车轮驱动装置

1.一种车轮驱动装置，其通过配置于车轮的半径方向内侧的减速装置的输出旋转来驱动所述车轮，其特征在于：
所述减速装置具有连结于所述车轮的输出部件和支承该输出部件的一对轴承，在该一对轴承中，车体相反侧的轴承的外径小于车体侧的轴承的外径，并且，在所述车体相反侧的轴承的径向外侧配置向所述车轮注入介质的注入通道部件。
2.如权利要求1所述的车轮驱动装置，其特征在于，
所述车体相反侧的轴承的滚动体与所述车体侧的轴承的滚动体的种类不同。
3.如权利要求1所述的车轮驱动装置，其特征在于，
从所述车体侧的轴承的作用点到所述车轮的轴向中心的尺寸在从所述车体相反侧的轴承的作用点到所述车轮的轴向中心的尺寸以上，
所述车体相反侧的轴承的额定荷载大于所述车体侧的轴承的额定荷载。
4.如权利要求2所述的车轮驱动装置，其特征在于，
从所述车体侧的轴承的作用点到所述车轮的轴向中心的尺寸在从所述车体相反侧的轴承的作用点到所述车轮的轴向中心的尺寸以上，
所述车体相反侧的轴承的额定荷载大于所述车体侧的轴承的额定荷载。
5.如权利要求1至4中任一项所述的车轮驱动装置，其特征在于，
所述车体相反侧的轴承的接触角小于所述车体侧的轴承的接触角。
6.如权利要求1至4中任一项所述的车轮驱动装置，其特征在于，
所述注入通道部件的从所述车轮抽出的抽出部比所述减速装置的输出部件与所述车轮的滚轮部件的连结部更靠轴向车体侧。
7.如权利要求5所述的车轮驱动装置，其特征在于，
所述注入通道部件的从所述车轮抽出的抽出部比所述减速装置的输出部件与所述车轮的滚轮部件的连结部更靠轴向车体侧。
8.如权利要求1至4中任一项所述的车轮驱动装置，其特征在于，
所述输出部件为所述减速装置的外壳，配置所述注入通道部件的缺口形成于该外壳的外周。
9.如权利要求6所述的车轮驱动装置，其特征在于，
所述输出部件为所述减速装置的外壳，配置所述注入通道部件的缺口形成于该外壳的外周。
10.如权利要求8所述的车轮驱动装置，其特征在于，
在连结于所述外壳的所述车轮的滚轮部件上，在与该外壳的所述缺口对应的位置形成有使所述注入通道部件穿过的孔。

车轮驱动装置
技术领域
[0001] 本发明涉及一种驱动车辆的车轮的车轮驱动装置。
背景技术
[0002] 例如，在专利文献1中公开有驱动叉车的车轮的动力传递装置。在该专利文献1中公开的叉车具备作为用于驱动车轮的车轮驱动装置的马达及使该马达的旋转减速的减速装置。
[0003] 减速装置具有由1级平行轴减速机构及简单行星齿轮减速机构构成的减速机构。
其中，简单行星齿轮减速机构的一部分配置于深入车轮的半径方向内侧的位置。
[0004] 专利文献1：日本特开2010-159794号公报(图1)
[0005] 在叉车中，除了大型蓄电池以外，有很多用于上下操纵叉子载物的液压泵、罐等附属品，因此，若不有效地使用有限的空间，则导致叉车整体一味地变大。因此，对驱动车轮的装置也强烈要求尽量容纳于(靠近车轮的)较小的空间内。
[0006] 另一方面，当为叉车时，由于前轮的前方有用于上下操纵载物的叉子，因此成为在比叉车的重心更靠后侧配置平衡块(配重)的结构。为了缩小平衡块的大小，不得不使叉子及装载于叉子上的载物的重心尽量靠近前轮的接地位置。从该观点来看，叉车的车轮直径越小越好。
[0007] 尽管如此，为了支承搭载于叉子上的载物的大重量，不得不较大地确保车轮的轮胎(橡胶部分)本身的容积。因此，实际情况为车轮的半径方向内侧的空间非常小。
[0008] 在这种背景下，如要将减速装置配置于更加深入至车轮的车体相反侧的位置，则由于到目前为止减速装置并未如此深入至车轮的车体相反侧，因此产生了此前并没有特别构成问题的空气注入用管(注入到车轮的介质的注入通道部件)的配置发生困难这样的新的不良状态。
发明内容
[0009] 本发明是为了解决这种问题而完成的，其目的在于提供一种车轮驱动装置，其将减速装置尽可能配置于车轮的半径方向内侧的车体相反侧，并且合理地配置注入到车轮的介质的注入通道部件。
[0010] 本发明是通过设成如下结构来解决上述课题的，一种车轮驱动装置，其通过配置于车轮的半径方向内侧的减速装置的输出旋转来驱动所述车轮，所述减速装置具有连结于所述车轮的输出部件和支承该输出部件的一对轴承，该一对轴承中，车体相反侧的轴承的外径小于车体侧的轴承的外径，并且在所述车体相反侧的轴承的径向外侧配置注入到所述车轮的介质的注入通道部件。
[0011] 在本发明中，支承连结于车轮的减速装置的输出部件的一对轴承中，使车体相反侧的轴承的外径小于车体侧的轴承的外径，其结果将产生的车体相反侧的轴承的径向外侧的空间确保为用于配置介质的注入通道部件的空间。
[0012] 因此，利用此空间可将介质的注入通道部件从轮胎的半径方向内侧抽出而引导至车体相反侧。
[0013] 发明效果
[0014] 根据本发明，车轮驱动装置中，能够将减速装置尽可能配置于车轮的半径方向内侧的车体相反侧，并且合理地配置注入到车轮的介质的注入通道部件。
附图说明
[0015] 图1是表示本发明的实施方式的一例所涉及的减速装置应用于叉车的车轮驱动装置的结构例的主要部分截面图。
[0016] 图2是图1的整体截面图。
[0017] 图3是图2的侧视图。
[0018] 图4是表示本发明的其他实施方式的一例的相当于图2的整体截面图。
[0019] 图5是图4的侧视图。
[0020] 图6是表示本发明的又一实施方式的一例的相当于图1的主要部分截面图。
[0021] 图中：16-输入轴，18、20-偏心体，21，23-轴承，24、26-外齿轮，28-内齿轮，30-外壳，34-突缘体，38-轮架体，46-外侧轴承，48-内侧轴承，49-滚轮部件，50-车轮。
具体实施方式
[0022] 以下，根据附图对本发明的实施方式的一例进行详细说明。
[0023] 图1是表示本发明的实施方式的一例所涉及的减速装置应用于叉车的车轮驱动装置的结构例的主要部分截面图，图2是其整体截面图，图3是图2的侧视图。
[0024] 马达12的输出轴12A通过花键14与减速装置G1的输入轴16连结。在输入轴16上一体地形成有与该输入轴16产生轴心偏离的2个偏心体18、20。
[0025] 各偏心体18、20的外周通过轴承21、23外嵌有外齿轮24、26。外齿轮24、26与内齿轮28内啮合。
[0026] 内齿轮28主要由构成内齿的圆柱形内齿销28A、28B、贯穿该内齿销28A、28B并将该内齿销保持为旋转自如的保持销28C、旋转自如地支承该保持销28C并且与外壳30成为一体的内齿轮主体28D构成。
[0027] 内齿轮28的内齿的齿数(内齿销28A、28B的数)比外齿轮24、26的外齿的齿数仅多一点(在该实施方式中仅为1)。
[0028] 另外，外齿轮24、26的轴向车体侧配置有固定于车体框架32的突缘体34，轴向车体相反侧配置有轮架体38，所述轮架体通过轮架螺栓36及轮架销42与所述突缘体34成为一体。轮架体38中一体形成有内销40。
[0029] 内销40与滑动促进部件44一同隔着间隙贯穿于内销孔24A、26A，并嵌入突缘体
34的凹部34A，其中所述内销孔24A、26A贯穿形成于外齿轮24、26。内销40通过滑动促进部件44与外齿轮24、26的所述内销孔24A、26A的一部分抵接，并限制外齿轮24、26的自转(仅容许摆动)。
[0030] 轮架销42隔着间隙贯穿于轮架销孔24B、26B，并与突缘体34的轴向端部抵接，其中所述轮架销孔24B、26B贯穿形成于外齿轮24、26。但是，轮架销42完全不与外齿轮24、
26的所述轮架销孔24B、26B抵接，对限制外齿轮24、26的自转不起作用。
[0031] 作为减速装置G1的输入部件的输入轴16，通过一对角接触球轴承52、54旋转自如地支承于突缘体34及轮架体38。
[0032] 作为减速装置G1的输出部件的外壳30，通过一对主轴承(位于轴向外侧(车体相反侧)的外侧轴承46及位于轴向内侧(车体侧)的内侧轴承48)而旋转自如地支承于固定在车体框架32上的突缘体34及轮架体38。外壳30的轴向车体相反侧的端面通过螺栓47连结滚轮部件49，并通过该滚轮部件49安装叉车(整体图示省略)51的车轮(轮胎)50。
[0033] 本实施方式中，外侧轴承46的外径d1小于内侧轴承48的外径d2。其中，“外径”在有外圈的情况下指外圈的外径，在外圈一体地形成于外壳时指从轴心到滚动体的最外周(滚走面的最内径)的尺寸。而且，外径d1较小地形成的外侧轴承46的径向外侧的空间SP1中配置有空气注入用的管(注入到车轮的介质的注入通道部件)60。
[0034] 以下，对该结构进行详细叙述。
[0035] 外侧轴承46由圆锥滚子轴承构成，其具备内圈46A、滚动体46B及外圈46C。并且，内侧轴承48由角接触球轴承构成，其具备内圈48A、滚动体48B及外圈48C。
[0036] 本实施方式中，如前述，外侧轴承46的外径d1小于内侧轴承48的外径d2。并且，从外侧轴承46的作用点46C1到车轮50的轴向中心50C1的尺寸L1小于从内侧轴承48的作用点48C1到车轮(轮胎)50的轴向中心50C1的尺寸L2(L1＜L2)。在此，“作用点”是指作用线(连接滚动体与内圈、外圈的接触点的直线)与轴心线(通过轴心且与轴向平行的线)的交点。
[0037] 因此，外侧轴承46处于比内侧轴承48更加苛刻(承受更大的荷载)的状态下。并且，外侧轴承46的外径d1小于内侧轴承48的外径d2。因此，如外侧轴承的滚动体46B为“圆锥滚子”，内侧轴承48的滚动体48B为“滚珠”，使外侧轴承46和内侧轴承48中滚动体
46B、48B的种类不同。具体而言，荷载条件苛刻且直径较小的外侧轴承46为在线接触中额定荷载较大的圆锥滚子，荷载条件不苛刻且直径大的内侧轴承48为在点接触中损耗较小的“滚珠”。这是为了(尽管外侧轴承46的外径d1小于内侧轴承48的外径d2)确保外侧轴承46的额定荷载大于内侧轴承48的额定荷载。另外，“额定荷载”具有基本额定静荷载和基本额定动荷载，但在本实施方式中，使外侧轴承46的基本额定动荷载大于内侧轴承48的基本额定动荷载尤其有效。
[0038] 本实施方式中，通过改变外侧轴承46的滚动体46B和内侧轴承48的滚动体48B的种类，能够抑制外侧轴承46的大小显著变大，并能够更加有效且较大地确保该外侧轴承
46的径向外侧的空间SP1。此外，在此提及的“种类不同”不仅是指大小不同(虽不是全等形状，但是相似形状)，也指“滚动体的形状本身不同”。
[0039] 并且，将外侧轴承46的接触角(作用线相对半径方向具有的角度)θ1设定为小于内侧轴承48的接触角θ2。
[0040] 空气注入用的管(注入到车轮的介质的注入通道部件)60配置于如此较小地形成外径d1的外侧轴承46的径向外侧所确保的空间SP1中。
[0041] 此外，所谓“注入到车轮的介质”通常是指“空气”，但根据车的种类，可为“氮”，或者可以为液体或半固体状的介质，以免破裂。
[0042] 本实施方式中，空气注入用的管60从车轮50的内侧抽出的抽出部P1位于比作为减速装置G1的输出部件的外壳30与车轮50的滚轮部件49的连结部P2更靠轴向车体侧。
[0043] 因此，为了更广泛地确保配置管60的空间SP1，在减速装置G1的外壳30上沿軸向形成有配置有管60的缺口(槽)30A。而且滚轮部件49上，在与该外壳30的缺口30A对应的位置(在轴向上与缺口30A的轴向端部对置的位置)形成有使管60穿过的孔49A。从抽出部P1抽出的管60朝向车体外侧弯曲，容纳于外壳30的缺口30A，并且贯穿滚轮部件49的孔49A而被抽出至车轮50的外侧。由此，可以轻松地进行空气注入的工作(介质注入工作)。
[0044] 以下，对该实施方式所涉及的减速装置G1的作用进行说明。
[0045] 马达12的输出轴12A的旋转通过花键14传递至减速装置G1的输入轴16。若输入轴16旋转，则偏心体18、20(的外周)进行偏心运动，并通过轴承21、23而使外齿轮24、
26摆动。通过该摆动，发生外齿轮24、26与内齿轮28的啮合位置依次偏离的现象。
[0046] 外齿轮24、26与内齿轮28的齿数差设定为1，并且，通过固定于车体框架32侧的内销40来限制各外齿轮24、26的自转。因此，输入轴16每旋转1次，内齿轮28相对于自转受到限制的外齿轮24、26只自转(旋转)与齿数差相当的量。其结果，通过输入轴16的旋转，与内齿轮主体28D成为一体的外壳30以减速成1/(内齿轮的齿数)的转速旋转。通过外壳30的旋转，叉车51的车轮(轮胎)50经由(通过螺栓47)固定于该外壳30的滚轮部件49而旋转。
[0047] 其中，本实施方式中，支承作为输出部件的外壳30的一对外侧轴承46及内侧轴承
48中，外侧轴承46的外径d1形成为小于内侧轴承48的外径d2。而且，在由此确保的外侧轴承46的径向外侧的空间SP1中配置有空气注入用的管60。
[0048] 因此，本实施方式中使减速装置G1的轴向的全长深入车轮50的半径方向内侧，并且能够较大地确保配置管60的空间SP1。即，能够将减速装置G1尽量配置于车轮50的半径方向内侧的车体相反侧，并且合理地配置空气注入用管60。
[0049] 并且，本实施方式中，因输出部件为减速装置G1的外壳30(由于是所谓框架旋转的减速装置)，外壳30、滚轮部件49及车轮(轮胎)50并不是相对旋转，而是一体地旋转。
因此，上述外壳30、滚轮部件49、车轮50这三者之间不会发生旋转相位偏离。因此，图1的区域A1(比与滚轮部件49的轴成直角的面更靠车体侧的区域)中，仅在外壳30的外周的配置有空气注入用管60的部分形成缺口30A，并在滚轮部件49上形成孔49A。由此，(例如，如后述图6的实施方式所示，与遍及比阶梯差230C更靠车体相反侧的整周切除的构成方法相比)进一步提高了外壳30或滚轮部件49的强度。此外，区域A2(比区域A1更靠车体相反侧的区域)中，外壳30整周呈小径，确保螺栓47的配置空间。
[0050] 并且，本实施方式中，从外侧轴承46的作用点46C1到车轮(轮胎)50的轴向中心
50C1的尺寸L1小于从内侧轴承48的作用点48C1到车轮50的轴向中心50C1的尺寸L2(L1＜L2)。因此，该配置与外侧轴承46的外径d1较小这点相结合对外侧轴承46来说是严格的配置。
[0051] 然而，本实施方式中，由于外侧轴承46的额定荷载大于内侧轴承48的额定荷载，因此(尽管外侧轴承46的外径d1小)也可在稳定的状态下支承来自车轮50侧的荷载。
[0052] 并且，本实施方式中，在外侧轴承46和内侧轴承48中改变滚动体46B、48B的种类(圆锥滚子和滚珠)，因而尤其不会大型化外侧轴承46的滚动体46B(即，较大地确保外侧轴承46的径向外侧的空间SP1)，而能够增大该外侧轴承46的额定荷载。
[0053] 此外，使车体相反侧的轴承的额定荷载大于车体侧的轴承的额定荷载这点，不改变轴承的滚动体的种类也可实现。例如，使双方的轴承的种类相同(例如，双方同为角接触球轴承，或者双方同为圆锥滚子轴承)，可采用使车体相反侧的轴承的滚动体的直径或滚子长度大于车体侧的轴承的直径或滚子长度的方法。并且，通过在外侧轴承46和内侧轴承48中改变各自的接触角θ1、θ2，也能够调整径向荷载和推力荷载承担的平衡，尤其能够增大外侧轴承46的径向荷载的耐荷载。
[0054] 图4及图5示出本发明的其他实施方式的一例。
[0055] 在该实施方式中，支承作为输出部件的外壳130的一对主轴承中，外侧轴承146的外径d101小于内侧轴承148的外径d102(d101、d102与以上实施方式的d1、d2相同)。而且，空气注入用管160配置于外径d101被控制为较小的该外侧轴承146的径向外侧的空间SP101中。
[0056] 但是，在以上实施方式中，使空气注入用的管60的从车轮50抽出的抽出部P1位于比减速装置G1的外壳30与车轮50的滚轮部件49的连结部P2更靠轴向车体侧，在本实施方式中，使管160的从车轮150抽出的抽出部P101位于比作为输出部件的外壳130与滚轮部件149的连结部P102更靠轴向车体相反侧。
[0057] 此结构与以上实施方式相比，存在如下倾向：车轮150的轴向中心位置略微偏靠车体相反侧(本实施方式中减速装置的轴向全长中仅有一部分深入车轮150的内侧)，或在车轮150的径向内侧产生些许死角，但不用在外壳130形成用于防止与空气注入用的管
160发生干涉的缺口(槽)，或不需要在与滚轮部件的轴向正交的面上形成用于使管160穿过的孔，结构更加简单，与以上实施方式相比能够降低制造成本。
[0058] 由于该实施方式除外壳130和滚轮部件149的周边的结构以外，与以上实施方式相同，因此在图中与以上的实施方式相同或类似的部件上，仅附加与以上实施方式后两位数字相同的符号，省略重复说明。
[0059] 图6中，示出本发明的又一实施方式的一例。
[0060] 在上述2个实施方式中，均采用所谓的框架旋转的减速机构(外壳30、130成为输出部件的减速机构)，但在本实施方式中，外壳230固定于车体框架232。而且，与外齿轮
224、226的自转同步的突缘体234、与该突缘体234成为一体的轮架体238、及通过该轮架体
238和花键280成为一体的罩体282的整体构成作为输出部件的轮毂块284。
[0061] 轮毂块284由一对主轴承即位于轴向车体相反侧的外侧轴承246和位于轴向车体侧的内侧轴承248支承。而且，在该实施方式中，外侧轴承246的外径d201小于内侧轴承
248的外径d202，在小于该外径d202的外侧轴承246的径向外侧的空间SP201中配置空气注入用的管260。
[0062] 由于车轮250、管260及滚轮部件249一体地移动(不相对旋转)，因此管260是从形成于滚轮部件249的孔249A抽出。另一方面，由于外壳230与车轮250、管260及滚轮部件249相互旋转，因此无法采用只在外壳230的配置有空气注入用管260的部分设置缺口的结构。因此，在该实施方式中，(为了使管260和外壳230不产生干涉)在外壳230的大致轴向一半的区域，遍及外壳230的整周形成阶梯差230C。
[0063] 并且，本实施方式中，(支承输出部件的)一对主轴承即外侧轴承246和内侧轴承
248均为角接触球轴承，各自的滚动体246B、248B也由相同种类的“滚珠”构成。此外，外侧轴承246的内圈由罩体282兼用，内侧轴承248的内圈由突缘体234兼用。
[0064] 并且，本实施方式中，外侧轴承246的滚动体246B及内侧轴承248的滚动体248B被设为相同的直径d203、d204，且两轴承246、248的接触角θ201、θ202也相同。
[0065] 其基于以下原因，即，在本实施方式中，由于从外侧轴承246的作用点246C1到车轮250的轴向中心250C1的尺寸L201，与从内侧轴承248的作用点248C1到车轮250的轴向中心250C1的尺寸L202在上述实施方式中并无太大差异等，所以(对内侧轴承248造成稍微的品质过剩)即使使用相同的滚动体246B、248B所涉及的角接触球轴承也并无大碍。
通过使用具有低成本的相同种类的滚动体246B、248B的角接触球轴承作为外侧轴承246、内侧轴承248，从而可以谋求更加低成本化。并且，与使用圆锥滚子的情况相比，传递损耗也小。
[0066] 如此，在本发明中，未必一定要改变支承输出部件的一对轴承的滚动体的种类。尤其，从车体相反侧的轴承的作用点到车轮的轴向中心的尺寸大于从车体侧的轴承的作用点到车轮的轴向中心的尺寸等情况下，由于车体相反侧的轴承的荷载负担相对变轻，因而可以使用相同种类的滚动体。
[0067] 当然，例如，即使在该图6的实施方式中，外侧轴承使用具有更大直径的(基于相同种类的滚珠的)滚动体的角接触球轴承，或使用具有基于不同种类的圆锥滚子的滚动体的圆锥滚子轴承，可自由地进一步增大该外侧轴承的额定荷载。
[0068] 由于其他结构与以上实施方式相同，因此在图中与以上实施方式相同或类似的部件上，仅附加与以上实施方式后两位数字相同的符号，而省略重复说明。
[0069] 此外，上述实施方式中，作为减速机构均采用在配置于外齿轮的中心的输入轴上具备偏心体的偏心摆动型的行星齿轮机构，但在本发明中，对减速机构的结构并无特别限定。例如，可以是通过多个偏心体轴在从外齿轮的中心偏移的位置同时旋转，而使外齿轮摆动的类型的偏心摆动型行星齿轮机构。并且，可以是简单行星齿轮减速机构、平行轴减速机构、正交轴减速机构等，也可以是它们的组合。
[0070] 并且，在上述实施方式中，已经示出了本发明所涉及的车轮驱动装置应用于叉车的例子，本发明所涉及的车轮驱动装置也可以广泛应用于除了叉车以外的车辆等。
[0071] 并且，在上述实施方式中，缺口30A沿轴向形成，但并非限定于此，例如，也可以相对轴向倾斜地形成。
[0072] 本申请主张基于2011年7月20日申请的日本专利申请第2011-159435号的优先权。本申请主张基于2011年7月8日申请的日本专利申请第2011-152316号的优先权。其申请的全部内容通过参考援用于本说明书中。