JP6202733B2

JP6202733B2 - ポンプスプライン潤滑構造

Info

Publication number: JP6202733B2
Application number: JP2013231613A
Authority: JP
Inventors: 西村　浩二; 浩二西村
Original assignee: ユニキャリア株式会社
Priority date: 2013-11-07
Filing date: 2013-11-07
Publication date: 2017-09-27
Anticipated expiration: 2033-11-07
Also published as: JP2015090213A

Description

本発明は、産業車両や荷役車両に搭載される油圧ポンプのポンプ軸のスプライン係合部に潤滑油を供給する、ポンプスプライン潤滑構造に関する。

従来、フォークリフト等の産業車両や建設車両には、荷役作業を行うための油圧機器に作動油を送る油圧ポンプや湿式ブレーキやアクスルを冷却する油を送る油圧ポンプ等が取り付けられている。

一般にこの種の油圧ポンプは、ポンプ軸とポンプ軸駆動ギアの軸孔とがスプライン嵌合して連結されており、このスプライン嵌合部（以下、ポンプスプラインとも言う。）の潤滑状態が悪いとフレッティング摩耗などの不具合を生じる。ポンプスプラインの潤滑には、ポンプ軸駆動ギアに付着したオイルの飛沫による自然潤滑と、クラッチ潤滑油を分岐させて潤滑油とする強制潤滑とがある。

特開平４−８３９０９９号公報

自然潤滑は構造が単純であるがベンチテストで確認が必要となり、強制潤滑は潤滑油量を確保できるがポンプスプラインに潤滑油を供給するために別に油圧ポンプや潤滑油回路が必要となる、という問題がある。特にベンチテストでの確認は、油圧ポンプのポンプ軸のスプライン部を完全に脱脂してから当該油圧ポンプを取り付け、トルクコンバータを回転させて、アイドル回転から最高回転数迄スイープさせて停止、分解してスプライン部の潤滑状態を、ニュートラルを含む全ての速度段で確認するという、非常に手間のかかる作業が必要となる。また、強制潤滑において、クラッチ潤滑油を分岐させてポンプスプラインを潤滑すると、クラッチ潤滑油量が減少し、クラッチの冷却性能を損なう恐れもある。

そこで、本発明は上記問題を解消し得る、ポンプスプライン潤滑構造を提供することを主たる目的とする。

上記目的を達成するため、本発明に係るポンプスプライン潤滑構造は、トルクコンバータ保護用リリーフバルブのリリーフ油を、油圧ポンプのポンプ軸とポンプ駆動ギアとのスプライン嵌合部に供給するポンプスプライン潤滑油路を備え、前記ポンプ駆動ギアの軸方向両側に、前記ポンプスプライン潤滑油路の出口から排出されるリリーフ油を前記ポンプ軸のスプライン嵌合部の少なくとも一部が浸漬するように溜める油溜部を形成し、前記油溜部は、前記ポンプ駆動ギアの軸方向両側のボスと該ポンプ駆動ギアを収容するケーシングの内壁面に突設されたボスとの間に介在され、前記ポンプ駆動ギアのギアに近い側に油の漏れを防ぐシールが取り付けられた一対のシール付き軸受によりシールされ、前記ケーシングの内壁面に突設されたボスに、前記油溜部の油を所定レベルで越流させるための越流部が形成されていることを特徴とする。

前記ポンプスプライン潤滑油路は、トルクコンバータ保護用リリーフバルブのリリーフポートから、該ポンプスプライン潤滑油路の出口までを、ケーシングの穿孔により形成されていることが好ましい。

本発明によれば、トルクコンバータ保護用リリーフバルブのリリーフ油を、油圧ポンプのポンプ軸とポンプ駆動ギアとのスプライン嵌合部に供給するようにしているため、別途の油圧ポンプを設けずに、且つ、クラッチ潤滑油量を減少させずに、油圧ポンプのポンプスプラインに潤滑油を供給することができる。

エンジン回転数が低い時はリリーフ油の排出量が減少又は無くなるが、油溜部にリリーフ油を溜めておくことにより、潤滑油を確保することができる。

また、油溜部をシール付き軸受でシールすることにより、簡易なシール構造で潤滑油を溜めることができる。

また、越流部を設けることにより、所定量の潤滑油を油溜部に確保することができる。

本発明に係るスプライン潤滑構造が適用される荷役車両のトルコン式変速機（パワーシフト式変速機）の油圧回路の一実施例を示す油圧回路図である。本発明に係るスプライン潤滑構造が適用されるトルコン式変速機の一実施例を示す概略正面図である。図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う水平断面図である。図３のＩＶ−ＩＶ線に沿う要部縦断正面図である。

本発明に係るポンプスプライン潤滑構造の一実施形態について、以下に図１〜４を参照しつつ説明する。なお、全図を通し、同様の構成部分には同符号を付した。

図１はスプライン潤滑構造が適用される荷役車両のトルコン式変速機（パワーシフト式変速機）の油圧回路図であって、トルクコンバータ１を含み、前後進１速クラッチＦ１、Ｒ、及び前進２速クラッチＦ２を断続するとともにクラッチ潤滑油を供給する油圧回路図を示している。エンジン２から動力伝達されるチャージポンプ３によりトランスミッションケーシング（図２の符号１５参照）底のオイルタンク４内の加圧された圧油は、トルクコンバータ１に供給されるとともに、オイルクーラ５を経て各クラッチＦ１、Ｒ潤滑油として供給され、クラッチＦ２にも潤滑油として供給される一方、チャージポンプ３から主圧力調整弁６の上流側で分岐した圧油は、インチングバルブ７を経て、更に前後進１速用電磁弁８及び前進２速用電磁弁９を経て、湿式多板式の各クラッチＦ１、Ｒ、Ｆ２の断続用作動油として供給される。

チャージポンプ３からトルクコンバータ１に供給される作動油は、主圧力調整弁６及びトルクコンバータ保護用リリーフバルブ１０によって調圧されている。また、トルクコンバータ１から各クラッチＦ１、Ｒ、Ｆ２に潤滑油を送る潤滑油回路を保護するための潤滑リリーフバルブ１１も設けられている。符号１２はアキュムレータである。

トルクコンバータ保護用リリーフバルブ１０のリリーフポート１０ａからリリーフされるリリーフ油は、ポンプスプライン潤滑油路１３を通じて、後述するように、荷役用油圧ポンプのポンプ軸とポンプ駆動ギアとのスプライン嵌合部に供給される。

図２は荷役用油圧ポンプが取り付けられるトランスミッションケースの概略外観を示す正面図、図３は図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う水平断面図、図４は図３のＩＶ−ＩＶ線に沿う縦断正面図である。

トルクコンバータ１やクラッチ（図１参照）等が収容されているトランスミッションケース１５の上部に、ポンプ駆動ギア１６を収容するケーシング１５Ａ（１５ａ、１５ｂ）が取り付けられ、このケーシング１５Ａに、ポンプ駆動ギア１６にスプライン嵌合された荷役用油圧ポンプ１７が取り付けられている。ケーシング１５Ａは、トランスミッションケース１５の一部を構成している。

図示例では、荷役用油圧ポンプ１７は、トランスミッションケース１５内のオイルタンク（ドレンタンク）内のオイルレベルＨより高い位置に設けられているとともに、ブレーキやアクスル（不図示）の冷却等のために油を供給するための油圧ポンプ１８の上部に配設されている。なお、油圧ポンプ１８の回転軸はオイルレベルＨより低い位置にあってオイルタンク内のオイルに常時浸漬することにより、該回転軸のスプライン嵌合部に潤滑油が常時供給されている。なお、図２には示されていないが、チャージポンプ（図１の符号３）は油圧ポンプ１８の回転軸と同軸でケーシング内に内設されている。

ポンプ駆動ギア１６は、ギア１６ａの軸方向両側にボス１６ｂ、１６ｃが形成されるとともに、回転軸線方向に貫通孔１６ｄが形成され、貫通孔１６ｄの内周面にスプライン１６ｅが形成されている。荷役用油圧ポンプ１７のポンプ軸１７ａにも、周面にスプライン１７ｂが形成されている。ポンプ駆動ギア１６のスプライン１６ｅと荷役用油圧ポンプ１７のポンプ軸１７ａのスプライン１７ｂとが互いに噛み合って嵌合することにより、両者が駆動連結される。ポンプ駆動ギア１６は、噛み合っているギア１９及び図外のトルコンギアを通じて、トルクコンバータ１からの回転駆動力を伝達される。

ポンプ駆動ギア１６は、ケーシング１５Ａ内壁面から突出するボス１５ｃ、１５ｄに、シール付き軸受２０、２１を介して回転自在に支持されている。ケーシング１５Ａのボス１５ｃ、１５ｄの内周面に段部１５ｅ、１５ｆが形成される一方、ポンプ駆動ギア１６のボス１６ｂ、１６ｃの外周面にも段部１６ｆ、１６ｇが形成されて、これらの段部１５ｅ、１５ｆ、１６ｆ、１６ｇによってシール付き軸受２０、２１が、ボス１６ｂ、１６ｃの軸線方向に移動不能に取り付けられている。

シール付き軸受２０，２１は、其々の片側、特に、ギア１６ａに近い側に、軸受の内輪と外輪との間を塞いで油の漏れを防ぐシール２０ａ，２１ａが取り付けられており、軸受２０，２１にも潤滑油が供給される。なお、これとは反対に、ギア１６ａから遠い側にシールが取り付けられた軸受によりポンプ駆動ギア１６を支持することもできる。この種のシールは、公知の接触形シール等が用いられ得る。

ポンプ駆動ギア１６の軸方向両側に間隙Ｘ１、Ｘ２が設けられている。間隙Ｘ１は、ケーシング１５Ａの段部１５ｅを形成する凹部１５ｇによって形成されている。この間隙Ｘ１に面するケーシング１５Ａの内壁面に、潤滑油の注油口１３ａが形成されている。この注油口１３ａは、ポンプスプライン潤滑油路１３の出口となっている。ポンプスプライン潤滑油路１３は、外部配管を用いず、トルクコンバータ保護用リリーフバルブ１０のリリーフポート１０ａから、ケーシング１５Ａを形成している板厚内に穿孔することによって形成されている。トルクコンバータ保護用リリーフバルブ１０は、ケーシング１５Ａの上部に配設されている。

ポンプスプライン潤滑油路１３を通じて注油口１３ａから排出された油は、隙間Ｘ１に流入し、隙間Ｘ１はシール付き軸受２０で閉鎖されているため、徐々に溜まっていくと、油面が上昇し、スプライン嵌合部２２に達する。そして反対側の間隙Ｘ２にもシール付き軸受２１によって油が溜まっていく。このようにして、シール付き軸受２０，２１で閉じられた間隙Ｘ１、Ｘ２に、油を溜めることができる油溜部が形成され、スプライン嵌合部２２に潤滑油を供給することができる。

図４を参照すると、この油溜部Ｘに溜まる油を所定の液面高さで油溜部Ｘから排出するための越流部２３が、ケーシング１５Ａのボス１５ｃに形成されている。図示例において、越流部２３は、図３及び図４に示すように、ケーシング１５Ａの内壁面から環状に突出するボス１５ｃの突端面の一部を凹ませるようにして形成されているが、図示例に限らず、例えば、ボス１５ｃの側壁に孔を設けることによって形成することもできる。越流部２３は、ポンプスプライン潤滑油路１３から排出されるリリーフ油によって、ポンプ軸１７ａのスプライン嵌合部２２の少なくとも一部が浸漬する高さ位置に形成される。越流部２３から越流した油は、トランスミッションケース１５の底のドレンタンクに流下する。

上記のように、本発明では、トルクコンバータ保護用リリーフバルブ１０のリリーフ油を、荷役用油圧ポンプ１７のポンプ軸１７ａとポンプ駆動ギア１６とのスプライン嵌合部２２に供給するようにしているため、潤滑油を別途圧送するための油圧ポンプを設けずに、且つ、クラッチ潤滑油量を減少させずに、荷役用油圧ポンプ１７のポンプスプライン嵌合部２２に潤滑油を供給することができる。

また、エンジン回転数が低い時はトルクコンバータ保護用リリーフバルブ１０からのリリーフ油の排出量が減少又は無くなるが、油溜部Ｘにリリーフ油を溜めておくことにより、潤滑油を確保することができる。

また、油溜部Ｘをシール付き軸受２０，２１でシールすることにより、簡易なシール構造で潤滑油を溜めることができ、越流部２３を設けることにより所定量の潤滑油を油溜部Ｘに溜めることができる。

上記実施形態では荷役用油圧ポンプのポンプスプライン潤滑構造について説明したが、油圧ポンプ１８がオイルタンク内のオイルレベルＨより高い位置に設けられる場合には、上記荷役用油圧ポンプと同様のポンプスプライン潤滑構造を採用することができる。

１トルクコンバータ
１０トルクコンバータ保護用リリーフバルブ
１０ａリリーフポート
１３ポンプスプライン潤滑油路
１５ｄ、１５ｄボス
１６ポンプ駆動ギア
１６ｂ、１６ｃボス
１７荷役用油圧ポンプ
１７ａポンプ軸
２０、２１シール付き軸受
２２スプライン嵌合部
２３越流部
Ｘ油溜部

Claims

トルクコンバータ保護用リリーフバルブのリリーフ油を、油圧ポンプのポンプ軸とポンプ駆動ギアとのスプライン嵌合部に供給するポンプスプライン潤滑油路を備え、
前記ポンプ駆動ギアの軸方向両側に、前記ポンプスプライン潤滑油路の出口から排出されるリリーフ油を前記ポンプ軸のスプライン嵌合部の少なくとも一部が浸漬するように溜める油溜部を形成し、
前記油溜部は、前記ポンプ駆動ギアの軸方向両側のボスと該ポンプ駆動ギアを収容するケーシングの内壁面に突設されたボスとの間に介在され、前記ポンプ駆動ギアのギアに近い側に油の漏れを防ぐシールが取り付けられた一対のシール付き軸受によりシールされ、
前記ケーシングの内壁面に突設されたボスに、前記油溜部の油を所定レベルで越流させるための越流部が形成されていることを特徴とするポンプスプライン潤滑構造。
前記ポンプスプライン潤滑油路は、トルクコンバータ保護用リリーフバルブのリリーフポートから、該ポンプスプライン潤滑油路の出口までを、ケーシングの穿孔により形成されていることを特徴とする請求項１に記載のポンプスプライン潤滑構造。