JP5799879B2 - バッテリ式フォークリフト - Google Patents
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Description
本発明は、モータの回転軸の回転を減速して車軸に伝達する減速機構を備え、車軸の回転によって駆動輪を駆動させるバッテリ式フォークリフトに関する。
この種のバッテリ式フォークリフトでは、減速機構を収容したケース内の潤滑油が、ケースの外部に漏洩することを防止することが重要である。潤滑油のケース外への漏洩を防止するようにした技術としては、例えば、特許文献1が挙げられる。
特許文献1に記載の減速装置では、ドライブピニオンを含むデファレンシャル機構を包囲するハウジングがデファレンシャルキャリアとリヤカバーとによって構成されている。デファレンシャルキャリアには、ドライブピニオンを回転可能に支持する回転支持部が設けられている。そして、ドライブピニオンに噛合されて回転されるベベルギヤの一部は、ハウジングに形成された油溜まりの潤滑油に浸漬されている。油溜まりの上側には、過剰供給抑制板が設けられている。この過剰供給抑制板によってベベルギヤの回転に伴って回転支持部へ供給される潤滑油の量を抑制し、回転支持部とハウジングの間に形成された隙間から潤滑油が漏洩することを防止している。しかしながら、特許文献1の減速装置は、潤滑油のケース外への漏洩を抑えるため、過剰供給抑制板を設けており、部品点数が増加している。
そこで、部品点数を増やすことなく、潤滑油のケース外への漏洩を防止する構成として、例えば、図5に示す機構がある。フォークリフトの駆動輪101を駆動させるドライブユニット102は、減速機構103を備えるとともに、減速機構103のケース104に支持されたモータ105を備える。モータ105の回転軸106には、駆動軸107が一体回転可能に連結されている。駆動軸107は、上下一対のベアリング108,109を介してケース104に回転可能に支持されるとともに、一対のベアリング108,109の間には、斜歯歯車110が設けられている。斜歯歯車110には、従動斜歯歯車111が噛合されるとともに従動斜歯歯車111には、図示しない駆動機構を介して駆動輪101が連結されている。そして、回転軸106の回転に伴い、斜歯歯車110と従動斜歯歯車111の噛合及び駆動機構を介して車軸が回転し、フォークリフトが前進又は後進する。また、ケース104内には、潤滑油が封入されている。ところで、このドライブユニット102においては、フォークリフトが後進するとき、斜歯歯車110のポンプ作用によって、潤滑油が鉛直方向上側に送り出される。ここで、図5においては、上側ベアリング108を、斜歯歯車110より上側へ離して、斜歯歯車110と上側ベアリング108の間に潤滑油の這い上がりを防止するためのスペースを確保している。このため、潤滑油が斜歯歯車110よりも上側へ送り出されても上側ベアリング108に届かず、上側ベアリング108とケース104の間に形成された隙間から上側ベアリング108よりも上側の空間に潤滑油が漏洩することが防止されている。その結果、潤滑油のケース104外への漏洩が防止されている。
ところで、図5に示すドライブユニット102では、上側ベアリング108を斜歯歯車110から上側へ離してスペースを確保している分、上側ベアリング108と下側ベアリング109との距離が長くなっている。このため、駆動軸107の支持剛性が低下するとともに減速機構103が大型化し、ドライブユニット102が大型化してしまう。
本発明は、このような従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、減速機構を大型化させることなく、減速機構のケースの外部に潤滑油が漏洩することを防止することができるバッテリ式フォークリフトを提供することにある。
上記課題を解決するため、請求項1に記載の発明は、バッテリと、前記バッテリを動力源として駆動されるモータと、前記モータの回転軸の回転を減速して車軸に伝達する減速機構と、を備え、前記車軸の回転によって駆動輪を駆動させるバッテリ式フォークリフトであって、前記減速機構のケース内には、前記回転軸と一体回転する斜歯歯車が収容され、該斜歯歯車に一体の駆動軸が鉛直方向に延びるとともに、前記斜歯歯車の鉛直方向上下両側に配設された一対のベアリングを介して前記駆動軸が回転可能に前記ケースに支持され、前記ケースには、前記斜歯歯車よりも鉛直方向上側に配設された上側ベアリングに対し鉛直方向下側の下側空間と、鉛直方向上側の上側空間と、を連通する連通部が形成されていることを要旨とする。
これによれば、バッテリ式フォークリフトが走行し、斜歯歯車のポンプ作用によって潤滑油がケースと上側ベアリングの隙間を通過して上側空間に漏洩すると、漏洩した潤滑油は自重によって連通部を介して下側空間に戻される。このため、斜歯歯車のポンプ作用により、上側空間に潤滑油が送られても上側空間に潤滑油が増え続けることはなく、減速機構のケースから潤滑油が漏洩することが防止される。このため、上側ベアリングと斜歯歯車の間にスペースを確保しなくても、すなわち、減速機構を大型化しなくてもケース外へ潤滑油が漏洩することを防止することができる。また、ケースに連通部を形成して、ケース外への潤滑油の漏洩を防止しており、部品点数を増やすことなく潤滑油のケース外への漏洩を防止することができる。
また、前記連通部は、前記鉛直方向に直交する方向での断面形状が、曲面状をなしていてもよい。
これによれば、連通部の断面形状が角張っていると、その角部に応力が集中しやすくなるが曲面状とすることで一部に応力が集中することが抑制される。したがって、連通部を形成することによるケースの強度の低下が抑制される。
これによれば、連通部の断面形状が角張っていると、その角部に応力が集中しやすくなるが曲面状とすることで一部に応力が集中することが抑制される。したがって、連通部を形成することによるケースの強度の低下が抑制される。
また、前記ケース内には、前記斜歯歯車と噛合する従動歯車が収容され、前記下側空間は、前記斜歯歯車を挟んで前記従動歯車の反対側の空間であってもよい。
これによれば、下側空間に戻された潤滑油は、斜歯歯車と従動歯車の噛合部と逆側に供給される。このため、上側空間から下側空間に戻された潤滑油が、斜歯歯車のポンプ作用によって、すぐに鉛直方向上側に送り出されることが抑制される。
これによれば、下側空間に戻された潤滑油は、斜歯歯車と従動歯車の噛合部と逆側に供給される。このため、上側空間から下側空間に戻された潤滑油が、斜歯歯車のポンプ作用によって、すぐに鉛直方向上側に送り出されることが抑制される。
本発明によれば、減速機構を大型化させることなく、減速機構のケースの外部に潤滑油が漏洩することを防止することができる。
以下、本発明のバッテリ式フォークリフトを、リーチ式フォークリフト(以下、単に「フォークリフト」と示す)に具体化した一実施形態について図1〜図4にしたがって説明する。以下の説明において「前」「後」「左」「右」「上」「下」は、フォークリフトの運転者がフォークリフトの前方(前進方向)を向いた状態を基準とした場合の「前」「後」「左」「右」「上」「下」を示すものとする。なお、フォークリフトの運転者がフォークリフトの前方を向いた状態を基準とした場合の「上」「下」は、鉛直方向における「上」「下」と一致する。
図1に示すように、フォークリフト11の車体12には、左右一対のリーチレグ13が前方に向かって延設されている。各リーチレグ13の前方にはそれぞれ前輪14が設けられている。一方、車体12の後方には、駆動輪としての後輪16とキャスタホイール(図示せず)が配設されている。また、車体12の前方には、各リーチレグ13に沿ってリーチシリンダ(図示せず)の駆動により前後動作するマスト17が立設されている。マスト17の前面側には、左右一対のフォーク20がリフトブラケット21を介して設けられている。そして、フォーク20は、マスト17に沿って上下に昇降するようになっている。また、車体12の後部には、立席タイプの運転室24が設けられている。運転室24内のステアリングテーブル25には、後輪16の操舵操作を行うステアリングハンドル26が設けられている。フォークリフト11には、バッテリBが搭載されている。
図2に示すように、後輪16は、ドライブユニット40によって駆動するようになっている。ドライブユニット40が備える減速機構41のケース42は、筒状をなすケース本体51と、ケース本体51の上部に取り付けられる上側ケースカバー52と、ケース本体51の下部に取り付けられる下側ケースカバー53と、から形成されている。ケース42の内部には、収容空間Sが形成されている。
上側ケースカバー52には、突出部54が筒状に突設されるとともに、突出部54には、空洞55が形成されている。空洞55は、収容空間Sと連通している。
上側ケースカバー52の上面には、ギヤホイール43が固定されるとともに、このギヤホイール43を介してドライブユニット40がステアリングハンドル26の操作に連動する。また、ギヤホイール43の上面には、支持部44を介してモータMが支持されるとともに、このモータMは、バッテリBを動力源として駆動される。モータMには、正逆方向に回転可能な回転軸61が設けられている。
上側ケースカバー52の上面には、ギヤホイール43が固定されるとともに、このギヤホイール43を介してドライブユニット40がステアリングハンドル26の操作に連動する。また、ギヤホイール43の上面には、支持部44を介してモータMが支持されるとともに、このモータMは、バッテリBを動力源として駆動される。モータMには、正逆方向に回転可能な回転軸61が設けられている。
モータMの回転軸61には、回転軸61と一体回転する駆動軸62が連結されるとともに、駆動軸62は、鉛直方向に延びるようにケース42内に収容されている。駆動軸62は、一対のベアリング63,64を介してケース42に回転可能に支持されている。上側ケースカバー52において、突出部54の基端側の内周面には、一対のベアリング63,64のうち、上側に配設される上側ベアリング63が収容される上側凹部65が形成されている。また、ケース本体51において、上側凹部65と鉛直方向に対向する部分には、一対のベアリング63,64のうち、下側に配設される下側ベアリング64が収容される下側凹部66が形成されている。上側ベアリング63は、内輪63aと外輪63bの間に潤滑油が封入されるとともに、内輪63aと外輪63bの隙間がシール部材63cによってシールされている。
上側ベアリング63と下側ベアリング64の間であり、収容空間Sには、斜歯歯車としての第1斜歯歯車67が配設されるとともに、この第1斜歯歯車67は、駆動軸62と一体化されている。したがって、駆動軸62は、第1斜歯歯車67の鉛直方向上下両側に配設された一対のベアリング63,64を介して回転可能にケース42に支持されている。駆動軸62は、回転軸61と一体回転するため、第1斜歯歯車67は、回転軸61と一体回転する。収容空間Sには、第1斜歯歯車67と噛合された従動歯車としての第2斜歯歯車68が収容されている。第2斜歯歯車68は、第1支持軸69に一体回転可能に固定されている。第1支持軸69は、上下一対のベアリング70,71を介してケース42に回転可能に支持されている。第1支持軸69において、第2斜歯歯車68よりも下側には、第3斜歯歯車72が一体回転可能に固定されている。そして、第1斜歯歯車67の回転に伴い、第2斜歯歯車68、第3斜歯歯車72及び第1支持軸69が一体となって回転するようになっている。
収容空間Sには、第3斜歯歯車72と噛合された第4斜歯歯車74が収容されている。第4斜歯歯車74は、第2支持軸75に一体回転可能に固定されている。第2支持軸75は、上下一対のベアリング76,77を介してケース42に回転可能に支持されている。第2支持軸75の下端部には、駆動傘歯車78が固定されている。そして、第3斜歯歯車72の回転に伴い、第4斜歯歯車74及び駆動傘歯車78が一体となって回転するようになっている。
下側ケースカバー53には、後輪16の車軸80が回転可能に支持されるとともに、車軸80に一体の従動傘歯車79は、駆動傘歯車78と噛合されている。第1斜歯歯車67、第2斜歯歯車68、第3斜歯歯車72及び第4斜歯歯車74は、全て収容空間Sに収容されている。そして、収容空間Sのうち、空洞55以外の空間を歯車収容空間56とする。モータMの回転軸61が回転することで、第1斜歯歯車67、第2斜歯歯車68、第3斜歯歯車72及び第4斜歯歯車74によって回転軸61の回転が減速されて車軸80に伝達されるとともに、後輪16が駆動されるようになっている。また、収容空間Sには、各歯車67,68,72,74,78,79の噛合部やベアリング63,64,70,71,76,77の潤滑のために潤滑油が封入されている。
次に、上側ベアリング63が収容される上側凹部65について詳しく説明する。
図3(a)及び(b)に示すように、上側凹部65の内周面には、連通部としての連通凹部59が形成されている。連通凹部59は、上側凹部65の下側の縁部から、上側の縁部よりも若干上側まで鉛直方向へ連続して延びるように形成されている。連通凹部59は、
鉛直方向に直交する断面形状が円弧状に形成されている。
図3(a)及び(b)に示すように、上側凹部65の内周面には、連通部としての連通凹部59が形成されている。連通凹部59は、上側凹部65の下側の縁部から、上側の縁部よりも若干上側まで鉛直方向へ連続して延びるように形成されている。連通凹部59は、
鉛直方向に直交する断面形状が円弧状に形成されている。
図2に示すように、連通凹部59は、上側ベアリング63を挟んで、空洞55と、歯車収容空間56を連通するように形成されている。本実施形態では、空洞55が、上側ベアリング63に対し鉛直方向上側の上側空間となり、歯車収容空間56が、上側ベアリングに対し鉛直方向下側の下側空間となる。
また、連通凹部59は、歯車収容空間56において第1斜歯歯車67を挟んで第2斜歯歯車68の反対側の空間と、空洞55とを連通している。したがって、連通凹部59を介して歯車収容空間56に戻される潤滑油は、第1斜歯歯車67を挟んで第2斜歯歯車68と反対側に供給されるようになっている。このため、歯車収容空間56において、第1斜歯歯車67を挟んで第2斜歯歯車68と反対側に形成された空間が下側空間であると捉えることもできる。
次に、本実施形態におけるフォークリフト11の作用について説明する。
図4に示すように、フォークリフト11が走行(後進)するとき、駆動軸62が回転するとともに、第1支持軸69が回転すると、第3斜歯歯車72のポンプ作用により潤滑油が第3斜歯歯車72より上側へ送り出される。すると、その送り出された潤滑油が第1斜歯歯車67のポンプ作用によって更に上側へ送り出されて、歯車収容空間56の上側に飛散する。そして、歯車収容空間56の上側に飛散した潤滑油の一部は、矢印Y1に示すように、ベアリング63と上側凹部65(ケース42の壁面)の間に形成された僅かな隙間から、空洞55に漏洩する。空洞55に漏洩した潤滑油は、自重によって矢印Y2に示すように連通凹部59を介して歯車収容空間56に戻される。
図4に示すように、フォークリフト11が走行(後進)するとき、駆動軸62が回転するとともに、第1支持軸69が回転すると、第3斜歯歯車72のポンプ作用により潤滑油が第3斜歯歯車72より上側へ送り出される。すると、その送り出された潤滑油が第1斜歯歯車67のポンプ作用によって更に上側へ送り出されて、歯車収容空間56の上側に飛散する。そして、歯車収容空間56の上側に飛散した潤滑油の一部は、矢印Y1に示すように、ベアリング63と上側凹部65(ケース42の壁面)の間に形成された僅かな隙間から、空洞55に漏洩する。空洞55に漏洩した潤滑油は、自重によって矢印Y2に示すように連通凹部59を介して歯車収容空間56に戻される。
したがって、上記実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
(1)上側ケースカバー52には、上側ベアリング63を上下に挟む空洞55と歯車収容空間56とを連通する連通凹部59が形成されている。したがって、第1斜歯歯車67のポンプ作用により空洞55に潤滑油が漏洩しても、漏洩した潤滑油は自重によって連通凹部59を介して歯車収容空間56に戻される。このため、第1斜歯歯車67のポンプ作用により、空洞55に潤滑油が送られても空洞55に潤滑油が増え続けることはなく、ケース42から潤滑油が漏れ出すことが防止される。このため、上側ベアリング63と第1斜歯歯車67の間にスペースを確保しなくても、すなわち、減速機構41を大型化しなくてもケース42外へ潤滑油が漏洩することを防止することができる。その結果として、上側ベアリング63と下側ベアリング64の距離が長くならず、駆動軸62の支持剛性は、低下せず、また、ドライブユニット40が大型化することもない。更に、ケース42に連通凹部59を形成して、ケース42外への潤滑油の漏洩を防止しており、部品点数を増やすことなく潤滑油のケース42外への漏洩を防止することができる。
(1)上側ケースカバー52には、上側ベアリング63を上下に挟む空洞55と歯車収容空間56とを連通する連通凹部59が形成されている。したがって、第1斜歯歯車67のポンプ作用により空洞55に潤滑油が漏洩しても、漏洩した潤滑油は自重によって連通凹部59を介して歯車収容空間56に戻される。このため、第1斜歯歯車67のポンプ作用により、空洞55に潤滑油が送られても空洞55に潤滑油が増え続けることはなく、ケース42から潤滑油が漏れ出すことが防止される。このため、上側ベアリング63と第1斜歯歯車67の間にスペースを確保しなくても、すなわち、減速機構41を大型化しなくてもケース42外へ潤滑油が漏洩することを防止することができる。その結果として、上側ベアリング63と下側ベアリング64の距離が長くならず、駆動軸62の支持剛性は、低下せず、また、ドライブユニット40が大型化することもない。更に、ケース42に連通凹部59を形成して、ケース42外への潤滑油の漏洩を防止しており、部品点数を増やすことなく潤滑油のケース42外への漏洩を防止することができる。
(2)連通凹部59は、鉛直方向に直交する断面形状が円弧状に形成されている。すなわち、連通凹部59は、鉛直方向に直交する断面形状が、曲面状をなしている。連通凹部59の断面形状が角張っていると、その角部に応力が集中しやすくなるが曲面状とすることで一部に応力が集中することが抑制される。したがって、連通凹部59を形成することによるケース42の強度の低下が抑制される。
(3)連通凹部59を介して歯車収容空間56に戻される潤滑油は、歯車収容空間56において、第1斜歯歯車67を挟んで第2斜歯歯車68と反対側の空間に供給されるようになっている。このため、空洞55から歯車収容空間56に戻された潤滑油が、第1斜歯歯車67のポンプ作用によって、すぐに歯車収容空間56の上側に送り出されることが抑制される。したがって、歯車収容空間56の上側に飛散する潤滑油の量が少なくなり、空洞55に漏洩する潤滑油の量を少なくすることができる。
なお、実施形態は以下のように変更してもよい。
○ 連通部としてベアリングよりも上側の空間と、ベアリングよりも下側の空間を連通する連通孔をケース42に形成してもよい。この場合、潤滑油が不足する箇所と、空洞55を連通することで、潤滑油が不足しがちな箇所に潤滑油を供給することができる。例えば、図2に2点鎖線で示すように、空洞55と、歯車収容空間56においてベアリング70の上側を連通する連通孔91を形成してもよい。
○ 連通部としてベアリングよりも上側の空間と、ベアリングよりも下側の空間を連通する連通孔をケース42に形成してもよい。この場合、潤滑油が不足する箇所と、空洞55を連通することで、潤滑油が不足しがちな箇所に潤滑油を供給することができる。例えば、図2に2点鎖線で示すように、空洞55と、歯車収容空間56においてベアリング70の上側を連通する連通孔91を形成してもよい。
○ 連通部は、上側ベアリング63よりも上側の空間(空洞55)と、上側ベアリング63よりも下側の空間(歯車収容空間56)とを連通していれば、どのような箇所に形成されていてもよい。
○ 凹部の形状を変更してもよい。例えば、平面視四角形状や、五角形状などの多角形状に形成されていてもよい。
○ 実施形態では、フォークリフト11の後進時に潤滑油が上側ベアリング63の上側空間(空洞55)に漏洩したが、各斜歯歯車67,68,72,74の歯切り方向によっては、フォークリフト11の前進時に潤滑油が上側ベアリング63の上側空間(空洞55)に漏洩することも有り得る。このような場合であっても、上側空間(空洞55)に漏洩した潤滑油は自重によって連通凹部59を介して歯車収容空間56に戻される。したがって、後進時、前進時とも、実施形態の作用及び効果を期待することができる。
○ 実施形態では、フォークリフト11の後進時に潤滑油が上側ベアリング63の上側空間(空洞55)に漏洩したが、各斜歯歯車67,68,72,74の歯切り方向によっては、フォークリフト11の前進時に潤滑油が上側ベアリング63の上側空間(空洞55)に漏洩することも有り得る。このような場合であっても、上側空間(空洞55)に漏洩した潤滑油は自重によって連通凹部59を介して歯車収容空間56に戻される。したがって、後進時、前進時とも、実施形態の作用及び効果を期待することができる。
○ 本発明のバッテリ式フォークリフトを、ピッキングリフトに具体化してもよい。
B…バッテリ、M…モータ、11…バッテリ式フォークリフトとしてのリーチ式フォークリフト、41…減速機構、42…ケース、55…上側空間としての空洞、56…下側空間としての歯車収容空間、59…連通部としての連通凹部、61…回転軸、62…駆動軸、63…上側ベアリング、64…下側ベアリング、67…斜歯歯車としての第1斜歯歯車、68…従動歯車としての第2斜歯歯車、80…車軸。
Claims (3)
- バッテリと、
前記バッテリを動力源として駆動されるモータと、
前記モータの回転軸の回転を減速して車軸に伝達する減速機構と、を備え、前記車軸の回転によって駆動輪を駆動させるバッテリ式フォークリフトであって、
前記減速機構のケース内には、前記回転軸と一体回転する斜歯歯車が収容され、該斜歯歯車に一体の駆動軸が鉛直方向に延びるとともに、前記斜歯歯車の鉛直方向上下両側に配設された一対のベアリングを介して前記駆動軸が回転可能に前記ケースに支持され、
前記ケースには、前記斜歯歯車よりも鉛直方向上側に配設された上側ベアリングに対し鉛直方向下側の下側空間と、鉛直方向上側の上側空間と、を連通する連通部が形成されていることを特徴とするバッテリ式フォークリフト。 - 前記連通部は、前記鉛直方向に直交する方向での断面形状が、曲面状をなすことを特徴とする請求項1に記載のバッテリ式フォークリフト。
- 前記ケース内には、前記斜歯歯車と噛合する従動歯車が収容され、前記下側空間は、前記斜歯歯車を挟んで前記従動歯車の反対側の空間であることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のバッテリ式フォークリフト。
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