停车制动装置配置于所述车身框架与所述车轮之间。
3.如权利要求1或2所述的作业车辆，其特征在于：
所述支承部件，包括收纳用于支承所述传动轴能够旋转的轴承的轴承箱，并通过所述电动马达的马达外壳由所述车身框架支承。
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