JP5064270B2 - Motor driven industrial vehicle - Google Patents

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Description

本発明は、バッテリにより回転させられるモータの駆動力により走行するようにしたモータ駆動式産業用車両に関する。   The present invention relates to a motor-driven industrial vehicle that is driven by a driving force of a motor rotated by a battery.

近年の排気ガスや騒音等の環境問題に配慮して、倉庫や工場、空港等の敷地内において、荷物を運搬したり、他の台車などを牽引したりする際に用いられるフォークリフトや牽引車等の産業用車両を、従来のエンジンを動力としたものから、バッテリによるモータ駆動式のものに代える傾向にある。
このような、モータ駆動式のフォークリフト等の駆動ユニットには、例えば特許文献１に記載されているように、直流直巻型モータが用いられているのが一般的である。
特開２０００−２１７２１０号公報 In consideration of environmental problems such as exhaust gas and noise in recent years, forklifts, towing vehicles, etc. used when transporting luggage or towing other carts in the premises of warehouses, factories, airports, etc. The conventional industrial vehicle tends to be replaced by a motor driven by a battery instead of a vehicle powered by a conventional engine.
For such a drive unit such as a motor-driven forklift, a direct current type motor is generally used as described in Patent Document 1, for example.
JP 2000-217210 A

上記特許文献１に記載されている、直流直巻型モータを用いたフォークリフト等においては、モータへの給電電流とほぼ比例した駆動トルクと回転数が得られるため、変速装置を備えていない(減速機構のみ設けることもある)のが一般的である。   The forklift using a direct-current-winding motor described in Patent Document 1 does not have a transmission (deceleration) because a driving torque and a rotational speed almost proportional to the current supplied to the motor can be obtained. In general, only a mechanism may be provided).

変速装置を備えていないと、モータへの給電電流の制御(例えばアクセル操作)のみで、駆動トルクや回転数を変えることとなるが、この場合、次のような問題が生じる。
例えば、空港等において使用される牽引車等に、複数の台車を連結して走行する際などには、高い駆動トルクが要求され、また、台車を切り離して走行するときには、作業能率を向上させるために、速度を上げて走行することが要求されることがあるが、このようなとき、変速装置がないと、モータへの給電電流を大として、その駆動トルクや回転数を高めなくてはならず、バッテリの電力消費が大きくなる。
そのため、１回の充電で走行可能な距離は短く、これを解消するために、容量の大きなバッテリを搭載すると、コストや車両の重量が増大する。
また、高い駆動トルクと高回転を両立させるために、大型のモータを使用すると、駆動ユニットが大型化するとともに、それに適した大容量のバッテリを搭載しなければならないため、寸法的及びコスト的に不利となる。 If the transmission is not provided, the drive torque and the number of revolutions are changed only by controlling the current supplied to the motor (for example, accelerator operation). In this case, the following problems occur.
For example, a high driving torque is required when traveling with a plurality of trucks connected to a tow truck used in an airport or the like, and when traveling with a truck separated, the work efficiency is improved. In such a case, it may be required to drive at a higher speed. In such a case, if there is no transmission, the current supplied to the motor must be increased to increase the driving torque and the rotational speed. Therefore, the power consumption of the battery increases.
Therefore, the distance that can be traveled by one charge is short, and in order to solve this problem, if a battery with a large capacity is mounted, the cost and the weight of the vehicle increase.
In addition, if a large motor is used to achieve both high driving torque and high rotation, the drive unit will become large and a large-capacity battery suitable for it must be installed. Disadvantageous.

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたもので、モータの駆動力を、変速装置を介して出力軸に伝達することにより、高い駆動トルクと高回転を両立しうるようにし、かつモータの小型化とバッテリの小容量化を可能とすることにより、軽量化及びコスト低減が図れるようにした、モータ駆動式産業用車両を提供することを目的としている。   The present invention has been made in view of the above problems. By transmitting the driving force of the motor to the output shaft through the transmission, it is possible to achieve both high driving torque and high rotation, and the motor. It is an object of the present invention to provide a motor-driven industrial vehicle that can be reduced in weight and reduced in cost by enabling downsizing and reduction in battery capacity.

本発明によると、上記課題は、次の各項のようにして解決される。
（１）モータに連係した入力軸と、車輪に連係した出力軸との間に、低速用クラッチと高速用クラッチとを備え、かつこれらを選択的に作動させることにより、前記入力軸の回転を低速と高速のいずれかに切り換えて、前記出力軸に伝達する変速装置を設け、バッテリにより回転させられるモータの駆動力を車輪に伝達して走行するようにしたモータ駆動式産業用車両において、
前記低速用クラッチを、入力軸に固着されたクラッチドラムと、入力軸に相対回転自在に設けられ、前記クラッチドラムと断続可能な低速クラッチギヤとからなるものとし、高速用クラッチを、前記入力軸と平行をなす出力軸に固着されたクラッチドラムと、出力軸に相対回転自在に設けられ、クラッチドラムと断続可能な高速クラッチギヤとからなるものとし、低速クラッチギヤを、前記出力軸に固嵌した出力ギヤに、入力軸の回転を出力軸に減速して伝達しうるギヤ比をもって噛合させ、かつ前記高速クラッチギヤを、前記入力軸に固嵌した、前記低速クラッチギヤよりも歯数の多い入力ギヤに、少なくとも入力軸の回転を等速以上で出力軸に伝達しうるギヤ比をもって噛合させるとともに、前記低速用クラッチのクラッチドラム及び低速クラッチギヤと、高速用クラッチのクラッチドラム及び高速クラッチギヤとを、互いに逆向きで、かつ軸方向に対してほぼ同位置となるように、入力軸と出力軸に並列状に配置する。 According to the present invention, the above-mentioned problems are solved as follows.
(1) mode and the input shaft which is linked to over data, between the output shaft which is linked to the car wheels, and a low speed clutch and high speed clutch, and by operating them selectively, the input shaft A motor-driven industrial vehicle provided with a transmission that switches the rotation of the motor to either the low speed or the high speed and transmits it to the output shaft so that the driving force of the motor rotated by the battery is transmitted to the wheels. In
The low speed clutch is composed of a clutch drum fixed to the input shaft, and a low speed clutch gear which is provided relative to the input shaft and is rotatable relative to the input shaft. The high speed clutch is connected to the input shaft. A clutch drum fixed to an output shaft that is parallel to the output shaft, and a high-speed clutch gear that can be rotated relative to the output shaft and can be intermittently connected. The low-speed clutch gear is fixedly fitted to the output shaft. The output gear is meshed with a gear ratio capable of decelerating and transmitting the rotation of the input shaft to the output shaft, and the high-speed clutch gear is fixedly fitted to the input shaft and has more teeth than the low-speed clutch gear. The input gear is meshed with at least a gear ratio capable of transmitting the rotation of the input shaft to the output shaft at a constant speed or higher, and the low-speed clutch clutch drum and the low gear A clutch gear and a clutch drum and a high-speed clutch gear of the high speed clutch, in opposite directions, and so as to be substantially the same position with respect to the axial direction, you place in parallel form to the input shaft and the output shaft.

このような構成とすると、変速装置の低速用クラッチと高速用クラッチとを、車両の使用形態に応じて選択的に切り換えるだけで、モータの回転数を変えずに、高い駆動トルクと高回転を両立することができる。
従って、バッテリの電力消費が少なくなり、１回の充電で走行可能な距離が延びるとともに、モータの小型化とバッテリの小容量化が可能となる。
また、大型のモータやそれに適した容量の大きなバッテリを搭載する必要がないので、駆動ユニットの小型化や軽量化が図れるとともに、コストも低減される。
さらに、入力軸と出力軸は互いに平行をなし、かつ低速用クラッチの低速クラッチギヤを出力軸の出力ギヤに、高速用クラッチの高速クラッチギヤを入力軸の入力ギヤに、それぞれ常時噛合させるとともに、低速用クラッチのクラッチドラム及び低速クラッチギヤと、高速用クラッチのクラッチドラム及び高速クラッチギヤとを、互いに逆向きで、かつ軸方向に対してほぼ同位置となるように、入力軸と出力軸に並列状に配置しているので、変速装置の軸方向の寸法が小さくなり、それを小型、軽量化することができる。
また、低速用クラッチと高速用クラッチを選択して作動させるだけで、入力軸の回転を、低速と高速に切り換えて、出力軸に確実に伝達することができる。 With such a configuration, a high drive torque and a high rotation speed can be achieved without changing the rotational speed of the motor, simply by selectively switching between the low speed clutch and the high speed clutch of the transmission according to the usage mode of the vehicle. It can be compatible.
Therefore, the power consumption of the battery is reduced, the distance that can be traveled by one charge is extended, and the motor can be downsized and the battery capacity can be reduced.
Further, since it is not necessary to mount a large motor or a battery having a large capacity suitable for it, the drive unit can be reduced in size and weight, and the cost can be reduced.
Furthermore, the input shaft and the output shaft are parallel to each other, and the low speed clutch gear of the low speed clutch is always meshed with the output gear of the output shaft, and the high speed clutch gear of the high speed clutch is meshed with the input gear of the input shaft, respectively. The input shaft and the output shaft are arranged so that the clutch drum and the low-speed clutch gear of the low-speed clutch and the clutch drum and the high-speed clutch gear of the high-speed clutch are opposite to each other and substantially in the same position with respect to the axial direction. Since they are arranged in parallel, the dimension of the transmission in the axial direction is reduced, and it can be reduced in size and weight.
Further, the rotation of the input shaft can be switched between the low speed and the high speed by only selecting and operating the low speed clutch and the high speed clutch and reliably transmitted to the output shaft.

（２）モータに連係した入力軸と、車輪に連係した出力軸との間に、低速用クラッチと高速用クラッチとを備え、かつこれらを選択的に作動させることにより、前記入力軸の回転を低速と高速のいずれかに切り換えて、前記出力軸に伝達する変速装置を設け、バッテリにより回転させられるモータの駆動力を車輪に伝達して走行するようにしたモータ駆動式産業用車両において、
前記低速用クラッチを、出力軸に固着されたクラッチドラムと、出力軸に相対回転自在に設けられ、前記クラッチドラムと断続可能な低速クラッチギヤとからなるものとし、高速用クラッチを、前記出力軸と平行をなす入力軸に固着されたクラッチドラムと、入力軸に相対回転自在に設けられ、クラッチドラムと断続可能な高速クラッチギヤとからなるものとし、低速クラッチギヤを、前記入力軸に固嵌した、前記高速クラッチギヤよりも歯数の少ない入力ギヤに、入力軸の回転を減速して出力軸に伝達しうるギヤ比をもって噛合させ、かつ前記高速クラッチギヤを、前記出力軸に固嵌した出力ギヤに、少なくとも入力軸の回転を等速以上で出力軸に伝達しうるギヤ比をもって噛合させるとともに、前記低速用クラッチのクラッチドラム及び低速クラッチギヤと、高速用クラッチのクラッチドラム及び高速クラッチギヤとを、互いに逆向きで、かつ軸方向に対してほぼ同位置となるように、入力軸と出力軸に並列状に配置する。 (2) A low speed clutch and a high speed clutch are provided between an input shaft linked to the motor and an output shaft linked to the wheels, and the input shaft can be rotated by selectively operating them. In a motor-driven industrial vehicle that is switched to either low speed or high speed, provided with a transmission that transmits to the output shaft, and that travels by transmitting the driving force of a motor rotated by a battery to wheels,
The low speed clutch is composed of a clutch drum fixed to an output shaft, and a low speed clutch gear which is provided relative to the output shaft and is rotatable relative to the output shaft. The high speed clutch is connected to the output shaft. A clutch drum fixed to the input shaft parallel to the input shaft, and a relatively fast rotating clutch gear connected to the input shaft. The low speed clutch gear is fixedly fitted to the input shaft. The input gear having a smaller number of teeth than the high-speed clutch gear is meshed with a gear ratio that can reduce the rotation of the input shaft and transmit it to the output shaft, and the high-speed clutch gear is fixedly fitted to the output shaft. The output gear is meshed with at least a gear ratio capable of transmitting the rotation of the input shaft to the output shaft at a constant speed or higher, and the clutch drum of the low speed clutch and Speed clutch gear and a clutch drum and a high-speed clutch gear of the high speed clutch, in opposite directions, and so as to be substantially the same position with respect to the axial direction, arranged in parallel form to the input shaft and the output shaft.

このような構成とすると、上記(１)項に記載の発明と同様の効果が得られる。 With such a configuration, the same effect as that of the invention described in the above item (1) can be obtained.

（３）上記(１)または(２)項において、低速用クラッチ及び高速用クラッチを、油圧により作動する湿式多板クラッチよりなるものとする。 ( 3 ) In the above item (1) or (2) , the low speed clutch and the high speed clutch are made of a wet multi-plate clutch that is operated by hydraulic pressure.

このような構成とすると、低速用クラッチと高速用クラッチを切り換えたときの衝撃が、湿式多板クラッチにより吸収されるので、モータに衝撃力が伝達されるのが防止される。   With such a configuration, the impact when the low speed clutch and the high speed clutch are switched is absorbed by the wet multi-plate clutch, so that the impact force is prevented from being transmitted to the motor.

（４）上記(３)項において、湿式多板クラッチよりなる低速用クラッチと高速用クラッチとを、油圧回路に設けた４ポート２位置切換型のソレノイドバルブにより、選択的に作動させるようにする。 ( 4 ) In the above item ( 3 ), the low speed clutch and the high speed clutch, which are wet multi-plate clutches, are selectively operated by a 4-port 2-position switching solenoid valve provided in the hydraulic circuit. .

このような構成とすると、ソレノイドバルブを電気的に作動させることにより、油圧回路の圧油を、低速用クラッチと高速用クラッチとに選択的に供給しうるので、両クラッチの切り換え操作が容易となる。   With this configuration, the solenoid valve can be electrically operated to selectively supply pressure oil in the hydraulic circuit to the low speed clutch and the high speed clutch, facilitating the switching operation of both clutches. Become.

本発明によれば、変速装置の低速用クラッチと、高速用クラッチとを、車両の使用形態に応じて選択的に切り換えるだけで、モータの回転数を変えずに、高い駆動トルクと高回転を両立することができる。
従って、バッテリの電力消費が少なくなり、１回の充電で走行可能な距離が延びるとともに、モータの小型化とバッテリの小容量化が可能となる。
また、大型のモータやそれに適した容量の大きなバッテリを搭載する必要がないので、駆動ユニットの小型化や軽量化が図れるとともに、コストも低減される。 According to the present invention, high drive torque and high rotation can be achieved without changing the rotational speed of the motor by merely selectively switching the low speed clutch and the high speed clutch of the transmission according to the usage pattern of the vehicle. It can be compatible.
Therefore, the power consumption of the battery is reduced, the distance that can be traveled by one charge is extended, and the motor can be downsized and the battery capacity can be reduced.
Further, since it is not necessary to mount a large motor or a battery having a large capacity suitable for it, the drive unit can be reduced in size and weight, and the cost can be reduced.

以下、本発明の実施形態を、図面に基づいて説明する。
図１は、本発明のモータ駆動式産業用車両、すなわち空港等において使用される牽引車の略図で、その車体１には、充電可能なバッテリ２、直流直巻型モータ３、及び変速装置４が搭載され、バッテリ２により駆動されるモータ３の駆動力が、変速装置４及びこれに連結されたドライブシャフト５を介して、後輪６のアクスル７に伝達されるようになっている。車体１の後部には、図示しない複数の台車を牽引する牽引台８が取付けられている。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic diagram of a motor-driven industrial vehicle according to the present invention, that is, a towing vehicle used in an airport or the like. A vehicle body 1 includes a rechargeable battery 2, a direct current direct-winding motor 3, and a transmission 4. The driving force of the motor 3 driven by the battery 2 is transmitted to the axle 7 of the rear wheel 6 via the transmission 4 and the drive shaft 5 connected thereto. At the rear part of the vehicle body 1, a tow stand 8 for towing a plurality of carts (not shown) is attached.

変速装置４は、図２の概略図に示すように、低速用クラッチ９と、高速用クラッチ１０とを備えている。両クラッチ９、１０は、油圧により作動させられる湿式多板クラッチとしてある。   As shown in the schematic diagram of FIG. 2, the transmission 4 includes a low speed clutch 9 and a high speed clutch 10. Both clutches 9 and 10 are wet multi-plate clutches that are actuated by hydraulic pressure.

低速用クラッチ９は、モータ３の出力軸３aに連結された入力軸１１を囲むようにして、これと一体的に回転するクラッチドラム１２と、入力軸１１に相対回転自在に設けられた低速クラッチギヤ１３とからなり、クラッチドラム１２の内周面と低速クラッチギヤ１３の外周面とに設けた複数のクラッチディスク１４、１４同士を、油圧により接続したときに、モータ３の駆動力が、入力軸１１を介して低速クラッチギヤ１３に伝達されるようになっている。   The low speed clutch 9 surrounds the input shaft 11 connected to the output shaft 3a of the motor 3 so as to rotate integrally therewith, and the low speed clutch gear 13 provided on the input shaft 11 so as to be relatively rotatable. When a plurality of clutch disks 14, 14 provided on the inner peripheral surface of the clutch drum 12 and the outer peripheral surface of the low-speed clutch gear 13 are connected by hydraulic pressure, the driving force of the motor 3 is applied to the input shaft 11. Is transmitted to the low-speed clutch gear 13.

高速用クラッチ１０は、入力軸１１と平行をなす中間軸１５を囲むようにして、これと一体的に回転するクラッチドラム１６と、中間軸１５に相対回転自在に設けられた、上記低速クラッチギヤ１３よりも歯数の多い高速クラッチギヤ１７とからなり、クラッチドラム１６の内周面と高速クラッチギヤ１７の外周面とに設けた複数のクラッチディスク１４、１４同士を、油圧により接続すると、モータ３の駆動力は、入力軸１１、後記する入力ギヤ１９、高速クラッチギヤ１７、及びクラッチドラム１６を介して、中間軸１５に伝達される。   The high-speed clutch 10 includes a clutch drum 16 that rotates integrally with the intermediate shaft 15 that is parallel to the input shaft 11, and the low-speed clutch gear 13 that is provided so as to be relatively rotatable with respect to the intermediate shaft 15. When a plurality of clutch disks 14 and 14 provided on the inner peripheral surface of the clutch drum 16 and the outer peripheral surface of the high-speed clutch gear 17 are connected by hydraulic pressure, the motor 3 The driving force is transmitted to the intermediate shaft 15 via the input shaft 11, the input gear 19, which will be described later, the high speed clutch gear 17, and the clutch drum 16.

上記低速用クラッチ９と高速用クラッチ１０とは、クラッチドラム１２及び低速クラッチギヤ１３と、クラッチドラム１６及び高速クラッチギヤ１７とが、互いに逆向きで、かつ軸方向に対しほぼ同一位置となるように、それぞれ入力軸１１と中間軸１５とに並列状に設けられている。低速クラッチギヤ１３は、クラッチドラム１６の左方の中間軸１５に固嵌された、低速クラッチギヤ１３よりも歯数の多い第１中間ギヤ１８に、また高速クラッチギヤ１７は、クラッチドラム１２の右方の入力軸１１に固嵌された、低速クラッチギヤ１３よりも歯数の多い入力ギヤ１９に、それぞれ常時噛合している。   The low-speed clutch 9 and the high-speed clutch 10 are such that the clutch drum 12 and the low-speed clutch gear 13, and the clutch drum 16 and the high-speed clutch gear 17 are opposite to each other and substantially in the same position with respect to the axial direction. The input shaft 11 and the intermediate shaft 15 are provided in parallel. The low-speed clutch gear 13 is fixed to the left intermediate shaft 15 of the clutch drum 16 and has a first intermediate gear 18 having more teeth than the low-speed clutch gear 13, and the high-speed clutch gear 17 is connected to the clutch drum 12. Each of the gears is always meshed with an input gear 19 having a larger number of teeth than that of the low-speed clutch gear 13, which is fixedly fitted to the right input shaft 11.

なお、上記実施形態では、高速クラッチギヤ１７と入力ギヤ１９との歯数は、ギヤ比が１：１となるように互いに同数としてあるが、高速クラッチギヤ１７を増速したいときは、入力ギヤ１９の歯数を増やすか、または高速クラッチギヤ１７の歯数を少なくして、互いのギヤ比を変えればよい。
低速クラッチギヤ１３と第１中間ギヤ１８の歯数は、入力軸１１の回転を後記する出力軸２１に減速して伝達しうるギヤ比となるように、適宜に設定されている。
低速用クラッチ９及び高速用クラッチ１０を、上記のように互いに反対向きに配置とすると、変速装置４の軸方向の寸法が小さくなり、変速装置４の小型化と軽量化が図れる。 In the above embodiment, the number of teeth of the high-speed clutch gear 17 and the input gear 19 is the same as each other so that the gear ratio is 1: 1. However, when it is desired to increase the speed of the high-speed clutch gear 17, the input gear The number of teeth of 19 may be increased or the number of teeth of the high-speed clutch gear 17 may be decreased to change the gear ratio of each other.
The number of teeth of the low-speed clutch gear 13 and the first intermediate gear 18 is appropriately set so as to achieve a gear ratio that can reduce and transmit the rotation of the input shaft 11 to the output shaft 21 described later.
If the low-speed clutch 9 and the high-speed clutch 10 are arranged in opposite directions as described above, the axial dimension of the transmission 4 is reduced, and the transmission 4 can be reduced in size and weight.

第１中間ギヤ１８の左方の中間軸１５には、高速クラッチギヤ１７及び第１中間ギヤ１８より歯数の少ない第２中間ギヤ２０が固嵌され、この第２中間ギヤ２０は、中間軸１５と平行をなす出力軸２１に固嵌された、第２中間ギヤ２０よりも若干歯数の多い出力ギヤ２２に噛合させてある。出力軸２１は、上述した後輪６のアクスル７を駆動するドライブシャフト５に連結されている。なお、上記第２中間ギヤ２０と出力ギヤ２２とにより減速ギヤを構成しており、中間軸１５の回転を、出力軸２１とドライブシャフト５に若干減速して伝達するようにしてある。   The intermediate shaft 15 on the left side of the first intermediate gear 18 is fitted with a high-speed clutch gear 17 and a second intermediate gear 20 having fewer teeth than the first intermediate gear 18. The second intermediate gear 20 is connected to the intermediate shaft 15. 15 is meshed with an output gear 22 which is fixedly fitted to an output shaft 21 which is parallel to 15 and has a slightly larger number of teeth than the second intermediate gear 20. The output shaft 21 is connected to the drive shaft 5 that drives the axle 7 of the rear wheel 6 described above. The second intermediate gear 20 and the output gear 22 constitute a reduction gear, and the rotation of the intermediate shaft 15 is slightly reduced and transmitted to the output shaft 21 and the drive shaft 5.

低速用クラッチ９と高速用クラッチ１０には、油圧回路２４に設けた４ポート２位置切換型のソレノイドバルブ２４により、圧油が選択的に供給され、それらのいずれか一方が作動しているとき、他方は非作動状態となるようにしてある。
例えば牽引車に複数の台車を連結して走行する際などには、ソレノイドバルブ２４を、低速用クラッチ９側に圧油が供給されるように切り換える。すると、低速用クラッチ９が接続されることにより、モータ３の駆動力は、低速クラッチギヤ１３、第１中間ギヤ１８、中間軸１５、第２中間ギヤ２０、及び出力ギヤ２２を介して出力軸２１に伝達され、この出力軸２１に連結したドライブシャフト５によりアクスル７が駆動される。なお、低速用クラッチ９が作動しているときには、高速用クラッチ１０は空転するため、入力ギヤ１９と高速クラッチギヤ１７とが常時噛合していても、入力軸１１から中間軸１５に駆動力が伝達されることはない。 When the low pressure clutch 9 and the high speed clutch 10 are selectively supplied with pressure oil by a four-port two-position switching solenoid valve 24 provided in the hydraulic circuit 24, and either one of them is operating. The other is in an inoperative state.
For example, when traveling with a plurality of trucks connected to a towing vehicle, the solenoid valve 24 is switched so that pressure oil is supplied to the low-speed clutch 9 side. Then, when the low speed clutch 9 is connected, the driving force of the motor 3 is output through the low speed clutch gear 13, the first intermediate gear 18, the intermediate shaft 15, the second intermediate gear 20, and the output gear 22. 21 and the axle 7 is driven by the drive shaft 5 connected to the output shaft 21. When the low-speed clutch 9 is operating, the high-speed clutch 10 rotates idly, so that even if the input gear 19 and the high-speed clutch gear 17 are always meshed, a driving force is applied from the input shaft 11 to the intermediate shaft 15. It is never transmitted.

このように、低速用クラッチ９側を作動させると、低速クラッチギヤ１３と噛合している第１中間ギヤ１８の歯数を大としているので、モータ３の回転は減速されて出力軸２１に伝達される。その結果、モータ３の回転数が一定でも、その駆動トルクが高まり、牽引車は大きな駆動力をもって走行することができる。   As described above, when the low speed clutch 9 side is operated, the number of teeth of the first intermediate gear 18 meshing with the low speed clutch gear 13 is increased, so that the rotation of the motor 3 is decelerated and transmitted to the output shaft 21. Is done. As a result, even if the rotation speed of the motor 3 is constant, the driving torque increases, and the towing vehicle can travel with a large driving force.

一方、牽引車より台車を切り離して走行する際には、ソレノイドバルブ２４を、高速用クラッチ１０側に圧油が供給されるように切り換える。すると、高速用クラッチ１０が接続されることにより、モータ３の駆動力は、入力ギヤ１９と噛合している高速クラッチギヤ１７を介して、中間軸１５及び第２中間ギヤ２０に伝達され、この第２中間ギヤ２０と噛合している出力ギヤ２２及び出力軸２１を介して、ドライブシャフト５に伝達される。   On the other hand, when traveling with the carriage separated from the towing vehicle, the solenoid valve 24 is switched so that pressure oil is supplied to the high speed clutch 10 side. Then, when the high speed clutch 10 is connected, the driving force of the motor 3 is transmitted to the intermediate shaft 15 and the second intermediate gear 20 via the high speed clutch gear 17 meshed with the input gear 19. It is transmitted to the drive shaft 5 via the output gear 22 and the output shaft 21 meshing with the second intermediate gear 20.

このように、高速用クラッチ１０側を作動させると、入力ギヤ１９と高速クラッチギヤ１７とのギヤ比は等しく、モータ３の回転が、等速で中間軸１５の第２中間ギヤ２０に伝達されるため、出力軸２１とドライブシャフト５は、第２中間ギヤ２０と噛合している出力ギヤ２２を介して高速回転する。これにより、モータ３の回転数を上昇させることなく、牽引車の速度が上がる。   Thus, when the high speed clutch 10 side is operated, the gear ratio between the input gear 19 and the high speed clutch gear 17 is equal, and the rotation of the motor 3 is transmitted to the second intermediate gear 20 of the intermediate shaft 15 at a constant speed. Therefore, the output shaft 21 and the drive shaft 5 rotate at high speed via the output gear 22 meshing with the second intermediate gear 20. As a result, the speed of the towing vehicle is increased without increasing the rotational speed of the motor 3.

上記のように、低速用クラッチ９と高速用クラッチ１０を選択的に作動させると、その切り換え時に衝撃が発生することがあるが、この衝撃は、多板よりなるクラッチディスク１４により吸収されるので、モータ３に衝撃力が伝達されることはない。なお、牽引車を後退させる際には、モータ３を逆回転させればよいので、それ用のギヤトレーンは不要である。この後退の際は、低速用クラッチ９側を作動させるのがよい。   As described above, when the low-speed clutch 9 and the high-speed clutch 10 are selectively operated, an impact may occur at the time of switching, and this impact is absorbed by the multi-plate clutch disk 14. The impact force is not transmitted to the motor 3. Note that when the towing vehicle is moved backward, the motor 3 only needs to be rotated in the reverse direction, so that a gear train for that purpose is unnecessary. At the time of reverse, it is preferable to operate the low speed clutch 9 side.

図３は、変速装置４の変形例を示すもので、上記実施形態とは反対に、中間軸１５側に低速用クラッチ９を、入力軸１１側に高速用クラッチ１０を設けてある。
すなわち、入力ギヤ２５の歯数を、上記入力ギヤ１９よりも少なくするとともに、入力ギヤ２５と噛合する低速用クラッチ９の低速クラッチギヤ２６の歯数を、入力軸１１の回転が減速されて中間軸１５に伝達されるように、入力ギヤ２５よりも多くしてある。
また、高速用クラッチ１０の高速クラッチギヤ２７の歯数を、入力ギヤ２５よりも多くするとともに、中間軸１５の第１中間ギヤ２８と高速クラッチギヤ２７の歯数を互いに等しくしてある。 FIG. 3 shows a modification of the transmission device 4. In contrast to the above embodiment, the low speed clutch 9 is provided on the intermediate shaft 15 side and the high speed clutch 10 is provided on the input shaft 11 side.
That is, the number of teeth of the input gear 25 is made smaller than that of the input gear 19 and the number of teeth of the low-speed clutch gear 26 of the low-speed clutch 9 meshing with the input gear 25 is reduced to the middle when the rotation of the input shaft 11 is decelerated. More than the input gear 25 is transmitted to the shaft 15.
Further, the number of teeth of the high speed clutch gear 27 of the high speed clutch 10 is made larger than that of the input gear 25, and the number of teeth of the first intermediate gear 28 and the high speed clutch gear 27 of the intermediate shaft 15 are made equal to each other.

このようにしても、低速用クラッチ９を作動させると、入力軸１１の回転は減速されて出力軸２１に伝達され、反対に高速用クラッチ１０を作動させると、入力軸１１の回転が等速で出力軸２１に伝達される。   Even in this case, when the low speed clutch 9 is operated, the rotation of the input shaft 11 is decelerated and transmitted to the output shaft 21. Conversely, when the high speed clutch 10 is operated, the rotation of the input shaft 11 is constant. Is transmitted to the output shaft 21.

以上説明したように、上記実施形態の牽引車においては、変速装置４の低速用クラッチ９と、高速用クラッチ１０とを、牽引車の使用形態に応じて選択的に切り換えることにより、モータ３の回転数を変えずに、高い駆動トルクと高回転を両立することができる。
従って、バッテリ２の電力消費が少なくなり、１回の充電で走行可能な距離が延びるとともに、モータ３の小型化とバッテリの小容量化が可能となる。
また、大型のモータやそれに適した容量の大きなバッテリを搭載する必要がないので、駆動ユニットの小型化や軽量化が図れるとともに、コストも低減される。 As described above, in the tow vehicle of the above-described embodiment, the low-speed clutch 9 and the high-speed clutch 10 of the transmission 4 are selectively switched according to the usage mode of the towing vehicle, thereby It is possible to achieve both high driving torque and high rotation without changing the rotation speed.
Accordingly, the power consumption of the battery 2 is reduced, the distance that can be traveled by one charge is extended, and the motor 3 can be downsized and the battery capacity can be reduced.
Further, since it is not necessary to mount a large motor or a battery having a large capacity suitable for it, the drive unit can be reduced in size and weight, and the cost can be reduced.

なお、上記実施形態では、中間軸１５に入力された駆動力を、第２中間ギヤ２０と出力ギヤ２２を介して、減速して出力軸２１に伝達しているが、第２中間ギヤ２０及び出力ギヤ２２を省略することもある。この際には、中間軸１５を出力軸として、これにドライブシャフト５を連結すればよい。   In the above embodiment, the driving force input to the intermediate shaft 15 is decelerated and transmitted to the output shaft 21 via the second intermediate gear 20 and the output gear 22, but the second intermediate gear 20 and The output gear 22 may be omitted. In this case, the drive shaft 5 may be connected to the intermediate shaft 15 as an output shaft.

本発明を適用した牽引車の概略側面図である。It is a schematic side view of a tow vehicle to which the present invention is applied. 変速装置の概略図である。It is the schematic of a transmission. 同じく、変速装置の変形例の概略図である。Similarly, it is the schematic of the modification of a transmission.

１ 車体
２ バッテリ
３ モータ
３a 出力軸
４ 変速装置
５ ドライブシャフト
６ 後輪
７ アクスル
８ 牽引台
９ 低速用クラッチ
１０ 高速用クラッチ
１１ 入力軸
１２ クラッチドラム
１３ 低速クラッチギヤ
１４ クラッチディスク
１５ 中間軸
１６ クラッチドラム
１７ 高速クラッチギヤ
１８ 第１中間ギヤ
１９ 入力ギヤ
２０ 第２中間ギヤ
２１ 出力軸
２２ 出力ギヤ
２３ 油圧回路
２４ ソレノイドバルブ
２５ 入力ギヤ
２６ 低速クラッチギヤ
２７ 高速クラッチギヤ
２８ 第１中間ギヤ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Car body 2 Battery 3 Motor 3a Output shaft 4 Transmission device 5 Drive shaft 6 Rear wheel 7 Axle 8 Tow stand 9 Low speed clutch 10 High speed clutch 11 Input shaft 12 Clutch drum 13 Low speed clutch gear 14 Clutch disk 15 Intermediate shaft 16 Clutch drum 17 High-speed clutch gear 18 First intermediate gear 19 Input gear 20 Second intermediate gear 21 Output shaft 22 Output gear 23 Hydraulic circuit 24 Solenoid valve 25 Input gear 26 Low-speed clutch gear 27 High-speed clutch gear 28 First intermediate gear

Claims (4)

モータに連係した入力軸と、車輪に連係した出力軸との間に、低速用クラッチと高速用クラッチとを備え、かつこれらを選択的に作動させることにより、前記入力軸の回転を低速と高速のいずれかに切り換えて、前記出力軸に伝達する変速装置を設け、バッテリにより回転させられるモータの駆動力を車輪に伝達して走行するようにしたモータ駆動式産業用車両において、
前記変速装置の低速用クラッチを、入力軸に固着されたクラッチドラムと、入力軸に相対回転自在に設けられ、前記クラッチドラムと断続可能な低速クラッチギヤとからなるものとし、高速用クラッチを、前記入力軸と平行をなす出力軸に固着されたクラッチドラムと、出力軸に相対回転自在に設けられ、クラッチドラムと断続可能な高速クラッチギヤとからなるものとし、低速クラッチギヤを、前記出力軸に固嵌した出力ギヤに、入力軸の回転を出力軸に減速して伝達しうるギヤ比をもって噛合させ、かつ前記高速クラッチギヤを、前記入力軸に固嵌した、前記低速クラッチギヤよりも歯数の多い入力ギヤに、少なくとも入力軸の回転を等速以上で出力軸に伝達しうるギヤ比をもって噛合させるとともに、前記低速用クラッチのクラッチドラム及び低速クラッチギヤと、高速用クラッチのクラッチドラム及び高速クラッチギヤとを、互いに逆向きで、かつ軸方向に対してほぼ同位置となるように、入力軸と出力軸に並列状に配置したことを特徴とするモータ駆動式産業用車両。 An input shaft which is linked to the motors, between the output shaft which is linked to the car wheels, and a low speed clutch and high speed clutch, and by operating them selectively, the rotation of the input shaft In a motor-driven industrial vehicle that is switched to either low speed or high speed, provided with a transmission that transmits to the output shaft, and that travels by transmitting the driving force of a motor rotated by a battery to wheels,
The low-speed clutch of the transmission is composed of a clutch drum fixed to the input shaft and a low-speed clutch gear that is relatively rotatable on the input shaft and can be connected to the clutch drum. A clutch drum fixed to an output shaft that is parallel to the input shaft, and a high-speed clutch gear that is relatively rotatable on the output shaft and that can be connected to the clutch drum. The low-speed clutch gear is connected to the output shaft. The output gear fitted to the input shaft is meshed with a gear ratio capable of decelerating and transmitting the rotation of the input shaft to the output shaft, and the high speed clutch gear is toothed more than the low speed clutch gear fitted to the input shaft. A large number of input gears are meshed with a gear ratio that can transmit at least the rotation of the input shaft to the output shaft at a constant speed or more, and the clutch gear of the low-speed clutch is engaged. A beam and low speed clutch gear and a clutch drum and a high-speed clutch gear of the high speed clutch, in opposite directions, and so as to be substantially the same position with respect to the axial direction, are arranged in parallel form to the input shaft and the output shaft A motor-driven industrial vehicle characterized by the above. モータに連係した入力軸と、車輪に連係した出力軸との間に、低速用クラッチと高速用クラッチとを備え、かつこれらを選択的に作動させることにより、前記入力軸の回転を低速と高速のいずれかに切り換えて、前記出力軸に伝達する変速装置を設け、バッテリにより回転させられるモータの駆動力を車輪に伝達して走行するようにしたモータ駆動式産業用車両において、
前記変速装置の低速用クラッチを、出力軸に固着されたクラッチドラムと、出力軸に相対回転自在に設けられ、前記クラッチドラムと断続可能な低速クラッチギヤとからなるものとし、高速用クラッチを、前記出力軸と平行をなす入力軸に固着されたクラッチドラムと、入力軸に相対回転自在に設けられ、クラッチドラムと断続可能な高速クラッチギヤとからなるものとし、低速クラッチギヤを、前記入力軸に固嵌した、前記高速クラッチギヤよりも歯数の少ない入力ギヤに、入力軸の回転を減速して出力軸に伝達しうるギヤ比をもって噛合させ、かつ前記高速クラッチギヤを、前記出力軸に固嵌した出力ギヤに、少なくとも入力軸の回転を等速以上で出力軸に伝達しうるギヤ比をもって噛合させるとともに、前記低速用クラッチのクラッチドラム及び低速クラッチギヤと、高速用クラッチのクラッチドラム及び高速クラッチギヤとを、互いに逆向きで、かつ軸方向に対してほぼ同位置となるように、入力軸と出力軸に並列状に配置したことを特徴とするモータ駆動式産業用車両。 A low-speed clutch and a high-speed clutch are provided between the input shaft linked to the motor and the output shaft linked to the wheels, and by selectively operating these, the rotation of the input shaft is slow and fast. In a motor-driven industrial vehicle in which a transmission is provided for transmission to the output shaft, and the driving force of a motor rotated by a battery is transmitted to wheels to travel.
The low-speed clutch of the transmission is composed of a clutch drum fixed to the output shaft, and a low-speed clutch gear that is provided on the output shaft so as to be relatively rotatable and can be intermittently connected to the clutch drum. A clutch drum fixed to an input shaft that is parallel to the output shaft, and a high-speed clutch gear that can be relatively rotated on the input shaft and can be intermittently connected. The low-speed clutch gear is connected to the input shaft. The input gear having a smaller number of teeth than the high-speed clutch gear is meshed with a gear ratio that can reduce the rotation of the input shaft and transmit it to the output shaft, and the high-speed clutch gear is connected to the output shaft. The fixed output gear is meshed with at least a gear ratio capable of transmitting the rotation of the input shaft to the output shaft at a constant speed or higher, and the clutch of the low speed clutch. The ram and low-speed clutch gear and the clutch drum and high-speed clutch gear of the high-speed clutch are arranged in parallel to the input shaft and the output shaft so as to be opposite to each other and substantially in the same position with respect to the axial direction. A motor-driven industrial vehicle characterized by the above . 低速用クラッチ及び高速用クラッチを、油圧により作動する湿式多板クラッチよりなるものとした請求項１または２に記載のモータ駆動式産業用車両。 The motor-driven industrial vehicle according to claim 1 or 2 , wherein the low-speed clutch and the high-speed clutch are made of a wet multi-plate clutch that is operated by hydraulic pressure. 湿式多板クラッチよりなる低速用クラッチと高速用クラッチとを、油圧回路に設けた４ポート２位置切換型のソレノイドバルブにより、選択的に作動させるようにしてなる請求項３記載のモータ駆動式産業用車両。 4. The motor-driven industry according to claim 3 , wherein the low-speed clutch and the high-speed clutch composed of a wet multi-plate clutch are selectively operated by a 4-port 2-position switching solenoid valve provided in a hydraulic circuit. For vehicles.
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