CN102667242B - 作业用车辆的动力传递装置 - Google Patents

Abstract

一种作业用车辆的动力传递装置能够有效地传递扭矩，并且通过简单的构成实现通向离合器机构的液压回路的密封结构。该动力传递装置具有第一行星齿轮减速器（26）、第二行星齿轮减速器（27）、液压离合器机构（28）。第一行星齿轮减速器（26）具有被输入扭矩的第一太阳齿轮（30）、支撑多个第一行星齿轮（31）的第一行星架（32）、与车轮连接的第一环形齿轮（33）。第二行星齿轮减速器（27）具有与第一行星架（32）连接的第二太阳齿轮（35）、支撑多个第二行星齿轮（36）且与液压离合器机构（28）连接的第二行星架（37）、与第一环形齿轮（33）和车轮连接的第二环形齿轮（38）。液压离合器机构（28）具有与第二行星架（37）连接的旋转部和与旋转部连接或连接被解除的固定部。

Description

作业用车辆的动力传递装置

技术领域

本发明涉及一种动力传递装置，特别是涉及为了将来自驱动源的扭矩传递到车轮的作业用车辆的动力传递装置。 

背景技术

作为机动平地机等作业用车辆的驱动装置，公知专利文件1和专利文件2所公开的装置。这些装置具有液压马达、包括两级行星齿轮减速器且将液压马达的扭矩传递到车轮的动力传递装置。 

图1是专利文件1所公开的驱动装置的示意图。图1中“CL”是旋转轴。该装置使来自马达1的扭矩输入到第一级太阳齿轮2。另外，第一级行星架3与第二级太阳齿轮4连接，第一级环形齿轮5与第二级行星架6和车轮连接。而且，第二级环形齿轮7通过离合器机构8与固定外壳9连接。 

另外，图2是专利文件2所公开的驱动装置的示意图。该装置使来自马达10的扭矩通过一对减速齿轮11a，11b输入到第一级太阳齿轮12。另外，第一级行星架14与第二级太阳齿轮15连接，第一级环形齿轮16与第二级环形齿轮17连接。而且，两个环形齿轮16，17通过离合器机构18与车轮连接。进一步，第二级行星架19与固定外壳20连接。 

现有技术文件 

专利文件 

专利文件1：美国专利公报6,491,600 

专利文件2：（日本）特开平5－193373号公报 

发明内容

发明要解决的技术问题 

在图1中用箭头表示了专利文件1的装置中的扭矩传递路径。在此，输入到第一级太阳齿轮2的扭矩与来自第一级环形齿轮5的扭矩合成并经由第一级行星架3输入到第二级太阳齿轮4。输入到第二级太阳齿轮4的扭矩与来自第二级环形齿轮7的扭矩合成并传递到第二级行星架6。固定外壳9经由离合器机构8承受第二级环形齿轮7的扭矩的反作用力。用传递到第二级行星架6的部分扭矩驱动车轮，其余扭矩（参照图1的虚线表示的路径）作为所述第一级环形齿轮5的反作用力返回到第一级行星齿轮减速器。即，在该专利文件1的装置中扭矩是循环的。因此，为了驱动车轮需要较大的扭矩，特别是对于构成第二级行星齿轮减速器的构件来说，需要具有能够耐受该较大扭矩的结构。因此，使得装置变大。 

另外，在专利文件2的装置中，离合器机构18的输入侧与环形齿轮16，17连接，输出侧与车轮连接。因此，离合器机构18需要进行旋转的构件之间的连接和连接的解除。在此，通常离合器机构18由利用液压来工作的活塞等构件构成，但是，在专利文件2的装置中活塞等构件配置在旋转的部分上。在这样的构成中，必须从固定侧部分向旋转的构件供给用于使活塞工作的油。但是，固定侧部分与旋转的构件之间的密封存在困难，为了防止从该部分漏油需要复杂的构成。 

用于解决技术问题的方案 

本发明的课题在于能够有效地传递扭矩并且通过简单的构成实现通向离合器机构的液压回路的密封结构。 

第一发明所涉及的作业用车辆的动力传递装置用于向车轮传递来自驱动源的扭矩，该动力传递装置具有第一行星齿轮减速器、第二行星齿轮减速器、液压式离合器机构。第一行星齿轮减速器从驱动源输入有扭矩并使扭矩传递到车轮。该第一行星齿轮减速器具有与驱动源连接的第一太阳齿轮、与第一太阳齿轮啮合的多个第一行星齿轮、支撑多个第一行星齿轮并使之自由旋转的第一行星架、与多个第一行星齿轮啮合并与车轮连接的第一环形齿轮。第二行星齿轮减速器与第一行星齿轮减速器一同将扭矩传递到车轮。该第二行星齿轮减速器具有与第一行星架连接的第二太阳齿轮、与第二太阳齿轮啮合的多个第二行星齿轮、支撑多个第二行星齿轮并使之自由旋转的第二行星架、与多个第二行星齿轮啮合并与车轮连接的第二环形齿轮。液压式离合器机构具有与第二行星架连接的旋转部和与旋转部连接或者连接被解除的固定部。 

在该动力传递装置中，来自驱动源的扭矩输入到第一太阳齿轮。在液压 式离合器机构接合（传递动力）的情况下，第二行星架的旋转被禁止，并且被输入的扭矩与来自第一行星架的扭矩合成，传递到第一环形齿轮。并且，来自第二行星架的扭矩被分配到第二太阳齿轮与第二环形齿轮，分配到第二太阳齿轮的扭矩被传递到第一行星架。分配到第二环形齿轮的扭矩与第一环形齿轮的扭矩合成以驱动车轮。固定侧构件经由离合器机构承受第二行星架的扭矩的反作用力。由此，通过来自第一行星齿轮减速器的扭矩与来自第二行星齿轮减速器的扭矩这两者使车轮驱动。 

另外，在液压式离合器机构分离（解除动力的传递）的情况下，第二行星架旋转，各行星齿轮减速器不传递扭矩。 

在此，因为不像专利文件1那样构成为扭矩循环，所以与专利文件1的装置相比，能够使第二行星齿轮减速器应该传递的扭矩变小。因此，能够使装置变得紧凑。而且，因为液压式离合器机构构成为禁止或允许第二行星架的旋转，所以其一侧（与第二行星架不同的一侧）被固定。由此，能够在固定侧构成液压回路，且能够通过简单的密封结构抑制漏油。 

第二发明所涉及的作业用车辆的动力传递装置在第一发明的装置的基础上，将第一行星齿轮减速器和第二行星齿轮减速器并列配置在旋转轴方向上，第一行星齿轮减速器进一步具有使第一行星齿轮旋转自由地支撑于第一行星架上的第一支撑轴，第二行星齿轮减速器进一步具有使第二行星齿轮旋转自由地支撑于第二行星架上的第二支撑轴。而且，第一支撑轴与第二支撑轴在径向上配置在不同位置且配置为在轴向上重叠。 

在此，因为支撑各行星齿轮的支撑轴被配置为在轴向上重叠，所以装置在轴向上的尺寸变得紧凑。 

第三发明所涉及的作业用车辆的动力传递装置在第二发明的装置的基础上，将第一行星架与第二行星架配置为在径向上重叠。并且，在第一行星架和第二行星架的径向上重叠的部分之间配置有与第一和第二行星架接触的止推垫圈。 

在此，第一行星架与第二行星架被配置为分别在止推垫圈的各侧面上滑动。即，在此，两个行星架被靠近配置，所以该装置在轴向上的尺寸变得更加紧凑。 

发明效果 

如上所述，本发明的作业用车辆的动力传递装置能够有效地传递扭矩， 并且能够通过简单的构成实现通向离合器机构的液压回路的密封结构。 

附图说明

图1是现有动力传递装置的示意图。 

图2是另一个现有动力传递装置的示意图。 

图3是本发明的一个实施方式的动力传递装置的示意图。 

图4是所述动力传递装置的整体剖面图。 

图5是所述动力传递装置的第一和第二行星齿轮减速器的剖面图。 

图6是所述动力传递装置的制动机构的剖面图。 

图7是用于说明使所述动力传递装置的制动机构工作的液压回路的剖面图。 

具体实施方式

[大致构成] 

图3是本发明一个实施方式所涉及的具有动力传递装置的驱动装置的示意图。在图3中“CL”是旋转轴。 

该驱动装置具有作为驱动源的液压马达24、将液压马达24的扭矩传递到车轮的动力传递装置25。动力传递装置25具有第一行星齿轮减速器26、第二行星齿轮减速器27、液压式离合器机构28。 

第一行星齿轮减速器26具有第一太阳齿轮30、多个第一行星齿轮31、第一行星架32及第一环形齿轮33。并且，第二行星齿轮减速器27具有第二太阳齿轮35、多个第二行星齿轮36、第二行星架37及第二环形齿轮38。 

在该装置中，来自液压马达24的扭矩输入到第一太阳齿轮30。另外，第一行星架32与第二太阳齿轮35连接，第一环形齿轮33与第二环形齿轮38连接，进一步两环形齿轮33，38与车轮连接。而且，第二行星架37通过液压式离合器机构28与固定外壳39连接。 

[详细的构成] 

将如上所述构成的一个实施方式通过图4以后的图来表示。该实施方式将本发明的动力传递装置应用于驱动机动平地机的轮胎（车轮）的装置。需要说明的是，在图4以后的图中，与图3相同的构件附予相同的附图标记。 

如图4所示，液压马达24收纳于车体侧的马达外壳40内。该液压马达24 的输出轴24a与车轮41的旋转轴被配置为同轴。并且，马达外壳40在其中心部具有突出到车体外侧（图4中的左侧）的突出部40a。动力传递装置25和车轮41通过两个圆锥滚柱轴承42，43旋转自由地支撑在马达外壳40的突出部40a上。 

动力传递装置25具有收纳第一和第二行星齿轮减速器26，27及液压式离合器机构28的箱体44。箱体44具有在马达外壳40侧开口的碗状外壳45、固定在外壳45开口侧的外壳罩46。外壳45与外壳罩46通过多个螺栓47来固定在一体。并且，外壳罩46通过所述圆锥滚柱轴承42，43旋转自由地支撑在马达外壳40上。需要说明的是，外壳罩46与马达外壳40之间设有用于防止箱体44内的油泄漏到外部的油封48a和浮动密封48b。 

＜第一行星齿轮减速器＞ 

第一行星齿轮减速器26配置在车体外侧。第一太阳齿轮30与输入轴50形成为一体。输入轴50与车轮41的中心轴被配置为同轴。在输入轴50的马达侧（车体内侧且图4中的右侧）前端形成有花键孔50a，该花键孔50a与液压马达24的马达轴24a的前端卡合。并且，在输入轴50的车体外侧的前端形成有第一太阳齿轮30。需要说明的是，输入轴50的车体外侧的前端表面与外壳45之间配置有支撑输入轴50前端的球体51。 

如图4和作为图4的局部放大图的图5所示，多个第一行星齿轮31分别旋转自由地支撑于第一行星架32且与第一太阳齿轮30啮合。在第一行星架32上沿圆周方向以规定间隔形成有沿径向贯穿的多个缝隙，在该缝隙中配置有各第一行星齿轮31。各第一行星齿轮31通过两个圆锥滚柱轴承55旋转自由地配置于沿轴向贯穿缝隙而设置的第一支撑销54上。并且，在第一行星架32的靠近车体内侧的内周部上，向轴向突出地形成有连接环32a。在连接环32a的内周面上形成有多个齿。 

第一行星架32的外周部的靠近车体内侧的侧面和靠近车体外侧的侧面，分别配置有止推垫圈56，57。一侧的止推垫圈56配置在第一行星架32与第二行星架37之间，而另一侧的止推垫圈57配置在第一行星架32与外壳45的内侧面之间。 

第一环形齿轮33通过多个螺栓58固定在外壳45上，由此与车轮41连接。该第一环形齿轮33与多个第一行星齿轮31啮合。 

＜第二行星齿轮减速器＞ 

第二行星齿轮减速器27在轴向上与第一行星齿轮减速器26并列，且配置在比第一行星齿轮减速器26更靠近液压马达24的一侧即车体内侧。如图5所示，第二太阳齿轮35在中心部具有沿轴向贯穿的孔35a，在该孔35a中贯穿有输入轴50。在第二太阳齿轮35的外周面的靠近车体外侧的局部上形成有多个齿，该齿与第一行星架32的连接环32a的多个齿啮合。 

多个第二行星齿轮36分别旋转自由地支撑在第二行星架37上，且与形成在第二太阳齿轮35的靠近车体内侧的部分上的齿啮合。与第一行星架32同样，第二行星架37在圆周方向上以规定间隔形成有沿径向贯穿的多个缝隙，在该缝隙中配置有各第二行星齿轮36。各第二行星齿轮36通过两个圆锥滚柱轴承63旋转自由地配置于沿轴向贯穿缝隙而设置的第二支撑销62上。并且，如图4和图6所示，第二行星架37的靠近车体内侧的侧面外周端部上形成有向轴向突出的离合器输入部37a。 

需要说明的是，如上所述，第二行星架37的内周部的靠近车体外侧的侧面隔着止推垫圈56与第一行星架32的外周侧面接触。 

第二环形齿轮38通过多个螺栓64固定在外壳45上，由此，与第一环形齿轮33一同与车轮41连接。该第二环形齿轮38与多个第二行星齿轮36啮合。 

＜第一行星齿轮减速器与第二行星齿轮减速器的配置＞ 

从图5得知，第一行星齿轮减速器26的第一支撑销54与第二行星齿轮减速器27的第二支撑销62在径向上配置在不同的位置。并且，两支撑销54，62的图5的A部分在轴向上重叠。而且，第一行星架32与第二行星架37在径向上重叠配置。具体而言，第一行星架32的靠近第二行星架37侧的外周端与第二行星架37的靠近第一行星架32侧的内周端相比在径向上的更向外侧延伸。并且，图5的B部分在径向上重叠。此外，在该重叠部分配置有相对两个行星架32，37的侧面滑动的止推垫圈56。 

＜液压式离合器机构＞ 

图6是图4的局部放大图，主要表示液压式离合器机构28。该液压式离合器机构28是通过接合来禁止第二行星齿轮减速器27的第二行星架37的旋转（传递动力）且通过分离来允许第二行星架37的旋转（解除传递）的机构，其由旋转部和固定部构成。 

旋转部具有形成在第二行星架37的局部上的离合器输入部37a和多个（该例子中为三片）离合器片68。在离合器输入部37a的外周面上，沿轴向形成有花键轴。而且，离合器片68形成为环状，其内周面上形成有与离合器输入部37a的花键轴卡合的花键孔。并且，在离合器片68的两面贴合有摩擦衬片。通过以上构成，离合器片68与第二行星架37一同旋转，且能够沿离合器输入部37a的花键轴在轴向上移动。

固定部具有离合器外壳70（在图3中相当于固定外壳39）、压盘71、多个(该例子中为三片)固定盘72、活塞73。 

离合器外壳70具有支撑在马达外壳40的突出部40a上的内周筒状部75、从内周筒状部75向径向的外侧延伸的圆板部76、从圆板部76的外周端向车体外侧延伸的外周筒状部77。圆板部76形成为从内周筒状部75向径向的外侧延伸且向车体内侧弯曲进一步向外侧延伸。并且，在外周筒状部77的内周面上形成有卡合部77a。 

压盘71形成为环状，并通过多个螺栓78固定在离合器外壳70的外周筒状部77前端上。 

多个固定盘72形成为环状。该固定盘72的外周形成有卡合部，该卡合部与离合器外壳70的外周筒状部77的卡合部77a卡合。由此，固定盘72被安装为不能相对离合器外壳70旋转而能够在轴向上移动。需要说明的是，离合器片68与固定盘72在轴向上交替配置，且在活塞73与压盘71之间被压接。 

并且，在内周筒状部75的靠近车体内侧的内周面上形成有花键孔75a，该花键孔75a与形成在马达外壳40的突出部40a的花键轴40b卡合。进一步，固定构件80通过多个螺栓81固定在内周筒状部75的靠近车体外侧的端面上。通过这样的构成，包含离合器外壳70的液压式离合器机构28的固定部被固定为不能相对马达外壳40旋转且在轴向上也不能移动。 

＜液压式离合器机构的液压回路＞ 

液压式离合器机构28通过使活塞73工作来切换离合器的接合即制动的启动（旋转部的固定＝禁止旋转）和离合器的分离即制动的停止（解除旋转部的固定＝允许旋转）。活塞73通过未图示的控制阀供给的液压来工作。用于供给该液压的回路84表示在图7中。该液压回路84形成在马达外壳40和离合器外壳70中。 

在马达外壳40的半径方向的中间部上形成有沿轴向形成的供给口85。并且，在马达外壳40的向径向的外侧延伸的部分40c上形成有在半径方向上延伸的第一油路86。第一油路86与供给口85连通。而且，在马达外壳40的突出部40a上形成有与第一油路86的前端连通的第二油路87、与第二油路87的前端连通的第三油路88。第二油路87从车体内侧到外侧朝向中心部倾斜地形成。第三油路88沿着轴向形成。并且，在马达外壳40的突出部40a上形成有第四油路89，该第四油路89从突出部40a的外周面在半径方向上延伸并与第三油路88连通。在突出部40a的外周面且在第四油路89的外周部上形成有环状槽90。并且，在突出部40a的环状槽90的轴向两侧配置有一对密封圈91。 

另外，在离合器外壳70中，在圆板部76的内部形成有第五油路94、第六油路95、第七油路96及排出口97。第五油路94在半径方向上延伸形成。第六油路95从第五油路94的外周部朝向径向的外侧向车体内侧倾斜地形成。第七油路96与第六油路95的外周部连通且向径向的外侧延伸。排出口97在第七油路96的径向的中间部与第七油路96和配置有活塞73的腔室连通。 

在如上所述的液压回路84中，从控制阀供给到供给口85的液压经由马达外壳40的第一至第四油路86～89及环状槽90供给到离合器外壳70。而且，在离合器外壳70中，经由第五至第七油路94～96和排出口97作用于活塞73。并且，马达外壳40和离合器外壳70被固定为不一起旋转，因此两者之间能够通过由一对密封圈91构成的简单的密封机构抑制漏油。 

[工作] 

在如上构成的动力传递装置25中，经由液压回路84将液压供给到活塞73，由此使液压式离合器机构28的离合器片68和固定盘72压接在一起，使离合器接合（启动制动）。由此，第二行星齿轮减速器27的第二行星架37的旋转被禁止。在这样的情况下，能够将来自马达24的扭矩经由第一和第二行星齿轮减速器26，27传递到车轮。即，输入到第一太阳齿轮30的扭矩经由多个第一行星齿轮31与来自第一行星架32的扭矩合成并传递到第一环形齿轮33。并且，来自第二行星架37的扭矩经由第二行星齿轮36分配到第二太阳齿轮35和第二环形齿轮38。分配到第二太阳齿轮35的扭矩传递到第一行星架32。分配到第二环形齿轮38的扭矩与第一环形齿轮33的扭矩合成并传递到车轮。第二行星架37的扭矩的反作用力经由液压离合器机构28由固定外壳39来承受。 

如上所述，在该实施方式的装置中，经由第一行星齿轮减速器26传递的扭矩与经由第二行星齿轮减速器27传递的扭矩合成并传达到车轮。 

另外，通过停止向活塞73供给液压并排出液压而使液压式离合器机构28分离。在液压式离合器机构28分离（停止制动）的情况下，第二行星齿轮减 速器27的第二行星架37的旋转被允许。因此，即使从马达24输入扭矩，第二行星架37也进行旋转，第二行星齿轮36自转并公转。因此，不论是从第一行星齿轮减速器26还是从第二行星齿轮减速器27，扭矩都不传递到车轮。 

[特征] 

（1）在该动力传递装置中，通过来自第一行星齿轮减速器26的扭矩和来自第二行星齿轮减速器27的扭矩这两者来驱动车轮。即，因为不是像现有装置那样构成为扭矩循环，所以能够使第二行星齿轮减速器27应当传递的扭矩变小。因此能够使装置变得紧凑。 

（2）在液压式离合器机构28中，构成有液压回路84的马达外壳40与离合器外壳70被固定。因此，对于两者之间能够通过简单的构成可靠地进行密封。具体而言，仅通过在马达外壳40上设置一对密封圈91就能够抑制漏油。 

（3）在第一行星齿轮减速器26和第二行星齿轮减速器27中，由于将支撑第一行星齿轮31和第二行星齿轮36的第一支撑销54和第二支撑销62配置在径向上不同的位置且配置为在轴向上重叠，因此能够使装置的轴向尺寸紧凑。 

并且，将第一行星架32和第二行星架37配置为在径向上重叠，在这两个行星架的径向上重叠的部分之间配置有与两个行星架32，37滑动接触的止推垫圈56。在这样的构成中，由于能够使两个行星架32，37之间的距离设置为相当于止推垫圈56的厚度，因此能够进一步使装置在轴向上的尺寸紧凑。 

[其他实施方式] 

本发明不限定于以上实施方式，可以在不脱离本发明的范围的情况下进行多种变形或修改。 

例如，在所述实施方式中将本发明应用于机动平地机，但是本发明也适用于具有轮胎且具有能够切换驱动的开启和停止的动力传递装置的其他作业用车辆。 

工业实用性 

在此，在作业用车辆的动力传递装置中，能够有效地传递扭矩并且能够通过简单的构成实现通向液压式离合器机构的液压回路的密封结构。 

附图标记说明 

24  马达 

25  动力传递装置 

26  第一行星齿轮减速器 

27  第二行星齿轮减速器 

28  液压式离合器机构 

30  第一太阳齿轮 

31  第一行星齿轮 

32  第一行星架 

33  第一环形齿轮 

35  第二太阳齿轮 

36  第二行星齿轮 

37  第二行星架 

38  第二环形齿轮 

54  第一支撑销 

62  第二支撑销 

56  止推垫圈 

Claims (3)

1.一种作业用车辆的动力传递装置，其用于向车轮传递来自驱动源的扭矩，具有：

第一行星齿轮减速器，其从所述驱动源输入有扭矩并使扭矩传递到所述车轮，该第一行星齿轮减速器具有与所述驱动源连接的第一太阳齿轮、与所述第一太阳齿轮啮合的多个第一行星齿轮、支撑多个所述第一行星齿轮并使之自由旋转的第一行星架、与多个所述第一行星齿轮啮合并与所述车轮连接的第一环形齿轮；

第二行星齿轮减速器，其与所述第一行星齿轮减速器一同将扭矩传递到所述车轮，该第二行星齿轮减速器具有与所述第一行星架连接的第二太阳齿轮、与所述第二太阳齿轮啮合的多个第二行星齿轮、支撑多个所述第二行星齿轮并使之自由旋转的第二行星架、与多个所述第二行星齿轮啮合并与所述车轮连接的第二环形齿轮；

所述作业用车辆的动力传递装置的特征在于，

液压式离合器机构，具有与所述第二行星架连接的旋转部和与所述旋转部连接或者连接被解除的固定部。

2.如权利要求1所述的作业用车辆的动力传递装置，其特征在于，将所述第一行星齿轮减速器和所述第二行星齿轮减速器并列配置在旋转轴方向上，

所述第一行星齿轮减速器进一步具有使所述第一行星齿轮旋转自由地支撑于所述第一行星架上的第一支撑轴，

所述第二行星齿轮减速器进一步具有使所述第二行星齿轮旋转自由地支撑于所述第二行星架上的第二支撑轴，

所述第一支撑轴与所述第二支撑轴在径向上配置在不同位置且配置为在轴向上重叠。

3.如权利要求2所述的作业用车辆的动力传递装置，其特征在于，将所述第一行星架与所述第二行星架配置为在径向上重叠，

在所述第一行星架和所述第二行星架的径向上重叠的部分之间配置有止推垫圈，该止推垫圈的两个侧面分别与所述第一行星架和所述第二行星架接触。