JPH03503924A - 車両用駆動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ２段式変速装置をもつ駆動装置 〔技術分野〕 本発明は、駆動エンジンによって駆動され負荷切換できる２段式変速装置をもつ 、特にパワーショベルおよび類口した建設機械用の駆動装置であって、液圧式に 切換自在な摩擦クラッチを介して選択的に投入および遮断できる２つの変速段と 、変速装置に圧油および潤滑油を供給するための油ポンプとを有し、その一方の 摩擦クラッチが油圧によって制御されるばね付勢形クラッチとして形成されてい る２段式変速装置をもつ駆動装置に関する。

〔背景技術〕

２５に層／ｈ以上の速度で走行できる、例えばパワーショベルおよびホイール形 ローダ（Ｒａｄｌａｄｅｒ）のような建設機械に対して、制動について種々の規 則および基準が加えられでいる。単−回路形ブレーキ系統の場合、常用ブレーキ のほかに補助ブレーキが存在していなければならない。同様に固定ブレーキある いは保持ブレーキが必要である。

ヨーロッパ特許第８１−００７０４２０号公報において、上述した特徴を有する パワーショベル用の駆動装置が知られている。この公知例では出力軸に、キャリ パブレーキとして形成された保持ブレーキが配置されている。

かかるブレーキは油圧によって作動される。そのためにブレーキ制御配管が必要 であり、これは、例えばホイール形ショベルの場合に上部車台から回転ブツシュ を通して下部車台まで導かねばならない。かかる保持ブレーキはどんな場合でも 所定の構造空間を必要とするが、これは特にホイール形ローダの場合およびパワ ーショベルの場合も限られた大きさしか利用できない。

〔発明の開示〕

本発明の目的は、冒頭に述べた形式の駆動装置を、パワーショベルおよび類似し た建設機械における限られた組み込み空間に適合させ、ブレーキおよび液圧配管 の案内を簡単にすることにある。

この目的は、本願の請求の範囲第１項記載の駆動装置において、両方の摩擦クラ ッチが油圧によって制御されるばね付勢形クラッチとして形成され、かつ、半径 方向に互いに入り組んで配置され、変速段を切り換えるために保持ブレーキ並び に補助ブレーキとして使用されることによって達成される。半径方向外側の摩擦 クラッチはブレーキとして形成されている。また、摩擦クラッチが入り組んで配 置されていることによって、駆動装置は短縮されている。保持ブレーキおよびか かるブレーキを作動するための特別な配管は存在しない。

本発明の有利な目的に適った実施態様は本願の請求の範囲の実施態様項に記載さ れている。ゲレンデ走行とも呼ばれる第１変速段に対して半径方向外側の大きな 摩擦クラッチが閉じられたとき、このクラッチは入力トルクの数倍のトルクを受 けねばならない。しかし、閉じられた内側摩擦クラッチによって投入される第２ 変速段においては、半径方向外側の大島な摩擦クラッチは開かれているので、第 ２変速段において生ずる大きな速度の場合、外側クラッチは制動の際に大きな制 動エネルギーを受ける。制動の際に生ずる熱はハウジングを介して排出される。

内側の小さな摩擦クラッチは第２変速段において入力トルクの一部だけ伝達すれ ばよいので、このクラッチは小さく設計できる。小さな走行速度の第１変速段に おける制動の際に、半径方向内側のクラッチは小さな制動エネルギーを受けるだ けで済む。その際に生ずる僅かな熱は意図的な潤滑によって排出される。内側の 小さな摩擦クラッチおよび外側の大きな摩擦クラッチは、最小の寸法においてそ の都度伝達すべきトルクに合わせられる。

２段式変速装置と平歯車段との間に分離クラッチを配置することによって、走行 車が非常時においであるいは移動するために牽引されるとき、駆動系を中断でき る。

分離クラッチによって、駆動系の負荷側からの駆動は平歯車段までに限定される 。２段式変速装置の遊星歯車セット、摩擦クラッチおよび駆動エンジンは連行回 転されない。

本発明は請求の範囲の特徴事項に限定されるものではない。当業者において各請 求の範囲の特徴事項を目的に則し、て組み合わせることができる。

以下図面に示した実施例を参照しτ本発明の詳細な説〔図面の簡単な説明〕 第１図は本発明に基づく駆動装置の概略断面図、第２図は第１図の一部拡大詳細 図、 第３図は本発明をショベルカーに採用した場合の第１図の一部拡大詳細図である 。

〔発明を実施するための最良の形態〕

ハウジング１の中に人力軸２が回転自在に支持されている。この人力軸２は概略 的に図示した駆動エンジン３によって駆動される。駆動エンジン３は出発回転数 零から無段階に回転数およびトルクを変更できる。そのために特に流体モータが 適用される。しかシ、電動機を使用する二ともできる。ハウジング１内に配置さ れた２段式変速装置４は遊星歯車装置として形成されている。遊星歯車装置の内 側中央歯車５は入力軸２に固着されている。

さらに２段式変速装置４には、外側中央歯車６および遊星歯車ホルダー８に保持 された多数の遊星歯車７が属している。

２段式変速装置４の両度速段は２つの摩擦クラ・ンチ９゜１０を介して切り換え られる。両摩擦クラッチ９．１０は半径方向に入り組んで配置され、はぼ同じ軸 方向の広がりを有している。半径方向外側の摩擦クラッチ１０はブレーキとして 形成されているが、以下、摩擦クラッチと呼ぶ。両摩擦クラッチ９，１０はディ スククラッチとして形成されている。半径方向内側の小さい摩擦クラッチ９は内 側ディスク１１を有し、この内側ディスク１１はディスクホルダー１２を介して 入力軸２に相対回転不能に結合されている。内側摩擦クラッチ９の外側ディスク １３および半径方向外側の大きな摩擦クラッチ１０の内側ディスク１４は、共通 のディスクホルダー１５によ−２て外側中央歯車６に相対回転不能に結合されて いる。

外側摩擦クラッチ１０の外側ディスク１６は、ノ１ウジング１に固着されたディ スクホルダー１７に相対回転不能に保持されている。

内側摩擦クラッチ９は皿ばね１８によってピストン２０を介して閉じられている 。外側摩擦クラ・ツチ１０は皿ばね２１によってピストン２２を介して閉じられ ている。内側摩擦クラッチ９は、シリンダ室２３に導入される油圧によって制御 される。外側摩擦クラッチ１０はシリンダ室２４に導入される油圧によって制御 される。

遊星歯車ホルダー８は、ハウジング１内に支持されている歯車軸２５上に支持さ れている。歯車軸２５は平歯車２７にかみ合う平歯車２６を支持している。両手 歯車２６．２７はともに平歯車段２８を形成している。平歯車２７は出力軸３０ 上に固定され、この出力軸３０を介して建設機械の車輪が駆動される。

２段式変速装置４と平歯車段２８との間に分離クラッタ３１が組み込まれており 、この分離クラッチ３１によって２段式変速装置４と平歯車段２８との間の接続 および切り離しが行われる。

次に、この駆動装置の作用について説明する。走行車の停止状態において、ばね 付勢形クラッチと【、で形成されている両摩擦クラッチ９．１０は、皿ばね１８ ，２１の力によって閉じられている。これによって２段式変速装置４の歯車はロ ックされている。この装置は保持ブレーキとして作用する。

第１変速段に投入するために、半径方向内側の摩擦クラッチ９が、シリンダ室２ ３に圧油が供給されることによって開かれる。これによってピストン２０は皿ば ね１８の力に抗して左側に移動される。２段式変速装置４が例えば１：４の伝達 比で設計されているとき、半径方向外側の摩擦クラッチ１０は入力トルクの３倍 の値に相当する保持トルクを支える。閉鎖した分離クラ・ソチ３１を介して平歯 車段２８および従って出力軸３０に接続されている遊星歯車ホルダー８において 、入力トルクの４倍の大きさの出力トルクが引き受けられる。

第２変速段に投入するために、内側摩擦クラッチ９が閉じられ、同時に外側摩擦 クラッチ１０が開かれる。この切換の実施後において入力トルクは２つに分岐さ れ、入力トルクの７５％が閉鎖した内側摩擦クラッチ９、ディスクホルダー１５ 、外側中央歯車６、遊星歯車７を介して遊星歯車ホルダー８に導かれる。入力軸 ２の入力トルクの２５％は内側中央歯車５および遊星歯車７を介して遊星歯車ホ ルダー８に導かれる。遊星歯車ホルダー８は合計出力を平歯車段２８および出力 軸３０に導く。

路面走行に相応した第２変速段において、外側中央歯車６は内側中央歯車５に内 側摩擦クラッチ９を介して支えられる。常用ブレーキが休止している場合に、走 行車を制動しようとするとき、シリンダ室２４がブレーキ弁（図示せず）を介し て空にされ、外側摩擦クラッチ１０は連続的ｌ、て永続的に閉じられる。摩擦ク ラッチ１０を外側に配置することおよびこれによって内側ディスク１４および外 側ディスク１６の直径を大きくすることによって、高い走行速度の場合に生ずる 大きな制動エネルギーは良好に受けられる。第１変速段即ちゲレンデ走行におい て制動する場合、その制動は内側摩擦クラッチ９を介して行われる。走行車の速 度は、この場合第２変速段の速度の一部に過ぎないので、内側の小さな摩擦クラ ッチ９は僅かな制動エネルギーしか受けない。

このようにして駆動装置は補助ブレーキとして作用する。決められた最大速度か らの全制動、即ち第２変速段が投入されている場合の全制動は、本発明に基づい て摩擦クラッチ９，１０が配置されている場合に有利に実施される。何故ならば 大きなディスクが大きな摩擦作用および制動作用を行い、その際に生ずる多量の 熱が／％ウジング１に良好に導かれるからである。

走行車を非常時においであるいは移動させるために牽引しようとするとき、分離 クラッチ３１が開かれる。これによって駆動エンジン３および２段式変速装置４ が平歯車段２８から分離される。走行車の車輪側からの駆動は平歯車段２８まで しか行われない。２段式変速装置４の遊星歯車セットおよび摩擦クラッチ９．１ ０はその場合停止している。

本発明に基づく駆動装置は、上述した利点の他に次の利点を有している。即ち、 両摩擦クラッチ９．１０はディスクホルダー１．２．１５に設けられた孔３２． ３３を通して、両摩擦クラッチ９，１０によって形成された補助ブレーキがほと んど摩耗なしに作用するように、良好に潤滑される。パワーショベルに、この駆 動装置を利用する場合、固定ブレーキ用の別個のブレーキ配管を自在継手を通し て導く必要がない。両摩擦クラッチ９，１０の一方を開放するためにほんの僅か な油量しか必要とされないので、停止状態からの始動は、非常に小さな油ポンプ を使用して小さな回転数でも行える。即ち摩擦クラッチ９．１０のディスクを緩 めるために、約０．２＋ｕの非常に小さなストロークで済む。

安全性を考慮して、本発明に基づいて形成された駆動装置は、走行車は分離クラ ッチが閉じられることなしに始動できないという利点がある。これによって補助 ブレーキおよび保持ブレーキが完全に機能することが保証される。

パワーショベルにこの駆動装置を組み込む場合、第３図に示すように、入力軸２ とハウジング１との間に軸封シールリング３４を配置することが目的に適し有利 である。これによって圧油接続口３５においてハウジング１と人力軸２との間の シリンダ室２３に流出する漏油は、第３図において軸封シールリング３４の左側 に設けられているハウジング室３６に限定される。ハウシング室３６の中では入 力軸２および駆動エンジン３の結合部分２のような円筒状部品しか回転しない。

例えば歯付き部品による油の旋回は生じない。ハウジング室３６からの漏油は登 り管３７を介して、パワーショベルの上部台車に配置された油槽に自動的に排出 される。漏油集合室として使用され２段式変速装置４に対してシールされている ハウジング室３６を設けることによって、別個の吸出しポンプは不要となる。

符号の説明 １　ハウジング　　　　　１８　皿ばねン２　人力軸　　　　　　　２０　ピス トン３　駆動エンジン　　　　２１　皿ばね４２段式変速装置　　　２２　ピス トン５　内側中央歯車　　　　２３．　２４　　シリンダ室６　外側中央歯車　 　　　２５　歯車軸７　遊星歯車　　　　　　２６．２７　　平歯車８　遊星歯 車ホルダー　　２８　平歯車段９．１０　摩擦クラッチ　２９　− １１　内側ディスク　　　　３０　出力軸１２　ディスクホルダー　　３１　分 離クラッチ１３　外側ディスク　　　　３２．　３３　　孔１４　内側ディスク 　　　　３４　軸封シールリング１５　ディスクホルダー　　３５　圧油接続口 １６　外側ディスク　　　　３６　ｌ＼ウジング室１７　ディスクホルダー　　 ３７　登り管補正書の翻訳文提出書（特許法第１８４条の３）平成２年９月１１ 日

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．出発回転数零から無段階で回転数およびトルクを変更できる駆動エンジン（ ３）、特に流体モータによって駆動され負荷切換できかつ遊星歯車装置として形 成された２段式変速装置（４）をもつ特にパワーショベルおよび類似した建設機 械用の駆動装置であって、流体的に切換自在な摩擦クラッチ（９，１０）を介し て選択的に投入および遮断できる２つの変速段と、圧油および潤滑油を供給する ための少なくとも１つの油ポンプを有し、その一方の摩擦クラッチ（９，１０） が油圧によって制御されるばね付勢形クラッチとして形成されている２段式変速 装置をもつ駆動装置において、 第２の摩擦クラッチ（９，１０）が油圧によって制御されるばね付勢形クラッチ として形成され、両摩擦クラッチ（９，１０）が半径方向に互いに入り組んで配 置され、両摩擦クラッチ（９，１０）が変速段を切り換えるために保持ブレーキ および補助ブレーキとして使用されることを特徴とする２段式変速装置をもつ駆 動装置。 ２．第１変速段において、半径方向外側の大きな摩擦クラッチ（１０）が閉じら れ、半径方向内側の小さな摩擦クラッチ（９）が開かれ、第２変速段において、 半径方向内側の摩擦クラッチ（９）が閉じられ、半径方向外側の摩擦クラッチ（ １０）が開かれることを特徴とする請求の範囲第１項記載の駆動装置。 ３．両摩擦クラッチ（９，１０）によって形成された保持ブレーキないし補助ブ レーキを作動する際に、その都度開いている摩擦クラッチ（９ないし１０）がブ レーキ弁を介して空にされることを特徴とする請求の範囲第２項記載の駆動装置 。 ４．両摩擦クラッチ（９，１０）がディスククラッチとして形成され、共通のデ ィスクホルダー（１５）を有し、一方の摩擦クラッチ（９）がディスクホルダー （１５）の内側に、他方の摩擦クラッチ（１０）がその外側に配置されているこ とを特徴とする請求の範囲第１項記載の駆動装置。 ５．ディスクホルダー（１５）が２段式変速装置（４）の外側中央歯車（６）に 相対回転不能に結合されていることを特徴とする請求の範囲第４項記載の駆動装 置。 ６．２段式変速装置（４）に続いて平歯車段（２８）が配置され、２段式変速装 置（４）の遊星歯車セットをもつ負荷切換部分と平歯車段（２８）との間に、駆 動系を中断するための分離クラッチ（３１）が組み込まれていることを特徴とす る請求の範囲第１項記載の駆動装置。 ７．入力軸（２）とハウジング（１）との間に軸封シールリング（３４）が配置 され、この軸封シールリング（３４）が漏油集合室として使用するハウジング室 （３６）を２段式変速装置（４）を含むハウジング（１）の空間から分離してい ることを特徴とする請求の範囲第１項記載の駆動装置。 ８．ハウジング室（３６）が登り管（３７）を介して中央の油槽に接続されてい ることを特徴とする請求の範囲第７項記載の駆動装置。