WO2016178382A1

WO2016178382A1 - 動力伝達装置およびモータグレーダ

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Publication number: WO2016178382A1
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Inventors: 輝也久保田
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Filing date: 2016-04-25
Publication date: 2016-11-10
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Abstract

小型化および軽量化が可能な動力伝達装置を提供する。油圧モータ（１２４）は、回転可能な出力軸（１２４ａ）を有している。ホイールベアリング（１４２，１４３）は、回転ハウジング（１４４）をモータハウジング（１４０）に対し回転可能に支持している。油圧式クラッチ機構（１２８）は、第２遊星歯車減速機（１２７）の第２キャリヤ（１３７）の、出力軸（１２４ａ）の回転中心を中心とする回転を許容または禁止する。油圧式クラッチ機構（１２８）は、ホイールベアリング（１４２，１４３）よりも径方向内側に配置されている。

Description

動力伝達装置およびモータグレーダ

　本発明は、動力伝達装置と、その動力伝達装置を備えるモータグレーダとに関する。

　近年のモータグレーダなどには、前後輪の全てを駆動する全輪駆動装置を設けることがある。全輪駆動装置は、エンジンの出力を変速機を介して後輪に伝達して後輪を駆動するとともに、エンジンの出力を油圧ポンプに伝達し、この油圧ポンプからの吐出油で回転する一対の油圧モータで左右の前輪をそれぞれ駆動している。

　特開２０１１－１０６６１１号公報（特許文献１）には、油圧モータと、第１遊星歯車減速機と、第２遊星歯車減速機とを有し、油圧モータのトルクを２段の遊星歯車減速機を介してホイールに伝達する動力伝達装置において、第２遊星歯車減速機のキャリヤに油圧式クラッチ機構を連結して当該キャリヤの回転を禁止または許容する構成が開示されている。

特開２０１１－１０６６１１号公報

　特許文献１記載の装置では、油圧式クラッチ機構の径が大きく、装置の小型化および軽量化が困難であった。

　本発明の目的は、小型化および軽量化が可能な動力伝達装置と、その動力伝達装置を備えるモータグレーダとを提供することである。

　本発明に係る動力伝達装置は、油圧モータと、モータハウジングと、回転ハウジングと、ベアリングと、第１遊星歯車減速機と、第２遊星歯車減速機と、クラッチとを備えている。油圧モータは、回転可能な出力軸を有している。モータハウジングは、油圧モータを収容している。回転ハウジングは、モータハウジングに対し出力軸の回転中心を中心として回転可能である。ベアリングは、回転ハウジングをモータハウジングに対し回転可能に支持している。第１遊星歯車減速機は、油圧モータからトルクが入力される第１太陽ギヤと、第１太陽ギヤに噛み合う複数の第１遊星ギヤと、複数の第１遊星ギヤを回転自在に支持する第１キャリヤと、回転ハウジングに設けられ、複数の第１遊星ギヤが噛み合う第１リングギヤとを有している。第２遊星歯車減速機は、第１キャリヤに連結される第２太陽ギヤと、第２太陽ギヤに噛み合う複数の第２遊星ギヤと、複数の第２遊星ギヤを回転自在に支持する第２キャリヤと、回転ハウジングに設けられ、複数の第２遊星ギヤが噛み合う第２リングギヤとを有している。クラッチは、出力軸の回転中心を中心とする第２キャリヤの回転を許容または禁止する。クラッチは、ベアリングよりも径方向内側に配置されている。

　本発明の動力伝達装置によれば、クラッチの径を小さくできるので、径方向における動力伝達装置の外形寸法を小さくすることができる。

　上記動力伝達装置において、出力軸の軸方向より見て、第１遊星歯車減速機とクラッチとが重畳して配置されている。このように第１遊星歯車減速機に対するクラッチの位置を規定することにより、クラッチがベアリングよりも径方向内側に配置された構成を確実に実現することができる。

　上記動力伝達装置において、油圧モータは、出力軸を支持する本体部を有している。クラッチは、油圧モータの本体部を取り囲んで配置されている。径方向において、油圧モータの本体部とベアリングとの間にクラッチを配置することにより、クラッチがベアリングよりも径方向内側に配置された構成を、より確実に実現することができる。

　上記動力伝達装置において、本体部は、出力軸の回転中心に対して対称な形状を有している。本体部の最大径よりもクラッチの内径が小さい。クラッチを油圧モータにより近づけて配置し、クラッチの内径をより小さくすることにより、クラッチがベアリングよりも径方向内側に配置された構成を確実に実現することができる。

　上記動力伝達装置において、クラッチは、出力軸の軸方向に交互に配置されたクラッチプレートと固定プレートとを有している。固定プレートは、モータハウジングに装着されている。これにより、動力伝達装置はクラッチハウジングを必要としないシンプルな構成になるので、動力伝達装置の小型化および軽量化を確実に実現することができる。

　上記動力伝達装置は、入力軸をさらに備えている。入力軸は、油圧モータに連結されており、油圧モータからのトルクを第１太陽ギヤに入力する。出力軸の軸方向において、クラッチは、入力軸に対して油圧モータ側に配置されている。このように入力軸に対するクラッチの位置を規定することにより、第１および第２遊星歯車減速機にクラッチが干渉することがない。そのため、第１および第２遊星歯車減速機の全体構成の外径を小さくして、動力伝達装置を軽量化することが可能になる。

　本発明に係るモータグレーダは、前輪と、前輪に動力を伝達する、上記のいずれかの動力伝達装置とを備えている。このようにすれば、モータグレーダの前輪の重量を低減することができる。

　本発明の動力伝達装置は、小型化および軽量化を達成することができる。

本発明の一実施形態におけるモータグレーダの構成を概略的に示す側面図である。図１に示すモータグレーダの概略構成を示す構成図である。本発明の一実施形態における動力伝達装置の模式図である。本発明の一実施形態における動力伝達装置の全体断面構成図である。図４に示す動力伝達装置の、第１および第２遊星歯車減速機の断面構成図である。図４に示す動力伝達装置の、油圧式クラッチ機構の断面構成図である。油圧モータの概略構成を示す側面図である。

　以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。
　まず、本発明の思想を適用可能な作業車両の一例として、モータグレーダの構成について説明するが、本発明は、駆動のオンおよびオフを切り換え可能に構成された動力伝達装置を有する、他の各種の作業車両に適用可能である。

　図１は、本発明の一実施形態におけるモータグレーダ１の構成を概略的に示す側面図である。図１に示すように、本実施形態のモータグレーダ１は、全６輪の車両である。モータグレーダ１は、左右一対の前輪と、片側２輪ずつの後輪とからなる走行輪を備えている。前輪は、左前輪２と、図１には図示しない右前輪とを有している。後輪は、左後前輪４と、左後後輪５と、図１には図示しない右後前輪および右後後輪とを有している。前輪および後輪の数および配置は、図１に示す例に限られるものではない。

　モータグレーダ１は、ブレード５０を備えている。ブレード５０は、前輪と後輪との間に設けられている。モータグレーダ１は、ブレード５０で、地面の整地作業、除雪作業、軽切削、材料混合などの作業を行なうことができる。

　モータグレーダ１は、車体フレームを備えている。車体フレームは、フロントフレーム５１と、リヤフレーム５２とを有している。フロントフレーム５１は、リヤフレーム５２に、回動可能に連結されている。

　前輪は、ブレード５０と共に、フロントフレーム５１に設けられている。前輪は、フロントフレーム５１の前端部に、回転可能に取り付けられている。後輪は、リヤフレーム５２に設けられている。後輪は、リヤフレーム５２に、後述するようにエンジンからの駆動力によって回転駆動可能に取り付けられている。

　図２は、図１に示すモータグレーダ１の概略構成を示す構成図である。上述した左右一対の前輪は、左前輪２と、右前輪３とを有している。モータグレーダ１は、エンジン６を備えている。エンジン６は、図１に示すリヤフレーム５２に支持されている。

　エンジン６の一方の出力側には、油圧システム７Ｌ，７Ｒが接続されている。油圧システム７Ｌは、左前輪２を駆動する。油圧システム７Ｒは、右前輪３を駆動する。エンジン６の他方の出力側には、トルクコンバータ８、変速機９、終減速装置１０およびタンデム装置１１を介して、左後輪４，５および左後輪４，５と一対の右後輪が接続されている。エンジン６は、トルクコンバータ８、変速機９、終減速装置１０およびタンデム装置１１を介して、左後輪４，５と右後輪とを駆動する。

　モータグレーダ１は、前輪２，３と左後輪４，５および右後輪とが動力発生用および伝達用の各装置６～１１で共に駆動される、全輪駆動車両である。当該装置６～１１は、全輪駆動装置１２を構成している。全輪駆動装置１２のほとんど（エンジン６、油圧システム７Ｌ，７Ｒの一部、トルクコンバータ８、変速機９および終減速装置１０）は、リヤフレーム５２で支持されている。

　油圧システム７Ｌは、左油圧ポンプ１３と、左油圧モータ１４とを備えている。油圧システム７Ｒは、右油圧ポンプ１６と、右油圧モータ１５とを備えている。左油圧ポンプ１３および右油圧ポンプ１６は、エンジン６の出力がＰＴＯ（Power　Take-Off）１７を介して伝達されて駆動される。左油圧モータ１４は、左油圧ポンプ１３から吐出する作動油で回転されて、左前輪２を駆動する。右油圧モータ１５は、右油圧ポンプ１６から吐出する作動油で回転されて、右前輪３を駆動する。油圧モータ１４，１５は、本実施形態では、斜軸式アキシャル形のモータである。

　左油圧ポンプ１３と、左油圧モータ１４とは、左油圧回路１８により接続されている。左油圧ポンプ１３から吐出する作動油は、左油圧回路１８を経由して、左油圧モータ１４に供給される。左前輪２が駆動されるときの左前輪２の回転速度は、左油圧ポンプ１３から吐出する作動油によって、制御されている。

　左油圧回路１８には、リリーフバルブ３０と、フラッシングバルブ３２とが設けられている。リリーフバルブ３０は、左油圧回路１８内の作動油の圧力が過剰に増加するのを防止するために設けられている。フラッシングバルブ３２は、余剰油を排出するために設けられている。

　右油圧ポンプ１６と、右油圧モータ１５とは、右油圧回路１９により接続されている。右油圧ポンプ１６から吐出する作動油は、右油圧回路１９を経由して、右油圧モータ１５に供給される。右前輪３が駆動されるときの右前輪３の回転速度は、右油圧ポンプ１６から吐出する作動油によって、制御されている。

　右油圧回路１９には、リリーフバルブ３１と、フラッシングバルブ３３とが設けられている。リリーフバルブ３１は、右油圧回路１９内の作動油の圧力が過剰に増加するのを防止するために設けられている。フラッシングバルブ３３は、余剰油を排出するために設けられている。

　左油圧式クラッチ機構２２が、左前輪２と左油圧モータ１４との間に設けられている。右油圧式クラッチ機構２３が、右前輪３と右油圧モータ１５との間に設けられている。左油圧式クラッチ機構２２および右油圧式クラッチ機構２３に油圧が供給されることにより、左前輪２と右前輪３とに動力が伝達されて、モータグレーダ１は全輪駆動となる。左油圧式クラッチ機構２２および右油圧式クラッチ機構２３への油圧の供給が遮断されると、モータグレーダ１は、全輪駆動が解除されて後輪駆動となる。

　図３は、本発明の一実施形態における動力伝達装置１２５の模式図である。動力伝達装置１２５は、駆動源としての油圧モータ１２４（図２に示す油圧モータ１４，１５に相当）の動力を、ホイール（図２に示す前輪２，３に相当）に伝達するための装置である。動力伝達装置１２５は、第１遊星歯車減速機１２６と、第２遊星歯車減速機１２７と、油圧式クラッチ機構１２８（図２に示す油圧式クラッチ機構２２，２３に相当）とを備えている。図３に示す一点鎖線は、動力伝達装置１２５に含まれる回転物の回転中心となる中心線ＣＬを示している。

　第１遊星歯車減速機１２６は、第１太陽ギヤ１３０、複数の第１遊星ギヤ１３１、第１キャリヤ１３２、および第１リングギヤ１３３を有している。第２遊星歯車減速機１２７は、第２太陽ギヤ１３５、複数の第２遊星ギヤ１３６、第２キャリヤ１３７、および第２リングギヤ１３８を有している。

　この動力伝達装置１２５では、油圧モータ１２４からのトルクは第１太陽ギヤ１３０に入力される。第１キャリヤ１３２は、第２太陽ギヤ１３５に連結されている。第１リングギヤ１３３は、第２リングギヤ１３８に連結されている。両リングギヤ１３３，１３８は、ホイールに連結されている。第２キャリヤ１３７は、油圧式クラッチ機構１２８を介して、固定ハウジング１３９に連結されている。

　図４は、本発明の一実施形態における動力伝達装置１２５の全体断面構成図である。図４に示すように、油圧モータ１２４は、車体内側（図４において右側）のモータハウジング１４０に収納されている。油圧モータ１２４は、回転可能な出力軸１２４ａと、本体部１２４ｂとを有している。出力軸１２４ａは、本体部１２４ｂから、車体外側（図４において左側）に向けて突き出している。図４に示す一点鎖線は、図３と同様に、油圧モータ１２４の出力軸１２４ａなどの回転物の回転中心となる中心線ＣＬを示している。出力軸１２４ａは、ホイールの回転軸と同軸に配置されている。モータハウジング１４０は、車体外側に突出する突出部１４０ａを有している。

　動力伝達装置１２５は、回転ハウジング１４４を有している。回転ハウジング１４４内に、第１遊星歯車減速機１２６、第２遊星歯車減速機１２７、および油圧式クラッチ機構１２８が収納されている。第１遊星歯車減速機１２６と第２遊星歯車減速機１２７とは、出力軸１２４ａの軸方向（中心線ＣＬの延びる方向であって、図４における左右方向）に並んで配置されている。回転ハウジング１４４は、モータハウジング１４０に対し、中心線ＣＬを中心として回転可能に設けられている。回転ハウジング１４４は、モータハウジング１４０側に開く椀型の形状を有している。

　回転ハウジング１４４は、第１ケース部１４４ａと、第２ケース部１４４ｂと、第３ケース部１４４ｃと、第４ケース部１４４ｄとを有している。第１ケース部１４４ａは、略円板状の形状を有しており、椀型の底部を構成している。第２ケース部１４４ｂ、第３ケース部１４４ｃおよび第４ケース部１４４ｄは、環状の形状を有しており、椀型の側部を構成している。

　第１ケース部１４４ａと第２ケース部１４４ｂとは、ボルト１４５によって固定されている。第２ケース部１４４ｂと第３ケース部１４４ｃとは、ボルト１４６によって固定されている。第３ケース部１４４ｃと第４ケース部１４４ｄとは、ボルト１４７によって固定されている。

　回転ハウジング１４４（第４ケース部１４４ｄ）とモータハウジング１４０との間に、オイルシール１４８ａおよびフローティングシール１４８ｂが設けられている。オイルシール１４８ａとフローティングシール１４８ｂとは、回転ハウジング１４４内のオイルが外部に漏れるのを防止するために設けられている。

　第３ケース部１４４ｃには、凹部１４７ａが形成されている。凹部１４７ａは、第３ケース部１４４ｃの外表面の一部が窪んで形成されている。ボルト１４７の頭部は、凹部１４７ａ内に収容されている。

　図示しないボルトが第３ケース部１４４ｃに形成された穴を介して第４ケース部１４４ｄにねじ込まれている。このボルトによってホイール（図２に示す前輪２，３）が回転ハウジング１４４に取り付けられている。

　径方向においてモータハウジング１４０の突出部１４０ａと回転ハウジング１４４の第４ケース部１４４ｄとの間に、２つのホイールベアリング１４２，１４３が配置されている。回転ハウジング１４４およびホイールは、２つのホイールベアリング１４２，１４３を介して、モータハウジング１４０の突出部１４０ａに回転可能に支持されている。

　ホイールベアリング１４２，１４３は、モータハウジング１４０の突出部１４０ａよりも径方向外側に配置されている。ホイールベアリング１４２，１４３の内輪は、モータハウジング１４０の突出部１４０ａの外周面に固定されている。ホイールベアリング１４２，１４３の外輪は、回転ハウジング１４４の第４ケース部１４４ｄの内周面に固定されている。

　油圧モータ１２４の出力軸１２４ａと同軸に、入力軸１５０が配置されている。入力軸１５０は、中心線ＣＬを中心として回転可能に設けられている。入力軸１５０は、油圧モータ１２４の出力軸１２４ａに対して、車体外側に配置されている。出力軸１２４ａの車体外側の端面と、入力軸１５０の車体内側の端面とは、互いに対向している。

　出力軸１２４ａの車体外側の端部付近における外周面に、スプライン溝が形成されている。入力軸１５０の車体内側の端部付近における外周面に、スプライン溝が形成されている。出力軸１２４ａと入力軸１５０とは、スプライン筒１５２によって連結されている。スプライン筒１５２の内周面には、スプライン歯が形成されている。このスプライン歯が出力軸１２４ａのスプライン溝および入力軸１５０のスプライン溝に嵌め合わされて、入力軸１５０と出力軸１２４ａとは一体として回転可能に連結されている。

　図５は、図４に示す動力伝達装置１２５の、第１遊星歯車減速機１２６および第２遊星歯車減速機１２７の断面構成図である。図４およびその部分拡大図である図５に示すように、第１遊星歯車減速機１２６は、第２遊星歯車減速機１２７よりも油圧モータ１２４から離れて配置されている。第１遊星歯車減速機１２６は、第２遊星歯車減速機１２７に対して車体外側に配置されている。第１遊星歯車減速機１２６は、第１太陽ギヤ１３０と、第１遊星ギヤ１３１と、第１キャリヤ１３２と、第１リングギヤ１３３とを有している。

　第１太陽ギヤ１３０は、入力軸１５０と一体に形成されている。第１太陽ギヤ１３０は、入力軸１５０の車体外側の端部に形成されている。第１太陽ギヤ１３０は、入力軸１５０と一体として回転可能に設けられている。第１太陽ギヤ１３０は、入力軸１５０に連結されていてもよい。入力軸１５０の車体外側の端面と、回転ハウジング１４４（第１ケース部１４４ａ）との間には、ボール１５１が配置されている。ボール１５１は、入力軸１５０のスラスト力を受け止めている。

　複数の第１遊星ギヤ１３１は、それぞれ第１キャリヤ１３２に回転自在に支持され、第１太陽ギヤ１３０と噛み合っている。第１キャリヤ１３２には、円周方向に所定の間隔で径方向に貫通する複数のスリットが形成されている。このスリットに各第１遊星ギヤ１３１が配置されている。各スリットを軸方向に貫通して、第１支持ピン１５４が設けられている。各第１遊星ギヤ１３１は、第１支持ピン１５４に、２つのテーパローラベアリング１５５を介して回転自在に支持されている。第１キャリヤ１３２の車体内側の内周部には、軸方向に突出して連結リング１３２ａが形成されている。連結リング１３２ａの内周面には、複数の歯が形成されている。

　第１リングギヤ１３３は、回転ハウジング１４４（第２ケース部１４４ｂ）の内周面に設けられている。第１リングギヤ１３３には、複数の第１遊星ギヤ１３１が噛み合っている。

　第２遊星歯車減速機１２７は、第１遊星歯車減速機１２６よりも油圧モータ１２４側に配置されている。第２遊星歯車減速機１２７は、第１遊星歯車減速機１２６に対して車体内側に配置されている。第２遊星歯車減速機１２７は、第２太陽ギヤ１３５と、第２遊星ギヤ１３６と、第２キャリヤ１３７と、第２リングギヤ１３８とを有している。

　第２太陽ギヤ１３５の中心部に、軸方向に貫通する孔１３５ａが形成されている。この孔１３５ａを入力軸１５０が貫通している。第２太陽ギヤ１３５の車体外側の一部には複数の歯が形成されており、この歯に第１キャリヤ１３２の連結リング１３２ａの複数の歯が噛み合っている。これにより第２太陽ギヤ１３５は、第１キャリヤ１３２に連結されている。

　複数の第２遊星ギヤ１３６は、それぞれ第２キャリヤ１３７に回転自在に支持され、第２太陽ギヤ１３５の車体内側の部分に形成された歯に噛み合っている。第２キャリヤ１３７には、第１キャリヤ１３２と同様に、円周方向に所定の間隔で径方向に貫通する複数のスリットが形成されている。このスリットに各第２遊星ギヤ１３６が配置されている。各スリットを軸方向に貫通して、第２支持ピン１６２が設けられている。各第２遊星ギヤ１３６は、第２支持ピン１６２に、２つのテーパローラベアリング１６３を介して回転自在に配置されている。第２キャリヤ１３７の車体内側の側面外周端部には、軸方向に突出する連結リング１３７ａが形成されている。

　第２リングギヤ１３８は、回転ハウジング１４４（第２ケース部１４４ｂ）の内周面に設けられている。第２リングギヤ１３８には、複数の第２遊星ギヤ１３６が噛み合っている。第１リングギヤ１３３と第２リングギヤ１３８とは、径方向において同じ位置に形成されている。第１リングギヤ１３３と第２リングギヤ１３８とは、相等しい径を有している。

　図６は、図４に示す動力伝達装置１２５の、油圧式クラッチ機構１２８の断面構成図である。油圧式クラッチ機構１２８は、オン状態で中心線ＣＬを中心とする第２キャリヤ１３７の回転を禁止（動力伝達）し、オフ状態で第２キャリヤ１３７の回転を許容（伝達解除）する機構である。

　図４およびその部分拡大図である図６に示すように、油圧式クラッチ機構１２８は、回転部と固定部とから構成されている。回転部は、クラッチ入力部１６７と、複数（この例では９枚）のクラッチプレート１６８とを有している。クラッチ入力部１６７は、第２キャリヤ１３７の一部に形成された連結リング１３７ａに連結されており、第２キャリヤ１３７とともに回転可能に設けられている。

　複数のクラッチプレート１６８は、リング状に形成されている。クラッチ入力部１６７の外周面には、係合部１６９が形成されている。クラッチプレート１６８の内周面には、係合部１６９に係合する係合部が形成されている。クラッチプレート１６８の両面には、摩擦フェーシングが貼付されている。クラッチプレート１６８は、第２キャリヤ１３７とともに回転するとともに、クラッチ入力部１６７の係合部１６９に沿って軸方向に移動が可能である。

　油圧式クラッチ機構１２８の固定部は、プレッシャプレート１７１と、複数（この例では１０枚）の固定プレート１７２と、ピストン１７３とを有している。固定部は、モータハウジング１４０に対して回転不能に取り付けられている。

　複数の固定プレート１７２は、リング状に形成されている。モータハウジング１４０の突出部１４０ａの内周面には、係合部１７４が形成されている。固定プレート１７２の外周には、係合部１７４に係合する係合部が形成されている。これにより、固定プレート１７２は、モータハウジング１４０に対して相対回転不能でかつ軸方向移動可能に装着されている。モータハウジング１４０の突出部１４０ａは、図３に示す固定ハウジング１３９としての機能を有している。

　モータハウジング１４０の突出部１４０ａに対して径方向内側に、油圧式クラッチ機構１２８が配置されている。モータハウジング１４０の突出部１４０ａに対して径方向外側に、上述したホイールベアリング１４２，１４３が配置されている。これにより油圧式クラッチ機構１２８は、ホイールベアリング１４２，１４３よりも径方向内側に配置されている。

　油圧式クラッチ機構１２８は、クラッチ入力部１６７に対して径方向外側に配置されている。クラッチ入力部１６７において、油圧式クラッチ機構１２８が装着される部分は略円筒状の形状を有しており、その内周面は油圧モータ１２４の本体部１２４ｂに対向している。油圧式クラッチ機構１２８は、油圧モータ１２４の本体部１２４ｂよりも径方向外側に配置されている。

　モータハウジング１４０の突出部１４０ａの車体外側の先端に、環状板部１８０が、ボルト１８１によって固定されている。環状板部１８０は、その外周縁の近傍において、モータハウジング１４０の突出部１４０ａに固定されている。環状板部１８０の内周縁は、円筒形状に形成されている。環状板部１８０の内周縁と、クラッチ入力部１６７との間に、ボールベアリング１８２が設けられている。

　プレッシャプレート１７１は、リング状に形成されている。プレッシャプレート１７１は、径方向において、モータハウジング１４０の突出部１４０ａと環状板部１８０の内周縁との間に配置されている。プレッシャプレート１７１の外周には、係合部１７４に係合する係合部が形成されている。プレッシャプレート１７１に対し車体外側には、プレッシャプレート１７１の車体外側向きの移動を規制するスナップリングが設けられている。

　クラッチプレート１６８と固定プレート１７２とは、中心線ＣＬに沿う軸方向に交互に配置されている。クラッチプレート１６８と固定プレート１７２とが交互に重ねられた組立体に対し、車体内側にピストン１７３が配置されており、車体外側にプレッシャプレート１７１が配置されている。クラッチプレート１６８と固定プレート１７２とは、ピストン１７３とプレッシャプレート１７１との間で圧接されるように構成されている。

　油圧式クラッチ機構１２８では、ピストン１７３を作動させることによって、クラッチのオンとオフとが切り換えられる。クラッチがオン（ブレーキオン）の状態において、油圧式クラッチ機構１２８の回転部は、固定され、回転を禁止される。クラッチがオフ（ブレーキオフ）の状態において、油圧式クラッチ機構１２８の回転部は、固定解除され、回転を許容される。

　ピストン１７３は、図示しないコントロールバルブから供給される油圧によって作動される。この油圧供給のための供給口１８５が、図６に示すように、モータハウジング１４０に形成されている。供給口１８５は、モータハウジング１４０の半径方向中間部に、軸方向に沿って形成されている。供給口１８５は、外部（たとえば、油圧モータ１２４が収容されているモータ収容空間）と、ピストン１７３が配置された室とを連通している。コントロールバルブから供給口１８５に供給された油圧が、ピストン１７３に作用する。

　以上のように構成された動力伝達装置１２５では、ピストン１７３に油圧を供給することにより、油圧式クラッチ機構１２８のクラッチプレート１６８と固定プレート１７２が圧接されて、クラッチがオン（ブレーキオン）状態になる。これにより、第２遊星歯車減速機１２７の第２キャリヤ１３７の回転が禁止される。

　油圧モータ１２４から、入力軸１５０を介して、第１太陽ギヤ１３０にトルクが入力される。第１太陽ギヤ１３０に入力されたトルクは、複数の第１遊星ギヤ１３１を介して第１リングギヤ１３３に伝達される。また第１キャリヤ１３２からのトルクは、第２太陽ギヤ１３５に入力される。第２太陽ギヤ１３５に入力されたトルクは、複数の第２遊星ギヤ１３６を介して、第２リングギヤ１３８に伝達される。第２リングギヤ１３８に伝達されたトルクは、第１リングギヤ１３３のトルクと合成され、ホイールに伝達される。第２キャリヤ１３７のトルクの反力は、油圧式クラッチ機構１２８を介して、固定ハウジング１３９によって受けられる。

　以上のように、動力伝達装置１２５では、油圧モータ１２４から入力され、第１遊星歯車減速機１２６によって伝達されたトルクと、第２遊星歯車減速機１２７によって伝達されたトルクとが合わさって、ホイールに伝達される。

　また、ピストン１７３への油圧供給を停止し、圧油を排出することによって、油圧式クラッチ機構１２８はオフ状態となる。油圧式クラッチ機構１２８がオフ（ブレーキオフ）の場合は、第２遊星歯車減速機１２７の第２キャリヤ１３７の回転が許容される。このため、油圧モータ１２４からトルクが入力されても、第２キャリヤ１３７は回転し、第２遊星ギヤ１３６は自転するとともに公転することになる。したがって、ホイールには、第１遊星歯車減速機１２６からも第２遊星歯車減速機１２７からもトルクは伝達されない。

　なお、図４に図示されている油圧式クラッチ機構１２８のうち、中心線ＣＬよりも下側の、供給口１８５が図示されている側の油圧式クラッチ機構１２８は、ピストン１７３に油圧が供給されていないオフ状態である。図４に図示されている油圧式クラッチ機構１２８のうち、中心線ＣＬよりも上側の、供給口１８５が図示されていない側の油圧式クラッチ機構１２８は、ピストン１７３に油圧が供給されているオン状態である。

　図７は、油圧モータ１２４の概略構成を示す側面図である。図７に示すように、油圧モータ１２４は、出力軸１２４ａと、本体部１２４ｂと、シリンダ収容部１２４ｃとを有している。

　出力軸１２４ａは、本体部１２４ｂから車体外側に突き出ている。出力軸１２４ａは、本体部１２４ｂに収容された駆動軸に連結されて、本体部１２４ｂに支持されている。駆動軸とともに回転可能に設けられたシリンダブロックの少なくとも一部が、シリンダ収容部１２４ｃに収容されている。シリンダブロックは、駆動軸に対して傾斜して配置されている。

　油圧モータ１２４の駆動時には、シリンダブロックに圧油が供給されて、ピストンがシリンダ穴に対して往復運動する。これによりシリンダブロックが回転するとともに、駆動軸がシリンダブロックとともに回転する。この回転力をモータ出力として、出力軸１２４ａから取り出す。

　本体部１２４ｂは、中心線ＣＬに対して対称な、軸対称形状を有している。本体部１２４ｂは、その外径が最大となる最大外径部１２４ｄを有している。中心線ＣＬに沿う軸方向において、最大外径部１２４ｄは、本体部１２４ｂのうちシリンダ収容部１２４ｃに接続される側の端部に設けられている。

　次に、本実施形態の作用効果について説明する。
　本実施形態の動力伝達装置１２５は、図４に示すように、油圧モータ１２４と、モータハウジング１４０と、回転ハウジング１４４と、ホイールベアリング１４２，１４３とを備えている。油圧モータ１２４は、回転可能な出力軸１２４ａを有している。モータハウジング１４０は、油圧モータ１２４を収容している。回転ハウジング１４４は、モータハウジング１４０に対し、油圧モータ１２４の出力軸１２４ａの回転中心を示す中心線ＣＬを中心として、回転可能である。ホイールベアリング１４２，１４３は、回転ハウジング１４４をモータハウジング１４０に対し回転可能に支持している。

　動力伝達装置１２５はさらに、第１遊星歯車減速機１２６と、第２遊星歯車減速機１２７と、油圧式クラッチ機構１２８とを備えている。第２遊星歯車減速機１２７は、図５に示すように、第２太陽ギヤ１３５と、第２太陽ギヤ１３５に噛み合う第２遊星ギヤ１３６と、第２遊星ギヤ１３６を回転自在に支持する第２キャリヤ１３７とを備えている。油圧式クラッチ機構１２８は、中心線ＣＬを中心とする第２キャリヤ１３７の回転を許容または禁止する。油圧式クラッチ機構１２８は、ホイールベアリング１４２，１４３よりも径方向内側に配置されている。

　図４に示す領域Ａは、径方向においてホイールベアリング１４２，１４３が配置されている範囲を示している。領域Ｂは、径方向において油圧式クラッチ機構１２８が配置されている範囲を示している。領域Ａは、領域Ｂよりも中心線ＣＬから離れている。領域Ｂは、中心線ＣＬからの最短距離が、領域Ａよりも小さくなっている。ホイールベアリング１４２，１４３に対する油圧式クラッチ機構１２８の配置を規定し、油圧式クラッチ機構１２８の径を小さくすることにより、径方向における動力伝達装置１２５の外形寸法を小さくすることができる。

　モータハウジング１４０の突出部１４０ａの外周側にホイールベアリング１４２，１４３を配置し、突出部１４０ａの内周側に油圧式クラッチ機構１２８を配置することにより、図６に示すように、油圧式クラッチ機構１２８の固定プレート１７２を突出部１４０ａに装着できる。モータハウジング１４０とは別体のクラッチハウジングを設けて固定プレート１７２を装着する必要がなく、クラッチハウジングを不要にできるので、動力伝達装置１２５の重量を低減することができる。

　本実施形態の動力伝達装置１２５は、クラッチハウジングを備えないシンプルな構造であるため、クラッチの構成を単純化でき、生産性を向上することができる。

　ホイールベアリング１４２，１４３をモータハウジング１４０の突出部１４０ａの径方向外側に設けて、椀型の回転ハウジング１４４が油圧式クラッチ機構１２８を取り囲む構成とする。これにより、クラッチをオンにしてクラッチプレート１６８を固定プレート１７２に圧接した状態で、油圧モータ１２４のトルクによって回転する回転物と回転しない非回転物とが隣り合う配置が低減されている。したがって、回転物と非回転物との間の空気の摩擦抵抗による損失を抑制でき、動力伝達装置１２５の動力伝達効率を向上することができる。

　ホイールベアリング１４２，１４３が油圧式クラッチ機構１２８よりも径方向外側に配置されており、ホイールベアリング１４２，１４３の径が増大されている。これにより、ホイールベアリング１４２，１４３の剛性を向上できるので、回転ハウジング１４４に荷重が負荷されたときの回転ハウジング１４４の変形を抑制できる。回転ハウジング１４４のより安定した支持が可能になるため、回転ハウジング１４４に収容された第１遊星歯車減速機１２６および第２遊星歯車減速機１２７の信頼性を向上できる。加えて、ホイールベアリング１４２，１４３の寿命を延ばすことができる。

　また図４に示すように、中心線ＣＬに沿う出力軸１２４ａの軸方向より見て、第１遊星歯車減速機１２６と油圧式クラッチ機構１２８とが重畳して配置されている。第１遊星歯車減速機１２６を構成している第１遊星ギヤ１３１、第１キャリヤ１３２および第１リングギヤ１３３の一部は、径方向において油圧式クラッチ機構１２８が配置されている範囲を示す領域Ｂ内に配置されている。このように第１遊星歯車減速機１２６に対する油圧式クラッチ機構１２８の位置を規定することにより、油圧式クラッチ機構１２８がホイールベアリング１４２，１４３よりも径方向内側に配置された構成を、より確実に実現することができる。

　ホイールベアリング１４２，１４３は、中心線ＣＬに沿う軸方向より見て、第１遊星歯車減速機１２６および第２遊星歯車減速機１２７のいずれとも重畳していない。ホイールベアリング１４２，１４３は、第１遊星歯車減速機１２６および第２遊星歯車減速機１２７よりも、径方向外側に配置されている。第１遊星歯車減速機１２６および第２遊星歯車減速機１２７は、径方向においてホイールベアリング１４２，１４３が配置されている範囲を示す図１中の領域Ａから外れて配置されている。

　また図７に示すように、油圧モータ１２４は、出力軸１２４ａと、出力軸１２４ａを支持する本体部１２４ｂとを有している。図４に示すように、油圧式クラッチ機構１２８は、本体部１２４ｂを取り囲んで配置されている。中心線ＣＬに沿う軸方向において油圧モータ１２４の本体部１２４ｂ、油圧式クラッチ機構１２８およびホイールベアリング１４２，１４３が重畳して配置され、中心線ＣＬから径方向外側へ向けて本体部１２４ｂ、油圧式クラッチ機構１２８およびホイールベアリング１４２，１４３の順に配置されている。径方向において、油圧式クラッチ機構１２８は、油圧モータ１２４の本体部１２４ｂとホイールベアリング１４２，１４３との間に配置されている。これにより、油圧式クラッチ機構１２８がホイールベアリング１４２，１４３よりも径方向内側に配置された構成を、より確実に実現することができる。

　また図７に示すように、油圧モータ１２４の本体部１２４ｂは、中心線ＣＬに対して対称な形状を有している。本体部１２４ｂは、その外径が最大となる最大外径部１２４ｄを有している。図４に示すように、最大外径部１２４ｄの外径よりも、油圧式クラッチ機構１２８の内径が小さくなっている。最大外径部１２４ｄの外周面は、図４に示す領域Ｂ内に配置されている。油圧式クラッチ機構１２８を油圧モータ１２４により近づけて配置し、油圧式クラッチ機構１２８の内径をより小さくすることにより、油圧式クラッチ機構１２８がホイールベアリング１４２，１４３よりも径方向内側に配置された構成を、より確実に実現することができる。

　また図６に示すように、油圧式クラッチ機構１２８は、クラッチプレート１６８と固定プレート１７２とを有している。クラッチプレート１６８と固定プレート１７２とは、中心線ＣＬに沿う軸方向に交互に配置されている。固定プレート１７２は、モータハウジング１４０の突出部１４０ａに装着されている。これにより、動力伝達装置１２５はクラッチハウジングを必要としないシンプルな構成になるので、動力伝達装置１２５の小型化および軽量化を確実に実現することができる。

　また図４に示すように、動力伝達装置１２５は、入力軸１５０をさらに備えている。入力軸１５０は、油圧モータ１２４の出力軸１２４ａに連結されており、油圧モータ１２４からのトルクを第１太陽ギヤ１３０に入力する。中心線ＣＬに沿う軸方向において、油圧式クラッチ機構１２８は、入力軸１５０に対して油圧モータ１２４側に配置されている。入力軸１５０は、第１太陽ギヤ１３０と一体化されていてもよい。または入力軸１５０は、第１太陽ギヤ１３０に連結されていてもよい。

　図４に示す領域Ｃは、軸方向においてクラッチプレート１６８および固定プレート１７２が配置されている範囲を示している。領域Ｄは、軸方向において入力軸１５０が配置されている範囲を示している。領域Ｄの車体内側（図４中の右側）に油圧モータ１２４の出力軸１２４ａが配置されており、出力軸１２４ａは本体部１２４ｂから車体外側に突き出している。油圧式クラッチ機構１２８は、油圧モータ１２４の本体部１２４ｂを取り囲んで配置されている。したがって油圧式クラッチ機構１２８は、入力軸１５０に対して油圧モータ１２４側に配置されている。

　このように入力軸１５０に対する油圧式クラッチ機構１２８の位置を規定することにより、中心線ＣＬに沿う軸方向における動力伝達装置１２５の外形寸法を小さくすることができる。入力軸１５０の外周に設けられる第１および第２遊星歯車減速機１２６，１２７に、油圧式クラッチ機構１２８が干渉することがない。そのため、第１リングギヤ１３３と第２リングギヤ１３８とを同径に形成し、第１および第２遊星歯車減速機１２６，１２７の全体構成の外径を小さくして、動力伝達装置１２５を軽量化することが可能になる。

　本実施の形態のモータグレーダ１は、図１，２に示すように、左前輪２と、右前輪３とを備えている。モータグレーダ１はまた、左前輪２および右前輪３に動力を伝達する、図４に示す動力伝達装置１２５を備えている。このようにすれば、モータグレーダ１の左前輪２および右前輪３の重量を低減することができる。

　今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。この発明の範囲は上記した説明ではなくて請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味、および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

　１　モータグレーダ、２　左前輪、３　右前輪、４，５　後輪、６　エンジン、７　油圧システム、１２　全輪駆動装置、１３　油圧ポンプ、１４　左油圧モータ、１５　右油圧モータ、５０　ブレード、５１　フロントフレーム、５２　リヤフレーム、１２４　油圧モータ、１２４ａ　出力軸、１２４ｂ　本体部、１２４ｃ　シリンダ収容部、１２４ｄ　最大外径部、１２５　動力伝達装置、１２６　第１遊星歯車減速機、１２７　第２遊星歯車減速機、１２８　油圧式クラッチ機構、１３０　第１太陽ギヤ、１３１　第１遊星ギヤ、１３２　第１キャリヤ、１３２ａ，１３７ａ　連結リング、１３３　第１リングギヤ、１３５　第２太陽ギヤ、１３５ａ　孔、１３６　第２遊星ギヤ、１３７　第２キャリヤ、１３８　第２リングギヤ、１３９　固定ハウジング、１４０　モータハウジング、１４０ａ　突出部、１４２，１４３　ホイールベアリング、１４４　回転ハウジング、１５０　入力軸、１６７　クラッチ入力部、１６８　クラッチプレート、１６９，１７４　係合部、１７１　プレッシャプレート、１７２　固定プレート、１７３　ピストン、１８０　環状板部、１８２　ボールベアリング、１８５　供給口。

Claims

　回転可能な出力軸を有する油圧モータと、
　前記油圧モータを収容するモータハウジングと、
　前記モータハウジングに対し前記出力軸の回転中心を中心として回転可能な回転ハウジングと、
　前記回転ハウジングを前記モータハウジングに対し回転可能に支持するベアリングと、
　前記油圧モータからトルクが入力される第１太陽ギヤと、前記第１太陽ギヤに噛み合う複数の第１遊星ギヤと、前記複数の第１遊星ギヤを回転自在に支持する第１キャリヤと、前記回転ハウジングに設けられ、前記複数の第１遊星ギヤが噛み合う第１リングギヤとを有する、第１遊星歯車減速機と、
　前記第１キャリヤに連結される第２太陽ギヤと、前記第２太陽ギヤに噛み合う複数の第２遊星ギヤと、前記複数の第２遊星ギヤを回転自在に支持する第２キャリヤと、前記回転ハウジングに設けられ、前記複数の第２遊星ギヤが噛み合う第２リングギヤとを有する、第２遊星歯車減速機と、
　前記出力軸の回転中心を中心とする前記第２キャリヤの回転を許容または禁止する、前記ベアリングよりも径方向内側に配置されたクラッチとを備える、動力伝達装置。
　前記出力軸の軸方向より見て、前記第１遊星歯車減速機と前記クラッチとが重畳して配置されている、請求項１に記載の動力伝達装置。
　前記油圧モータは、前記出力軸を支持する本体部を有し、
　前記クラッチは前記本体部を取り囲んで配置されている、請求項１または２に記載の動力伝達装置。
　前記本体部は、前記出力軸の回転中心に対して対称な形状を有し、
　前記本体部の最大径よりも前記クラッチの内径が小さい、請求項３に記載の動力伝達装置。
　前記クラッチは、前記出力軸の軸方向に交互に配置されたクラッチプレートと固定プレートとを有し、
　前記固定プレートは、前記モータハウジングに装着されている、請求項１～４のいずれか１項に記載の動力伝達装置。
　前記油圧モータに連結され、前記油圧モータからのトルクを前記第１太陽ギヤに入力する、入力軸をさらに備え、
　前記出力軸の軸方向において、前記クラッチは、前記入力軸に対して前記油圧モータ側に配置されている、請求項１～５のいずれか１項に記載の動力伝達装置。
　前輪と、
　前記前輪に動力を伝達する、請求項１～６のいずれか１項に記載の動力伝達装置とを備える、モータグレーダ。