JP2020122549A

JP2020122549A - 作業機械

Info

Publication number: JP2020122549A
Application number: JP2019015914A
Authority: JP
Inventors: 慎一内藤; Shinichi Naito; 謙治織田; Kenji Oda; 裕介三浦; Yusuke Miura
Original assignee: Komatsu Ltd
Current assignee: Komatsu Ltd
Priority date: 2019-01-31
Filing date: 2019-01-31
Publication date: 2020-08-13
Also published as: EP3842656A1; WO2020158271A1; EP3842656A4; CN113195926A; US20210381198A1

Abstract

【課題】駐車ブレーキの潤滑性能を確保するとともに、走行中の燃費を改善する。【解決手段】駆動力によって回転する出力軸８０の周囲に、出力軸８０の回転の制動を行なう駐車ブレーキ１１０が配置されている。出力軸８０には、軸方向油路９１と、第１排出孔９４および第２排出孔９６とが形成されている。軸方向油路９１は、出力軸８０の軸方向に延びている。第１排出孔９４および第２排出孔９６は、軸方向油路９１に連通しており、軸方向における駐車ブレーキ１１０の設置位置で、出力軸８０の外周面に開口している。【選択図】図３

Description

本開示は、作業機械に関する。

米国特許第４０２４９３６号明細書（特許文献１）には、車両の駐車ブレーキが開示されている。この文献に記載の構成では、トランスミッションの出力軸の周囲に、複数のブレーキディスクが交互に配置されている。出力軸には、軸方向孔と径方向孔とが形成されている。

米国特許第４０２４９３６号明細書

上記文献には、軸方向孔に導入された加圧流体が、ブレーキディスクの近傍に流通して、冷却および潤滑を行なうと記載されている。

上記文献に記載の径方向孔は、出力軸の軸方向においてブレーキディスクから離れた位置に開口している。そのため、径方向孔から流出する加圧流体が直接ブレーキディスクに供給されない。複数のブレーキディスクの全体の冷却および潤滑は、出力軸の下方のブレーキディスクが収容されている空間に加圧流体を溜め、各々のブレーキディスクを液中に浸すことにより行なわれるものと考えられる。その場合、車両の走行時に出力軸と一体に回転するブレーキディスクが、液の撹拌抵抗を受けることから、燃費が悪化する要因となる。

本開示では、駐車ブレーキの潤滑性能を確保できるとともに、走行中の燃費を改善できる、作業機械が提供される。

本開示に従うと、機械本体と、機械本体に取り付けられた駆動輪と、駆動輪を駆動させる駆動力を発生する駆動源装置と、駆動源装置から駆動輪へ駆動力を伝達する動力伝達装置とを備える、作業機械が提供される。動力伝達装置は、駆動力によって回転するシャフトを有している。作業機械はさらに、シャフトの周囲に配置され、シャフトの回転の制動を行なう駐車ブレーキを備えている。シャフトには、軸方向油路と、排出孔とが形成されている。軸方向油路は、シャフトの軸方向に延びている。排出孔は、軸方向油路に連通しており、軸方向における駐車ブレーキの設置位置でシャフトの外周面に開口している。

本開示に係る作業機械に従えば、駐車ブレーキの潤滑性能を確保できるとともに、走行中の燃費を改善することができる。

実施形態に基づくホイールローダの構成の概略を示す側面図である。実施形態に基づくホイールローダの走行用の動力伝達装置を示す模式図である。トランスファの出力軸の近傍の構成を示す断面図である。出力軸の部分断面図である。図４に示されるＶ−Ｖ線に沿う、出力軸の断面図である。図４に示されるＶＩ−ＶＩ線に沿う、出力軸の断面図である。出力軸および筒状部材の径方向断面を示す図である。図７に示されるＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線に沿う、筒状部材の断面図である。図７に示されるＩＸ−ＩＸ線に沿う、筒状部材の断面図である。図７に示されるＸ−Ｘ線に沿う、筒状部材の断面図である。図７に示されるＸＩ−ＸＩ線に沿う、筒状部材の断面図である。図７に示されるＸＩＩ−ＸＩＩ線に沿う、筒状部材の断面図である。図７に示されるＸＩＩＩ−ＸＩＩＩ線に沿う、筒状部材の断面図である。

以下、実施形態について図に基づいて説明する。以下の説明では、同一部品には、同一の符号を付している。それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰り返さない。

［全体構成］
実施形態においては、本開示の思想を適用可能な作業機械の一例として、ホイールローダ１０を例に挙げて説明する。図１は、実施形態に基づくホイールローダ１０の構成の概略を示す側面図である。

図１に示されるように、ホイールローダ１０は、フロントフレーム１２と、リアフレーム１４と、前輪２７と、後輪２８と、作業機１６と、キャブ（運転室）３０と、運転席３３と、エンジンフード１７とを備えている。

以下の説明において、ホイールローダ１０が直進走行する方向を、ホイールローダ１０の前後方向という。ホイールローダ１０の前後方向において、フロントフレーム１２およびリアフレーム１４に対して作業機１６が配置されている側を前方向とし、前方向と反対側を後方向とする。ホイールローダ１０の左右方向とは、平面視において前後方向と直交する方向である。前方向を見て左右方向の右側、左側が、それぞれ右方向、左方向である。ホイールローダ１０の上下方向とは、前後方向および左右方向によって定められる平面に直交する方向である。上下方向において地面のある側が下側、空のある側が上側である。

前後方向とは、キャブ３０内の運転席３３に着座したオペレータの前後方向である。左右方向とは、運転席３３に着座したオペレータの左右方向である。左右方向とは、ホイールローダ１０の車幅方向である。上下方向とは、運転席３３に着座したオペレータの上下方向である。運転席３３に着座したオペレータに正対する方向が前方向であり、運転席３３に着座したオペレータの背後方向が後方向である。運転席３３に着座したオペレータが正面に正対したときの右側、左側がそれぞれ右方向、左方向である。運転席３３に着座したオペレータの足元側が下側、頭上側が上側である。

フロントフレーム１２およびリアフレーム１４により、アーティキュレート構造の車体フレームが構成されている。車体フレームは、実施形態の機械本体に相当する。フロントフレーム１２は、リアフレーム１４の前方に設けられている。フロントフレーム１２は、センターピン（不図示）により、リアフレーム１４に回転可能に接続されている。リアフレーム１４に対するフロントフレーム１２の回転中心は、上下方向に延びる軸である。

フロントフレーム１２およびリアフレーム１４は、ステアリングシリンダ（不図示）により連結されている。ステアリングシリンダは、左右一対に設けられている。ステアリングシリンダが伸縮駆動することによって、フロントフレーム１２は、上記のセンターピンを中心に左右に回転する。

前輪２７および後輪２８は、ホイールローダ１０の走行輪である。前輪２７は、フロントフレーム１２に設けられている。前輪２７は、左右一対に設けられている。後輪２８は、リアフレーム１４に設けられている。後輪２８は、左右一対に設けられている。

作業機１６は、フロントフレーム１２に設けられている。作業機１６は、フロントフレーム１２の前方に設置されている。作業機１６は、ブーム２１と、バケット２４と、ブームシリンダ２５と、ベルクランク２２と、バケットシリンダ２６と、リンク２３とを有している。

キャブ３０およびエンジンフード１７は、リアフレーム１４に設けられている。キャブ３０は、作業機１６の後方に設けられている。エンジンフード１７は、キャブ３０の後方に設けられている。エンジンフード１７内には、作動油タンク、エンジン、油圧ポンプおよびエアクリーナなどが収容されている。

キャブ３０は、オペレータが搭乗する室内空間を区画形成している。キャブ３０の側面には、ドア３２が設けられている。ドア３２は、オペレータがキャブ３０に入退室する時に開閉される。運転席３３は、キャブ３０が区画形成する室内空間に設けられている。オペレータは、キャブ３０において、運転席３３に着座してホイールローダ１０の走行操作、および作業機１６の操作を行なう。

［動力伝達装置の構成］
図２は、実施形態に基づくホイールローダ１０の走行用の動力伝達装置を示す模式図である。上述した通り、エンジンフード１７内には、エンジン４０が収容されている。実施形態のホイールローダ１０においては、フロントフレーム１２に取り付けられた前輪２７と、リアフレーム１４に取り付けられた後輪２８との両方が、駆動力を受けてホイールローダ１０を走行させる駆動輪を構成している。エンジン４０は、駆動輪（前輪２７および後輪２８）を駆動させる駆動力を発生する、実施形態の駆動源装置に相当する。図２に示される動力伝達装置は、エンジン４０から前輪２７および後輪２８へ駆動力を伝達するように構成されている。

エンジン４０の発生する駆動力は、トルクコンバータ４１へ伝達される。トルクコンバータ４１から出力される駆動力は、アッパプロペラシャフト４２を介して、トランスミッション４３に伝達される。トランスミッション４３は、駆動力を適切なトルクおよび回転速度に変速する。トランスミッション４３に、トランスファ４４が接続されている。トランスファ４４は、駆動力を前後軸に分配するための構成である。

トランスファ４４の出力軸に、センタプロペラシャフト４５が接続されている。センタプロペラシャフト４５は、センタサポート４６を介して、フロントプロペラシャフト４７に接続されている。フロントプロペラシャフト４７の前端に、フロントアクスル４８が接続されている。トランスファ４４で分配された駆動力は、センタプロペラシャフト４５、フロントプロペラシャフト４７を経由して、フロントアクスル４８に伝達される。フロントアクスル４８から、左右一対の前輪２７に、駆動力が伝達される。

トランスファ４４の出力軸に、リアプロペラシャフト４９が接続されている。リアプロペラシャフト４９の後端に、リアアクスル５０が接続されている。トランスファ４４で分配された駆動力は、リアプロペラシャフト４９を経由して、リアアクスル５０に伝達される。リアアクスル５０から、左右一対の後輪２８に、駆動力が伝達される。

動力伝達装置は、上述したトルクコンバータ４１およびトランスミッション４３を含む構成に限られない。動力伝達装置は、油圧ポンプおよび油圧モータを有し、エンジン４０の発生する駆動力を油圧に変換して伝達する、ＨＳＴ（静油圧式変速機）もしくはＨＭＴ（油圧−機械式変速機）を含む構成であってもよい。または動力伝達装置は、油圧ポンプおよび油圧モータに替えて発電機および電動モータを有するＥＭＴ（電気−機械式変速機）を含む構成であってもよい。出力軸８０を回転させる駆動力を発生する駆動源装置が油圧モータ、電動モータなどであってもよい。

図３は、トランスファ４４の出力軸８０の近傍の構成を示す断面図である。トランスファ４４は、トランスファ４４の外形をなすトランスファハウジング６０を備えている。トランスファハウジング６０は、第１ハウジング部材６１、第２ハウジング部材６２、第３ハウジング部材６３、第４ハウジング部材６４、第５ハウジング部材６５、および第６ハウジング部材６６を有している。

第５ハウジング部材６５は、その内部にオイルパンを形成している。図３中に二点鎖線で示されるオイルレベルＯＬは、ホイールローダ１０の走行時にオイルパン内に貯留される潤滑油の液面レベルを示している。

トランスファ４４は、中間歯車機構７０を有している。中間歯車機構７０は、軸受７４および軸受７５によって、トランスファハウジング６０に回転可能に支持されている。中間歯車機構７０は、ギヤ部７１を有している。ギヤ部７１の外周面に、ギヤ歯が形成されている。

トランスファ４４は、出力軸８０を有している。出力軸８０は、トランスファハウジング６０に収容されている。出力軸８０は、軸受８４および軸受８５によって、トランスファハウジング６０に回転可能に支持されている。図３中に一点鎖線で示される中心線ＣＬは、出力軸８０の回転中心を示している。出力軸８０の外周面に、出力ギヤ８１がスプライン嵌合している。出力ギヤ８１は、出力軸８０と一体に回転可能に構成されている。出力ギヤ８１は、ギヤ部７１のギヤ歯と噛み合っている。

出力軸８０は、前端８６と後端８８とを有している。出力軸８０の前端８６の外周面に、前方出力フランジ８７が、スプライン嵌合により取り付けられている。出力軸８０の後端８８の外周面に、後方出力フランジ８９が、スプライン嵌合により取り付けられている。前方出力フランジ８７は、図２に示されるセンタプロペラシャフト４５に接続されている。後方出力フランジ８９は、図２に示されるリアプロペラシャフト４９に接続されている。

トランスミッション４３からトランスファ４４に伝達された駆動力は、中間歯車機構７０から出力ギヤ８１を介して、出力軸８０に伝達される。出力軸８０の前端８６に取り付けられた前方出力フランジ８７から、センタプロペラシャフト４５へ駆動力が出力される。出力軸８０の後端８８に取り付けられた後方出力フランジ８９から、リアプロペラシャフト４９へ駆動力が伝達される。前方出力フランジ８７は、前輪２７へ伝達される駆動力を出力する、実施形態の前方出力部材を構成している。後方出力フランジ８９は、後輪２８へ伝達される駆動力を出力する、実施形態の後方出力部材を構成している。

出力軸８０の外周面にはさらに、筒状部材１３０が、スプライン嵌合により取り付けられている。筒状部材１３０は、出力軸８０と一体回転可能に設けられている。

［駐車ブレーキ１１０の構成］
筒状部材１３０の周囲に、駐車ブレーキ１１０が配置されている。駐車ブレーキ１１０は、出力軸８０の周囲に配置されており、出力軸８０の制動を行なう。駐車ブレーキ１１０は、複数のプレート１１２と、複数のディスク１１４とを有している。

複数のプレート１１２は、トランスファハウジング６０、より特定的には第２ハウジング部材６２に取り付けられている。第２ハウジング部材６２は、トランスファハウジング６０の内部空間において後方（図３においては図中の右方向）に延びる延出部１１８を有している。複数のプレート１１２は、出力軸８０の軸方向に移動可能に、延出部１１８に取り付けられている。複数のプレート１１２は、回転不能に設けられている。複数のプレート１１２は、軸方向に距離を隔てて、互いに平行に配置されている。なお図３では、複数のプレート１１２の１つのみに符号を付して、他は符号を省略している。

複数のディスク１１４は、筒状部材１３０を介して出力軸８０に取り付けられている。複数のディスク１１４は、出力軸８０の軸方向に移動可能に、筒状部材１３０に取り付けられている。複数のディスク１１４は、出力軸８０と一体的に回転可能に設けられている。複数のディスク１１４は、出力軸８０の軸方向（図３においては図中の左右方向）に距離を隔てて、互いに平行に配置されている。なお図３では、複数のディスク１１４の１つのみに符号を付して、他は符号を省略している。

複数のプレート１１２と複数のディスク１１４とは、軸方向に交互に並んで配置されている。複数のプレート１１２と複数のディスク１１４とは、実施形態の摩擦係合部を形成している。

駐車ブレーキ１１０は、ピストン部材１２０を有している。ピストン部材１２０は、軸方向に移動可能に設けられている。第１ばね部１２２と第２ばね部１２４とは、第３ハウジング部材６３に接触する前端と、ピストン部材１２０に接触する後端とを有している。第１ばね部１２２と第２ばね部１２４とは、ピストン部材１２０を後方へ向けて付勢している。

ピストン部材１２０と第２ハウジング部材６２とによって囲まれた油室１２６が形成されている。油室１２６には、第２ハウジング部材６２に形成されたピストン駆動油路１２８が連通している。ピストン部材１２０に対して油圧を作用させるピストン駆動油が、ピストン駆動油路１２８を経由して、油室１２６へ流入し、または油室１２６から流出する。油室１２６内のピストン駆動油の圧力は、ピストン部材１２０に対して前方向き（図３においては図中の左向き）に作用する。

ピストン駆動油を油室１２６から流出させて油室１２６内の油圧を低下させることにより、第１ばね部１２２と第２ばね部１２４との付勢力によって、ピストン部材１２０は後方へ移動する。ピストン部材１２０がプレート１１２に接触し、複数のプレート１１２と複数のディスク１１４とを摩擦係合させることにより、駐車ブレーキ１１０は制動力を生じさせ、出力軸８０の回転を制動する。

ピストン駆動油を油室１２６へ供給して油室１２６内の油圧を増大させ、油室１２６内の油圧を第１ばね部１２２および第２ばね部１２４の付勢力よりも大きくすることによって、ピストン部材１２０は前方へ移動する。ピストン部材１２０をプレート１１２から離隔させて、複数のプレート１１２と複数のディスク１１４とが摩擦係合しなくなることにより、駐車ブレーキ１１０の制動力が解除され、出力軸８０が回転可能とされる。

なお図３では、中心線ＣＬよりも図中の上方に図示されたピストン部材１２０は、前方へ移動してプレート１１２から離れた位置に配置されており、したがってプレート１１２およびディスク１１４の摩擦係合が解除されている。一方、中心線ＣＬよりも図中の下方に図示されたピストン部材１２０は、後方へ移動してプレート１１２に接触した位置に配置されており、したがってプレート１１２およびディスク１１４が摩擦係合している。

［油路の構成］
図４は、出力軸８０の部分断面図である。図３および図４に示されるように、出力軸８０には、軸方向油路９１と、第１排出孔９４と、第２排出孔９６と、供給油路９８とが形成されている。軸方向油路９１は、出力軸８０の軸方向に延びている。軸方向油路９１は、出力軸８０の中心線ＣＬに沿って形成されている。第１排出孔９４、第２排出孔９６および供給油路９８は、各々、軸方向油路９１から出力軸８０の径方向に延びており、出力軸８０の外周面に開口している。第１排出孔９４、第２排出孔９６および供給油路９８は、軸方向油路９１と、出力軸８０の外周面とを連通している。

第１排出孔９４と第２排出孔９６とは、出力軸８０の軸方向における、駐車ブレーキ１１０の設置位置で、出力軸８０の外周面に開口している。第１排出孔９４と第２排出孔９６とは、軸方向における、複数のプレート１１２と複数のディスク１１４とによって構成される摩擦係合部の設置位置で、出力軸８０の外周面に開口している。第１排出孔９４と第２排出孔９６とは、複数のディスク１１４の前端位置と後端位置との間で、出力軸８０の外周面に開口している。図３に示される第１排出孔９４と第２排出孔９６とは、その全体が複数のディスク１１４の前端位置と後端位置との間に配置されている。供給油路９８は、第１排出孔９４および第２排出孔９６よりも、後方に配置されている。

図５は、図４に示されるＶ−Ｖ線に沿う、出力軸８０の断面図である。図５には、出力軸８０に第１排出孔９４が形成されている位置での、出力軸８０の径方向断面が図示されている。図５に示されるように、第１排出孔９４は、放射状に形成されている。出力軸８０には、４つの第１排出孔９４が形成されており、各々の第１排出孔９４は中心線ＣＬまわりに９０°の間隔を空けて配置されている。図５に示されるように、出力軸８０は、第１排出孔９４が形成されている位置において、外径Ｄ１を有している。

図示しないが、第１排出孔９４と同様に、第２排出孔９６も放射状に形成されている。第２排出孔９６は、出力軸８０の周方向において、第１排出孔９４と同じ位置に形成されている。

図６は、図４に示されるＶＩ−ＶＩ線に沿う、出力軸８０の断面図である。図６には、出力軸８０に供給油路９８が形成されている位置での、出力軸８０の径方向断面が図示されている。図６に示されるように、出力軸８０には、２つの供給油路９８が形成されている。各々の供給油路９８は、中心線ＣＬまわりに１８０°の間隔を空けて配置されている。図６に示されるように、出力軸８０は、供給油路９８が形成されている位置において、外径Ｄ２を有している。

図６に示される出力軸８０の外径Ｄ２は、図５に示される出力軸８０の外径Ｄ１よりも小さい。出力軸８０は、供給油路９８が形成されている位置での外径Ｄ２が、第１排出孔９４が形成されている位置での外径Ｄ１よりも小さくなるように、不均一な外径を有している。

図３に示されるように、トランスファハウジング６０、より詳しくは第１ハウジング部材６１に、ハウジング油路６８が形成されている。ハウジング油路６８は、軸方向における出力軸８０に供給油路９８が形成されている位置に、形成されている。供給油路９８は、出力軸８０の外周面に開口しており、この供給油路９８の開口は、ハウジング油路６８に対向可能である。出力軸８０には、周方向の２箇所に供給油路９８が形成されており、出力軸８０の回転に伴って、２つの供給油路９８の開口が、ハウジング油路６８に対向する位置に交互に移動する。

図７は、出力軸８０および筒状部材１３０の径方向断面を示す図である。図７には、図５と同様の、出力軸８０に第１排出孔９４が形成されている位置での出力軸８０の径方向断面と、同じ断面における筒状部材１３０の断面とが図示されている。筒状部材１３０は、第１排出孔９４および第２排出孔９６が出力軸８０の外周面に開口する位置において、出力軸８０の外周面との間に取り付けられている。出力軸８０の外周面と筒状部材１３０の内周面とは接触しておらず、出力軸８０の外周面と筒状部材１３０の内周面との間に隙間が形成されている。

図８は、図７に示されるＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線に沿う、筒状部材１３０の断面図である。図９は、図７に示されるＩＸ−ＩＸ線に沿う、筒状部材１３０の断面図である。図１０は、図７に示されるＸ−Ｘ線に沿う、筒状部材１３０の断面図である。図１１は、図７に示されるＸＩ−ＸＩ線に沿う、筒状部材１３０の断面図である。図１２は、図７に示されるＸＩＩ−ＸＩＩ線に沿う、筒状部材１３０の断面図である。図１３は、図７に示されるＸＩＩＩ−ＸＩＩＩ線に沿う、筒状部材１３０の断面図である。

図７〜１３に示されるように、筒状部材１３０には、筒状部材１３０を径方向に貫通する貫通油路孔が複数形成されている。各々の貫通油路孔は、筒状部材１３０の内周面と外周面との両方に開口している。複数の貫通油路孔は、出力軸８０の軸方向および周方向において、異なる位置に形成されている。図８〜１３には、周方向の異なる位置における筒状部材１３０の断面と、当該断面に形成された貫通油路孔とが図示されている。

より詳しくは、図８に示される断面には、軸方向において異なる位置に、３つの貫通油路孔１３１Ａ，１３１Ｂ，１３１Ｃが形成されている。貫通油路孔１３１Ａ，１３１Ｃは、径方向に延びている。貫通油路孔１３１Ｂは、軸方向および径方向に対して傾斜して延びている。図９に示される断面には、軸方向において異なる位置に、２つの貫通油路孔１３１Ｄ，１３１Ｅが形成されている。貫通油路孔１３１Ｄは、径方向に延びている。貫通油路孔１３１Ｅは、軸方向および径方向に対して傾斜して延びている。

図１０に示される断面には、軸方向において異なる位置に、４つの貫通油路孔１３１Ｆ，１３１Ｇ，１３１Ｈ，１３１Ｉが形成されている。貫通油路孔１３１Ｆ，１３１Ｉは、径方向に延びている。貫通油路孔１３１Ｇ，１３１Ｈは、軸方向および径方向に対して傾斜して延びている。図１１に示される断面には、軸方向において異なる位置に３つの貫通油路孔１３１Ｊ，１３１Ｋ，１３１Ｌが形成されている。貫通油路孔１３１Ｊ，１３１Ｌは、径方向に延びている。貫通油路孔１３１Ｋは、軸方向および径方向に対して傾斜して延びている。

図１２に示される断面には、軸方向において異なる位置に、２つの貫通油路孔１３１Ｍ，１３１Ｎが形成されている。貫通油路孔１３１Ｎは、径方向に延びている。貫通油路孔１３１Ｍは、軸方向および径方向に対して傾斜して延びている。図１３に示される断面には、軸方向において異なる位置に、２つの貫通油路孔１３１Ｐ，１３１Ｑが形成されている。貫通油路孔１３１Ｐ，１３１Ｑは、軸方向および径方向に対して傾斜して延びている。

［駐車ブレーキ１１０の潤滑］
出力軸８０は、ホイールローダ１０の走行時に、エンジン４０で発生した駆動力によって回転する。駐車ブレーキ１１０を潤滑する潤滑油は、図示しないオイルポンプから、ハウジング油路６８に供給される。供給油路９８が形成されている位置において、トランスファハウジング６０と出力軸８０の外周面との間に、隙間が形成されている。ハウジング油路６８から流出する潤滑油は、この隙間に一時的に溜められ、２つの供給油路９８の両方にバランス良く流入する。潤滑油は、供給油路９８内を径方向内側へ流れて、供給油路９８から軸方向油路９１に流入する。

潤滑油は、軸方向油路９１内を前方へ流れる。潤滑油は、軸方向油路９１から、第１排出孔９４および第２排出孔９６に流入する。潤滑油は、第１排出孔９４および第２排出孔内を径方向外側へ流れて、出力軸８０の外周面に到達する。第１排出孔９４および第２排出孔９６が出力軸８０の外周面に開口する軸方向位置において、出力軸８０の外周面と筒状部材１３０の内周面との間に隙間が形成されている。この隙間が、油溜り１４０として機能している（図７も併せて参照）。貫通油路孔１３１Ａ〜１３１Ｑは、油溜り１４０を介して、第１排出孔９４または第２排出孔９６に連通している。

第１排出孔９４および第２排出孔９６から流出した潤滑油は、油溜り１４０に一時的に溜められ、筒状部材１３０に複数形成されている貫通油路孔１３１Ａ〜１３１Ｑにバランス良く流入する。潤滑油は、貫通油路孔１３１Ａ〜１３１Ｑ内を径方向外側へ流れて、軸方向および周方向の異なる位置から流出する。各貫通油路孔から流出した潤滑油が、駐車ブレーキ１１０、より特定的にはプレート１１２およびディスク１１４が軸方向に交互に並べられた摩擦係合部に、供給される。

このようにして、駐車ブレーキ１１０を潤滑する潤滑油が、ハウジング油路６８から、供給油路９８、軸方向油路９１、第１排出孔９４および第２排出孔９６、貫通油路孔１３１Ａ〜１３１Ｑを順に経由して、駐車ブレーキ１１０に供給される。

［作用および効果］
上述した実施形態に係る作業機械の特徴的な構成および作用効果についてまとめて説明すると、以下の通りである。なお、実施形態の構成に参照符号を付すが、これは一例である。

図３に示されるように、駆動力によって回転する出力軸８０の周囲に、出力軸８０の回転の制動を行なう駐車ブレーキ１１０が配置されている。出力軸８０には、軸方向油路９１と、第１排出孔９４および第２排出孔９６とが形成されている。軸方向油路９１は、出力軸８０の軸方向に延びている。第１排出孔９４および第２排出孔９６は、軸方向油路９１に連通しており、軸方向における駐車ブレーキ１１０の設置位置で、出力軸８０の外周面に開口している。

駐車ブレーキ１１０を潤滑する潤滑油を、軸方向油路９１、第１排出孔９４および第２排出孔９６を順に経由して、駐車ブレーキ１１０に確実に供給することができる。したがって、駐車ブレーキ１１０の潤滑性能を確保することができる。

潤滑油を出力軸８０の内部を通過させて、径方向内側から駐車ブレーキ１１０に供給することができるので、駐車ブレーキ１１０を潤滑油の液中に浸さなくてもよい。図３に示されるように、オイルレベルＯＬよりも上方に、駐車ブレーキ１１０が配置されていることになる。出力軸８０の回転時に、駐車ブレーキ１１０が潤滑油の撹拌抵抗を受けることがなくなるので、走行中の燃費を改善することができる。

駐車ブレーキ１１０をオイルレベルＯＬよりも上方に配置する構成とすることで、オイルレベルＯＬを下げることが可能となるので、図３に示される出力ギヤ８１が潤滑油中に浸かる長さが減ることになる。これにより、出力軸８０の回転時に、回転する出力ギヤ８１に対して作用する潤滑油の撹拌抵抗も低減することができる。

図３に示されるように、駐車ブレーキ１１０は、トランスファハウジング６０に取り付けられた複数のプレート１１２と、出力軸８０とともに回転する複数のディスク１１４とを有している。プレート１１２とディスク１１４とが軸方向に交互に配置されて、摩擦係合部が形成されている。第１排出孔９４および第２排出孔９６は、軸方向における摩擦係合部の設置位置で、出力軸８０の外周面に開口している。これにより、摩擦係合部に潤滑油を確実に供給することができる。

図５に示されるように、第１排出孔９４は、放射状に形成されている。第２排出孔９６もまた同様に、放射状に形成されている。これにより、駐車ブレーキ１１０に、周方向の全体に亘ってバランス良く潤滑油を供給することが可能になる。

図３に示されるように、出力軸８０には、第１排出孔９４と第２排出孔９６とが、軸方向に並んで形成されている。これにより、駐車ブレーキ１１０に、軸方向に亘ってバランス良く潤滑油を供給することが可能になる。

図５，６に示されるように、供給油路９８が形成されている位置での出力軸８０の外径Ｄ２が、第１排出孔９４が形成されている位置での出力軸８０の外径Ｄ１よりも小さい。

潤滑油は、出力軸８０から、第１排出孔９４および第２排出孔９６から流出する。出力軸８０が回転するとき、出力軸８０に形成された油路内の潤滑油に遠心力が作用する。第１排出孔９４および第２排出孔９６が形成されている位置での出力軸８０の外径を大きくすることで、駐車ブレーキ１１０への潤滑油の供給が促進される。潤滑が特に必要な高速走行時に、出力軸８０の回転速度が増大し、これにより第１排出孔９４および第２排出孔９６内の潤滑油に作用する遠心力も増大する。駐車ブレーキ１１０に供給される潤滑油の流量を、遠心力の作用で増加させることができる。

一方、軸方向油路９１へ潤滑油を供給する供給油路９８を、出力軸８０の外径が小さい位置に形成することにより、供給油路９８内の潤滑油に作用する遠心力が相対的に小さくなる。供給油路９８に供給される潤滑油の元圧が比較的小さくてもよくなることで、オイルポンプのコストを低減することができる。

図１に示されるように、ホイールローダ１０の作業機１６は、フロントフレーム１２の前方に設置されている。ホイールローダ１０は、バケット２４を作業対象物に突っ込んでバケット２４内に作業対象物を掬い込む掘削作業を行なうので、車体の前方側の負荷が大きい。出力軸８０も、前方側においてより高い強度が求められ、したがって前方側において径が大きい。図３に示されるように、第１排出孔９４および第２排出孔９６よりも後方に供給油路９８を配置することで、供給油路９８が形成されている位置での出力軸８０の外径Ｄ２が第１排出孔９４が形成されている位置での出力軸８０の外径Ｄ１よりも小さい構成を、確実に実現することができる。

一方、出力軸８０に求められる強度は、後方側においてより小さいことになる。出力軸８０の後方側に供給油路９８を形成することで、供給油路９８を形成することによる出力軸８０の強度に及ぼす影響を、より小さく抑えることができる。

図３に示されるように、出力軸８０の前端８６には、前方出力フランジ８７が取り付けられている。出力軸８０の後端８８には、後方出力フランジ８９が取り付けられている。図２，３に示されるように、前輪２７および後輪２８へ伝達される駆動力を出力する出力軸８０は、動力伝達装置を構成するシャフトのうち最も低い位置に設置されている。出力軸８０は、オイルパンに近い位置に配置されている。このように配置された出力軸８０に、その回転を制動する駐車ブレーキ１１０を設け、駐車ブレーキ１１０をオイルレベルＯＬよりも上方に配置する構成とする。これにより、走行中の燃費を効果的に改善することができる。

図３に示されるように、第１排出孔９４および第２排出孔９６が開口する出力軸８０の外周面に、筒状部材１３０が取り付けられている。駐車ブレーキ１１０は、筒状部材１３０の周囲に配置されている。図７〜１３に示されるように、筒状部材１３０には、複数の貫通油路孔１３１Ａ〜１３１Ｑが、軸方向および周方向において異なる位置に複数形成されている。これにより、軸方向および周方向に亘って、駐車ブレーキ１１０に潤滑油をバランス良く供給することができる。

これまでの実施形態の説明では、出力軸８０の中心に軸方向油路９１が形成されている例について説明した。軸方向油路９１は、必ずしも出力軸８０の中心に形成されていなくてもよい。出力軸８０の中心から外れた位置に、バランスを考慮して複数の軸方向油路を形成する構成としてもよい。第１排出孔９４および第２排出孔９６は、必ずしも径方向に延びていなくてもよく、径方向に対して傾斜、または軸方向と径方向との両方に対して傾斜して延びる排出孔を形成してもよい。

供給油路９８もまた、必ずしも径方向に延びていなくてもよく、径方向に対して傾斜、または軸方向と径方向との両方に対して傾斜して延びていてもよい。供給油路９８は、軸方向油路９１から径方向に延びる部分を含む構成であればよく、必ずしも出力軸８０の外周面に開口していなくてもよい。

実施形態では、ホイールローダ１０の前輪２７と後輪２８との両方に駆動力を伝達する出力軸８０を例として説明した。前輪と後輪とのいずれか一方に駆動力を伝達するシャフトに、実施形態の駐車ブレーキおよび油路の思想を適用してもよい。実施形態の思想を、トランスミッションの出力軸以外のシャフトに適用してもよい。

今回開示された実施形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１０ホイールローダ、１２フロントフレーム、１４リアフレーム、１６作業機、１７エンジンフード、２７前輪、２８後輪、３０キャブ、３３運転席、４０エンジン、４１トルクコンバータ、４２アッパプロペラシャフト、４３トランスミッション、４４トランスファ、４５センタプロペラシャフト、４６センタサポート、４７フロントプロペラシャフト、４８フロントアクスル、４９リヤプロペラシャフト、５０リヤアクスル、６０トランスファハウジング、６１第１ハウジング部材、６２第２ハウジング部材、６３第３ハウジング部材、６４第４ハウジング部材、６５第５ハウジング部材、６６第６ハウジング部材、６８ハウジング油路、８０出力軸、８１出力ギヤ、８４，８５軸受、８６前端、８７前方出力フランジ、８８後端、８９後方出力フランジ、９１軸方向油路、９４第１排出孔、９６第２排出孔、９８供給油路、１１０駐車ブレーキ、１１２プレート、１１４ディスク、１１８延出部、１２０ピストン部材、１２２第１ばね部、１２４第２ばね部、１２６油室、１２８ピストン駆動油路、１３０筒状部材、１３１Ａ〜１３１Ｑ貫通油路孔、１４０油溜り、ＣＬ中心線、Ｄ１，Ｄ２外形、ＯＬオイルレベル。

Claims

機械本体と、
前記機械本体に取り付けられた駆動輪と、
前記駆動輪を駆動させる駆動力を発生する駆動源装置と、
前記駆動源装置から前記駆動輪へ前記駆動力を伝達する動力伝達装置とを備え、
前記動力伝達装置は、前記駆動力によって回転するシャフトを有し、
さらに、前記シャフトの周囲に配置され、前記シャフトの回転の制動を行なう駐車ブレーキを備え、
前記シャフトには、軸方向に延びる軸方向油路と、前記軸方向油路に連通し、前記軸方向における前記駐車ブレーキの設置位置で前記シャフトの外周面に開口する、排出孔と、が形成されている、作業機械。
前記シャフトを収容するハウジングをさらに備え、
前記駐車ブレーキは、前記ハウジングに取り付けられた複数のプレートと、前記シャフトとともに回転可能な複数のディスクとを有し、前記プレートと前記ディスクとが前記軸方向に交互に配置された摩擦係合部が形成されており、
前記排出孔は、前記軸方向における前記摩擦係合部の設置位置で、前記外周面に開口する、請求項１に記載の作業機械。
前記排出孔は、放射状に形成されている、請求項１または２に記載の作業機械。
前記シャフトには、前記軸方向に複数の前記排出孔が形成されている、請求項１〜３のいずれか１項に記載の作業機械。
前記シャフトには、前記軸方向油路に連通する供給油路がさらに形成されており、前記供給油路は前記軸方向油路から前記シャフトの径方向に延びる部分を含み、
前記供給油路が形成されている位置での前記シャフトの外径が、前記排出孔が形成されている位置での前記シャフトの外径よりも小さい、請求項１〜４のいずれか１項に記載の作業機械。
前記作業機械は、前記機械本体の前方に設置される作業機をさらに備え、
前記供給油路は、前記排出孔よりも後方に配置されている、請求項５に記載の作業機械。
前記駆動輪は、前輪および後輪を含み、
前記作業機械は、前記シャフトの前端に取り付けられ、前記前輪へ伝達される前記駆動力を出力する前方出力部材と、前記シャフトの後端に取り付けられ、前記後輪へ伝達される前記駆動力を出力する後方出力部材と、をさらに備える、請求項１〜６のいずれか１項に記載の作業機械。
前記排出孔が開口する前記シャフトの前記外周面に取り付けられ、前記シャフトと一体回転可能に設けられた、筒状部材をさらに備え、
前記駐車ブレーキは、前記筒状部材の周囲に配置されており、
前記筒状部材には、前記排出孔に連通し前記筒状部材を径方向に貫通する貫通油路孔が、前記軸方向および周方向において異なる位置に複数形成されている、請求項１〜７のいずれか１項に記載の作業機械。