KR20130095627A

KR20130095627A - 동력 전달 장치

Info

Publication number: KR20130095627A
Application number: KR1020127023950A
Authority: KR
Inventors: 다케시 구리하라
Original assignee: 히다치 겡키 가부시키 가이샤
Priority date: 2010-07-14
Filing date: 2011-07-12
Publication date: 2013-08-28
Also published as: JPWO2012008438A1; CN102822569A; US20130098200A1; EP2594825A1; WO2012008438A1

Abstract

제1 회전축(6)과, 제2 회전축(10)과, 출력축(16)을 병렬로 나열하여 케이싱(2) 내에 설치하고, 제2 회전축(10)에 설치된 구동 기어(14)와 출력축(16)의 종동 기어(19)를 맞물리게 한다. 또, 제1, 제2 회전축(6), (10)의 회전을 합성한 회전, 또는 제2 회전축(10)의 회전을 출력축(16)에 전달하는 클러치 장치(21)를 설치한다. 한편, 제2 회전축(10)에는 중간 기어(15)를 설치하고, 제1 회전축(6)의 외주 측에는 중간 기어(15)에 맞물리는 카운터 기어(20)를 설치한다. 제1 회전축(6)과 카운터 기어(20)의 사이에는 베어링 장치(23)를 설치한다. 이 베어링 장치(23)를, 4개의 앵귤러 볼 베어링(24)을 조합시켜서 구성하고, 카운터 기어(20)와 중간 기어(15)의 맞물림부에 대응하는 위치에서, 제1 회전축(6)의 축 방향을 따라 배치한다.

Description

동력 전달 장치{POWER TRANSMISSION DEVICE}

본 발명은, 예를 들면 휠 로더 등의 휠식 건설 기계에 탑재되며, 유압 모터의 회전을 주행용의 출력축에 전달하는 동력 전달 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 휠식 셔블, 휠 로더 등을 대표예로 하는 휠식의 건설 기계는, 차륜을 회전 구동함으로써 작업 현장을 향하여 일반 도로를 주행하는 것이다. 이 휠식의 건설 기계는, 유압 모터에 의해 차륜을 구동하는 것과, 엔진의 동력을 토크 컨버터와 트랜스미션으로 변환하여 차륜을 구동하는 것이 있다. 이하, 유압 모터에 의해 차륜을 구동하는 타입에 대하여 설명한다.

휠식의 건설 기계는, 통상, 저속 주행용의 유압 모터와, 고속 주행용의 유압 모터와, 이들 2기(基)의 유압 모터의 회전을 주행용의 출력축에 전달하는 동력 전달 장치를 구비하고 있다. 이 경우, 휠식의 건설 기계는, 예를 들면 일반 도로를 주행할 때에는, 고속 주행용의 유압 모터의 회전을 주행용의 출력축에 전달하고, 토사의 굴삭 작업 등을 행할 때에는, 고속 주행용의 유압 모터의 회전과 저속 주행용의 유압 모터의 회전을 합성하여 주행용의 출력축에 전달하는 구성으로 되어 있다.

동력 전달 장치는, 케이싱과, 케이싱 내에 회전 가능하게 지지되며 저속 주행용의 유압 모터에 의해 회전하는 제1 회전축과, 케이싱 내에 회전 가능하게 지지되며 고속 주행용의 제2 유압 모터에 의해 회전하는 제2 회전축과, 케이싱 내에 회전 가능하게 지지되며 제2 회전축의 회전이 전달되는 출력축과, 클러치 장치에 의하여 대략 구성되어 있다. 그리고, 클러치 장치는, 제1 회전축의 회전과 제2 회전축의 회전을 합성하여 출력축에 전달하는 접속 상태와, 제2 회전축의 회전만을 출력축에 전달하는 비접속 상태로 전환할 수 있는 것이다.

이와 같이 구성되는 동력 전달 장치에 있어서, 클러치 장치를 비접속 상태로 하였을 때에는, 제2 회전축의 회전만이 출력축에 전달되어, 고속 주행용의 유압 모터에 의해 각 차륜을 고속이면서 또한 저토크로 회전시킬 수 있다. 한편, 클러치 장치를 접속 상태로 하였을 때에는, 제1 회전축의 회전과 제2 회전축의 회전이 합성된 상태에서 출력축에 전달되고, 고속 주행용의 유압 모터와 저속 주행용의 유압 모터에 의하여 각 차륜을 저속이면서 또한 고토크로 회전시킬 수 있는 구성으로 되어 있다(특허 문헌 1, 2).

국제 공개 제2006/095813호 팸플릿 국제 공개 제2006/126646호 팸플릿

그런데, 상기 서술한 특허 문헌 2의 종래 기술에 의한 동력 전달 장치에 있어서는, 제1 회전축에 대하여 중간 기어를 고정하여 설치함과 함께, 제2 회전축에 대하여 베어링을 개재하여 카운터 기어를 상대 회전 가능하도록 배치하고 있다. 이 카운터 기어는 제1 회전축에 장착한 중간 기어에 상시 맞물리고, 제2 회전축과 카운터 기어의 사이에는 클러치 장치를 설치하는 구성으로 하고 있다.

이것에 의해, 클러치 장치를 접속 상태로 하여 제2 회전축과 카운터 기어를 접속했을 때에는, 제1 회전축의 회전과 제2 회전축의 회전을 합성한 상태에서 출력축에 전달할 수 있다. 한편, 클러치 장치를 비접속 상태로 하여 제2 회전축과 카운터 기어의 접속을 해제했을 때에는, 제2 회전축의 회전만을 출력축에 전달할 수 있다.

그런데, 특허 문헌 2에 의하면, 제2 회전축에 설치된 카운터 기어와 제1 회전축에 설치된 중간 기어는 상시 맞물려 있다. 이 때문에, 카운터 기어와 중간 기어는, 통상, 맞물림 시의 소음을 저감시키기 위하여 헬리컬 기어(나선형 기어)를 사용하여 형성되어 있다.

한편, 휠 로더를 주행시켜서 쌓아올린 토사에 버킷을 찔러넣는 것과 같은 굴삭 작업을 행할 때에는, 토사의 저항에 의해 휠 로더의 주행 속도가 저하된다. 이 때문에, 제1, 제2 회전축의 회전수가 최소(대략 0)가 되고, 토크가 최대가 되는 운전 상태(스톨 운전 상태)가 반복된다. 이 스톨 운전 상태에 있어서는, 헬리컬 기어로 구성된 카운터 기어와 중간 기어의 맞물림부에 대하여 큰 스러스트 하중이 작용하고, 이 스러스트 하중은, 제2 회전축과 카운터 기어의 사이에 설치된 베어링에 전달되게 된다.

이 결과, 제2 회전축과 카운터 기어의 사이에 설치되는 베어링으로서, 예를 들면 볼 베어링을 사용한 경우에는, 카운터 기어로부터 반복하여 스러스트 하중을 받음으로써, 조기에 손상된다는 문제가 있다.

한편, 예를 들면 레이디얼 니들 베어링과 스러스트 니들 베어링을 조합시켜서 사용한 경우에는, 카운터 기어로부터의 스러스트 하중을 적정하게 받을 수 있다. 그러나, 카운터 기어의 회전에 각 니들 베어링의 니들이 완전히 추종되지 않고 미끄러짐을 발생시켜서, 카운터 기어의 원활한 회전이 저해된다는 문제가 있다.

본 발명은 상기 서술한 종래 기술의 문제를 감안하여 이루어진 것으로, 카운터 기어를, 제1 회전축에 대하여 원활하게 회전시킬 수 있도록 한 동력 전달 장치를 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.

(1) 상기 서술한 과제를 해결하기 위하여 본 발명은, 통 형상의 케이싱과, 당해 케이싱 내에 회전 가능하게 지지되며 저속 회전하는 제1 유압 모터에 의해 구동되는 제1 회전축과, 상기 케이싱 내에 상기 제1 회전축과 병렬로 나열되어 회전 가능하게 지지됨과 함께 구동 기어가 설치되고, 고속 회전하는 제2 유압 모터에 의해 구동되는 제2 회전축과, 상기 케이싱 내에 상기 제2 회전축과 병렬로 나열되어 회전 가능하게 지지됨과 함께 종동(從動) 기어가 설치되고, 당해 종동 기어가 상기 구동 기어와 맞물림으로써 상기 제2 회전축의 회전이 전달되는 출력축과, 상기 제1 회전축의 회전과 상기 제2 회전축의 회전을 합성하여 상기 출력축에 전달하는 접속 상태와, 상기 제2 회전축의 회전을 상기 출력축에 전달하는 비접속 상태로 전환되는 클러치 장치를 구비하여 이루어지는 동력 전달 장치에 적용된다.

그리고, 청구항 1의 발명이 채용하는 구성의 특징은, 상기 제2 회전축에는, 중간 기어를 고정하여 설치하고, 상기 제1 회전축의 외주(外周) 측에는, 상기 중간 기어에 맞물리는 카운터 기어를 배치하고, 당해 카운터 기어와 상기 제1 회전축의 사이에는, 상기 카운터 기어를 상기 제1 회전축에 대하여 상대 회전 가능하게 지지하는 베어링 장치를 설치하고, 상기 클러치 장치는 상기 제1 회전축과 상기 카운터 기어의 사이에 배치하고, 상기 베어링 장치는, 상기 카운터 기어와 상기 중간 기어의 맞물림부에 대응하는 위치에 배치하며, 또한 상기 베어링 장치는, 복수 개의 앵귤러 볼 베어링을 조합시켜서 상기 제1 회전축의 축 방향을 따라 배치한 것에 있다.

중간 기어를 고속 회전하는 제2 회전축에 설치하고, 카운터 기어를 베어링 장치를 개재하여 저속 회전하는 제1 회전축에 설치하는 구성으로 하고 있다. 따라서, 클러치 장치에 의해 제1 회전축과 카운터 기어를 비접속 상태로 한 경우에는, 복수 개의 앵귤러 볼 베어링을 조합시킨 베어링 장치에 의해, 카운터 기어를 제1 회전축에 대하여 상대 회전 가능하게 지지할 수 있다. 따라서, 카운터 기어가, 예를 들면, 10000rpm을 넘는 고속으로 회전하는 경우이어도, 전동체(볼)가 미끄러짐을 발생시키지 않고 카운터 기어의 회전에 적정하게 추종할 수 있기 때문에, 카운터 기어를 원활하게 고속 회전시킬 수 있다.

한편, 카운터 기어와 중간 기어의 맞물림부에 대응하는 위치에 베어링 장치를 배치하고 있다. 이 때문에, 예를 들면, 스톨 운전 상태에 있어서 카운터 기어와 중간 기어의 맞물림부에 큰 스러스트 하중이 발생하고, 이 스러스트 하중이 카운터 기어를 거쳐서 베어링 장치에 작용하는 경우이어도, 이 스러스트 하중을 각 앵귤러 볼 베어링에 의해 확실하게 받을 수 있다.

이것에 의해, 프레팅 마모 등의 이상 마모 및 레이스면으로의 올라앉음에 의한 압흔(壓痕)을 확실하게 억제할 수 있어, 베어링 장치의 수명을 연장시킬 수 있다. 이 결과, 베어링 장치에 의해, 카운터 기어의 고속 회전과, 스러스트 하중에 대한 내구성을 양립시킬 수 있기 때문에, 동력 전달 장치의 수명을 연장시킬 수 있어, 그 신뢰성을 높일 수 있다.

(2) 본 발명에 의하면, 상기 베어링 장치는, 2세트의 병렬 조합 베어링을 서로 배면 조합하여 이루어지는 4개 병렬/배면 조합 베어링으로서 구성한 것에 있다.

이와 같이 구성함으로써, 2세트의 병렬 조합 베어링을 서로 배면 조합하여 이루어지는 4개 병렬/배면 조합 베어링에 의해 구성한 베어링 장치를, 제1 회전축의 축 방향을 따라 배치할 수 있다. 이것에 의해, 제1 회전축과 카운터 기어의 사이에 형성되는 스페이스가 작게 제한되는 경우이어도, 각 앵귤러 볼 베어링에 의해 카운터 기어를 확실하게 지지할 수 있다. 따라서, 동력 전달 장치 전체의 소형화를 도모할 수 있어, 제조 비용의 저감에도 기여할 수 있다.

(3) 본 발명은, 상기 베어링 장치는, 상기 제1 회전축에 나사 장착된 너트를 사용하여 상기 각 앵귤러 볼 베어링에 대하여 정위치(定位置) 예압(豫壓)을 부여한 상태에서, 상기 제1 회전축과 상기 카운터 기어의 사이에 배치하는 구성으로 한 것에 있다.

이러한 구성에 의하면, 너트를 조임으로써, 각 앵귤러 볼 베어링에 대하여 정위치 예압을 부여하고, 베어링 장치의 강성을 높일 수 있다. 이것에 의해, 예를 들면 스톨 운전 상태가 반복되는 경우이어도, 카운터 기어에 작용하는 큰 스러스트 하중을, 베어링 장치에 의해 확실하게 받을 수 있다. 이 결과, 큰 스러스트 하중을 받는 카운터 기어를 장기에 걸쳐서 원활하게 회전시킬 수 있어, 동력 전달 장치의 신뢰성을 높일 수 있다.

(4) 본 발명은, 상기 베어링 장치는, 스프링을 사용하여 상기 각 앵귤러 볼 베어링에 대하여 정압 예압을 부여한 상태에서, 상기 제1 회전축과 상기 카운터 기어의 사이에 배치하는 구성으로 한 것에 있다.

이와 같이 구성함으로써, 각 앵귤러 볼 베어링에 대하여 스프링을 사용하여 정압 예압을 부여함으로써, 카운터 기어가 고속으로 회전하는 경우이어도, 이 카운터 기어의 회전에 각 앵귤러 볼 베어링을 적정하게 추종시켜서, 원활하게 회전시킬 수 있다. 이 결과, 고속 회전하는 카운터 기어와 제1 회전축을 베어링 장치에 의해 원활하게 상대 회전시킬 수 있어, 동력 전달 장치의 신뢰성을 높일 수 있다.

(5) 본 발명은, 상기 카운터 기어와 상기 케이싱의 사이에는, 상기 각 유압 모터의 정지 시에는 상기 카운터 기어에 대하여 제동력을 부여하고, 상기 각 유압 모터의 작동 시에는 상기 카운터 기어에 대한 제동력을 해제하는 브레이크 장치를 설치하는 구성으로 한 것에 있다.

이와 같이 구성함으로써, 제1, 제2 유압 모터가 정지하고 있을 때에는, 브레이크 장치가 카운터 기어에 대하여 제동력을 부여할 수 있다. 이 결과, 카운터 기어에 맞물리는 중간 기어를 거쳐서 제2 회전축에 제동력이 작용하고, 이 제동력이 구동 기어에 맞물리는 종동 기어에 작용함으로써, 출력축의 회전을 금지할 수 있다. 이 경우, 브레이크 장치는, 제1 회전축에 대하여 상대 회전 가능하게 된 카운터 기어에 대하여 제동력을 부여하기 때문에, 예를 들면 제1 회전축이나 제2 회전축에 대하여 직접적으로 제동력을 부여하는 경우와 비교하여, 제동 토크를 작게 억제할 수 있어, 브레이크 장치를 소형화할 수 있다.

(6) 본 발명은, 상기 클러치 장치는, 상기 제1 회전축과 일체로 회전하는 복수의 회전축 측 플레이트와 상기 카운터 기어와 일체로 회전하는 복수의 기어 측 플레이트를 가지고, 상기 브레이크 장치는, 상기 케이싱에 설치된 복수의 케이싱 측 플레이트와, 상기 카운터 기어와 일체로 회전하는 복수의 기어 측 플레이트를 가지며, 상기 카운터 기어는, 상기 베어링 장치를 개재하여 상기 제1 회전축의 외주 측에 배치되고 축 방향으로 연장되는 원통부와, 당해 원통부의 외주 측에 설치되고 상기 중간 기어에 맞물리는 기어부와, 상기 원통부의 축 방향의 양측에 각각 설치된 플레이트 장착부로 구성되고, 상기 원통부의 축 방향의 일측에 설치된 상기 플레이트 장착부에는 상기 클러치 장치의 상기 각 기어 측 플레이트를 설치하고, 상기 원통부의 축 방향의 타측에 설치된 상기 플레이트 장착부에는 상기 브레이크 장치의 상기 각 기어 측 플레이트를 설치하는 구성으로 한 것에 있다.

이 구성에 의하면, 카운터 기어를 구성하는 원통부의 축 방향의 일측에, 클러치 장치의 각 기어 측 플레이트를 설치하고, 원통부의 축 방향의 타측에 브레이크 장치의 각 기어 측 플레이트를 설치함으로써, 클러치 장치와 브레이크 장치를 제1 회전축의 축선 상에 동축으로 배치할 수 있다. 이 결과, 클러치 장치와 브레이크 장치를 수용하는 스페이스를 작게 억제할 수 있어, 동력 전달 장치 전체의 소형화를 도모할 수 있다.

(7) 본 발명은, 상기 케이싱 내에는 제1 회전축, 제2 회전축 및 출력축을 병렬로 나열하여 배치하고, 상기 중간 기어와 상기 카운터 기어와 상기 베어링 장치는, 상기 제1, 제2 회전축과 상기 출력축의 축선과 직교하는 동일 평면 내에서, 상기 케이싱 내에 배치하며, 상기 구동 기어와 상기 종동 기어와 상기 클러치 장치는, 상기 중간 기어 및 상기 카운터 기어와 인접하여 상기 제1, 제2 회전축과 상기 출력축의 축선과 직교하는 동일 평면 내에서, 상기 케이싱 내에 배치하고, 상기 브레이크 장치는, 상기 카운터 기어를 사이에 두고 상기 클러치 장치와는 반대 측에 위치하며, 상기 케이싱 내에 배치하는 구성으로 한 것에 있다.

이와 같이 구성함으로써, 중간 기어와 카운터 기어가 맞물리는 스페이스를 이용하여 베어링 장치를 배치하고, 구동 기어와 종동 기어가 맞물리는 스페이스를 이용하여 클러치 장치를 배치할 수 있다. 이 결과, 각 회전축 및 출력축의 축선을 따른 케이싱의 축 방향 치수를 작게 억제할 수 있어, 동력 전달 장치 전체를 더욱 소형화할 수 있다.

도 1은 본 발명의 제1 실시 형태에 의한 동력 전달 장치를 나타내는 단면도이다.
도 2는 도 1 중의 베어링 장치, 제1 회전축, 카운터 기어, 클러치 장치, 브레이크 장치 등을 나타내는 확대 단면도이다.
도 3은 도 2 중의 베어링 장치 등의 주요부를 확대하여 나타내는 주요부 확대의 단면도이다.
도 4는 제1, 제2 유압 모터, 동력 전달 장치의 클러치 장치, 브레이크 장치 등을 포함하는 유압 회로도이다.
도 5는 제2 실시 형태에 의한 베어링 장치, 제1 회전축, 카운터 기어, 클러치 장치, 브레이크 장치 등을 나타내는 도 2와 동일한 확대 단면도이다.
도 6은 도 5 중의 베어링 장치 등의 주요부를 확대하여 나타내는 주요부 확대의 단면도이다.

이하, 본 발명에 관련된 동력 전달 장치의 실시 형태에 대하여, 첨부된 도면을 참조하면서 상세히 설명한다.

먼저, 도 1 내지 도 4는 본 발명에 관련된 동력 전달 장치의 제1 실시 형태를 나타내고 있다.

도면 중, 1은 동력 전달 장치를 나타내고, 당해 동력 전달 장치(1)는, 예를 들면 휠 로더, 휠식 셔블 등의 휠식 건설 기계의 주행 장치에 사용되는 것이다. 이 동력 전달 장치(1)는, 후술하는 유압 폐회로(HST 회로)를 구성하는 제1 유압 모터(30)와 제2 유압 모터(31)의 회전을, 주행용의 차륜(휠)을 구동하기 위한 출력축(16)에 전달하는 것이다. 여기서, 동력 전달 장치(1)는, 후술하는 케이싱(2), 제1 회전축(6), 제2 회전축(10), 구동 기어(14), 중간 기어(15), 출력축(16), 종동기어(19), 카운터 기어(20), 클러치 장치(21), 브레이크 장치(22), 베어링 장치(23) 등에 의해 구성되어 있다.

2는 동력 전달 장치(1)의 외각(外殼)을 이루는 케이싱이며, 당해 케이싱(2)은, 전체로서 중공(中空)의 통 형상체로서 형성되고, 후술하는 제1, 제2 회전축(6, 10), 출력축(16)을 회전 가능하게 지지하고 있다. 케이싱(2)의 내부에는, 후술하는 구동 기어(14), 중간 기어(15), 종동 기어(19), 카운터 기어(20), 클러치 장치(21), 브레이크 장치(22), 베어링 장치(23) 등이 수용되어 있다. 케이싱(2)은, 전, 후 방향의 전측(前側)에 위치하는 프론트 케이싱(3)과, 후측(後側)에 위치하는 리어 케이싱(4)과, 당해 리어 케이싱(4)의 후측에 장착되는 리어 커버(5)에 의해 대략 구성되어 있다.

여기서, 프론트 케이싱(3)의 상단(上端) 측에는, 후술하는 제1 회전축(6)의 전부(前部) 측을 지지하는 축 지지부(3A)가 설치되고, 프론트 케이싱(3) 상, 하 방향의 중간부에는, 후술하는 제2 회전축(10)의 전부 측을 지지하는 축 지지부(3B)가 설치되며, 프론트 케이싱(3)의 하단(下端) 측에는, 후술하는 출력축(16)의 전부 측을 지지하는 원통부(3C)가 설치되어 있다.

한편, 리어 케이싱(4)의 상단 측에는, 후술하는 브레이크 장치(22)를 수용하는 브레이크 수용 통부(4A)와, 당해 브레이크 수용 통부(4A)에 개구하는 브레이크 해제압 도입로(4B)가 설치되어 있다. 리어 케이싱(4)의 상, 하 방향의 중간부에는, 제2 회전축(10)의 후부 측을 지지하는 축 지지부(4C)와, 후술하는 제2 회전축(10)의 윤활유 통로(10B)에 연통하는 윤활유 도입로(4D)가 설치되어 있다. 또, 리어 케이싱(4)의 하단 측에는, 출력축(16)의 후부 측을 지지하는 축 지지부(4E)가 설치되어 있다.

리어 커버(5)에는, 제1 회전축(6)의 후단(後端)부를 지지하는 축 지지부(5A)와, 후술하는 브레이크 장치(22)의 스프링(22F)을 수용하는 바닥이 있는 스프링 수용 구멍(5B)이 축 방향으로 형성되어 있다. 리어 커버(5)의 상단 측에는, 후술하는 제1 회전축(6)의 고리형 홈(6G)에 연통하는 클러치압 도입로(5C)가 설치되고, 리어 커버(5)의 후단부에는, 후술하는 제1 회전축(6)의 윤활유 통로(6F)에 연통하는 윤활유 도입로(5D)가 설치되어 있다.

다음으로, 케이싱(2)에 설치된 제1 회전축(6), 제2 회전축(10), 구동 기어(14), 중간 기어(15), 출력축(16), 종동 기어(19), 카운터 기어(20) 등에 대하여 설명한다.

6은 케이싱(2) 내에 회전 가능하게 설치된 제1 회전축이며, 당해 제1 회전축(6)은, 전부 측이 원추 롤러 베어링(7)을 개재하여 프론트 케이싱(3)의 축 지지부(3A)에 지지되고, 후부 측이 원추 롤러 베어링(8)을 개재하여 리어 커버(5)의 축 지지부(5A)에 지지되어 있다. 제1 회전축(6)의 전단(前端)부에는 축 스플라인부(6A)가 형성되고, 이 축 스플라인부(6A)는, 프론트 케이싱(3)으로부터 전방으로 돌출되고, 후술하는 제1 유압 모터(30)에 스플라인 결합되는 구성으로 되어 있다.

도 2에 나타내는 바와 같이, 제1 회전축(6)의 축 방향 중간부에는, 후술하는 베어링 장치(23)가 장착되는 단(段)이 있는 원기둥 형상의 베어링 장착부(6B)와, 후술하는 너트(27)가 나사 장착되는 수나사부(6C)가 설치되어 있다. 또한, 제1 회전축(6)의 축 스플라인부(6A)와 베어링 장착부(6B)의 사이에는, 후술하는 클러치 장치(21)가 장착되는 플랜지 형상의 클러치 장착부(6D)가 설치되어 있다.

한편, 제1 회전축(6)의 내부에는, 클러치압 통로(6E)와 윤활유 통로(6F)가, 각각 축 방향으로 관통하여 설치되어 있다. 클러치압 통로(6E)의 전, 후 방향의 양단부는 플러그(9)에 의해 폐색(閉塞)되어 있다. 한편, 윤활유 통로(6F)의 전단부는 플러그(9)에 의해 폐색되고, 윤활유 통로(6F)의 후단부는, 리어 커버(5)의 윤활유 도입로(5D)를 향하여 개구되어 있다.

제1 회전축(6)의 후단부 외주 측에는, 고리형 홈(6G)이 전체 둘레에 걸쳐서 오목하게 설치되고, 제1 회전축(6)의 클러치압 통로(6E)와 리어 커버(5)의 클러치 압 도입로(5C)가, 고리형 홈(6G)을 통하여 연통하는 구성으로 되어 있다. 제1 회전축(6)의 내부에는, 클러치압 통로(6E)로부터 직경 방향으로 연장되는 1개의 클러치압 도출로(6H)가 설치됨과 함께, 윤활유 통로(6F)로부터 직경 방향으로 연장되는 4개의 윤활유 도출로(6I)가 설치되어 있다.

10은 제1 회전축(6)과 병렬로 나열되어 케이싱(2) 내에 회전 가능하게 설치된 제2 회전축이며, 당해 제2 회전축(10)은, 제1 회전축(6)의 하측에 인접하여 배치되어 있다. 제2 회전축(10)은, 그 전부 측이 원추 롤러 베어링(11)을 개재하여 프론트 케이싱(3)의 축 지지부(3B)에 지지되고, 후부 측이 원추 롤러 베어링(12)을 개재하여 리어 케이싱(4)의 축 지지부(4C)에 지지되어 있다. 제2 회전축(10)의 전단부에는 축 스플라인부(10A)가 형성되고, 이 축 스플라인부(10A)는, 프론트 케이싱(3)으로부터 전방으로 돌출되고, 후술하는 제2 유압 모터(31)에 스플라인 결합되는 구성으로 되어 있다.

여기서, 제2 회전축(10)의 내부에는, 윤활유 통로(10B)가 축 방향으로 관통하여 설치되고, 이 윤활유 통로(10B)의 전단부는 플러그(13)에 의해 폐색되며, 윤활유 통로(10B)의 후단부는, 리어 케이싱(4)의 윤활유 도입로(4D)를 향하여 개구되어 있다. 또, 제2 회전축(10)의 축 방향 양단에는, 윤활유 통로(10B)로부터 직경 방향으로 연장되는 2개의 윤활유 도출로(10C)가 설치되어 있다.

14는 제2 회전축(10)의 축 방향 중간부에 고정되어 설치된 구동 기어이며, 당해 구동 기어(14)는, 제2 회전축(10)에 일체로 형성되고, 당해 제2 회전축(10)과 일체로 회전하는 것이다. 구동 기어(14)는, 후술하는 출력축(16)의 종동 기어(19)에 상시 맞물림으로써, 제2 회전축(10)의 회전을, 종동 기어(19)를 거쳐서 출력축(16)에 전달하는 구성으로 되어 있다.

15는 구동 기어(14)와 동축으로 제2 회전축(10)에 설치된 중간 기어이다. 이 중간 기어(15)는, 구동 기어(14)의 후측에 인접하여 배치되고, 예를 들면 스플라인 결합 등의 수단을 이용하여 제2 회전축(10)에 고정적으로 장착되어 있다. 한편, 중간 기어(15)는, 후술하는 카운터 기어(20)에 상시 맞물리고 있다.

16은 제2 회전축(10)과 병렬로 나열되어 케이싱(2) 내에 회전 가능하게 설치된 출력축이다. 이 출력축(16)은, 제2 회전축(10)의 하측에 인접하여 배치되고, 제1 회전축(6), 제2 회전축(10)의 회전을 외부의 차축(도시 생략)으로 출력하는 것이다. 여기서, 출력축(16)은, 그 전부 측이 원추 롤러 베어링(17)을 개재하여 프론트 케이싱(3)의 원통부(3C)에 지지되고, 후부 측이 원추 롤러 베어링(18)을 개재하여 리어 케이싱(4)의 축 지지부(4E)에 지지되어 있다. 출력축(16)의 전, 후 방향의 양단부에는, 각각 접속 플랜지(16A, 16B)가 장착되고, 전단 측의 접속 플랜지(16A)는 프론트 케이싱(3)으로부터 전방으로 돌출되며, 후단 측의 접속 플랜지(16B)는 리어 케이싱(4)으로부터 후방으로 돌출되어 있다.

19는 출력축(16)의 축 방향 중간부에 고정하여 설치된 종동 기어이며, 당해 종동 기어(19)는, 출력축(16)에 일체 형성되고, 당해 출력축(16)과 일체로 회전하는 것이다. 이 경우, 종동 기어(19)는 구동 기어(14)에 상시 맞물리고 있고, 출력축(16)은, 항상 제2 회전축(10)과 함께 회전하는 구성으로 되어 있다.

20은 후술하는 베어링 장치(23)를 개재하여 제1 회전축(6)의 외주 측에 배치된 카운터 기어이고, 당해 카운터 기어(20)는, 제2 회전축(10)에 고정된 중간 기어(15)에 상시 맞물리고 있다. 여기서, 도 2에 나타내는 바와 같이, 카운터 기어(20)는, 제1 회전축(6)의 축 방향으로 연장되는 원통부(20A)와, 당해 원통부(20A)의 축 방향 중간부의 외주 측에 설치되고, 중간 기어(15)에 맞물리는 기어부(20B)로 구성되어 있다.

이 경우, 카운터 기어(20)는, 중간 기어(15)와 상시 맞물림으로써, 예를 들면, 10000rpm을 넘는 고속으로 회전한다. 이 때문에, 카운터 기어(20)의 기어부(20B)와 중간 기어(15)는, 맞물림 시의 소음을 저감시키기 위하여 헬리컬 기어(나선형 기어)에 의해 구성되어 있다. 카운터 기어(20)를 구성하는 원통부(20A)의 축 방향의 일측(전측)은, 후술하는 클러치 장치(21)의 각 기어 측 플레이트(21C)가 장착되는 전측 플레이트 장착부(20C)가 되고, 원통부(20A)의 축 방향의 타측(후측)은, 후술하는 브레이크 장치(22)의 각 기어 측 플레이트(22B)가 장착되는 후측 플레이트 장착부(20D)로 되어 있다.

여기서, 카운터 기어(20)와 중간 기어(15)는, 제1, 제2 회전축(6, 10) 및 출력축(16)의 축선과 직교하는 동일 평면 내에 배치되어 있다. 한편, 구동 기어(14)와 종동 기어(19)는, 중간 기어(15) 및 카운터 기어(20)에 인접하고, 제1, 제2 회전축(6, 10) 및 출력축(16)의 축선과 직교하는 동일 평면 내에 배치되어 있다.

다음은, 클러치 장치(21)와 브레이크 장치(22)의 구성에 대하여 설명한다.

21은 제1 회전축(6)과 카운터 기어(20)의 사이에 설치된 클러치 장치이다. 이 클러치 장치(21)는, 예를 들면 습식 다판형 클러치로 이루어지고, 카운터 기어(20)에 대하여 제1 회전축(6)을 접속하거나, 또는 접속을 해제하는 것이다. 또한, 클러치 장치(21)는 구동 기어(14)의 상방에 배치되고, 이들 클러치 장치(21)와 구동 기어(14)와 종동 기어(19)는, 케이싱(2) 내의 동일 평면 내에 배치되어 있다.

여기서, 도 2에 나타내는 바와 같이, 클러치 장치(21)는, 제1 회전축(6)의 클러치 장착부(6D)에 고정된 직경이 큰 원통 형상의 클러치 케이스(21A)와, 클러치 케이스(21A)의 내주(內周) 측에 배치된 복수 매의 원판 형상의 회전축 측 플레이트(21B)와, 카운터 기어(20)에 설치된 전측 플레이트 장착부(20C)의 외주 측에 배치된 복수 매의 원판 형상의 기어 측 플레이트(21C)와, 클러치 케이스(21A)의 내주 측에 축 방향으로 이동 가능하게 설치된 피스톤(21D)과, 클러치 케이스(21A)와 피스톤(21D)의 사이에 형성된 유실(油室)(21E)과, 클러치 케이스(21A)의 내주 측에 설치되고, 회전축 측 플레이트(21B)와 기어 측 플레이트(21C)의 축 방향의 이동을 규제하는 백업 링(21F)에 의하여 대략 구성되어 있다.

이 경우, 각 회전축 측 플레이트(21B)와 각 기어 측 플레이트(21C)는, 제1 회전축(6)의 축 방향으로 번갈아 겹치는 상태로 배치되고, 서로 대향하는 면에는 마찰 페이싱이 설치되어 있다. 각 회전축 측 플레이트(21B)와 각 기어 측 플레이트(21C)의 사이에는, 각각 와셔 형상의 리턴 스프링(도시 생략)이 설치되어, 회전축 측 플레이트(21B)와 기어 측 플레이트(21C)는, 상시에는 리턴 스프링에 의해 비접촉 상태를 유지하는 구성으로 되어 있다.

후술하는 유압 펌프(35)로부터의 압유(클러치 압유)가, 제1 회전축(6)의 클러치압 통로(6E), 클러치압 도출로(6H) 등을 통하여 클러치 장치(21)의 유실(21E)에 공급되면, 피스톤(21D)이, 각 리턴 스프링(도시 생략)에 저항하여 각 회전축 측 플레이트(21B)와 각 기어 측 플레이트(21C)를 백업 링(21F)을 향하여 축 방향으로 가압한다. 이것에 의해, 회전축 측 플레이트(21B)와 기어 측 플레이트(21C)가 마찰 계합(係合)되어 일체화되기 때문에, 카운터 기어(20)에 대하여 제1 회전축(6)이 접속되어, 제1 회전축(6)의 회전을, 카운터 기어(20)를 통하여 중간 기어(15)에 전달할 수 있는 구성으로 되어 있다.

한편, 유실(21E)에 대한 클러치 압유의 공급이 정지되었을 때에는, 리턴 스프링에 의해 각 회전축 측 플레이트(21B)와 각 기어 측 플레이트(21C)가 서로 이간되어 비접촉 상태를 유지한다. 이것에 의해, 카운터 기어(20)와 제1 회전축(6)의 사이는 접속이 해제(비접속)되어, 제1 회전축(6)으로부터 카운터 기어(20)로의 회전의 전달이 차단되는 구성으로 되어 있다.

22는 카운터 기어(20)와 케이싱(2)의 사이에 설치된 브레이크 장치이다. 이 브레이크 장치(22)는, 예를 들면, 습식 다판형의 네거티브 브레이크로 이루어지고, 후술하는 제1, 제2 유압 모터(30, 31)의 정지 시에는 카운터 기어(20)에 대하여 제동력을 부여하며, 제1, 제2 유압 모터(30, 31)의 작동 시에는 카운터 기어(20)에 대한 제동력을 해제하는 것이다. 또한, 브레이크 장치(22)는, 카운터 기어(20)를 사이에 두고 클러치 장치(21)와는 반대 측에서 케이싱(2) 내에 배치되어 있다.

여기서, 도 2에 나타내는 바와 같이, 브레이크 장치(22)는, 리어 케이싱(4)에 설치된 브레이크 수용 통부(4A)의 내주 측에 배치된 복수 매의 원판 형상의 케이싱 측 플레이트(22A)와, 카운터 기어(20)에 설치된 후측 플레이트 장착부(20D)의 외주 측에 배치된 복수 매의 원판 형상의 기어 측 플레이트(22B)와, 브레이크 수용 통부(4A)의 내주 측에 축 방향으로 이동할 수 있도록 설치된 피스톤(22C)과, 브레이크 수용 통부(4A)와 피스톤(22C)의 사이에 형성된 유실(22D)과, 브레이크 수용 통부(4A)의 내주 측에 설치되고, 케이싱 측 플레이트(22A)와 기어 측 플레이트(22B)의 축 방향의 이동을 규제하는 백업 링(22E)과, 리어 커버(5)의 스프링 수용 구멍(5B) 내에 배치되고, 피스톤(22C)을 백업 링(22E)을 향하여 상시 바이어스하는 스프링(22F)에 의하여 대략 구성되어 있다.

이 경우, 각 케이싱 측 플레이트(22A)와 각 기어 측 플레이트(22B)는, 제1 회전축(6)의 축 방향으로 번갈아 겹치는 상태로 배치되고, 서로 대향하는 면에는 마찰 페이싱이 설치되어 있다. 각 케이싱 측 플레이트(22A)와 각 기어 측 플레이트(22B)는, 스프링(22F)에 의해 바이어스된 피스톤(22C)에 가압됨으로써 마찰 계합되고, 카운터 기어(20)에 대하여 제동력이 부여되는 구성으로 되어 있다.

즉, 후술하는 유압 펌프(28)로부터의 압유(브레이크 해제 압유)가, 리어 케이싱(4)의 브레이크 해제압 도입로(4B)를 통하여 브레이크 장치(22)의 유실(22D)에 공급되면, 피스톤(22C)은, 스프링(22F)에 저항하여 각 케이싱 측 플레이트(22A)와 각 기어 측 플레이트(22B)를 리어 커버(5)를 향하여 축 방향으로 가압한다. 이것에 의해, 각 케이싱 측 플레이트(22A)와 각 기어 측 플레이트(22B)가 서로 이간되어 비접촉 상태를 유지하게 되고, 카운터 기어(20)에 대한 제동력을 해제할 수 있는 구성으로 되어 있다.

한편, 유실(22D)에 대한 브레이크 해제 압유의 공급이 정지되었을 때에는, 스프링(22F)에 의해 각 회전축 측 플레이트(21B)와 각 기어 측 플레이트(21C)가 마찰 계합됨으로써, 카운터 기어(20)에 대하여 제동력을 부여할 수 있는 구성으로 되어 있다.

다음으로, 제1 실시 형태에 적용되는 베어링 장치(23)에 대하여 설명한다.

23은 제1 회전축(6)의 베어링 장착부(6B)와 카운터 기어(20)의 원통부(20A)의 사이에 설치된 베어링 장치이며, 당해 베어링 장치(23)는, 제1 회전축(6)에 대하여 카운터 기어(20)를 상대 회전 가능하게 지지하는 것이다. 또, 베어링 장치(23)는, 카운터 기어(20)와 중간 기어(15)의 맞물림부에 대응하는 위치에 배치되고, 이들 베어링 장치(23)와 카운터 기어(20)와 중간 기어(15)는, 케이싱(2) 내에서 각 회전축(6, 10) 및 출력축(16)의 축선과 직교하는 동일 평면 내에 배치되어 있다. 도 3에 나타내는 바와 같이, 이 베어링 장치(23)는, 4개의 앵귤러 볼 베어링(24)을 조합시킴으로써 구성되는 것으로, 이하, 구체적으로 설명한다.

여기서, 앵귤러 볼 베어링(24)은, 베어링 장착부(6B)의 외주면에 압입되는 내륜(24A)과, 원통부(20A)의 내주면에 헐겁게 끼워지는 외륜(24B)과, 내륜(24A)과 외륜(24B)의 사이에 전동(轉動) 가능하게 설치된 복수의 볼(전동체)(24C)에 의해 구성되어 있다. 이 앵귤러 볼 베어링(24)은, 내륜(24A)과 볼(24C)의 접촉점과 외륜(24B)과 볼(24C)의 접촉점을 연결하는 직선이, 레이디얼 방향[제1 회전축(6)의 축 방향과 직교하는 방향]에 대하여 어느 각도(접촉각)만큼 기우는 것에 의해, 스러스트 방향[제1 회전축(6)의 축 방향]의 하중에 대하여 큰 강성을 가지는 것이다.

이 경우, 베어링 장치(23)는, 2개의 앵귤러 볼 베어링(24)의 정면과 배면을 마주보게 하여 조합(병렬 조합)한 1세트의 병렬 조합 베어링(23A)과, 동일하게 2개의 앵귤러 볼 베어링(24)을 병렬 조합한 1세트의 병렬 조합 베어링(23B)을, 서로 배면을 마주보게 하여 조합(배면 조합)한다. 즉, 베어링 장치(23)는, 이들 2세트의 병렬 조합 베어링(23A, 23B)을 서로 배면 조합함으로써, 전체적으로 4개의 앵귤러 볼 베어링(24)으로 이루어지는 4개 병렬/배면 조합 베어링으로서 구성되어 있다. 또한, 베어링 장치(23)는, 카운터 기어(20)와 중간 기어(15)의 맞물림부에 대응하는 위치에서, 제1 회전축(6)의 축 방향을 따라 배치되고, 후술하는 너트(27)에 의해 축 방향으로 예압되는 구성으로 되어 있다.

25는 배면 조합된 2세트의 병렬 조합 베어링(23A, 23B) 사이에 배치된 원통 형상의 내륜 측 스페이서이다. 이 내륜 측 스페이서(25)는, 2세트의 병렬 조합 베어링(23A, 23B)을 사이에 둔 상태로, 제1 회전축(6)의 베어링 장착부(6B) 외주 측에 삽입되어 끼워진다. 따라서, 내륜 측 스페이서(25)는, 2세트의 병렬 조합 베어링(23A, 23B) 사이에서, 이웃하는 앵귤러 볼 베어링(24)의 내륜(24A)에 각각 맞닿음으로써, 그 간격을 설정하는 것이다.

26은 배면 조합된 2세트의 병렬 조합 베어링(23A, 23B) 사이에 배치된 원통 형상의 외륜 측 스페이서이다. 이 외륜 측 스페이서(26)는, 2세트의 병렬 조합 베어링(23A, 23B)을 사이에 둔 상태로, 카운터 기어(20)의 원통부(20A) 내주 측에 삽입되어 끼워진다. 따라서, 외륜 측 스페이서(26)는, 2세트의 병렬 조합 베어링(23A, 23B) 사이에서, 이웃하는 앵귤러 볼 베어링(24)의 외륜(24B)에 각각 맞닿음으로써, 그 간격을 설정하는 것이다. 이 경우, 도 3에 나타내는 바와 같이, 내륜 측 스페이서(25)의 축 방향 치수(L1)는, 외륜 측 스페이서(26)의 축 방향 치수(L2)보다 크게 설정되어 있다(L1>L2).

27은 제1 회전축(6)의 수나사부(6C)에 나사 장착된 예압용의 너트이며, 당해 너트(27)는, 베어링 장치(23)를 구성하는 4개의 앵귤러 볼 베어링(24)에 대하여 정위치 예압을 부여하는 것이다. 여기서, 너트(27)는, 4개의 앵귤러 볼 베어링(24) 중 최후부에 위치하는 앵귤러 볼 베어링(24)의 내륜(24A)에 맞닿고, 수나사부(6C)에 대한 나사 삽입량에 따라 각 앵귤러 볼 베어링(24)을 축 방향으로 가압하는 구성으로 되어 있다.

이와 같이, 너트(27)를 사용하여 4개의 앵귤러 볼 베어링(24)에 대하여 적당한 정위치 예압을 부여함으로써, 이들 각 앵귤러 볼 베어링(24)의 강성을 높일 수 있다. 이 결과, 카운터 기어(20)를 지지하는 베어링 장치(23)의 강성을 높일 수 있고, 카운터 기어(20)에 작용하는 큰 스러스트 하중을 베어링 장치(23)에 의해 확실하게 받을 수 있는 구성으로 되어 있다.

다음으로, 제1 회전축(6)을 구동하는 제1 유압 모터(30), 제2 회전축(10)을 구동하는 제2 유압 모터(31), 클러치 장치(21), 브레이크 장치(22)를 포함하는 유압 회로에 대하여, 도 4를 참조하면서 설명한다.

도면 중, 28은 가변 용량형의 유압 펌프이며, 당해 유압 펌프(28)는, 엔진(29)에 의해 구동됨으로써, 후술하는 제1, 제2 유압 모터(30, 31)를 향하여 작동용의 압유를 토출하는 것이다.

30은 저속 주행용의 제1 유압 모터이며, 당해 제1 유압 모터(30)는, 휠식 건설 기계의 차륜(모두 도시 생략)을 저속, 고토크로 회전 구동하는 것이다. 제1 유압 모터(30)는, 도 1에 나타내는 동력 전달 장치(1)의 프론트 케이싱(3)에 고정되고, 제1 회전축(6)의 축 스플라인부(6A)에 스플라인 결합되는 구성으로 되어 있다.

31은 고속 주행용의 제2 유압 모터이며, 당해 제2 유압 모터(31)는, 휠식 건설 기계의 차륜을 고속, 저토크로 회전 구동하는 것이다. 제2 유압 모터(31)는, 동력 전달 장치(1)의 프론트 케이싱(3)에 고정되고, 제2 회전축(10)의 축 스플라인부(10A)에 스플라인 결합되는 구성으로 되어 있다.

32, 33은 유압 펌프(28)와 제1 유압 모터(30)의 사이, 및 유압 펌프(28)와 제2 유압 모터(31)의 사이를 접속하는 한 쌍의 주관로(主管路)이다. 이들 각 주관로(32, 33)는, 제1, 제2 유압 모터(30, 31)를 유압 펌프(28)에 대하여 병렬로 접속하고 있다. 이것에 의해, 유압 펌프(28)로부터 토출된 압유는, 주관로(32, 33)를 통하여 제1, 제2 유압 모터(30, 31)에 동시에 공급되는 구성으로 되어 있다. 이들 유압 펌프(28), 제1, 제2 유압 모터(30, 31), 각 주관로(32, 33)는, 유압 폐회로(hydrostatic transmission: HST 회로)를 구성하고 있다.

34는 주관로(32)를 흐르는 압유의 일부를 브레이크 해제 압유로서 브레이크 장치(22)에 공급하는 브레이크 해제압 통로이다. 이 브레이크 해제압 통로(34)의 일단 측은, 유압 펌프(28) 및 후술하는 유압 펌프(35)와는 다른 제3 유압 펌프(도시 생략)에 접속되고, 브레이크 해제압 통로(34)의 타단 측은, 도 1 등에 나타내는 리어 케이싱(4)의 브레이크 해제압 도입로(4B)에 접속되어 있다. 유압 펌프(28)에 의해 제1, 제2 유압 모터(30, 31)가 작동할 때에는, 상기 제3 유압 펌프로부터 브레이크 해제압 통로(34)를 통하여 브레이크 장치(22)의 유실(22Ｄ) 내에 브레이크 해제용 압유가 공급되는 구성으로 되어 있다.

35는 다른 유압 펌프이며, 당해 유압 펌프(35)는, 동력 전달 장치(1)의 케이싱(2) 내에 저류된 드레인유의 일부를, 클러치 장치(21)에 공급되는 클러치용 압유로서 기름 통로(36)로 토출되는 것이다.

37은 유압 펌프(35)와 클러치 장치(21)의 사이에 위치하고 오일 통로(36)의 도중에 설치된 3포트 2위치의 유압 파일럿식의 방향 제어 밸브이다. 이 방향 제어 밸브(37)는, 유압 파일럿부(37A)에 파일럿압이 입력되지 않을 때에는 밸브 위치 (a)를 유지하고, 파일럿압이 입력되었을 때에는 밸브 위치 (b)로 전환하는 것이다. 방향 제어 밸브(37)가 밸브 위치 (b)로 전환되었을 때에는, 유압 펌프(35)로부터 토출된 클러치용 압유가, 오일 통로(36)를 통하여 리어 커버(5)의 클러치압 도입로(5C)로 도입되고, 제1 회전축(6)의 고리형 홈(6G), 클러치압 통로(6E), 클러치압 도출로(6H)를 통하여 클러치 장치(21)의 유실(21E) 내에 공급되는 구성으로 되어 있다.

38은 오일 통로(36)의 도중에 설치된 3포트 2위치의 전자(電磁) 파일럿식의 방향 전환 밸브이다. 이 방향 제어 밸브(38)의 전자 파일럿부(38A)는, 클러치 장치(21)의 접속 상태와 비접속 상태를 전환하는 스위치(도시 생략)에 접속되어 있다. 이 스위치를 클러치 접속 측으로 전환하였을 때에 전자 파일럿부(38A)에 신호가 입력되는 것에 의해, 방향 제어 밸브(38)는, 밸브 위치 (c)로부터 밸브 위치 (d)로 전환되고, 방향 제어 밸브(37)의 유압 파일럿부(37A)에 파일럿압이 입력되는 구성으로 되어 있다.

39는 유압 펌프(35)와 방향 제어 밸브(38)의 사이에 위치하고 오일 통로(36)의 도중에 설치된 릴리프 밸브이며, 당해 릴리프 밸브(39)는, 오일 통로(36) 내의 압력이 설정압을 넘었을 때에 오일 통로(36) 내의 압유를 윤활유로서 오일 통로(40)로 도출하는 것이다. 오일 통로(40)로부터 도출된 윤활유는, 리어 커버(5)의 윤활유 도입로(5D)를 통하여 제1 회전축(6)의 윤활유 통로(6F)로 유도된 후, 각 윤활유 도출로(6I)를 통하여 원추 롤러 베어링(7, 8), 클러치 장치(21), 베어링 장치(23)에 공급된다. 한편, 오일 통로(40)로부터 도출된 것 이외의 윤활유는, 리어 케이싱(4)의 윤활유 도입로(4D)를 통하여 제2 회전축(10)의 윤활유 통로(10B)로 유도된 후, 각 윤활유 도출로(10C)를 통하여 원추 롤러 베어링(11, 12)에 공급되는 구성으로 되어 있다.

제1 실시 형태에 의한 동력 전달 장치(1)는 상기 서술한 바와 같은 구성을 가지는 것으로, 이하, 동력 전달 장치(1)를 탑재한 휠 로더(도시 생략)의 주행 시에 있어서의 동력 전달 장치(1)의 작동에 대하여 설명한다.

휠 로더가 정지하고, 도 4에 나타내는 엔진(29)이 비작동 상태에 있을 때에는, 유압 펌프(28)로부터 압유가 토출되지 않기 때문에, 제1, 제2 유압 모터(30, 31)는 정지 상태를 유지하고, 브레이크 장치(22)의 유실(22D)에 대한 브레이크 해제 압유의 공급도 정지되어 있다. 이 때문에, 브레이크 장치(22)의 각 회전축 측 플레이트(21B)와 각 기어 측 플레이트(21C)가, 스프링(22F)에 가압되어서 서로 마찰 계합됨으로써, 카운터 기어(20)에 대하여 제동력이 부여된다.

따라서, 카운터 기어(20)에 맞물리는 중간 기어(15)를 거쳐서 제2 회전축(10)에 제동력이 작용하고, 이 제동력이 구동 기어(14)에 맞물리는 종동 기어(19)를 거쳐서 출력축(16)에 작용한다. 이 결과, 휠 로더의 차륜(도시 생략)을 구동하기 위한 출력축(16)의 회전을 금지할 수 있어, 휠 로더를 정지(주차)시켜 둘 수 있다.

이 경우, 브레이크 장치(22)는, 제1 회전축(6)에 대하여 상대 회전 가능하게 설치된 카운터 기어(20)에 대하여 제동력을 부여하기 때문에, 예를 들면 제1 회전축(6)이나 제2 회전축(10)에 대하여 직접적으로 제동력을 부여하는 경우와 비교하여, 제동 토크를 작게 억제할 수 있다. 이 결과, 브레이크 장치(22)를 소형화할 수 있고, 이만큼, 동력 전달 장치(1) 전체를 소형화할 수 있다.

다음으로, 예를 들면 휠 로더가 일반 도로 등을 주행할 때에는, 엔진(29)에 의해 유압 펌프(28)가 구동됨으로써, 유압 펌프(28)로부터 주관로(32, 33)를 통하여 제1, 제2 유압 모터(30, 31)에 작동용의 압유가 공급된다.

유압 펌프(28)로부터 토출된 압유의 일부가, 브레이크 해제압 통로(34)를 통하여 리어 케이싱(4)의 브레이크 해제압 도입로(4B)에 공급되고, 이 브레이크 해제 압유가, 브레이크 장치(22)의 유실(22D) 내에 공급된다. 이것에 의해, 피스톤(22C)이, 스프링(22F)에 저항하여 각 케이싱 측 플레이트(22A)와 각 기어 측 플레이트(22B)를 리어 커버(5)를 향하여 축 방향으로 가압한다. 이 결과, 각 케이싱 측 플레이트(22A)와 각 기어 측 플레이트(22B)가 서로 이간하여 비접촉 상태를 유지하게 되어, 카운터 기어(20)에 대한 제동력을 해제할 수 있다.

여기서, 휠 로더가 일반 도로 등을 주행할 때에는, 동력 전달 장치(1)의 출력축(16)을 고속 회전시킬 필요가 있다. 이 때문에, 클러치 장치(21)의 접속 상태와 비접속 상태를 전환하는 스위치(도시 생략)를 클러치 비접속 측으로 한다. 이것에 의해, 도 4에 나타내는 방향 제어 밸브(38)는 밸브 위치 (c)를 유지하고, 방향 제어 밸브(37)도 밸브 위치 (a)를 유지한다. 이것에 의해, 클러치 장치(21)의 유실(21E)에 대한 클러치 압유의 공급이 정지되고, 각 회전축 측 플레이트(21B)와 각 기어 측 플레이트(21C)는, 리턴 스프링(도시 생략)에 의해 서로 이간되어 비접촉 상태를 유지하게 된다. 이 결과, 카운터 기어(20)와 제1 회전축(6)의 사이의 접속이 해제되고, 카운터 기어(20)는, 제1 회전축(6)에 대하여 상대 회전할 수 있게 된다.

이와 같이, 브레이크 장치(22)에 의해 카운터 기어(20)에 대한 제동력을 해제하고, 클러치 장치(21)에 의해 카운터 기어(20)와 제1 회전축(6)의 사이를 비접속으로 한 상태에서는, 제1 회전축(6)은, 저속 주행용의 제1 유압 모터(30)에 의해 저속 회전하고, 제2 회전축(10)은, 고속 주행용의 제2 유압 모터(31)에 의해 고속 회전한다.

제2 회전축(10)의 회전은, 구동 기어(14)에 맞물리는 종동 기어(19)를 거쳐서 출력축(16)에 전달되고, 출력축(16)은, 제2 회전축(10)의 회전 속도에 대하여, 구동 기어(14)와 종동 기어(19)의 톱니수 비에 따른 회전 속도를 가지고 고속 회전한다. 이 결과, 휠 로더를 고속 주행시킬 수 있다.

여기서, 클러치 장치(21)는 제1 회전축(6)과 카운터 기어(20)의 사이에 설치되고, 제2 회전축(10)에 의해 출력축(16)이 고속 회전하고 있을 때에는, 제1 회전축(6)과 카운터 기어(20)의 사이는 비접속 상태이다. 한편, 카운터 기어(20)는, 제2 회전축(10)에 고정된 중간 기어(15)에 맞물림으로써, 제1 회전축(6)과는 독립된 상태에서 고속 회전(공전)한다. 즉, 베어링 장치(23)에 의해, 제1 회전축(6)과 카운터 기어(20)는 상대 회전할 수 있다.

이 경우, 제1 실시 형태에서는, 베어링 장치(23)는, 제1 회전축(6)과 카운터 기어(20)의 사이에 설치되고, 2개의 앵귤러 볼 베어링(24)을 병렬 조합한 1세트의 병렬 조합 베어링(23A)과, 동일하게 2개의 앵귤러 볼 베어링(24)을 병렬 조합한 1세트의 병렬 조합 베어링(23B)을 서로 배면 조합함으로써, 전체적으로 4개의 앵귤러 볼 베어링(24)으로 이루어지는 4개 병렬/배면 조합 베어링으로서 구성되어 있다.

이것에 의해, 카운터 기어(20)가, 예를 들면 10000rpm을 넘는 고속으로 회전하는 경우이어도, 각 앵귤러 볼 베어링(24)의 볼(24C)이 미끄러짐을 발생시키지 않고, 카운터 기어(20)의 회전에 적정하게 추종할 수 있기 때문에, 카운터 기어(20)를 원활하게 고속 회전시킬 수 있다.

또한, 클러치 장치(21)가 비접속 상태에 있고, 또한 출력축(16)이 고속 회전하고 있는 경우에, 오일 통로(36) 내의 압력이 설정압을 넘으면, 릴리프 밸브(39)는, 오일 통로(36) 내의 압유를 윤활유로서 오일 통로(40)로 도출한다. 오일 통로(40)로 도출된 윤활유는, 리어 커버(5)의 윤활유 도입로(5D)를 통하여 제1 회전축(6)의 윤활유 통로(6F)로 유도됨과 함께, 리어 케이싱(4)의 윤활유 도입로(4D)를 통하여 제2 회전축(10)의 윤활유 통로(10B)로 유도된다. 이것에 의해, 제1 회전축(6)의 윤활유 통로(6F)로 유도된 윤활유는, 각 윤활유 도출로(6I)를 통하여 원추 롤러 베어링(7, 8), 클러치 장치(21), 베어링 장치(23)에 공급되고, 이들을 적정하게 윤활한다. 또, 제2 회전축(10)의 윤활유 통로(10B)로 유도된 윤활유는, 각 윤활유 도출로(10C)를 통하여 원추 롤러 베어링(11, 12)에 공급되고, 이들을 적정하게 윤활한다.

다음으로, 예를 들면 굴삭 작업 시에 휠 로더를 주행시켜서 버킷을 토사에 찔러넣는 것과 같은 작업을 행할 때에는, 동력 전달 장치(1)의 출력축(16)을 저속이면서 또한 고토크로 회전시킬 필요가 있다. 이 때문에, 굴삭 작업 시에는, 클러치 장치(21)의 접속 상태와 비접속 상태를 전환하는 스위치(도시 생략)를 클러치 접속 측으로 전환한다. 이것에 의해, 도 4에 나타내는 방향 제어 밸브(38)는 밸브 위치 (d)로 전환하고, 방향 제어 밸브(37)도 밸브 위치 (b)로 전환된다.

이것에 의해, 유압 펌프(35)로부터의 압유(클러치 압유)는, 오일 통로(36)를 통하여 리어 커버(5)의 클러치압 도입로(5C)로 유도된 후, 제1 회전축(6)에 설치된 고리형 홈(6G), 클러치압 통로(6E), 클러치압 도출로(6H)를 통하여 클러치 장치(21)의 유실(21E)에 공급된다. 이 때문에, 회전축 측 플레이트(21B)와 기어 측 플레이트(21C)가, 피스톤(21D)에 가압되어서 마찰 계합됨으로써, 카운터 기어(20)에 대하여 제1 회전축(6)을 접속할 수 있다.

이 결과, 제1 회전축(6)의 회전은, 카운터 기어(20)로부터 중간 기어(15)를 거쳐서 제2 회전축(10)에 전달되고, 또한 구동 기어(14)로부터 종동 기어(19)를 거쳐서 출력축(16)에 전달된다. 이와 같이, 제1 회전축(6)의 회전과 제2 회전축(10)의 회전이 합성된 상태로 출력축(16)에 전달되어, 출력축(16)은 저속이고, 또한 고토크로 회전할 수 있다.

여기서, 제1, 제2 회전축(6, 10)의 회전이 합성되어서 출력축(16)이 저속이고, 또한 고토크로 회전하고 있을 때에는, 헬리컬 기어로 구성된 카운터 기어(20)와 중간 기어(15)의 맞물림부에 스러스트 방향의 하중이 발생하고, 이 스러스트 하중은, 카운터 기어(20)를 거쳐서 베어링 장치(23)에 작용한다. 특히, 휠 로더를 주행시켜서 쌓아올린 토사에 버킷을 찔러넣는 것과 같은 굴삭 작업을 행할 때에는, 토사의 저항에 의해 휠 로더의 주행 속도가 저하되고, 제1, 제2 회전축(6, 10)(휠 로더의 차륜)의 회전 수가 최소(대략 0)가 되고 토크가 최대가 되는 스톨 운전 상태가 된다. 이러한 스톨 운전 상태에 있어서는, 베어링 장치(23)에 대하여 큰 스러스트 하중이 작용한다.

이에 대하여, 제1 실시 형태에서는, 베어링 장치(23)를, 4개의 앵귤러 볼 베어링(24)으로 이루어지는 4개 병렬/배면 조합 베어링으로서 구성하고, 카운터 기어(20)와 중간 기어(15)의 맞물림부에 대응하는 위치에 배치하고 있다. 이것에 의해, 베어링 장치(23)에 큰 스러스트 하중이 작용했다고 하여도, 이 스러스트 하중을 각 앵귤러 볼 베어링(24)에 의해 확실하게 받음으로써, 프레팅 마모 등의 이상 마모 및 레이스 면으로의 올라앉음에 의한 압흔을 확실하게 억제할 수 있다. 이 결과, 베어링 장치(23)의 수명을 연장시킬 수 있고, 동력 전달 장치(1)의 신뢰성을 높일 수 있다.

게다가, 각 앵귤러 볼 베어링(24)에 대하여, 너트(27)를 사용하여 정위치 예압을 부여함으로써, 베어링 장치(23) 전체의 강성을 높일 수 있다. 이것에 의해, 예를 들면 스톨 운전 상태가 반복되는 경우이어도, 카운터 기어(20)에 작용하는 큰 스러스트 하중을 베어링 장치(23)에 의해 확실하게 받을 수 있다. 이 결과, 큰 스러스트 하중을 받는 카운터 기어(20)를 장기에 걸쳐서 원활하게 회전시킬 수 있어, 동력 전달 장치(1)의 신뢰성을 한층 더 높일 수 있다.

이와 같이 하여, 제1 실시 형태에 의하면, 제1 회전축(6)과 카운터 기어(20)의 사이에 설치되는 베어링 장치(23)를, 4개의 앵귤러 볼 베어링(24)으로 이루어지는 4개 병렬/배면 조합 베어링으로서 구성하고, 이 베어링 장치(23)를, 카운터 기어(20)와 중간 기어(15)의 맞물림부에 대응하는 위치에 배치하는 구성으로 하고 있다. 이것에 의해, 카운터 기어(20)의 고속 회전과, 스러스트 하중에 대한 내구성을 양립시킬 수 있기 때문에, 동력 전달 장치(1)의 수명을 연장시킬 수 있고, 그 신뢰성을 높일 수 있다.

또, 복수 개의 앵귤러 볼 베어링(24)에 의해 구성한 베어링 장치(23)를, 제1 회전축(6)의 축 방향을 따라 배치함으로써, 제1 회전축(6)과 카운터 기어(20)의 사이에 형성되는 스페이스가 작게 제한되는 경우이어도, 각 앵귤러 볼 베어링(24)에 의해 카운터 기어(20)를 확실하게 지지할 수 있다. 이것에 의해, 동력 전달 장치(1) 전체의 소형화를 도모할 수 있어, 제조 비용의 저감에도 기여할 수 있다.

한편, 제1 실시 형태에서는, 카운터 기어(20)와 케이싱(2)의 사이에 브레이크 장치(22)를 설치하고, 브레이크 장치(22)는, 제1 회전축(6)에 대하여 상대 회전 가능하게 설치된 카운터 기어(20)에 대하여 제동력을 부여하는 구성으로 하고 있다. 이것에 의해, 예를 들면, 제1 회전축(6)이나 제2 회전축(10)에 대하여 직접적으로 제동력을 부여하는 경우와 비교하여, 제동 토크를 작게 억제할 수 있다. 이 결과, 브레이크 장치(22)를 소형화할 수 있고, 이만큼, 동력 전달 장치(1) 전체를 소형화할 수 있다.

또한, 제1 실시 형태에서는, 카운터 기어(20)를 구성하는 원통부(20A)의 축 방향의 양단 측에, 전측 플레이트 장착부(20C)와 후측 플레이트 장착부(20D)를 설치하고, 전측 플레이트 장착부(20C)에는 클러치 장치(21)의 각 기어 측 플레이트(21C)를 설치하며, 후측 플레이트 장착부(20D)에는 브레이크 장치(22)의 각 기어 측 플레이트(22B)를 설치하는 구성으로 하고 있다. 이 결과, 클러치 장치(21)와 브레이크 장치(22)를, 제1 회전축(6)의 축선 상에 동축으로 배치할 수 있다. 이 결과, 클러치 장치(21)와 브레이크 장치(22)를 수용하는 스페이스를 작게 억제할 수 있어, 동력 전달 장치(1)를 한층 더 소형화할 수 있다.

게다가, 제1 실시 형태에서는, 중간 기어(15)와 카운터 기어(20)와 베어링 장치(23)를, 제1, 제2 회전축(6, 10)과 출력축(16)의 축선과 직교하는 동일 평면 내에 배치하고, 구동 기어(14)와 종동 기어(19)와 클러치 장치(21)를, 중간 기어(15) 및 카운터 기어(20)와 인접하여 제1, 제2 회전축(6, 10)과 출력축(16)의 축선과 직교하는 동일 평면 내에 배치하고 있다. 또, 브레이크 장치(22)를, 카운터 기어(20)를 사이에 두고 클러치 장치(21)와는 반대 측에 배치하고 있다.

이 때문에, 중간 기어(15)와 카운터 기어(20)가 맞물리는 스페이스를 이용하여 베어링 장치(23)를 배치하고, 구동 기어(14)와 종동 기어(19)가 맞물리는 스페이스를 이용하여 클러치 장치(21)를 배치할 수 있다. 이 결과, 제1, 제2 회전축(6, 10) 및 출력축(16)의 축선을 따른 케이싱(2)의 축 방향 치수를 작게 억제할 수 있어, 동력 전달 장치(1) 전체를 한층 더 소형화할 수 있다.

다음으로, 도 5 및 도 6은 본 발명의 제2 실시 형태를 나타내고 있다. 본 실시 형태의 특징은, 베어링 장치의 각 앵귤러 볼 베어링에 대하여 정압 예압을 부여한 상태로, 베어링 장치를 제1 회전축과 카운터 기어의 사이에 배치한 것에 있다. 또한, 본 실시 형태에서는, 상기 서술한 제1 실시 형태와 동일한 구성 요소에 동일한 부호를 붙이고, 그 설명을 생략하는 것으로 한다.

도면 중, 41은 케이싱(2) 내에 원추 롤러 베어링(7, 8)을 개재하여 회전 가능하게 지지된 제1 회전축이며, 당해 제1 회전축(41)은, 제1 실시 형태에 의한 제1 회전축(6) 대신 본 실시 형태에 사용한 것이다. 여기서, 제1 회전축(41)은, 제1 실시 형태에 의한 것과 대략 마찬가지로, 제1 유압 모터(30)에 스플라인 결합되는 축 스플라인부(41A)와, 후술하는 베어링 장치(42)가 장착되는 베어링 장착부(41B)와, 너트(27)가 나사 장착되는 수나사부(41C)와, 클러치 장치(21)가 장착되는 클러치 장착부(41D)를 가지고 있다. 한편, 제1 회전축(41)의 내부에는, 클러치압 통로 (41E), 윤활유 통로(41F), 고리형 홈(41G), 클러치압 도출로(41H), 4개의 윤활유 도출로(41I)가 형성되어 있다. 그러나, 제2 실시 형태에 의한 제1 회전축(41)은, 수나사부(41C)를, 베어링 장착부(41B)로부터 후방으로 이간된 위치에 형성하고 있는 점에서, 제1 실시 형태에 의한 제1 회전축(6)과는 다르게 되어 있다.

42는 제2 실시 형태에 적용되는 베어링 장치이며, 당해 베어링 장치(42)는, 제1 회전축(41)의 베어링 장착부(41B)와 카운터 기어(20)의 원통부(20A)의 사이에 설치되고, 제1 회전축(41)에 대하여 카운터 기어(20)를 상대 회전 가능하게 지지하는 것이다. 베어링 장치(42)는, 제1 실시 형태에 의한 베어링 장치(23)와 마찬가지로, 2개의 앵귤러 볼 베어링(24)을 병렬 조합한 1세트의 병렬 조합 베어링(42A)과, 동일하게 2개의 앵귤러 볼 베어링(24)을 병렬 조합한 1세트의 병렬 조합 베어링(42B)을 서로 배면 조합함으로써, 전체적으로 4개의 앵귤러 볼 베어링(24)으로 이루어지는 4개 병렬/배면 조합 베어링으로서 구성되어 있다. 그러나, 베어링 장치(42)는, 후술하는 예압 스프링(44)에 의해 정압 예압되는 점에서, 제1 실시 형태에 의한 것과는 다르게 되어 있다.

43은 배면 조합된 2세트의 병렬 조합 베어링(42A, 42B) 사이에 배치된 원통 형상의 외륜 측 스페이서이다. 이 외륜 측 스페이서(43)는, 2세트의 병렬 조합 베어링(42A, 43B)을 사이에 둔 상태로, 카운터 기어(20)의 원통부(20A) 내주 측에 삽입되어 끼워진다. 따라서, 외륜 측 스페이서(43)는, 2세트의 병렬 조합 베어링(42A, 42B) 사이에서, 이웃하는 앵귤러 볼 베어링(24)의 외륜(24B)에 각각 맞닿음으로써, 그 간격을 설정하는 것이다.

44는 제1 회전축(41)에 장착된 베어링 장치(42)와 제1 회전축(41)의 수나사부(41C)에 나사 장착한 너트(27)의 사이에 설치된 예압 스프링이며, 당해 예압 스프링(44)은 압축 코일 스프링으로 이루어지고, 베어링 장치(42)를 구성하는 각 앵귤러 볼 베어링(24)에 대하여, 정압 예압을 부여하는 것이다.

여기서, 예압 스프링(44)은, 4개의 앵귤러 볼 베어링(24) 중 최후부에 위치하는 앵귤러 볼 베어링(24)의 내륜(24A)에, 와셔(45)를 개재하여 맞닿고, 제1 회전축(41)의 수나사부(41C)에 대한 너트(27)의 나사 삽입량에 따라 각 앵귤러 볼 베어링(24)을 축 방향으로 가압하는 구성으로 되어 있다.

제2 실시 형태에 의한 동력 전달 장치는, 상기 서술한 바와 같은 베어링 장치(42), 예압 스프링(44) 등을 사용한 것으로, 그 기본적 작동에 대해서는, 상기 서술한 제1 실시 형태에 의한 베어링 장치(23) 등을 사용한 것과 특별히 차이는 없다.

그러나, 제2 실시 형태에 의하면, 베어링 장치(42)를 구성하는 각 앵귤러 볼 베어링(24)에 대하여, 예압 스프링(44)을 사용하여 정압 예압을 부여하는 것이다. 이것에 의해, 카운터 기어(20)가 고속으로 회전하는 경우이어도, 이 카운터 기어(20)의 회전에 각 앵귤러 볼 베어링(24)을 적정하게 추종시켜서, 원활하게 회전시킬 수 있다. 이 결과, 저속 회전하는 제1 회전축(41)에 대하여, 카운터 기어(20)를 고속으로 상대 회전시킬 수 있어, 동력 전달 장치의 신뢰성을 높일 수 있다.

또한, 예를 들면 제1 회전축(41)이 주위의 온도 차 등에 의해 신축되었다고 해도, 베어링 장치(42)를 구성하는 각 앵귤러 볼 베어링(24)에 대하여, 예압 스프링(44)에 의해 대략 일정한 예압력을 부여할 수 있다. 이 결과, 장시간에 걸쳐서 동력 전달 장치를 작동시키는 경우이어도, 베어링 장치(42)에 의해 지지되는 카운터 기어(20)의 회전을 안정시킬 수 있어, 동력 전달 장치의 신뢰성을 높일 수 있다.

또한, 상기 서술한 제1 실시 형태에서는, 베어링 장치(23)의 각 앵귤러 볼 베어링(24)에 정위치 예압을 부여하는 수단으로서 너트(27)를 사용한 경우를 예시하고 있다. 그러나, 본 발명은 이에 한정하는 것이 아니며, 예를 들면 볼트 등을 사용하여 각 앵귤러 볼 베어링(24)을 축 방향으로 가압하는 구성으로 하여도 된다.

상기 서술한 제2 실시 형태에서는, 베어링 장치(42)의 각 앵귤러 볼 베어링(24)에 정압 예압을 부여하는 수단으로서 압축 코일 스프링으로 이루어지는 예압 스프링(44)을 사용한 경우를 예시하고 있다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니며, 예를 들면 접시 스프링 등을 사용하여 각 앵귤러 볼 베어링(24)을 축 방향으로 가압하는 구성으로 하여도 된다.

1: 동력 전달 장치 2: 케이싱
6, 41: 제1 회전축 10: 제2 회전축
14: 구동 기어 15: 중간 기어
16: 출력축 19: 종동 기어
20: 카운터 기어 20A: 원통부
20B: 기어부 20C: 전측 플레이트 장착부
20D: 후측 플레이트 장착부 21: 클러치 장치
21B: 회전축 측 플레이트 21C: 기어 측 플레이트
22: 브레이크 장치 22A: 케이싱 측 플레이트
22B: 기어 측 플레이트 23, 42: 베어링 장치
24: 앵귤러 볼 베어링 27: 너트
30: 제1 유압 모터 31: 제2 유압 모터
44: 예압 스프링

Claims

통 형상의 케이싱(2)과,
당해 케이싱(2) 내에 회전 가능하게 지지되며 저속 회전하는 제1 유압 모터(30)에 의해 구동되는 제1 회전축(6, 41)과,
상기 케이싱(2) 내에 상기 제1 회전축(6, 41)과 병렬로 나열되어 회전 가능하게 지지됨과 함께 구동 기어(14)가 설치되고, 고속 회전하는 제2 유압 모터(31)에 의해 구동되는 제2 회전축(10)과,
상기 케이싱(2) 내에 상기 제2 회전축(10)과 병렬로 나열되어 회전 가능하게 지지됨과 함께 종동(從動) 기어(19)가 설치되고, 당해 종동 기어(19)가 상기 구동 기어(14)와 맞물림으로써 상기 제2 회전축(10)의 회전이 전달되는 출력축(16)과,
상기 제1 회전축(6, 41)의 회전과 상기 제2 회전축(10)의 회전을 합성하여 상기 출력축(16)에 전달하는 접속 상태와, 상기 제2 회전축(10)의 회전을 상기 출력축(16)에 전달하는 비접속 상태로 전환되는 클러치 장치(21)를 구비하여 이루어지는 동력 전달 장치에 있어서,
상기 제2 회전축(10)에는, 중간 기어(15)를 고정하여 설치하고,
상기 제1 회전축(6, 41)의 외주(外周) 측에는, 상기 중간 기어(15)에 맞물리는 카운터 기어(20)를 배치하고,
당해 카운터 기어(20)와 상기 제1 회전축(6, 41)의 사이에는, 상기 카운터 기어(20)를 상기 제1 회전축(6, 41)에 대하여 상대 회전 가능하게 지지하는 베어링 장치(23, 42)를 설치하고,
상기 클러치 장치(21)는 상기 제1 회전축(6, 41)과 상기 카운터 기어(20)의 사이에 배치하고,
상기 베어링 장치(23, 42)는, 상기 카운터 기어(20)와 상기 중간 기어(15)의 맞물림부에 대응하는 위치에 배치하고,
또한 상기 베어링 장치(23, 42)는, 복수 개의 앵귤러 볼 베어링(24)을 조합시켜서 상기 제1 회전축(6, 41)의 축 방향을 따라 배치하는 구성으로 한 것을 특징으로 하는 동력 전달 장치.
제1항에 있어서,
상기 베어링 장치(23, 42)는, 2세트의 병렬 조합 베어링(23A, 23B), (42A, 42B)을 서로 배면 조합하여 이루어지는 4개 병렬/배면 조합 베어링으로서 구성하여 이루어지는 동력 전달 장치.
제1항에 있어서,
상기 베어링 장치(23)는, 상기 제1 회전축(6)에 나사 장착된 너트(27)를 사용하여 상기 각 앵귤러 볼 베어링(24)에 대하여 정위치(定位置) 예압(豫壓)을 부여한 상태에서, 상기 제1 회전축(6)과 상기 카운터 기어(20)의 사이에 배치하는 구성으로 하여 이루어지는 동력 전달 장치.
제1항에 있어서,
상기 베어링 장치(42)는, 스프링(44)을 사용하여 상기 각 앵귤러 볼 베어링(24)에 대하여 정압 예압을 부여한 상태에서, 상기 제1 회전축(41)과 상기 카운터 기어(20)의 사이에 배치하는 구성으로 하여 이루어지는 동력 전달 장치.
제1항에 있어서,
상기 카운터 기어(20)와 상기 케이싱(2)의 사이에는, 상기 각 유압 모터(30, 31)의 정지 시에는 상기 카운터 기어(20)에 대하여 제동력을 부여하고, 상기 각 유압 모터(30, 31)의 작동 시에는 상기 카운터 기어(20)에 대한 제동력을 해제하는 브레이크 장치(22)를 설치하는 구성으로 하여 이루어지는 동력 전달 장치.
제5항에 있어서,
상기 클러치 장치(21)는, 상기 제1 회전축(6, 41)과 일체로 회전하는 복수의 회전축 측 플레이트(21B)와 상기 카운터 기어(20)와 일체로 회전하는 복수의 기어 측 플레이트(21C)를 가지고,
상기 브레이크 장치(22)는, 상기 케이싱(2)에 설치된 복수의 케이싱 측 플레이트(22A)와, 상기 카운터 기어(20)와 일체로 회전하는 복수의 기어 측 플레이트(22B)를 가지며,
상기 카운터 기어(20)는, 상기 베어링 장치(23, 42)를 개재하여 상기 제1 회전축(6, 41)의 외주 측에 배치되고 축 방향으로 연장되는 원통부(20A)와, 당해 원통부(20A)의 외주 측에 설치되고 상기 중간 기어(15)에 맞물리는 기어부(20B)와, 상기 원통부(20A)의 축 방향의 양측에 각각 설치된 플레이트 장착부(20C, 20D)로 구성되고,
상기 원통부(20A)의 축 방향의 일측에 설치된 상기 플레이트 장착부(20C)에는 상기 클러치 장치(21)의 상기 각 기어 측 플레이트(21C)를 설치하고, 상기 원통부(20A)의 축 방향의 타측에 설치된 상기 플레이트 장착부(20D)에는 상기 브레이크 장치(22)의 상기 각 기어 측 플레이트(22B)를 설치하는 구성으로 하여 이루어지는 동력 전달 장치.
제1항에 있어서,
상기 케이싱(2) 내에는 제1 회전축(6, 41), 제2 회전축(10) 및 출력축(16)을 병렬로 나열하여 배치하고,
상기 중간 기어(15)와 상기 카운터 기어(20)와 상기 베어링 장치(23, 42)는, 상기 제1, 제2 회전축(6, 41), (10)과 상기 출력축(16)의 축선과 직교하는 동일 평면 내에서, 상기 케이싱(2) 내에 배치하며,
상기 구동 기어(14)와 상기 종동 기어(19)와 상기 클러치 장치(21)는, 상기 중간 기어(15) 및 상기 카운터 기어(20)와 인접하고 상기 제1, 제2 회전축(6, 41), (10)과 상기 출력축(16)의 축선과 직교하는 동일 평면 내에서, 상기 케이싱(2) 내에 배치하고,
상기 브레이크 장치(22)는, 상기 카운터 기어(20)를 사이에 두고 상기 클러치 장치(21)와는 반대 측에 위치하고, 상기 케이싱(2) 내에 배치하는 구성으로 하여 이루어지는 동력 전달 장치.