JP2016161034A - 産業車両用変速機 - Google Patents

Abstract

【課題】変速機ケースの大型化を抑制し、かつ、荷役用ポンプとのスプライン係合部の潤滑性能を向上させる。
【解決手段】 変速機に入力される動力が伝達されるＰＴＯギヤが軸受けを介して変速機ケースに回転自在に支持される産業車両用変速機において、ＰＴＯギヤは、両端が開口し一方の開口部から荷役用ポンプのポンプ軸が挿入される軸孔を有し、かつポンプ軸が挿入される側の開口部の下端が変速機ケース内のオイルレベルより低くなる位置に支持されている。そして、軸孔の他方の開口部には、当該開口部を封止するプラグが設けられ、変速機ケースには、軸受から変速機ケースの外部へのオイル漏れを防止するオイルシールが設けられている。
【選択図】図３

Description

本発明は、産業車両に搭載される変速機に関する。

フォークリフト等の産業車両に搭載される変速機として、ＰＴＯ（Ｐｏｗｅｒ Ｔａｋｅ Ｏｆｆ）装置を備え、油圧シリンダ等を駆動するための荷役用オイルポンプ（以下、単に「オイルポンプ」ともいう）が変速機ケースの外側面に着脱自在に取り付けられているものが特許文献１に記載されている。また、上記文献のオイルポンプは、変速機ケース内のオイルレベルよりも高い位置に取り付けられている。

特開２０００−４３５９７号公報

上記文献では、オイルポンプに駆動力を伝達するＰＴＯギヤが変速機ケースの側面から突出するように取り付けられている。このため、変速機全体の幅方向寸法がＰＴＯ装置を装着する分だけ大きくなり、レイアウト性が低下する。このようにレイアウト性が低い変速機を車両に搭載するためには、変速機を搭載するスペースを確保できるようにフレーム形状や他の部品の配置を設計しなければならず、コストアップを避けられない。

また、上記文献のようにオイルポンプが変速機ケース内のオイルレベルよりも高い位置に取り付けられる構成では、ＰＴＯギヤとオイルポンプの駆動軸との係合部へのオイル供給量が不足しがちであり、当該係合部の潤滑性能を確保することが難しい。一方、上記文献の構成において潤滑性能を確保するためにオイルポンプ取り付け位置をオイルレベルまで下げると、点検や交換のためにオイルポンプを外す際に外部に流出するオイル量が多くなってしまう。

そこで本発明では、小型の車両にも容易に搭載できるレイアウト性を確保し、ＰＴＯギヤとオイルポンプの駆動軸との潤滑性能を確保し、さらに、オイルポンプを取り外した際のオイル流出量を抑制し得る産業車両用の変速機を提供することを目的とする。

本発明のある態様によれば、変速機に入力される動力が伝達されるＰＴＯギヤが軸受けを介して変速機ケースに回転自在に支持される産業車両用変速機が提供される。この産業車両用変速機のＰＴＯギヤは、両端が開口し一方の開口部から荷役用ポンプのポンプ軸が挿入される軸孔を有し、かつポンプ軸が挿入される側の開口部の下端が変速機ケース内のオイルレベルより低くなる位置に支持される。さらに、ＰＴＯギヤには軸孔の他方の開口部を封止するプラグが設けられ、変速機ケースには軸受から変速機ケースの外部へのオイル漏れを防止するオイルシールが設けられる。

上記態様によれば、変速機ケースの形状は、ＰＴＯギヤが大きく張り出した形状にならないので、変速機ケースの外径寸法の大型化を抑制できる。また、プラグで軸孔を封止することにより、軸孔内にオイル溜まりが形成されるので、ポンプ軸と軸孔との係合部の潤滑性能を確保できる。さらに、オイルシールを設けることにより、荷役用ポンプを外す際に変速機ケースから漏れるオイル量を低減できる。

図１は、産業車両用変速機の展開断面図である。 図２は、図１のII-II線に沿った断面図である。 図３は、図２のIII-III線に沿った断面図である。

以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。

図１は、本発明の実施形態にかかる産業車両用変速機ＴＭの展開断面図である。なお、車載状態では図中の左側が車両前方となる。

変速機ケース１は、トルクコンバータ１０と、トルクコンバータ１０からの動力を変速する変速ユニット４と、トルクコンバータ１０から変速ユニット４へ動力を伝達する被動軸１３と、を含んで構成されている。トルクコンバータ１０はトルクコンバータハウジング２０に収容され、変速ユニット４はトランスミッションハウジング２５に収容されている。

トルクコンバータハウジング２０には、トルクコンバータ１０の他に、荷役用ポンプのポンプ軸がスプライン結合されるＰＴＯギヤ１６と、ＰＴＯギヤ１６とトルクコンバータ１０のインペラハブ２６とに歯車連結されるカウンターギヤ１５とが収容されている。

エンジンのクランクシャフト端部２２にはドライブプレート１１が連結されており、ドライブプレート１１にはトルクコンバータ１０のカバーシェル１０Ａが連結されている。これにより、エンジンの駆動力によりカバーシェル１０Ａと係合するポンプインペラ１０Ｂが回転する。また、ステータシャフト２３がトルクコンバータハウジング２０に固定され、ステータシャフト２３にワンウェイクラッチ２４を介してステータ１０Ｄが一方向にのみ回転可能に取り付けられている。タービンライナ１０Ｃは被動軸１３と連結され、被動軸１３はトランスミッションハウジング２５内に延びて変速ユニット４と連結されている。

トランスミッションハウジング２５には、変速ユニット４の他に出力軸７も収容されている。変速ユニット４で変速された動力は、図示しないカウンターギヤを介してドライブギヤ１７に伝達され、ドライブギヤ１７から出力軸７に固定支持されるドリブンギヤ１８へ伝達される。なお、出力軸７の一端には図示しないプロペラシャフトとの連結のためのフランジ１９が設けられている。

カバーシェル１０Ａと連結されたインペラハブ２６にはハブギヤ１４がスプライン結合され、ハブギヤ１４にはカウンターギヤ１５が噛み合っている。カウンターギヤ１５は、トルクコンバータハウジング２０に回転自在に固定支持されている。

カウンターギヤ１５は、車両前方側で変速機ケース１の外部と連通する軸孔１２を有する。軸孔１２は、車両前方側の端部から車両後方に向けての所定範囲に亘って設けられた内周スプラインを有し、この内周スプラインは、ＡＴＭチャージングポンプ２１のポンプ軸２１Ａに設けた外周スプラインとがスプライン係合する。ＡＴＭチャージングポンプ２１は、上記のようにスプライン係合した状態で変速機ケース１の車両前方側にボルト等を用いて固定される。なお、ＡＴＭチャージングポンプ２１は、変速ユニット４の作動油圧を発生させる油圧ポンプである。

変速ユニット４は、液圧を利用した湿式多板クラッチの接続・切り替えにより変速を行うものであり、湿式多板クラッチが接続したときに動力を出力軸７に伝達する。具体的な構成については、公知の構成と同様なので説明を省略する。

以上説明した被動軸１３、変速ユニット４、差動装置２等を含むエンジンから駆動輪までの動力伝達経路を、走行用動力伝達経路という。また、走行用動力伝達経路から分岐した、ハブギヤ１４、カウンターギヤ１５、ＰＴＯギヤ１６等を含む動力伝達経路を、架装用動力伝達経路という。

図２は、図１のII-II線に沿った断面図である。図中の上下方向が、車載状態での変速機ＴＭの上下方向となる。

出力軸７は、被動軸１３の下方で、軸心がほぼオイルレベルと一致するように配置されている。これにより、変速機ケース１内では、出力軸７と共に回転するドリブンギヤ１８がオイルを掻きあげ、掻きあげられたオイルによって各部の潤滑が行われる。

カウンターギヤ１５は、軸心が被動軸１３の軸心とほぼ同じ高さになるよう配置されている。そして、カウンターギヤ１５と噛み合うＰＴＯギヤ１６は、カウンターギヤ１５の下方で、後述する軸孔３０の開口部下端が変速機ケース１内のオイルレベル（以下、単に「オイルレベル」ともいう）より低くなるように配置されている。

換言すると、ＰＴＯギヤ１６は被動軸１３から見てカウンターギヤ１５と出力軸７とに挟まれた領域に配置される。

上記のようにＰＴＯギヤ１６を配置すれば、変速機ケース１が、上述した特許文献１に開示されているような、ＰＴＯギヤ１６を収容する部分が大きく張り出した形状になることを回避できる。また、荷役ポンプは変速機ケース１の車両前方側に取り付けられることとなるので、荷役ポンプが変速機ケース１の側面（図中の左右の壁面）や上面から突出することはない。したがって、変速機ケース１の幅方向（図中の左右方向）及び上下方向の寸法の大型化を抑制することができる。

図３は、図２のIII-III線に沿った断面図である。図３中には、後述するプラグ３２及びオイルシール３１が装着されない場合のオイル侵入経路を実線矢印で示し、後述するオイル導入孔３３を通ってスプライン係合部に供給されるスプライン潤滑経路を破線矢印でしめしてある。

ＰＴＯギヤ１６は、両端が開口している軸孔３０を有し、軸受け４０、４１を介して変速機ケース１に回転自在に支持されている。

軸孔３０は、荷役用ポンプのポンプ軸の外周スプラインと係合するように内周スプラインが設けられた内周スプライン部３０Ａと、内周スプライン部３０Ａの歯元径よりも大径のストレート部３０Ｂと、を含んで構成されている。内周スプライン部３０Ａは軸孔３０の車両前方側の端部から車両後方に向けての所定範囲に亘るが、具体的な範囲は取り付けられる荷役用ポンプのポンプ軸との関係で定まる。

ストレート部３０Ｂの、変速機ケース１の内側に向けて開口する開口部は、椀形のプラグ３２により封止されている。上述したように軸孔３０の開口部下端はオイルレベルよりも低い位置にあるので、軸孔３０内にはオイルが侵入する。したがって、プラグ３２を設けることにより、軸孔３０内にオイル溜まりが形成され、かつ、掻きあげられたオイルが当該開口部から軸孔３０内に流入することを防止できる。

また、内周スプライン部３０Ａの外周側には、軸受４１の隙間を通って変速機ケース１内から外部にオイルが流出することを防止するオイルシール３１が設けられている。

そして、変速機ケース１には、一端が変速機ケース１内に開口し、他端が内周スプライン部３０Ａに挿入されたポンプ軸に臨むように開口するオイル導入孔３３が設けられている。これにより、掻きあげられたオイルがオイル導入孔３３を通ってポンプ軸に供給される
上記の構成によれば、ＰＴＯギヤ１６の内部にオイル溜まりが形成され、さらにオイル導入孔３３からオイルが供給されるので、スプライン係合部の潤滑性能が確保される。

また、オイルシール３１を設けたので、軸孔３０の開口部下端がオイルレベルよりも低い構成であるにもかかわらず、点検や交換等のために荷役用ポンプを取り外す場合に、変速機ケース１内から外部に流出するオイル量を抑制することができる。

上述した本実施形態の効果をまとめると次のようになる。

（１）ＰＴＯギヤ１６は、両端が開口し一方の開口部から荷役用ポンプのポンプ軸が挿入される軸孔３０を有し、かつポンプ軸が挿入される側の開口部の下端が変速機ケース１内のオイルレベルより低くなる位置に支持されている。これにより、ＰＴＯ装置を設けることによる変速機ケース１の外径寸法の大型化を抑制できるので、車載時のレイアウト性を確保できる。

さらに、軸孔３０の他方の開口部を封止するプラグ３２と、軸受４１から変速機ケース１の外部へのオイル漏れを防止するオイルシール３１と、が設けられている。これにより、軸孔３０内にオイル溜まりが形成されるので、スプライン係合部の潤滑性能を確保でき、かつ、荷役用ポンプを取り外す際に変速機ケース１から外部に流出するオイル量を抑制できる。

（２）変速機ケース１に、変速機ケース１の内外を連通し、軸孔３０に挿入されたポンプ軸に臨むように開口するオイル導入孔３３が設けられている。これにより、スプライン係合部へより確実にオイルが供給されるので、潤滑性能がさらに向上する。

（３）軸孔３０は、ポンプ軸の外周に設けた外周スプラインと係合する内周スプラインを備える内周スプライン部３０Ａと、内周スプライン部３０Ａの歯元径よりも大径のストレート部３０Ｂと、を含んで構成される。このため、ストレート部３０Ｂにオイルが溜まり易くなり、ポンプ軸と内周スプライン部３０Ａとの潤滑性能をより高めることができる。

なお、本発明は上記の実施の形態に限定されるわけではなく、特許請求の範囲に記載の技術的思想の範囲内で様々な変更を成し得ることは言うまでもない。

１ 変速機ケース
６ ＰＴＯユニット
１２ カウンターシャフト
１３ 被動軸
１５ カウンターギヤ
１６ ＰＴＯギヤ
２１ ＡＴＭチャージングポンプ
３０ 軸孔
３１ オイルシール
３２ プラグ
３３ オイル導入孔

Claims (3)

1. 変速機に入力される動力が伝達されるＰＴＯギヤが軸受けを介して変速機ケースに回転自在に支持される産業車両用変速機において、
   前記ＰＴＯギヤは、両端が開口し一方の開口部から荷役用ポンプのポンプ軸が挿入される軸孔を有し、かつ前記ポンプ軸が挿入される側の前記開口部の下端が前記変速機ケース内のオイルレベルより低くなる位置に支持され、
   前記軸孔の他方の開口部には、当該開口部を封止するプラグが設けられ、
   前記変速機ケースには、前記軸受から前記変速機ケースの外部へのオイル漏れを防止するオイルシールが設けられていることを特徴とする産業車両用変速機。
2. 請求項１に記載の産業車両用変速機において、
   前記変速機ケースには、前記変速機ケースの内外を連通し、前記軸孔に挿入されたポンプ軸に臨むように開口するオイル導入孔が設けられていることを特徴とする産業車両用変速機。
3. 請求項１または２に記載の産業車両用変速機において、
   前記軸孔は、前記ポンプ軸の外周に設けた外周スプラインと係合する内周スプラインを備えるスプライン部と、前記スプライン部の歯元径よりも大径のストレート部と、を含んで構成されることを特徴とする産業車両用変速機。