JP4544448B2 - Lubricating oil supply device in power transmission mechanism of traveling work machine - Google Patents
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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。 The present invention is a traveling work machine such as a tractor used for agricultural work or a wheel loader used for civil engineering work, and a gear train for transmitting power on the driving side such as an engine mounted thereon to a driven side such as a running wheel. The present invention relates to a lubricating oil supply device for a power transmission mechanism such as the above.
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)。 In general, a traveling work machine such as a tractor or a wheel loader uses a gear-type power transmission mechanism for its traveling mission and the like, and this power transmission mechanism is provided in a sealed case (Patent Document). (See 1 etc.).
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。
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。 However, such a lubrication method has an advantage that reliable lubrication can be achieved with a simple configuration.On the other hand, the lubricating oil accumulated in the bottom of the sealed case is caused by vibration of the traveling machine body and rotation of the gear mechanism. Since it will be violently and highly repelled, it will leak out of the sealed case from the oil filler opening at the top of the sealed case and the downward U-shaped breather pipe provided at the top of the sealed case There was a problem that there was a great risk of doing.
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。 In addition, when an air passage is provided in place of the breather pipe in the oil filler plug that closes the oil filler opening, the air passage serves as a labyrinth passage so that there is no outflow of lubricating oil and only air circulation is allowed. It had to be configured.
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。 This invention makes it a technical subject to eliminate these problems.
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(2)に搭載した密閉ケース(12)内に動力伝達機構(14)を設け、前記動力伝達機構(14)によって主動側から従動側へ動力を伝達するように構成した走行作業機において、
前記密閉ケース(12)のうち前記密閉ケース(12)の内底に溜めた潤滑油の油面よりも高い部位に設けた給油室(16)と、前記給油室(16)の底部を、前記密閉ケース(12)内と前記潤滑油の油面よりも高い部位において連通させる連通孔(18)と、前記給油室(16)の上部に設けた給油口(20)と、前記給油口(20)に着脱自在に設けた給油栓(21)とを備えた構造であって、
前記密閉ケース(12)の油圧機器設置部に前記給油室(16)を形成し、前記密閉ケース(12)内の前記動力伝達機構(14)を設けた側に、前記連通孔(18)を介して前記給油室(16)を開放させるように構成したことを特徴としている。
In order to achieve this technical problem, a first aspect of the present invention provides a power transmission mechanism (14) in a sealed case (12) mounted on a traveling machine body (2), and the power transmission mechanism (14) provides a main drive side. In a traveling work machine configured to transmit power from the driven side to the driven side,
An oil supply chamber (16) provided at a position higher than the oil level of the lubricating oil accumulated in the inner bottom of the sealed case (12) in the sealed case (12), and a bottom portion of the oil supply chamber (16), A communication hole (18) communicating with the inside of the sealed case (12) at a position higher than the oil level of the lubricating oil, an oil supply port (20) provided in an upper portion of the oil supply chamber (16), and the oil supply port (20 ) And a refueling plug (21) provided detachably,
The oil supply chamber (16) is formed in the hydraulic equipment installation portion of the sealed case (12) , and the communication hole (18) is provided on the side of the sealed case (12) where the power transmission mechanism (14) is provided. The fuel supply chamber (16) is configured to be opened through the opening.
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。
According to the configuration of the first aspect, the lubricating oil injected into the oil supply chamber from the oil supply port at the upper portion thereof flows into the sealed case from the oil supply chamber through the communication hole at the bottom thereof. The lubricating oil accumulates at the inner bottom of the case and is repelled violently and highly by the rotation of the power transmission mechanism.
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。 However, since the oil supply chamber communicates only at a portion higher than the oil level of the lubricating oil in the sealed case through the communication hole at the bottom thereof, as described above, the oil supply chamber repels intensely and highly. It is possible to greatly suppress the lubricating oil to reach the oil supply port in the upper part of the oil supply chamber.
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。 Therefore, according to the present invention, the lubricating oil in the sealed case leaks out of the breather pipe when a downward U-shaped breather pipe is provided from the oil supply port for the lubricating oil. It can be reliably reduced.
また、例えば、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。 Further, for example, when an air passage is provided instead of the breather pipe in the fuel filler plug for the fuel filler opening, the air passage may not be configured as a labyrinth passage.
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。 DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, drawings when an embodiment of the present invention is applied to a tractor as a traveling work machine will be described.
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。
1 and 2 show a
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。
In this case, the two
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。
As shown in FIG. 3, a
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。
A
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。
Further, lubricating oil is injected into the bottom of the sealed
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。
Furthermore, the bottom of the
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。
In this case, a downward U-shaped
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。
In this configuration, the lubricating oil injected into the
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。
However, the
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。
In the embodiment, the working
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。
Further, as shown in FIG. 4, instead of providing the
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。
On the other hand, between the
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。
That is, the hydraulic / mechanical transmission mechanism (HMT) in the
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。
That is, as shown in FIG. 5, the transmission
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。
Next, the
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。
On the other hand, a rear
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。
In the gear-
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。
The rear
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。 By the way, in the traveling working machine such as the tractor, a hydraulic working machine is provided on the upper surface of the rear part of the transmission case mounted on the traveling machine body. In this case, for example, in the past, for example, Japanese Utility Model Publication No. 7-17882. As described in the above, the transmission case has a shape in which the upper surface of the rear part is greatly opened, the hydraulic work machine is attached to this part, and the lubricating oil accumulated at the bottom in the transmission case is The pump is pumped up by a working hydraulic pump driven by a hydraulic pump, supplied to the hydraulic working machine, and the lubricating oil discharged from the hydraulic working machine is returned to the mission case again from the large opening. I was doing.
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。 However, in this configuration, the lubricating oil in the transmission case is used as the hydraulic oil for the hydraulic work machine, so that the deterioration of the function as the lubricating oil is accelerated, and dust, metal powder, etc. are mixed in this lubricating oil. Therefore, not only the durability of the transmission mechanism and the hydraulic mechanism is lowered, but also the upper surface of the rear portion of the transmission case is greatly opened, which causes a reduction in rigidity of the transmission case.
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。 In order to improve this problem, the following configuration is proposed.
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。
That is, a
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。
The
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。
On the other hand, a
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。
The
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にて塞がれていることにより、前記ミッションケース8における剛性を向上できる。
With this configuration, the lubricating oil for the various gears and the like of the transmission mechanism in the
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。
In the case of the present embodiment, a
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できることはいうまでもない。
Furthermore, although the said embodiment was the case where the
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 主動軸
14 歯車列機構
16 給油室
18 連通孔
20 給油口
21 給油栓
DESCRIPTION OF
Claims (1)
前記密閉ケース(12)のうち前記密閉ケース(12)の内底に溜めた潤滑油の油面よりも高い部位に設けた給油室(16)と、前記給油室(16)の底部を、前記密閉ケース(12)内と前記潤滑油の油面よりも高い部位において連通させる連通孔(18)と、前記給油室(16)の上部に設けた給油口(20)と、前記給油口(20)に着脱自在に設けた給油栓(21)とを備えた構造であって、
前記密閉ケース(12)の油圧機器設置部に前記給油室(16)を形成し、前記密閉ケース(12)内の前記動力伝達機構(14)を設けた側に、前記連通孔(18)を介して前記給油室(16)を開放させるように構成した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。 In a traveling work machine in which a power transmission mechanism (14) is provided in a sealed case (12) mounted on a traveling machine body (2), and the power transmission mechanism (14) transmits power from the main drive side to the driven side. ,
An oil supply chamber (16) provided at a position higher than the oil level of the lubricating oil accumulated in the inner bottom of the sealed case (12) in the sealed case (12), and a bottom portion of the oil supply chamber (16), A communication hole (18) communicating with the inside of the sealed case (12) at a position higher than the oil level of the lubricating oil, an oil supply port (20) provided in an upper portion of the oil supply chamber (16), and the oil supply port (20 ) And a refueling plug (21) provided detachably,
The oil supply chamber (16) is formed in the hydraulic equipment installation portion of the sealed case (12) , and the communication hole (18) is provided on the side of the sealed case (12) where the power transmission mechanism (14) is provided. The lubricating oil supply device in the power transmission mechanism of the traveling working machine is characterized in that the oil supply chamber (16) is opened through the opening.
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