JP2007523303A - 機械式アダプターアセンブリ - Google Patents

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Abstract

本発明は、異なるベアリングによって回転可能にガイドされたシャフト(3,4,5)と、このさまざまなシャフト(3,4,5)を駆動するためのカップリングとを備えた車両(2)用伝動ラインの機械式アダプターアセンブリ(1)に関する。この新規なアセンブリは、複数のベアリングおよびカップリングを潤滑するためのオイルを収容するクランクケースの形態で使用される差動装置キャリア(6)であって前部空隙(7)を具備してなる差動装置キャリア(6)と、ポンプ(9)を内蔵すると共に差動装置サポート(6)の前部空隙(7)を閉塞することを可能とするフロントプレート(8)と、オイルをフロントプレート(7)から差動装置サポート(6)へ供給する付属パイプ部(10)であってフロントプレート(8)および差動装置キャリア(6)に対して付加的取り付け部(11,12)と協働するパイプ部(10)と、をさらに具備してなることを特徴とする。

Description

本発明は、車両用伝動(トランスミッション)コンポーネント、特に複数の駆動アクスルを備えた車両、たとえば貨物自動車あるいは建築現場車両に関する。そうした車両の伝動ラインは、複数の伝動シャフトを回転可能にガイドすると共にエンジントルクをアクスルおよび車輪に配分することを可能にする機械式アダプターアセンブリを具備してなる。
本発明はさらに詳しくは機械式アダプターアセンブリに関し、そのメインハウジングは、型からの、いわゆる「自然な」取り出しを可能とするよう、中子を使用しない(coreless)鋳造法によって得られる。
概して言うと、自動車の伝動ラインに組み込まれた機械式アダプターアセンブリは、メインクランクケース(差動装置キャリアとも呼ばれる)を具備してなる。これは、砂型鋳造法によって得られ、しかも後に求められる複雑な形状を実現するため、いくつかの中子の使用を必要とする。
だが中子を使用する場合、クランクケースの壁に付着したままの砂粒を除去するためにショットブラスト処理を必要とする。この場合、機械式アダプターアセンブリが組み立てられたときでさえ、アクセスできない領域に位置する砂粒が壁に付着したままとなることが起こり得る。ゆえに、伝動ラインの動作中、クランクケース内を流動するオイルがこうした砂粒を剥離させ、それはその後、時間の経過と共に回転部品の十分な潤滑性能に有害な作用を持つ異物となる。こうした異物を取り出すために、機械式アダプターアセンブリの定期的ドレインのようなメンテナンス作業を実施することが必要である。そうしたメンテナンス作業は、数時間にわたって車両を使用不能とするのでコストがかかる。
したがって本発明の目的は、メンテナンス作業を排除するために、機械式アダプターアセンブリを構成するコンポーネントの製造に由来する異物を削減し、あるいはそれを排除することである。
それゆえ本発明は、さまざまなベアリングによって回転可能にガイドされたシャフトおよびこのさまざまなシャフトを駆動するためのカップリングを具備してなる車両用の伝動ラインの機械式アダプターアセンブリに関する。
このアセンブリは、
・複数のベアリングおよびカップリングを潤滑するためのオイルを収容するクランクケースとして使用される差動装置キャリアであって、前部空隙を具備してなる差動装置キャリアと、
・ポンプを内蔵すると共に差動装置キャリアの前部空隙を閉塞することを可能とするフロントプレートと、
・オイルをフロントプレートから差動装置キャリアへと供給するのに使用される付属パイプ部であって、第一にはフロントプレートの、そして第二には差動装置キャリアの付加的取り付け部と協働するパイプ部とをさらに具備してなることを特徴とする。
すなわち、本機械式アダプターアセンブリは、その表面の少なくとも一方で開放されたクランクケースを具備してなる。この構成によって中子の使用を回避でき、したがって掃除が容易なものとなり、しかも組み立て前にコンポーネントがクリーンであることが確実なものとなる。
本機械式アダプターアセンブリはそれゆえフロントプレートを具備してなり、このフロントプレートは、差動装置キャリアの空隙を閉塞することを、そしてさらには機械式アダプターアセンブリ内部の回転するシャフトの一つによって回転駆動されるオイルポンプを一体化(内蔵)することを可能にする。
本機械式アダプターアセンブリはさらに付属パイプ部を具備してなり、このパイプ部はさらに、機械式アダプターアセンブリを設計する際、中子の使用を回避することを可能にする。このパイプ部は、さまざまな回転コンポーネントおよびカップリングを潤滑するために、下部から差動装置キャリアの後部へと差動装置キャリア内のオイルを供給するのに使用される。
有利なことを言えば、上記フロントプレートはオイルフィルターを具備してなることができる。すなわち、フロントプレートが差動装置キャリアから取り外されたとき、オイルフィルターはフロントプレートに取り付けられたまま、そこに留まり、必要とあれば交換することができる。
実際には、このオイルフィルターは、機械式アダプターアセンブリの外部に面するフロントプレートの前面から取り外し可能なものとすることができる。すなわち、この場合には、オイルフィルターを交換するためにフロントプレートを取り外す必要はない。この構成はまた非常に注目すべきものである。なぜなら、この構成によって、メンテナンス作業にかかるコストを、かなり削減することが可能だからである。
実際には、上記ポンプは、機械式アダプターアセンブリの内部に面するフロントプレートの表面に別個に配置することが可能である。ゆえに、ポンプの交換またはその単なる点検を行うべくポンプにアクセスするために、差動装置キャリアからフロントプレートを取り外すことが必要である。
有利なことを言えば、上記ポンプはローターおよびハウジング内に取り付けられたステータを具備してなるものとすることができる。この場合、フロントプレートに形成されるハウジングは、ローターおよびステータが組み上げられた際に形成されるポンプのケースとして機能する。この型のアセンブリによれば、機械式アダプターアセンブリ内の独立した別個に設けられるコンポーネントを形成する、予め組み立てられたポンプを使用する必要がなくなる。
実際には、フロントプレートは吸い込み部を具備してなり、その吸引流路は下方を向いており、しかも差動装置キャリアの底部に近接して存在している。
すなわち流路は、重力によって差動装置キャリアの底部に送り込まれるオイルを吸引するのに使用される。この流路は底部に面して存在しており、したがって開口部を有しており、その回転軸線は実質的に垂直である。これによって、特にさまざまなコンポーネントの回転速度が高いときに空気を吸い込まないようにするために、吸引は可能な限り差動装置キャリアの底部近傍で生じる。
実際、機械式アダプターアセンブリ内部のさまざまなコンポーネントの回転速度が高い場合、これらのコンポーネントは絶えずオイルを撹拌し、その結果、機械式アダプターアセンブリの底部に恒常的に残るオイルは僅かな量となる。
機械式アダプターアセンブリは、インターアクスル差動装置をロックするためのシステムを具備してなることができる。この場合、フロントプレートは、インターアクスル差動装置のロックを、したがってこのインターアクスル差動装置によって連結されたシャフト同士の同期を確実なものとすることが可能なパワーシリンダーを具備してなることができる。
すなわち、ある特定の場合、二つの同期させた駆動アクスルによって車両を推進させることが必要である。この場合、機械式アダプターアセンブリ内部のシャフトの一つが車両のエンジンのトルクで直接駆動される。この機能は、あごクラッチの変位を制御するパワーシリンダーによって得られる。あごクラッチは、差動装置のサイドギアを、機械式アダプターアセンブリの伝動出力シャフトの一つに接続する。
有利なことを言えば、そしてある場合には、フロントプレートは熱交換器を具備してなることができる。事実、機械式アダプターアセンブリ内のオイルの冷却を改善するために、熱交換器として機能する、ある数のフィンをフロントプレートに設けるのは有益である。
別な実施形態によれば、フロントプレートは、オイルを吸い出すと共に別個の熱交換器内でそれを冷却することを可能とする開口部を具備してなることができる。この場合、ある本数のホースが、フロントプレートに配された開口部を別個の熱交換器に接続するために使用される。この構造は、特に、熱交換器を通風状態が良好な、あるいは汚れにあまりさらされない部位に配置することを可能にする。
実際には、上記フロントプレートは、中子を使用しない鋳造法(鋳造工程)を用いて得ることができる。このようにして、部品の全ての部位をきれいにすることができ、たった一つの砂粒さえ確実に残らないようになる。
この場合、十分な潤滑のために余分なオイルを必要とする部位にオイルが確実に配分されるよう、カバーをフロントプレートに別個に設けることができる。ゆえに、このフロントプレートは機械式アダプターアセンブリへの保守アクセスを可能とする開口部を具備してなり、この開口部はカバーによって閉塞される。
有利なことを言えば、特有のパイプ部は少なくとも一つの孔を具備してなることができ、この孔は機械式アダプターアセンブリの所定の部位を正確に潤滑することを可能にする。
すなわち、このパイプ部は、機械式アダプターアセンブリ内の所定部位の潤滑を可能にするノズルまたはホースが取り付けられても、あるいは取り付けられなくてもよい複数の穿孔を有することができる。ゆえにパイプ部は、機械式アダプターアセンブリのさまざまなコンポーネントの非常に正確な潤滑を保証するため、複数の分枝を具備してなるメイン管路として機能することができる。こうしたさまざまなコンポーネントとしては、特に、機械式アダプターアセンブリのスプロケット、インターアクスル差動装置およびさまざまなシャフトを回転可能にガイドするボールベアリングのようなベアリングを挙げることができる。
本発明を実施する様式およびそれによって得られる利点は、単に例として挙げた以下の、添付図面に関する実施形態の説明から一層明確になるであろう。
先に説明したように本発明は、車両用の伝動(トランスミッション)ラインの機械式アダプターアセンブリに関するものであり、このものは、さまざまなベアリングによって回転可能にガイドされたシャフトと、このさまざまなシャフトを駆動するためのカップリングとを具備してなる。
図１に示すように、車両(２)は、シャフト(５)を駆動するエンジンアセンブリ(２５)を具備してなる。このシャフト(５)は機械式アダプターアセンブリ(１)内へと延びており、そして特にリアアクスルに接続された出力シャフト(３)を駆動する。負荷および／または路面条件に依存して、駆動シャフト(３)および(５)を同期的に駆動することが、したがって同じエンジントルクを両方のアクスルに伝達することが必要となることがあり、また必要とならないこともある。
図２に示すように、シャフト(３)および(５)は、インターアクスル差動装置(２１)によって一つに接続されている。本発明によれば、機械式アダプターアセンブリは、クランクケースとして機能すると共に前部空隙(７)を備えた差動装置キャリア(６)を具備してなる。この空隙(７)は、特にオイルポンプを内蔵するフロントプレート(８)によって閉塞される。機械式アダプターアセンブリ(１)はまた付属パイプ部(１０)を具備してなり、これは、フロントプレート(８)から差動装置キャリア(６)へオイルを供給するのに使用される。パイプ部(１０)の各端部は係合取り付け部(１１,１２)に嵌まっている。
図示の実施形態では、機械式アダプターアセンブリ(１)の内部の特定の部位を潤滑するため、複数の孔(２４)がパイプ部(１０)に形成されている。
図３に示すように、機械式アダプターアセンブリは、インターアクスル差動装置(２１)のロックをコントロールするのに使用されるパワーシリンダー(２２)を具備してなる。これは、シャフト(３)がエンジンシャフト(５)によって直接駆動されることを可能とするため、あごクラッチを動作させるのに使用される。
有利なことには、そして図４に示すように、パワーシリンダー(２２)は、フロントプレート(８)内に別個に設けることが可能である。この図では、パワーシリンダー(２２)は空気圧式のものである。だが、異なる動力源によって、特に電気的にあるいは液圧方式で作動させることも可能である。
図５に示すように、フロントプレート(８)は、その中にポンプ(９)が配置されるハウジング(１６)を具備していてもよい。その場合、ポンプのシャフトは、機械式アダプターアセンブリ(１)の回転シャフトの一つによって回転駆動させることができる。
この場合、使用されるポンプ(９)は特殊な型のものである。なぜなら、それは、この用途のための専用ポンプであり、ステータ(１８)内で回転するローター(１７)を具備してなるからである。
この図では、ポンプ(９)はフロントプレート(８)の外面(１４)に設けられている。これによってカバー(２３)は、フロントプレート(８)の閉塞およびこの外面(１４)に関するシールを確実なものとし、そしてさらにオイルあるいは滑剤の分配を確実なものとする。
ある特定の実施形態によれば、フロントプレート(８)はまたオイルフィルター(１３)を具備してなることができる。同図において、このオイルフィルター(１３)はまた、フロントプレート(８)の外面(１４)上に設けられている。これによってフィルター(１３)は、カバー(２３)を開けることで容易に交換することができる。
フロントプレート(８)はまた、オイル吸い込み部(１９)を具備してなり、しかも機械式アダプターアセンブリ(１)の底部に可能な限り近接して配置された、ある数の開口部(２０)を有する。
図６に示すように、吸い込み部(１９)はたとえば、円形横断面の三つの開口部(２０)を具備してなることができるが、この開口部はまた、鋳放し形状寸法を含む形状寸法を有することが可能であり、したがって鋳造によって直接得ることが可能である。これによって、高い回転速度においてさえ、吸引空気によって引き起こされるキャビテーション現象が抑止される。
図７に示すように、フロントプレート(８)の内面(１５)にポンプ(９)を配置することも可能である。同図においてオイルポンプ(９)は、市販されている一体型ユニットである。同様に、オイルフィルター(１３)は、フロントプレート(８)の内面(１５)に配置されている。
これらのコンポーネントの両方に関して、その取り替え、すなわち、より一般的にはメンテナンスを可能とするためには、フロントプレート(８)を取り外すことが必要である。
上記説明は、本発明による機械式アダプターアセンブリが、多くの利点、特に以下のような利点を有していることを示している。
・差動装置キャリアおよびフロントプレートのための中子の使用が排除されるので、そのコンポーネントの完全な清浄度が保証される。
・本発明による機械式アダプターアセンブリは、メンテナンス作業の軽減、あるいはその排除さえ可能とする。
・本発明による機械式アダプターアセンブリは、組み立ておよびメンテナンス作業を容易なものとし、かつ製造時の組み立てプロセスを効率化することを可能とする。
本発明による機械式アダプターアセンブリを具備してなる車両の底面図である。 本発明による機械式アダプターアセンブリの軸方向断面図である。 本発明による機械式アダプターアセンブリの左側側面図である。 本発明によるインターアクスル差動装置をコントロールするパワーシリンダーの断面図である。 本発明による機械式アダプターアセンブリの部分的な軸方向断面図である。 本発明によるフロントプレートの吸引取り入れ部の部分的な断面図である。 本発明による機械式アダプターアセンブリの部分的な軸方向断面図である。
符号の説明
１ 機械式アダプターアセンブリ
２ 車両
３,５ シャフト
６ 差動装置キャリア
７ 前部空隙
８ フロントプレート
９ ポンプ
１０ パイプ部
１１,１２ 係合取り付け部
１３ オイルフィルター
１４ 外面
１５ 内面
１６ ハウジング
１７ ローター
１８ ステータ
１９ オイル吸い込み部
２０ 開口部
２１ インターアクスル差動装置
２２ パワーシリンダー
２３ カバー
２４ 孔
２５ エンジンアセンブリ

Claims (12)

  1. 複数のベアリングによって回転可能にガイドされたシャフト(３,４,５)と、複数のシャフト(３,４,５)を駆動するためのカップリングと、を具備してなる、車両(２)用の伝動ラインの機械式アダプターアセンブリ(１)であって、
    複数の前記ベアリングおよび前記カップリングを潤滑するためのオイルを収容するクランクケースとして使用される差動装置キャリア(６)であって、前部空隙(７)を具備してなる差動装置キャリア(６)と、
    ポンプ(９)を内蔵すると共に前記差動装置キャリア(６)の前記前部空隙(７)を閉塞することを可能とするフロントプレート(８)と、
    オイルを前記フロントプレート(７)から前記差動装置キャリア(６)へと供給するのに使用される付属パイプ部(１０)であって、第一には前記フロントプレート(８)の、そして第二には前記差動装置キャリア(６)の係合取り付け部(１１,１２)と協働するパイプ部(１０)と、をさらに具備してなることを特徴とする機械式アダプターアセンブリ(１)。
  2. 前記フロントプレート(８)はオイルフィルター(１３)を具備してなることを特徴とする請求項１に記載の機械式アダプターアセンブリ。
  3. 前記オイルフィルター(１３)は、機械式アダプターアセンブリ(１)の外部に面するフロントプレート(８)の面(１４)から取り外すことが可能となっていることを特徴とする請求項２に記載の機械式アダプターアセンブリ。
  4. 前記ポンプ(９)は、機械式アダプターアセンブリ(１)の内部に面するフロントプレート(８)の面(１５)上に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の機械式アダプターアセンブリ。
  5. 前記ポンプ(９)は、ローター(１７)と、ハウジング(１６)に嵌め込まれたステータ(１８)と、を具備してなることを特徴とする請求項４に記載の機械式アダプターアセンブリ。
  6. 前記フロントプレート(８)は吸い込み部(１９)を具備してなり、その吸い込み流路(２０)は下方を向いておりかつ差動装置キャリア(６)の底部に近接して存在していることを特徴とする請求項１に記載の機械式アダプターアセンブリ。
  7. インターアクスル差動装置(２１)を具備してなる請求項１に記載の機械式アダプターアセンブリであって、
    前記フロントプレート(８)が、前記インターアクスル差動装置(２１)のロックを確実なものとすることが可能なパワーシリンダー(２２)を具備してなることを特徴とする機械式アダプターアセンブリ。
  8. 前記フロントプレート(８)は熱交換器を具備してなることを特徴とする請求項１に記載の機械式アダプターアセンブリ。
  9. 前記フロントプレート(８)は、オイルを吸い出すと共に別個の熱交換器内でオイルを冷却することを可能にする開口部を具備してなることを特徴とする請求項１に記載の機械式アダプターアセンブリ。
  10. 前記フロントプレート(８)は、中子を使用しない鋳造法を用いて得られたものであることを特徴とする請求項１に記載の機械式アダプターアセンブリ。
  11. カバー(２３)が、十分な潤滑のために余分なオイルを必要とする部位へのオイルの分配を確実なものとするため、前記フロントプレート(８)の上に取り付けられていることを特徴とする請求項１０に記載の機械式アダプターアセンブリ。
  12. 付属パイプ部(１０)は、機械式アダプターアセンブリ(１)の所定部位の正確な潤滑を可能とする、少なくとも一つの孔(２４)を具備してなることを特徴とする請求項１に記載の機械式アダプターアセンブリ。
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