JP2005106231A

JP2005106231A - 走行作業機の動力伝達機構における潤滑油給油装置

Info

Publication number: JP2005106231A
Application number: JP2003343108A
Authority: JP
Inventors: Yoichiro Nishi; 陽一朗西; Shigemi Hidaka; 茂實日高
Original assignee: Yanmar Co Ltd
Current assignee: Yanmar Co Ltd
Priority date: 2003-10-01
Filing date: 2003-10-01
Publication date: 2005-04-21
Anticipated expiration: 2023-10-01
Also published as: JP4544448B2

Abstract

【課題】トラクター１等の走行作業機において、その走行機体２に搭載した密閉ケース１２内における歯車列機構１４等の動力伝達機構を、前記密閉ケース内に溜めた潤滑油にて潤滑する場合に、潤滑油の漏れ出しを低減する。
【解決手段】前記密閉ケース１２のうち当該密閉ケースの内底に溜めた潤滑油の油面１５よりも高い部位に、給油室１６を設けて、この給油室の底部に、前記密閉ケース内と前記潤滑油の油面よりも高い部位において連通する連通孔１９を一方、前記給油室の上部に、着脱自在な給油栓２１を備えた給油口２０を設ける。
【選択図】図３

Description

本発明は、農作業に使用されるトラクター又は土木作業に使用されるホィルローダ等の走行作業機において、これに搭載したエンジン等の主動側における動力を走行車輪等の従動側に伝達するための歯車列等の動力伝達機構に対する潤滑油の給油装置に関するものである。

一般に、前記したトラクター又はホィルローダ等の走行作業機においては、その走行ミッション等に、歯車式の動力伝達機構を使用し、この動力伝達機構を、密閉ケース内に設けるという構成にしている（特許文献１等を参照）。

この場合、従来は、前記密閉ケース内に設けられる動力伝達機構に対する潤滑は、前記密閉ケース内に、潤滑油を、その上部における給油口から注入することによって適宜深さに溜め、この溜めた潤滑油に対して歯車等の一部を浸漬することによって行うように構成しているのが通例であった。
実公平６−２６４２８号公報

しかし、このような潤滑方式は、簡単な構成で確実な潤滑を達成できる利点を有するが、その反面、密閉ケース内の底に溜めた潤滑油は、走行機体の振動及び歯車機構の回転にて激しく、且つ、高く撥ね上げられることになるから、前記密閉ケースの上部における給油口、及び前記密閉ケースの上部に設けられている下向きＵ字状のブリーザパイプから密閉ケース外に漏れ出ることが発生するおそれが大きいという問題があった。

また、前記給油口を塞ぐ給油栓に、前記ブリーザパイプに代えて空気通路を設ける場合には、この空気通路を、潤滑油の流出がなく、且つ空気の流通のみを許容するようにラビリンス通路に構成しなればならないのであった。

本発明は、これらの問題を解消することを技術的課題とするものである。

この技術的課題を達成するため本発明の請求項１は、
「走行機体に搭載した密閉ケース内に、主動側から従動側への動力伝達機構を設けて成る走行作業機において、
前記密閉ケースのうち当該密閉ケースの内底に溜めた潤滑油の油面よりも高い部位に、給油室を設けて、この給油室の底部を、前記密閉ケース内と前記潤滑油の油面よりも高い部位において連通孔を介して連通する一方、前記給油室の上部に、着脱自在な給油栓を備えた給油口を設ける。」
ことを特徴としている。

また、本発明の請求項２は、
「前記請求項１の記載において、前記給油栓に、空気通路を備えている。」
ことを特徴としている。

前記請求項１のように構成することにより、給油室内に、その上部における給油口から注入した潤滑油は、当該給油室内からその底部の連通孔を通って密閉ケース内に流入して、この密閉ケースの内底部に溜まり、そして、この潤滑油は、動力伝達機構の回転により激しく、且つ、高く撥ね上げられることになる。

しかし、前記給油室は、その底部の連通孔を介して密閉ケースのうち前記潤滑油の油面よりも高い部位において連通するのみであることにより、前記したように、激しく、且つ、高く撥ね上げられる潤滑油が、前記給油室の上部における給油口に到達することを大幅に抑制することができる。

従って、本発明によると、密閉ケース内における潤滑油が、当該潤滑油に対する給油口から、又は、下向きＵ字状のブリーザパイプが設けられている場合にはこのブリーザパイプから外に漏れ出ることを確実に低減できるのである。

また、請求項２に記載したように、前記給油口に対する給油栓にブリーザパイプに代えて空気通路を設ける場合には、この空気通路をラビリンス通路に構成しなくても良いのである。

以下、本発明の実施の形態を、走行作業機としてのトラクターに適用した場合の図面について説明する。

図１及び図２は、トラクター１を示し、このトラクター１は、走行機体２を左右一対の前車輪３と同じく左右一対の後車輪４とで支持し、前記走行機体２の前部に搭載したエンジン５にて前記両後車輪４及び両前車輪３を駆動することにより、前進走行するように構成され、前記走行機体２の上面には、操縦座席６と、前記両前車輪３を左右に動かすことによってかじ取りするようにした操縦ハンドル７とが設けられ、また、前記走行機体２の後部には、前記エンジン５の回転を適宜変速して前記両後車輪４及び両前車輪３に伝達するためのミッションケース８が搭載されている。

この場合、前記両後車輪４は、前記ミッションケース８に対して、当該ミッションケース８の外側面から外向きに突出する車軸ケース９、及びこの車軸ケース９の外側端から後方に延びるギャーケース１０を介して取付けられている。

前記エンジン５の後側面には、図３に示すように、当該エンジン５側における駆動軸５ａに装着のフライホイール５ｂを覆うホイルカバー１１が着脱可能に取付けられ、このホイルカバー１１の後面には、密閉ケース１２が、前記駆動軸５ａが当該密閉ケース１２内に突出するように設けられている。

この密閉ケース１２のうち前記駆動軸５ａよりも下方の部位には、主動軸１３が後ろ向きに突出するように軸支され、前記密閉ケース１２内には、前記駆動軸５ａの回転を前記主動軸１３に伝達するための歯車列機構１４が設けられている。

また、前記密閉ケース１２内の底部には、潤滑油が所定の油面１５の深さになるように注入され、この密閉ケース１２における後面のうち前記油面１５よりも高い部位に、給油室１６を、密閉ケース１２内に対して区画壁１６ａにて区画するように形成して、この給油室１６に、作業用の油圧を発生する作業用油圧ポンプ１７を、その入力軸１７ａが当該給油室１６内において前記駆動軸５ａに対して軸継ぎ手部１８を介して着脱自在に連結するように着脱可能に取付けられている。

更にまた、前記給油室１６の底部を、前記密閉ケース１２内に前記潤滑油の油面１５よりも高い部位において連通孔１９を介して連通する一方、前記給油室１６の上部に給油口２０を設けて、この給油口２０に、当該給油口２０を塞ぐ給油栓２１を着脱自在に装着する。

この場合において、前記給油室１６の上部に、大気に連通する下向きＵ字状のブリーザパイプ２２を備えているが、このブリーザパイプ２２を設けない場合には、これに代えて、前記給油栓２１に、大気への空気通路２１ａを穿設する。

この構成において、給油室１６内に、その上部における給油口２０から注入した潤滑油は、当該給油室１６内からその底部の連通孔１９を通って密閉ケース１２内に流入して、この密閉ケース１２の内底部に、所定の油面１５にまで溜まり、そして、この潤滑油は、動力伝達機構であるところの歯車機構１４の回転により激しく、且つ、高く撥ね上げられることになる。

しかし、前記給油室１６は、その底部の連通孔１９を介して密閉ケース１２のうち前記潤滑油の油面１５よりも高い部位において連通するのみであることにより、前記したように、激しく、且つ、高く撥ね上げられる潤滑油が、前記給油室１６の上部における給油口２０に到達することを確実に抑制することができる。

なお、前記実施の形態においては、作業用油圧ポンプ１７を、密閉ケース１２に対して取付けると同時に、その入力軸１７ａが給油室１６内において前記駆動軸５ａに対して軸継ぎ手１８を介して着脱自在に連結する一方、前記給油室１６における区画壁１６ａにて、前記駆動軸５ａをボールベアリング等の軸受け１６ｂを介して軸支することにより、前記油圧ポンプ１７を取付けるときにおける組み立て作業性の向上を図るとともに、前記油圧ポンプ１７の密閉ケース１２からの突出高さを低くするように構成している。

また、前記図示のように、密閉ケース１２に給油室１６を設け、この給油室１６に作業用油圧ポンプ１７を取付けるという構成にすることに代えて、図４に示す別の実施形態のように、駆動軸５ａから主動軸１３への歯車機構１４を内蔵した密閉ケース１２のうち油面１５より高い部分に、給油室１６′を設けて、この給油室１６′に、給油口２０′及び連通孔１９′等を設けるという構成にすることもできる。

一方、前記密閉ケース１２から後ろ向きに突出する主動軸１３と、前記ミッションケース８において、その前面から前向きに突出する入力軸２３との間を、両端に自在軸継ぎ手を備えた伸縮式の動力伝達軸２４を介して連結して、前記エンジン５の回転を、その駆動軸５ａから前記密閉ケース１２内の歯車機構１４、主動軸１３及び動力伝達軸２４を介して前記ミッションケース８における入力軸２３に伝達し、次いで、前記ミッションケース８における油圧・機械式変速機構（ＨＭＴ）にて適宜変速して、前記後車輪４及び両前車輪３に伝達する。

すなわち、前記ミッションケース８における油圧・機械式変速機構（ＨＭＴ）は、以下に述べるように、変速用油圧ポンプ２４及びこの油圧ポンプ２４にて作動する変速用油圧モータ２５による油圧式無段変速機構（ＨＳＴ）２６と、クラッチ２７にて変速操作される歯車式変速機構２８とを遊星歯車機構２９にて併用して成る構成である。

すなわち、図５に示すように、前記変速用油圧ポンプ２４及び前記変速用油圧モータ２５は、前記ミッションケース８の前面に、当該ミッションケース８内に軸支した油圧入力軸３０及び油圧出力軸３１に連結するように連結するように取付ける一方、前記入力軸２３上に固着した歯車３２を、前記遊星歯車機構２９におけるサンギャ軸３３上に回転自在に被嵌した伝動歯車３４に噛合する。この伝動歯車３４に固着したキャリア３５には、複数個の遊星歯車３６を支持軸３７を介して回転自在に軸支し、この各遊星歯車３６を、前記サンギャ軸３３上に固着した太陽歯車３８と、前記サンギャ軸３３上に回転自在に被嵌した内周リング歯車３９との両方に噛合している。

次に、前記内周リング歯車３９に固着した歯車４０を、前記油圧入力軸２９上に固着した歯車４１に噛合することにより、前記変速用油圧ポンプ２４を回転駆動する一方、前記油圧出力軸３１上に固着した歯車４２を、前記サンギャ軸３３上に固着した歯車４３に噛合することにより、前記変速用油圧モータ２５の回転を、前記サンギャ軸３３に伝達する。

一方、前記ミッションケース８内には、後車輪用推進軸４４を軸支して、この推進軸４４の後端を、前記両後車輪４に対する差動歯車機構４５に連結することにより、この後車輪用推進軸４４にて前記両後車輪４を回転駆動するように構成する一方、この推進軸４４上に固着した歯車４６を、前記ミッションケース８内に軸支した前車輪用推進軸４７上に回転自在に被嵌した歯車４８に噛合し、前記前車輪用推進軸４７と、前記両前車輪３に対する差動歯車機構４９との間を、両端に自在軸継ぎ手を備えた伸縮式の動力伝達軸５０を介して連結し、更に、前記前車輪用推進軸４７上には、クラッチ５１を設けて、このクラッチ５１を、前記歯車４８を推進軸４７に対して固定するように操作したとき、前記後車輪用推進軸４４にて前記両前車輪３を回転駆動し、前記クラッチ５１を、前記歯車４８を推進軸４７に対して固定しないように操作したとき、前記両前車輪３を回転駆動しないように構成する。

そして、前記歯車式変速機構２８において、前記後車輪用推進軸４４上に回転自在に被嵌した二つの変速歯車５２，５３のうち一方の小径変速歯車５２を、前記サンギャ軸３３上に固着した歯車４３に、他方の大径変速歯車５３を、前記サンギャ軸３３上に固着した歯車５４に各々噛合し、前記歯車式変速機構２８におけるクラッチ２７を、当該クラッチ２７にて一方の小径変速歯車５２を推進軸４４に対して固定するように操作したとき、前記推進軸４４を高速回転し、前記クラッチ２７を、当該クラッチ２７にて他方の大径変速歯車５３を推進軸４４に対して固定するように操作したとき、前記推進軸４４を低速回転し、そして、前記クラッチ２７を、前記の中間、つまり、両変速歯車５２，５３のいずれも推進軸４４に対して固定しないように中立に操作したとき、前記推進軸４４への回転伝達を遮断するようにし、更に、一方の小径変速歯車５２による高速回転と、前記他方の大径変速歯車５３による低速回転との間を、前記油圧式無段変速機構（ＨＳＴ）２６にて、無段に変速するように構成している。

また、前記後車輪用推進軸４４には、当該推進軸４４に対するブレーキ機構５５を設けている。

ところで、前記トラクター等の走行作業機においては、その走行機体に搭載したミッションケースにおける後部の上面に、油圧式作業機を設けており、この場合、従来は、例えば、実公平７−１７８７２号公報等に記載されているように、前記ミッションケースを、その後部の上面を大きく開口した形態にして、この部分に前記油圧式作業機を取付け、前記ミッションケース内の底に溜まる潤滑油を、エンジンにて駆動される作業用油圧ポンプにて汲み上げて油圧式作業機に対して供給し、この油圧式作業機から排出される潤滑油を、前記大きく開口した部分からミッションケース内に再び戻すという構成にしていた。

しかし、この構成は、ミッションケース内における潤滑油を、油圧式作業機に対する作動油に使用することにより、潤滑油としての機能の劣化が早められるとともに、この潤滑油にゴミ及び金属粉等が混入するから、変速機構及び油圧機構における耐久性の低下を招来するばかりか、前記ミッションケースにおける後部の上面が大きく開口しているために、前記ミッションケースにおける剛性の低下を招来するのであった。

この問題を改善するために、以下の構成にすることを提案する。

すなわち、前記ミッションケース８における後部の上面に、油圧式作業機としての一つの例であるところの油圧式昇降機５６を設ける。

この油圧式昇降機５６は、前記ミッションケース８の上面に取付けた昇降ケース５６ａと、この昇降ケース５６ａに水平に軸支した昇降軸５６ｂと、この昇降軸５６ｂの両端に固着した昇降アーム５６ｃと、前記昇降ケース５６ａ内において前記昇降軸５６ｂを昇降アーム５６ｃの上昇又は下降に回動する単動式油圧シリンダ５６ｄと、この油圧シリンダ５６ｄを、前記昇降アーム５６ｃの上昇又は下降に切り換える操作するための油圧切換弁５６ｅとで構成されている。

一方、前記ミッションケース８の後部には、天井板８ａを一体的に設けて、この天井板８ａの上面側を、前記油圧式昇降機５６における昇降ケース５６ａにて密封した作動油室５７に形成して、この作動油室５７内に、前記油圧式昇降機５６における油圧切換弁５６ｅから排出される作動油を溜めるように構成し、この作動油室５７内に溜まる作動油を、その側面の排出口５８より適宜箇所に設置したオイルタンク５９にオイル管路６０を介して戻し、このオイルタンク５９内の作動油を、前記エンジン５にて駆動される作業用油圧ポンプ１７にて汲み出して加圧したのち、オイル管路６１を介して前記油圧切換弁５６ｅに供給するという構成にする。

なお、前記オイルタンク５９を廃止して、前記作動油室５７内に溜まる作動油を、直接に油圧ポンプ１７にて汲み出すように構成しても良い。

このように構成することにより、前記ミッションケース８内における変速機構の各種歯車等に対する潤滑油と、前記油圧式昇降機５６等の油圧式作業機における作動油とを別々にすることができて、潤滑油が劣化することを低減できる一方、作動油にゴミ及び金属粉等が混入することを低減できるから、変速機構及び油圧機構における耐久性を向上できるのであり、しかも、前記ミッションケース８における後部上面は、天井板８ａにて塞がれいることにより、前記ミッションケース８における剛性を向上できる。

また、本実施の形態の場合、前記ミッションケース８の後端面には、後ろ向きに突出するＰＴＯ軸６２を備えた油圧モータ６３が取付けられ、この油圧モータ６３を、前記作業用油圧ポンプ１７にて作動するように構成されている。

更にまた、前記実施の形態は、密閉ケース１２に歯車列機構１４を内蔵している場合であったが、本発明は、これに限らず、前記密閉ケースに、チエン等のように潤滑油を必要する動力伝達機構を内蔵して場合にも適用てきることはいうまでもない。

本発明の実施の形態を適用したトラクターを示す側面図である。図１の平面図である。図２のIII −III 視拡大断面図である。別の実施形態を示す断面図である。動力伝達のスケルトン図である。前記トラクターに使用するミッションケースの一部切欠側面図である。図６のVII −VII 視断面図である。

符号の説明

１トラクター
２走行機体
３前車輪
４後車輪
５エンジン
８ミッションケース
５ａ駆動軸
１２密閉ケース
１３歯車列機構
１６給油室
１８連通孔
２０給油口
２１給油栓

Claims

走行機体に搭載した密閉ケース内に、主動側から従動側への動力伝達機構を設けて成る走行作業機において、
前記密閉ケースのうち当該密閉ケースの内底に溜めた潤滑油の油面よりも高い部位に、給油室を設けて、この給油室の底部を、前記密閉ケース内と前記潤滑油の油面よりも高い部位において連通孔を介して連通する一方、前記給油室の上部に、着脱自在な給油栓を備えた給油口を設けることを特徴とする走行作業機の動力伝達機構における潤滑油給油装置。
前記請求項１の記載において、前記給油栓に、空気通路を備えていることを特徴とする走行作業機の動力伝達機構における潤滑油給油装置。