JP5393563B2

JP5393563B2 - 変速装置およびポンプ装置および変速装置の使用方法

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Publication number: JP5393563B2
Application number: JP2010076496A
Authority: JP
Inventors: 清志高尾; 正三石森
Original assignee: Kubota Corp
Current assignee: Kubota Corp
Priority date: 2010-03-30
Filing date: 2010-03-30
Publication date: 2014-01-22
Anticipated expiration: 2030-03-30
Also published as: JP2011208715A

Description

本発明は、変速装置および変速装置を備えたポンプ装置および変速装置の使用方法に関する。

従来、図１２に示す減速装置１２０は、原動機１２１から入力される回転を減速して出力し、ポンプ軸１２２を回転駆動させるものである。減速装置１２０は、入力軸１２３と、入力軸１２３とポンプ軸１２２との間に設けられた中間軸１２４と、複数の歯車減速機構１２５，１２６と、通常運転用給油ポンプ１２７とを有している。

入力軸１２３は原動機１２１に接続されている。通常運転用給油ポンプ１２７は、油溜り１２８に貯留された潤滑油１２９を歯車減速機構１２５，１２６に供給するものであり、複数の駆動歯車１３０を介して中間軸１２４に連動する。

これによると、槽内の水位が上昇して運転開始水位に達すると、原動機１２１が駆動して入力軸１２３が回転し、この回転は、入力軸１２３から中間軸１２４を経てポンプ軸１２２に伝達される過程で、歯車減速機構１２５，１２６により減速される。これにより、ポンプ軸１２２が回転し、槽内に溜まった水がポンプ装置によって排水される。

この際、中間軸１２４が回転することにより、駆動歯車１３０を介して通常運転用給油ポンプ１２７が駆動し、油溜り１２８の潤滑油１２９が注油管１３３を流れて歯車減速機構１２５，１２６に供給され、歯車減速機構１２５，１２６が潤滑される。

尚、上記のような通常運転用給油ポンプ１２７を備えた減速装置１２０については下記特許文献１に記載されている。
上記に示した例では、槽内の水位が運転開始水位に達し、ポンプ軸１２２を回転させてポンプ装置を運転している際に、潤滑油１２９を歯車減速機構１２５，１２６に供給しているが、槽内の水位が運転開始水位に達するより以前の運転準備水位において、ポンプ軸１２２が停止した状態で、潤滑油１２９を歯車減速機構１２５，１２６に供給して初期潤滑を行なうことがある。

この場合、通常運転用給油ポンプ１２７とは別に初期潤滑用給油ポンプ１３１を設ける必要があり、さらに、初期潤滑用給油ポンプ１３１を駆動させるモータ１３２等の給油ポンプ専用駆動装置を原動機１２１とは別に設ける必要があり、また、モータ１３２に給電するための発電装置も必要となる。

これにより、槽内の水位が運転準備水位に達すると、モータ１３２の駆動により初期潤滑用給油ポンプ１３１が駆動し、油溜り１２８の潤滑油１２９が歯車減速機構１２５，１２６に供給される。

尚、仮に、原動機１２１の動力で初期潤滑用給油ポンプ１３１を駆動させると、運転準備段階において、入力軸１２３が回転してポンプ軸１２２が回転してしまうので、これを防ぐために、原動機１２１とは別にモータ１３２を設ける必要がある。

また、上記のような発電装置を備えた減速装置１２０については下記特許文献２に記載されている。

特開平１１−１９３７９９特開２００１−１２３９８２

しかしながら上記の従来形式では、初期潤滑用給油ポンプ１３１を駆動させる専用のモータ１３２が原動機１２１とは別に必要となり、さらに、発電装置も必要となるため、コストアップや大型化を招くという問題や省エネルギーが困難であるという問題がある。

本発明は、コスト低減と小型軽量化および省エネルギーを促進することが可能な変速装置およびポンプ装置および変速装置の使用方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本第１発明は、原動機から入力される回転を動力伝達経路上に設けられた歯車変速機構で変速して回転部材へ出力する変速装置であって、
動力伝達経路は駆動伝達経路と従動伝達経路とに分割され、
原動機の回転が、駆動伝達経路に設けられた回転軸に入力され、駆動伝達経路の回転軸を経て従動伝達経路に設けられた回転軸に伝えられて回転部材へ出力され、
駆動伝達経路から従動伝達経路への回転力の伝達を断続するクラッチ装置と、従動伝達経路の回転軸の回転を拘束するブレーキ装置とが設けられ、
回転部材を回転させる通常運転行程と、通常運転行程の前の運転準備行程とにおいて歯車変速機構に潤滑油を供給する給油ポンプが設けられ、
給油ポンプは、駆動伝達経路の回転軸の回転力によって駆動して、クラッチ装置とブレーキ装置とに作動油を供給し、
運転準備行程において、クラッチ装置が駆動伝達経路から従動伝達経路への回転力の伝達を遮断するとともに、ブレーキ装置が従動伝達経路の回転軸の回転を拘束し、
通常運転行程において、クラッチ装置が駆動伝達経路から従動伝達経路への回転力の伝達を接続するとともに、ブレーキ装置が従動伝達経路の回転軸の回転の拘束を解除するものである。

これによると、運転準備行程において、クラッチ装置により駆動伝達経路から従動伝達経路への回転力の伝達が遮断された状態で、原動機が駆動される。これにより、原動機の回転が駆動伝達経路の回転軸に入力され、駆動伝達経路の回転軸が回転し、この回転軸の回転力によって給油ポンプが駆動し、給油ポンプにより潤滑油が歯車変速機構に供給され、歯車変速機構が潤滑される。この際、駆動伝達経路から従動伝達経路への回転力の伝達が遮断されているので、従動伝達経路の回転軸と回転部材とは停止している。

したがって、従来の初期潤滑用給油ポンプがモータ等の給油ポンプ専用駆動装置を要したのに対して、上記本第１発明では、原動機以外のモータ等の給油ポンプ専用駆動装置が不要になり、また、発電装置も不要となるため、コスト低減と小型化および省エネルギーを促進することが可能となる。

また、上記のような運転準備行程が完了すると、原動機を駆動したままで、クラッチ装置により駆動伝達経路から従動伝達経路への回転力の伝達を接続する。これにより、駆動伝達経路の回転軸の回転がクラッチ装置を介して従動伝達経路の回転軸に伝えられ、従動伝達経路の回転軸が回転し、回転部材が回転されて通常運転行程が実施される。このような通常運転行程においても、駆動伝達経路の回転軸の回転力によって給油ポンプが駆動し、給油ポンプにより潤滑油が歯車変速機構に供給され、歯車変速機構が潤滑される。

したがって、従来必要であった初期潤滑用給油ポンプと通常運転用給油ポンプとを一台の給油ポンプで兼用することができる。

また、運転準備行程において、クラッチ装置により駆動伝達経路から従動伝達経路への回転力の伝達が遮断された状態で、原動機が駆動される。これにより、原動機の回転が駆動伝達経路の回転軸に入力され、駆動伝達経路の回転軸が回転し、この回転軸の回転力によって給油ポンプが駆動し、給油ポンプにより潤滑油が歯車変速機構に供給されるとともに作動油がブレーキ装置に供給され、ブレーキ装置が作動して従動伝達経路の回転軸の回転が拘束される。

これにより、回転している駆動伝達経路の回転軸に対して、従動伝達経路の回転軸が確実に回転停止され、従動伝達経路の回転軸の連れ回りを防止することができる。
本第２発明は、クラッチ装置とブレーキ装置とが一体化されて入力側ケース内に設けられ、
歯車変速機構が出力側ケース内に設けられているものである。
本第３発明は、上記第１発明又は第２発明に記載の変速装置を備えたポンプ装置であって、
回転部材はポンプ軸であり、
ポンプ軸は従動伝達経路の回転軸に連結され、
ポンプ軸に羽根車が設けられ、
変速装置は原動機から入力される回転を変速してポンプ軸を回転させるものである。

これによると、槽内の水位が上昇して予め設定された運転準備水位に達すると、駆動伝達経路から従動伝達経路への回転力の伝達が遮断された状態で、原動機が駆動して駆動伝達経路の回転軸を回転させ、この回転軸の回転力によって給油ポンプが駆動し、潤滑油が歯車変速機構に供給される。

上記のような運転準備行程が完了すると、駆動伝達経路から従動伝達経路への回転力の伝達が接続され、ポンプ軸が羽根車と共に回転し、通常運転行程が実施されてポンプ装置による揚水が開始される。この時も、駆動伝達経路の回転軸の回転力によって給油ポンプが駆動し、潤滑油が歯車変速機構に供給される。

本第４発明は、原動機から入力される回転を動力伝達経路上に設けられた歯車変速機構で変速して回転部材へ出力する変速装置の動力伝達経路が駆動伝達経路と従動伝達経路とに分割され、
原動機の回転が、駆動伝達経路に設けられた回転軸に入力され、駆動伝達経路の回転軸を経て従動伝達経路に設けられた回転軸に伝えられて回転部材へ出力され、
駆動伝達経路から従動伝達経路への回転力の伝達を断続するクラッチ装置が設けられ、
回転部材を回転させる通常運転行程と、通常運転行程の前の運転準備行程とにおいて歯車変速機構に潤滑油を供給する給油ポンプが設けられ、
給油ポンプは駆動伝達経路の回転軸の回転力によって駆動してクラッチ装置に作動油を供給する変速装置の使用方法であって、
運転準備行程において、駆動伝達経路から従動伝達経路への回転力の伝達を遮断し、この状態で、原動機により駆動伝達経路の回転軸を回転させて給油ポンプを駆動させることにより、潤滑油を歯車変速機構に供給し、
運転準備行程完了後に、駆動伝達経路から従動伝達経路への回転力の伝達を接続するものである。

以上のように本発明では、コスト低減と小型化および省エネルギーを促進することができる。

本発明の第１の実施の形態における減速装置を備えたポンプ装置の図である。同、減速装置の断面図である。同、減速装置の一部拡大断面図である。同、減速装置の一部拡大断面図である。同、減速装置のスリーブ取付部分の拡大断面図である。同、減速装置のピストン収容部材の断面図である。同、減速装置の油通路の図である。同、減速装置の側面図である。図８におけるＸ−Ｘ矢視図である。同、減速装置の使用方法を示すフローチャートである。本発明の第２の実施の形態における減速装置の図である。従来のポンプ装置に設けられた減速装置の図である。

以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。
（第１の実施の形態）
先ず、第１の実施の形態について、図１〜図１０を参照して説明する。

図１に示すように、１は立軸ポンプ装置であり、ポンプケーシング２の下端部に吸込口３が形成され、上部に吐出口７が形成されている。ポンプケーシング２内には回転自在なポンプ軸４（回転部材の一例）が挿通されており、ポンプ軸４に羽根車５が設けられている。立軸ポンプ１は槽６内に流入した雨水等の水８を排水するものであり、羽根車５よりも低位置に運転準備水位Ａが設定され、運転準備水位Ａよりも上位で且つ羽根車５が水没する位置に運転開始水位Ｂが設定されている。

ポンプ軸４はエンジンから成る原動機１１によって回転される。また、ポンプケーシング２の上方には、架台９を介して、減速装置１０（変速装置の一例）が設けられている。
以下、減速装置１０の構成について説明する。

減速装置１０は、原動機１１から入力される回転を減速（変速）してポンプ軸４に出力するものであり、図２に示すように、原動機１１からポンプ軸４への動力伝達経路１２上に、入力軸１３と歯車減速機構１４（歯車変速機構の一例）と出力軸１５とを有している。入力軸１３は、原動機１１によって回転駆動される駆動側入力軸１７と、駆動側入力軸１７によって回転駆動される従動側入力軸１８とに二分割されている。尚、駆動側入力軸１７は軸継手１９等を介して原動機１１の回転軸に接続されている。

また、動力伝達経路１２は駆動伝達経路２０と従動伝達経路２１とに二分割されている。駆動側入力軸１７は駆動伝達経路２０に設けられ、従動側入力軸１８と歯車減速機構１４と出力軸１５とは従動伝達経路２１に設けられている。

歯車減速機構１４は、従動側入力軸１８の他端に設けられた第１の歯車２３と、出力軸１５に設けられ且つ第１の歯車２３に歯合する第２の歯車２４とを有している。原動機１１の回転は、駆動側入力軸１７（駆動伝達経路２０に設けられた回転軸の一例）に入力され、駆動側入力軸１７から従動側入力軸１８（従動伝達経路２１に設けられた回転軸の一例）と歯車減速機構１４と出力軸１５とに伝えられてポンプ軸４に出力される。

歯車減速機構１４と出力軸１５とは出力側ケース２５内に設けられ、出力軸１５は上下一対の軸受け２６，２７によって回転自在に保持されている。出力軸１５（従動伝達経路２１に設けられた回転軸の一例）の下端部は継手２８を介してポンプ軸４の上端部に接続されている。また、出力側ケース２５は、架台９に据付けられている。

減速装置１０には、駆動伝達経路２０から従動伝達経路２１への回転力すなわち駆動側入力軸１７から従動側入力軸１８への回転力の伝達を断続する油圧多板式のクラッチ装置３１（断続手段の一例）と、従動側入力軸１８の回転を拘束する油圧多板式のブレーキ装置３２とが設けられている。

クラッチ装置３１とブレーキ装置３２とは、一体化されており、出力側ケース２５とは別の入力側ケース３３内に収容されている。また、駆動側および従動側入力軸１７，１８は入力側ケース３３内で回転自在に保持されている。

図２〜図４に示すように、入力側ケース３３は、円筒状の軸受ハウジング３４と、円筒状のカバー部材３５とに分割されている。軸受ハウジング３４は、内部に一対の軸受け３６，３７を収容しており、出力側ケース２５とカバー部材３５との間に介在され、複数のボルト３８によって出力側ケース２５に着脱自在に取付けられている。また、カバー部材３５は、複数のボルト３９によって、軸受ハウジング３４に着脱自在に取付けられている。

また、従動側入力軸１８は、軸受ハウジング３４に挿通され、両軸受け３６，３７によって回転自在に保持されている。図５に示すように、両軸受け３６，３７間には、円筒状のスリーブ４０と、スリーブ４０よりも軸方向の長さが短い円環状のスペーサ４１とが設けられている。従動側入力軸１８はスリーブ４０とスペーサ４１とに挿通されている。また、従動側入力軸１８には軸受用ナット４２が螺合され、軸受用ナット４２が締め込まれることにより、軸方向において、一方の軸受け３６が他方の軸受け３７に向って押圧され、第１の歯車２３と軸受用ナット４２との間に軸受け３６，３７とスリーブ４０とスペーサ４１とが挟まれている。

尚、軸受け３６の内輪と軸受け３７の内輪との間の距離はスペーサ４１の長さにより規制されるため、スペーサ４１の長さを調節することによって、軸受け３６，３７の調心角を調整することができる。

図２，図３に示すように、駆動側入力軸１７は一対の軸受け４４，４５によって回転自在に保持されている。このうち、一方の軸受け４４はカバー部材３５に設けられ、カバー部材３５には円環状の軸受ハウジング４６が取り付けられている。

図３，図４に示すように、クラッチ装置３１は、駆動側入力軸１７に設けられた円環状のクラッチハブ４９と、従動側入力軸１８と共に回転し且つクラッチハブ４９の径方向外側に対向するクラッチドラム５０と、クラッチハブ４９の外面側に設けられて軸方向へ摺動可能な複数のクラッチインナープレート５１と、クラッチドラム５０の内面側に設けられて軸方向へ摺動可能な複数のクラッチアウタープレート５２と、クラッチインナープレート５１とクラッチアウタープレート５２を軸方向へ押圧して互いに摩擦係合させるクラッチピストン５３と、クラッチ遮断用ばね７２とを有している。尚、クラッチインナープレート５１とクラッチアウタープレート５２とは軸方向において交互に配置されている。

ブレーキ装置３２は、軸受ハウジング３４に固定された円環状のブレーキハブ５５と、従動側入力軸１８と共に回転し且つブレーキハブ５５の径方向外側に対向するブレーキドラム５６と、ブレーキハブ５５の外面側に設けられて軸方向へ摺動可能な複数のブレーキインナープレート５７と、ブレーキドラム５６の内面側に設けられて軸方向へ摺動可能な複数のブレーキアウタープレート５８と、ブレーキインナープレート５７とブレーキアウタープレート５８を軸方向へ押圧して互いに摩擦係合させるブレーキピストン５９と、ブレーキ解除用ばね７３とを有している。尚、ブレーキインナープレート５７とブレーキアウタープレート５８とは軸方向において交互に配置されている。

また、従動側入力軸１８の一端部にはピストン収容部材６０が設けられ、ピストン収容部材６０には、クラッチピストン５３を収容するクラッチピストン収容部６１とブレーキピストン５９を収容するブレーキピストン収容部６２とが設けられている。

図６に示すように、ピストン収容部材６０は、従動側入力軸１８が挿入される円筒状の中央筒状部６５と、中央筒状部６５の外周面から径方向外側に向って設けられた仕切壁部６６と、仕切壁部６６の外周部から軸方向両側に突出する円筒状の外周筒状部６７とを有している。中央筒状部６５は、円形状の挿入孔６８と、挿入孔６８の奥端に形成された底部６９とを有している。図４に示すように、従動側入力軸１８の一端部は、挿入孔６８に挿入され、スプライン嵌合により回転方向において連結されている。また、ピストン収容部材６０はボルト７０によって従動側入力軸１８に一体的に連結されている。尚、底部６９は、従動側入力軸１８の中央筒状部６５への挿入量Ｇを規制する挿入量規制部の一例である。

クラッチピストン収容部６１は、軸方向における仕切壁部６６の一方に、中央筒状部６５の外周面と外周筒状部６７の内周面と仕切壁部６６とで囲まれて形成されている。ブレーキピストン収容部６２は、軸方向における仕切壁部６６の他方に、中央筒状部６５の外周面と外周筒状部６７の内周面と仕切壁部６６とで囲まれて形成されている。

図３に示すように、クラッチピストン５３は、クラッチピストン収容部６１に収納された円環状の部材であり、軸方向へ移動自在で、作動潤滑油７６の油圧によってクラッチピストン収容部６１から突出する接続方向Ｃへ移動し、クラッチ遮断用ばね７２の付勢力によってクラッチピストン収容部６１へ退入する遮断方向Ｄへ移動する。

ブレーキピストン５９は、ブレーキピストン収容部６２に収納された円環状の部材であり、軸方向へ移動自在で、作動潤滑油７６の油圧によってブレーキピストン収容部６２から突出する制動方向Ｅへ移動し、ブレーキ解除用ばね７３の付勢力によってブレーキピストン収容部６２へ退入する制動解除方向Ｆへ移動する。

クラッチドラム５０は外周筒状部６７の軸方向一端部から連続して一体に形成されている。また、ブレーキドラム５６は外周筒状部６７の軸方向他端部から連続して一体に形成されている。

図３，図６に示すように、中央筒状部６５には、駆動側入力軸１７の他端部を相対回転自在に支持する円筒状の支持部７４が設けられている。駆動側入力軸１７の他端部は支持部７４内に挿入され、他方の軸受け４５は支持部７４の内周面と駆動側入力軸１７の外周面との間に配置されている。

図２に示すように、出力側ケース２５内の下部には、作動潤滑油７６を貯留する油貯留部７７が形成されている。入力側ケース３３のカバー部材３５には給油ポンプ７８が設けられている。この給油ポンプ７８は、油貯留部７７の作動潤滑油７６を、軸受け２６，３６，３７，４４，４５と、歯車減速機構１４と、クラッチインナーおよびアウタープレート５１，５２と、ブレーキインナーおよびアウタープレート５７，５８と、クラッチピストン収容部６１と、ブレーキピストン収容部６２とに供給するものである。尚、軸受け２６，３６，３７，４４，４５と歯車減速機構１４とクラッチインナーおよびアウタープレート５１，５２とブレーキインナーおよびアウタープレート５７，５８とは潤滑必要部位の一例である。

図２，図３に示すように、給油ポンプ７８は、連動装置７９を介して駆動側入力軸１７に連動しており、駆動側入力軸１７の回転力によって駆動する。連動装置７９は、駆動側入力軸１７に設けられた駆動歯車８０と、給油ポンプ７８の駆動軸に設けられて駆動歯車８０に歯合する従動歯車８１とを有している。

尚、上記のように構成された連動装置７９の代わりに、駆動側入力軸１７と給油ポンプ７８の駆動軸とにそれぞれスプロケットを設け、両スプロケット間にチェーンを掛けて駆動するように構成された連動装置７９であってもよい。また、スプロケットとチェーンの代わりに、プーリーとベルトを用いてもよい。

図７〜図９に示すように、軸受け２６，３６，３７，４４，４５と歯車減速機構１４とクラッチ装置３１とブレーキ装置３２とは油通路８２を介して油貯留部７７に連通している。

油通路８２は、油貯留部７７と給油ポンプ７８の吸込口との間に接続される吸込側管路８３と、給油ポンプ７８の吐出口に接続された吐出側管路８４と、吐出側管路８４に接続された複数の枝管路８４ａ〜８４ｄと、複数の油路８６〜８９とを有している。

図４に示すように第１の枝管路８４ａは第１の油路８６に接続され、図３に示すように第２の枝管路８４ｂは第２の油路８７に接続され、図２に示すように第３の枝管路８４ｃは軸受け２６に連通し、図７に示すように第４の枝管路８４ｄは電磁切換弁９０と管路９１，９２とを介して第３および第４の油路８８，８９に接続されている。

図４に示すように、第１の油路８６は、作動潤滑油７６を軸受け３６，３７と歯車減速機構１４とに供給する通路であり、軸受ハウジング３４に形成された油路８６ａと、油路８６ａから軸受け３６，３７に連通する油路８６ｂと、軸受ハウジング３４の内周面に全周にわたり形成された外側油溝８６ｃと、スリーブ４０に形成された複数の油孔８６ｄと、スリーブ４０の内周面に形成された内側油溝８６ｅと、従動側入力軸１８内を通って第１の歯車２３に連通する油路８６ｆとを有している。

第１の枝管路８４ａは油路８６ａに接続され、油路８６ａは外側油溝８６ｃに連通している。各油孔８６ｄの外端は外側油溝８６ｃに開口し、油孔８６ｄの内端は内側油溝８６ｅに開口している。また、油路８６ｆの一端は内側油溝８６ｅに開口し他端は第１の歯車２３の表面に開口している。

図３に示すように、第２の油路８７は、作動潤滑油７６を軸受け４４，４５とクラッチインナーおよびアウタープレート５１，５２とブレーキインナーおよびアウタープレート５７，５８とに供給する通路であり、軸受ハウジング４６に形成された油路８７ａと、駆動側入力軸１７の外周に全周にわたり形成された油溝８７ｂと、駆動側入力軸１７内に形成された油路８７ｃと、駆動側入力軸１７と中央筒状部６５との間に形成された空間８７ｄと、支持部７４に形成された複数の油孔８７ｅと、中央筒状部６５の底部６９に形成された油路８７ｆと、底部６９に形成された凹部８７ｇと、従動側入力軸１８内に形成された油路８７ｈと、軸受ハウジング４６に油路８７ａから分岐して形成された油路８７ｉとを有している。

第２の枝管路８４ｂは油路８７ａに接続され、油路８７ａは油溝８７ｂに連通している。油路８７ｃの一端は油溝８７ｂに開口し他端は空間８７ｄに開口している。他方の軸受け４５は空間８７ｄに面している。油孔８７ｅの内端は空間８７ｄに開口し外端はクラッチインナーおよびアウタープレート５１，５２側に開口している。油路８７ｆの一端は空間８７ｄに開口し他端は凹部８７ｇに開口している。油路８７ｈの一端は凹部８７ｇに開口し他端はブレーキインナーおよびアウタープレート５７，５８側に開口している。油路８７ｉの一端は油路８７ａに開口し、他端は軸受け４４に開口している。

図４に示すように、第３の油路８８は、作動潤滑油７６をクラッチピストン収容部６１に供給する通路であり、軸受ハウジング３４に形成された油路８８ａと、軸受ハウジング３４の内周面に全周にわたり形成された外側油溝８８ｂと、スリーブ４０に形成された複数の油孔８８ｃと、スリーブ４０の内周面に形成された内側油溝８８ｄと、従動側入力軸１８内に形成された油路８８ｅと、従動側入力軸１８の外周面に全周にわたり形成された軸油溝８８ｆと、中央筒状部６５に形成された複数の油路８８ｇとを有している。

油路８８ａは外側油溝８８ｂに連通している。各油孔８８ｃの外端は外側油溝８８ｂに開口し、油孔８８ｃの内端は内側油溝８８ｄに開口している。油路８８ｅの一端は内側油溝８８ｄに開口し他端は軸油溝８８ｆに開口している。油路８８ｇの一端は軸油溝８８ｆに開口し他端はクラッチピストン収容部６１に開口している。

第４の油路８９は、作動潤滑油７６をブレーキピストン収容部６２に供給する通路であり、軸受ハウジング３４に形成された油路８９ａと、軸受ハウジング３４の内周面に全周にわたり形成された外側油溝８９ｂと、スリーブ４０に形成された複数の油孔８９ｃと、スリーブ４０の内周面に形成された内側油溝８９ｄと、従動側入力軸１８内に形成された油路８９ｅと、従動側入力軸１８の外周面に全周にわたり形成された軸油溝８９ｆと、中央筒状部６５から仕切壁部６６に形成された複数の油路８９ｇとを有している。

油路８９ａは外側油溝８９ｂに連通している。各油孔８９ｃの外端は外側油溝８９ｂに開口し、油孔８９ｃの内端は内側油溝８９ｄに開口している。油路８９ｅの一端は内側油溝８９ｄに開口し他端は軸油溝８９ｆに開口している。油路８９ｇの一端は軸油溝８９ｆに開口し他端はブレーキピストン収容部６２に開口している。

図７に示すように、電磁切換弁９０はクラッチ装置３１の作動とブレーキ装置３２の作動とを切換えるものであり、クラッチ用管路９１が電磁切換弁９０と第３の油路８８の油路８８ａとの間に接続され、ブレーキ用管路９２が電磁切換弁９０と第４の油路８９の油路８９ａとの間に接続されている。また、電磁切換弁９０には、クラッチおよびブレーキピストン収容部６１，６２から排出される作動潤滑油７６を油貯留部７７に戻す戻り用管路９３が接続されている。

尚、図２に示すように、駆動側入力軸１７には、クラッチ装置３１とブレーキ装置３２と給油ポンプ７８と作動潤滑油７６とを冷却する冷却ファン９５が設けられている。また、入力側ケース３３のカバー部材３５には、カバー部材３５内の下部に溜まった作動潤滑油７６を出力側ケース２５内の油貯留部７７へ返送する返油管９６が設けられている。尚、返油管９６の先端部は出力側ケース２５に挿脱自在である。

以下、上記構成における作用を説明する。
（１）図１に示すように、槽６内の水位が運転準備水位Ａよりも低い場合、原動機１１が停止しているとともに、図７に示すように、電磁切換弁９０が中立位置ＰＮに切換えられており、駆動側入力軸１７と給油ポンプ７８とが停止している。

これにより、クラッチピストン５３がクラッチ遮断用ばね７２の付勢力によって遮断方向Ｄへ移動してクラッチピストン収容部６１内に退入し、クラッチインナープレート５１とクラッチアウタープレート５２とが互いに離間して、クラッチ装置３１が遮断されるとともに、クラッチピストン収容部６１内の作動潤滑油７６が、第３の油路８８とクラッチ用管路９１と戻り用管路９３とを流れて油貯留部７７に戻される。

また、ブレーキピストン５９がブレーキ解除用ばね７３の付勢力によって制動解除方向Ｆへ移動してブレーキピストン収容部６２内に退入し、ブレーキインナープレート５７とブレーキアウタープレート５８とが互いに離間して、ブレーキ装置３２による制動が解除されるとともに、ブレーキピストン収容部６２内の作動潤滑油７６が、第４の油路８９とブレーキ用管路９２と戻り用管路９３とを流れて油貯留部７７に戻される。

（２）図１０のフローチャートに示すように、降雨等により槽６内の水位が上昇して運転準備水位Ａ（図１の実線参照）に達すると（Ｓ−１）、原動機１１が駆動されるとともに電磁切換弁９０が中立位置ＰＮから一方の切換位置Ｐ１に切換えられて（Ｓ−２）、運転準備行程が実施される。これにより、駆動側入力軸１７が回転し（Ｓ−３）、この回転力が連動装置７９を介して給油ポンプ７８に伝えられ、給油ポンプ７８が駆動される（Ｓ−４）。

これにより、油貯留部７７に貯留された作動潤滑油７６が吸込側管路８３と吐出側管路８４と各枝管路８４ａ〜８４ｄとを流れる。この際、第１の枝管路８４ａ内を流れる作動潤滑油７６は第１の油路８６（図４参照）を通って両軸受け３６，３７と第１の歯車２３とに供給され、第２の枝管路８４ｂ内を流れる作動潤滑油７６は第２の油路８７（図３参照）を通って軸受け４４，４５とクラッチインナーおよびアウタープレート５１，５２とブレーキインナーおよびアウタープレート５７，５８とに供給され、第３の枝管路８４ｃ内を流れる作動潤滑油７６は軸受け２６に供給される（Ｓ−５）。

この際、第４の枝管路８４ｄ内の作動潤滑油７６はブレーキ用管路９２を通って第４の油路８９（図４参照）を流れブレーキ用ピストン収容部６２に供給され、これにより、ブレーキ用ピストン５９が制動方向Ｅへ移動してブレーキ用ピストン収容部６２から突出し、ブレーキインナープレート５７とブレーキアウタープレート５８とが制動方向Ｅへ押し付けられて互いに圧接し、上記プレート５７，５８を介してピストン収容部材６０とブレーキハブ５５とが接続されて、従動側入力軸１８の回転が拘束される。

また、クラッチ用ピストン５３はクラッチ遮断用ばね７２の付勢力によって遮断方向Ｄへ移動してクラッチピストン収容部６１内に退入し、クラッチインナープレート５１とクラッチアウタープレート５２とが互いに離間して、クラッチ装置３１が遮断されるとともに、クラッチピストン収容部６１内の作動潤滑油７６が第３の油路８８（図４参照）とクラッチ用管路９１と戻り用管路９３とを流れて油貯留部７７に戻される（Ｓ−６）。これにより、駆動側入力軸１７から従動側入力軸１８への回転力の伝達が遮断され、駆動側入力軸１７が回転して給油ポンプ７８が駆動しているのに対し、従動側入力軸１８と出力軸１５とポンプ軸４とが停止している。

この際、ブレーキ装置３２で従動側入力軸１８を拘束しているため、従動側入力軸１８が確実に回転停止し、従動側入力軸１８が駆動側入力軸１７と共に連れ回りするのを防止することができ、ポンプ軸４の回転が防止される（Ｓ−７）。

尚、仮に、上記のような運転準備行程において、従動側入力軸１８が連れ回りしてしまうと、これに連動してポンプ軸４も回転し、ポンプ軸４用の軸受け９８（図１参照）が、水中ではなく気中に露出した状態で、回転しているポンプ軸４を支持するため、ポンプ軸４用の軸受け９８が損傷する虞がある。

（３）その後、槽６内の水位がさらに上昇して運転開始水位Ｂ（図１の仮想線参照）に達すると（Ｓ−８）、電磁切換弁９０が一方の切換位置Ｐ１から他方の切換位置Ｐ２に切換えられて、通常運転行程が実施される。これにより、引き続き、原動機１１の動力により駆動側入力軸１７が回転して給油ポンプ７８が駆動された状態で、ブレーキピストン５９はブレーキ解除用ばね７３の付勢力によって制動解除方向Ｆへ移動してブレーキピストン収容部６２内に退入し（図４参照）、ブレーキインナープレート５７とブレーキアウタープレート５８とが互いに離間して、ブレーキ装置３２による制動が解除されるとともに、ブレーキピストン収容部６２内の作動潤滑油７６が第４の油路８９（図４参照）とブレーキ用管路９２と戻り用管路９３とを流れて油貯留部７７に戻される。これにより、従動側入力軸１８の拘束が解除される（Ｓ−９，１０）。

また、第４の枝管路８４ｄ内の作動潤滑油７６がクラッチ用管路９１を通って第３の油路８８（図４参照）を流れクラッチピストン収容部６１に供給され、これにより、クラッチピストン５３が接続方向Ｃへ移動してクラッチピストン収容部６１から突出し、クラッチインナープレート５１とクラッチアウタープレート５２とが接続方向Ｃへ押し付けられて互いに圧接し、上記各プレート５１，５２を介してピストン収容部材６０とクラッチハブ４９とが接続される。これにより、クラッチ装置３１を介して駆動側入力軸１７と従動側入力軸１８とが接続される。

これにより、駆動側入力軸１７の回転が、従動側入力軸１８に伝えられ、さらに、歯車減速機構１４で減速されて出力軸１５に伝達され、出力軸１５からポンプ軸４に伝わって、ポンプ軸４と共に羽根車５が回転し、槽６内の水８が吸込口３から吸い込まれて排水される（Ｓ−１１）。

このような通常運転行程においても、上記（２）で説明した運転準備行程と同様に、給油ポンプ７８により作動潤滑油７６が軸受け２６，３６，３７，４４，４５と第１の歯車２３とクラッチインナーおよびアウタープレート５１，５２とブレーキインナーおよびアウタープレート５７，５８とに供給され、潤滑される。これにより、従来必要であった初期潤滑用給油ポンプと通常運転潤滑用給油ポンプとを一台の給油ポンプ７８で兼用することができるため、ポンプの個数を減らすことができる。また、クラッチ装置３１の作動とブレーキ装置３２の作動とが一台の給油ポンプ７８で行えるため、ポンプの個数をさらに減らすことができ、より一段とコスト低減および小型軽量化を促進することができる。

さらに、従来の初期潤滑用給油ポンプがモータ等の給油ポンプ専用駆動装置を要したのに対して、本第１の実施の形態では、給油ポンプ７８は原動機１１の動力で駆動するため、原動機１１以外のモータ等の給油ポンプ専用駆動装置が不要になり、また、発電装置も不要となる。このようなことから、コスト低減と小型軽量化に加えて省エネルギーを促進することができる。

また、図４に示すボルト３８を外して入力側ケース３３（軸受ハウジング３４とカバー部材３５）を出力側ケース２５から取り外すことにより、入力側ケース３３と共に駆動側および従動側入力軸１７，１８とクラッチ装置３１とブレーキ装置３２と第１の歯車２３とをまとめて取り外すことができる。

これにより、例えば、ブレーキ装置３２を備えていない構造の減速装置或はクラッチ装置３１とブレーキ装置３２とを備えていない構造の減速装置を用いる場合、出力側ケース２５と出力軸１５と第２の歯車２４とを共通部品として使用することができる。

また、図６に示すように、クラッチピストン５３を収容するクラッチピストン収容部６１とブレーキピストン５９を収容するブレーキピストン収容部６２とが一個の共通のピストン収容部材６０に形成されているため、クラッチ装置３１専用のピストン収容部材とブレーキ装置３２専用のピストン収容部材とを個別に設ける場合と比べて、部品点数を減らすことができる。また、クラッチ装置３１とブレーキ装置３２とが一体化されるため、クラッチ装置３１とブレーキ装置３２とが占める取付けスペースを縮小することができ、減速装置１０を小型軽量化することができる。

また、図３に示すように、駆動側入力軸１７の他端は軸受け４５と支持部７４とを介してピストン収容部材６０で支えられ、ピストン収容部材６０は従動側入力軸１８に設けられているため、駆動側入力軸１７の軸心が従動側入力軸１８の軸心に対して径方向にずれるのを防止することができる。

また、減速装置１０を組み立てる際に、図６に示すように、従動側入力軸１８の一端部をピストン収容部材６０の中央筒状部６５の挿入孔６８へ挿入するとき、従動側入力軸１８の一端部が中央筒状部６５の底部６９に当接するため、従動側入力軸１８の中央筒状部６５への挿入量Ｇが正規の挿入量に規制され、これにより、従動側入力軸１８の位置決めが容易に行える。

（第２の実施の形態）
先述した第１の実施の形態では、図２に示すように、入力軸１３と出力軸１５とが直交する方向に配置されているが、次に説明する第２の実施の形態では、図１１に示すように、入力軸１３と出力軸１５とが平行に配置されている。

入力軸１３は平行に配置された駆動側入力軸１７と従動側入力軸１８とに分割されており、駆動側入力軸１７と従動側入力軸１８とは第１の歯車減速機構１４を介して連動連結され、従動側入力軸１８と出力軸１５とは第２の歯車減速機構１０１を介して連動連結されている。

第１の歯車減速機構１４は互いに歯合する歯車２３，２４からなり、一方の歯車２３は駆動側入力軸１７に一体に設けられ、他方の歯車２４はクラッチ装置１０２（断続手段の一例）を介して従動側入力軸１８に設けられている。このクラッチ装置１０２によって、他方の歯車２４と従動側入力軸１８とが接続・遮断される。

また、第２の歯車減速機構１０１は互いに歯合する歯車１０３，１０４からなり、一方の歯車１０３は従動側入力軸１８に一体に設けられ、他方の歯車１０４は出力軸１５に一体に設けられている。駆動伝達経路２０は駆動側入力軸１７から他方の歯車２４に至る経路であり、従動伝達経路２１は従動側入力軸１８から第２の歯車減速機構１０１を経て出力軸１５に至る経路である。入力軸１３の駆動側入力軸１７と第１の歯車減速機構１４とは駆動伝達経路２０に設けられ、入力軸１３の従動側入力軸１８と出力軸１５と第２の歯車減速機構１０１とポンプ軸４とは従動伝達経路２１に設けられている。

また、従動側入力軸１８の回転を拘束するディスクブレーキ装置１０５と、駆動側入力軸１７の回転力によって駆動する給油ポンプ７８とが備えられている。給油ポンプ７８によって、作動潤滑油７６が各軸受けと歯車減速機構１４，１０１とクラッチ装置１０２とディスクブレーキ装置１０５とに供給される。これによると、第１の実施の形態と同様の作用・効果が得られる。

上記第２の実施の形態では、駆動側入力軸１７の回転力によって駆動する給油ポンプ７８を一台設けているが、このような給油ポンプ７８を二台設け、一方の給油ポンプ７８を初期潤滑用として運転準備行程で使用し、他方の給油ポンプ７８を通常運転用として通常運転行程で使用してもよい。また、一方の給油ポンプ７８を潤滑油供給用とし、他方の給油ポンプ７８を油圧供給用としてもよく、或は、一方の給油ポンプ７８を常用とし、他方の給油ポンプ７８を予備用としてもよい。このような場合においても、両給油ポンプ７８は原動機１１の動力で駆動するため、原動機１１以外のモータ等の給油ポンプ専用駆動装置が不要になり、また、発電装置も不要となる。

上記各実施の形態では、ブレーキ装置３２，１０５で従動側入力軸１８の回転を拘束しているが、出力軸１５の回転を拘束してもよい。
上記各実施の形態では、変速装置の一例として、入力側の回転速度を減速して出力する減速装置１０を挙げたが、入力側の回転速度を増速して出力する増速装置であってもよい。

上記各実施の形態では、減速装置１０を回転部材の一例であるポンプ軸４に接続したが、ポンプ軸４に限定されるものではなく、例えば、弁装置の弁棒やスクリュープレス機器又はアースオーガのスクリュー軸等、各種工作機器や作業機器の回転軸等に接続してもよい。

１ポンプ装置
４ポンプ軸（回転部材）
５羽根車
１０減速装置（変速装置）
１１原動機
１２動力伝達経路
１４，１０１歯車減速機構（歯車変速機構）
１５出力軸（従動伝達経路に設けられた回転軸）
１７駆動側入力軸（駆動伝達経路に設けられた回転軸）
１８従動側入力軸（従動伝達経路に設けられた回転軸）
２０駆動伝達経路
２１従動伝達経路
３１，１０２クラッチ装置（断続手段）
３２，１０５ブレーキ装置
７６作動潤滑油
７８給油ポンプ

Claims

原動機から入力される回転を動力伝達経路上に設けられた歯車変速機構で変速して回転部材へ出力する変速装置であって、
動力伝達経路は駆動伝達経路と従動伝達経路とに分割され、
原動機の回転が、駆動伝達経路に設けられた回転軸に入力され、駆動伝達経路の回転軸を経て従動伝達経路に設けられた回転軸に伝えられて回転部材へ出力され、
駆動伝達経路から従動伝達経路への回転力の伝達を断続するクラッチ装置と、従動伝達経路の回転軸の回転を拘束するブレーキ装置とが設けられ、
回転部材を回転させる通常運転行程と、通常運転行程の前の運転準備行程とにおいて歯車変速機構に潤滑油を供給する給油ポンプが設けられ、
給油ポンプは、駆動伝達経路の回転軸の回転力によって駆動して、クラッチ装置とブレーキ装置とに作動油を供給し、
運転準備行程において、クラッチ装置が駆動伝達経路から従動伝達経路への回転力の伝達を遮断するとともに、ブレーキ装置が従動伝達経路の回転軸の回転を拘束し、
通常運転行程において、クラッチ装置が駆動伝達経路から従動伝達経路への回転力の伝達を接続するとともに、ブレーキ装置が従動伝達経路の回転軸の回転の拘束を解除することを特徴とする変速装置。
クラッチ装置とブレーキ装置とが一体化されて入力側ケース内に設けられ、
歯車変速機構が出力側ケース内に設けられていることを特徴とする請求項１記載の変速装置。
上記請求項１又は請求項２に記載の変速装置を備えたポンプ装置であって、
回転部材はポンプ軸であり、
ポンプ軸は従動伝達経路の回転軸に連結され、
ポンプ軸に羽根車が設けられ、
変速装置は原動機から入力される回転を変速してポンプ軸を回転させることを特徴とするポンプ装置。
原動機から入力される回転を動力伝達経路上に設けられた歯車変速機構で変速して回転部材へ出力する変速装置の動力伝達経路が駆動伝達経路と従動伝達経路とに分割され、
原動機の回転が、駆動伝達経路に設けられた回転軸に入力され、駆動伝達経路の回転軸を経て従動伝達経路に設けられた回転軸に伝えられて回転部材へ出力され、
駆動伝達経路から従動伝達経路への回転力の伝達を断続するクラッチ装置が設けられ、
回転部材を回転させる通常運転行程と、通常運転行程の前の運転準備行程とにおいて歯車変速機構に潤滑油を供給する給油ポンプが設けられ、
給油ポンプは駆動伝達経路の回転軸の回転力によって駆動してクラッチ装置に作動油を供給する変速装置の使用方法であって、
運転準備行程において、駆動伝達経路から従動伝達経路への回転力の伝達を遮断し、この状態で、原動機により駆動伝達経路の回転軸を回転させて給油ポンプを駆動させることにより、潤滑油を歯車変速機構に供給し、
運転準備行程完了後に、駆動伝達経路から従動伝達経路への回転力の伝達を接続することを特徴とする変速装置の使用方法。