CN104813078B - 动力传递装置 - Google Patents

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Abstract

为了不损害制动机构的冷却效果地实现其小型化，动力传递装置具备：轴箱(20)，其具有制动室(B)；以及轮毂(30)，其具有经由轴箱(20)的中心孔(21a)而与制动室(B)连通的末端室(F)，将使制动室(B)与轮毂(30)的末端室(F)连通的贯通孔(22a)设置于轴箱(20)，在驱动轴(1)旋转的情况下，在伴随着制动机构(80)的旋转而产生的离心力的作用下，将制动室(B)的油经由贯通孔(22a)而向末端室(F)的内部供给。

Description

动力传递装置
技术领域
本发明涉及在轮式装载器等工业用车辆的行驶***中应用的动力传递装置。
背景技术
作为应用于轮式装载器等工业用车辆的行驶***的动力传递装置，具有将驱动轴(axleshaft)的旋转由减速机构减速后而传递至轮毂的动力传递装置。这种动力传递装置构成为，在设置于驱动轴的周围的轴箱(spindlecase)与轮毂之间设有湿式多盘型的制动机构，利用该制动机构的工作对轮毂施加制动(例如，参照专利文献1)。
然而，在专利文献1的动力传递装置中，具备在轮毂的外周设有制动机构的结构，存在难以使制动机构小型化这样的问题。因此，一直以来，提供在驱动轴与轴箱之间设置制动机构的动力传递装置。根据该动力传递装置，由于只要在驱动轴的外周设置制动机构即可，因此能够实现制动机构的小型化(例如，参照专利文献2)。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2006-298092号公报
专利文献2：日本特开2010-137781号公报
发明要解决的课题
然而，在如专利文献1那样在轴箱与轮毂之间设有制动机构的动力传递装置中，由于成为制动机构的制动对象的轮毂的旋转是利用减速机构进行减速后的旋转，因此具有制动时的发热量自身比较小这样的优点。并且，在专利文献1的动力传递装置中，由于构成制动机构的摩擦板、对偶件构成为大径，因此形成制动时产生的热量容易向外部放出的构造。
与此相对地，在如专利文献2那样在驱动轴与轴箱之间设有制动机构的动力传递装置中，由于成为制动对象的驱动轴的旋转是利用减速机构进行减速前的旋转，因此，即便轮毂的转速相同，与专利文献1所记载的情况相比，制动时的发热量也较大。
发明内容
鉴于上述实际情况，本发明的目的在于提供一种动力传递装置，该动力传递装置能够不损害制动机构的冷却效果而实现其小型化。
解决方案
为了实现所述目的，本发明的动力传递装置具备：轴箱，其在中心部具有供驱动轴贯穿的中心孔，并且在基端部中成为所述驱动轴的周围的部位处构成制动室；轮毂，其以可旋转的方式支承于所述轴箱的外周，且具有末端室，所述末端室经由所述轴箱的中心孔而与所述制动室连通，由此能够在所述末端室与所述制动室之间进行油的流通；湿式型的制动机构，其收纳于所述制动室，以对所述驱动轴相对于所述轴箱的旋转施加制动的方式进行工作；以及减速机构，其收纳于所述末端室，且对所述驱动轴的旋转进行减速并将该减速后的所述驱动轴的旋转传递至所述轮毂，所述动力传递装置的特征在于，在所述轴箱上设置贯通孔，所述贯通孔使所述制动室与所述轮毂的末端室连通，在所述驱动轴旋转的情况下，经由所述贯通孔将所述制动室的油向所述末端室的内部供给。
另外，在上述的动力传递装置的基础上，本发明的特征在于，在所述轴箱的内周面上设有贮油部，所述轴箱的所述内周面位于所述制动室的外周部。
另外，在上述的动力传递装置的基础上，本发明的特征在于，所述制动机构具备：多个旋转侧板，其在与所述驱动轴正交的方向上配设，且与所述驱动轴一起旋转；多个停止侧板，其以与所述旋转侧板交替的方式支承于所述轴箱；以及制动驱动部，其沿着所述驱动轴而对上述旋转侧板以及停止侧板朝向接近所述减速机构的方向施力，通过利用所述制动驱动部将所述旋转侧板以及所述停止侧板按压于所述轴箱的凸缘壁部来对所述驱动轴施加制动，所述贯通孔设置在所述轴箱的凸缘壁部上，在从所述轴箱的贮油部到所述贯通孔的部分设有供给用油通路。
另外，在上述的动力传递装置的基础上，本发明的特征在于，在从所述轴箱的贮油部到所述贯通孔的部分，沿着所述驱动轴的径向设有供给用油通路。
另外，在上述的动力传递装置的基础上，本发明的特征在于，所述制动机构在其与所述轴箱的凸缘壁部之间具备端板，所述供给用油通路通过在所述端板形成凹槽而构成。
另外，在上述的动力传递装置的基础上，本发明的特征在于，所述供给用油通路通过在所述轴箱的凸缘壁部形成凹槽而构成。
另外，在上述的动力传递装置的基础上，本发明的特征在于，构成所述供给用油通路的凸缘壁部的凹槽仅在从所述轴箱的贮油部到所述贯通孔的部分之间形成。
发明效果
根据本发明，由于制动机构构成为对驱动轴相对于轴箱的旋转施加制动，因此能够实现其小型化。并且，收纳减速机构的末端室与收纳制动机构的制动室设置在相互分离的位置，此外，油能够经由轴箱的中心孔以及贯通孔在末端室与制动室中流通，因此能够防止针对制动机构的热量的影响。
附图说明
图1是示出本发明的实施方式1的动力传递装置的主要部分的剖面侧视图。
图2是图1的A-A线剖视图。
图3是图1所示的动力传递装置的平面局部剖切图。
图4是示出本发明的实施方式2的动力传递装置的主要部分的剖面侧视图。
图5是图4的C-C线剖视图。
图6是示出本发明的实施方式3的动力传递装置的主要部分的剖面俯视图。
图7是图6的D-D线剖视图。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的动力传递装置的优选实施方式进行详细说明。
(实施方式1)
图1示出本发明的实施方式1的动力传递装置的主要部分。如图3所示，这里例示的动力传递装置在轮式装载器等工业用车辆中用作车轴装置，该车轴装置用于将动力从差动齿轮机构D经由驱动轴1而传递至车轮W。虽未在附图中明示，但在本实施方式1所例示的动力传递装置中，从差动齿轮机构D到车轮W的结构形成为左右对称，因此，以下仅对一方进行说明。
(动力传递装置的结构)
如图1以及图3所示，本实施方式1的动力传递装置在收纳驱动轴1的轴壳10的顶端部具备轴箱20以及轮毂30。
(轴箱20的结构)
轴箱20一体成形有箱体基部21、凸缘壁部22以及制动器外罩部23，并借助制动器外罩部23的基端面而安装在轴壳10的顶端部。箱体基部21呈直径比较小的筒状，在其中心部具有供驱动轴1贯穿的中心孔21a。凸缘壁部22以从箱体基部21的基端部朝向外周方向突出的方式设置为圆板状。制动器外罩部23设置为从凸缘壁部22的外周缘部起形成为比箱体基部21的中心孔21a大径的筒状，在该制动器外罩部23与设置于轴壳10的顶端部的制动油缸40之间构成有制动室B。
在轴箱20的箱体基部21的顶端部设有齿轮支承体50。齿轮支承体50一体成形有呈直径比箱体基部21大的筒状的支承基部51和从支承基部51的顶端部朝向外周方向突出的支承板部52。该齿轮支承体50以使支承板部52朝向驱动轴1的顶端侧的状态经由支承基部51而与箱体基部21的顶端部花键结合，从而限制该齿轮支承体50与箱体基部21的相对旋转。根据附图可知，支承板部52形成为外周缘部朝向驱动轴1的顶端部侧弯曲的形状。另外，如图1所示，在支承板部52上沿着圆周方向等间隔地设有连通孔52a。
在轴箱20的凸缘壁部22的外周部设有密封用保持架60。密封用保持架60是构成为具有比箱体基部21的基端部外径大的内径的环状部件，且在凸缘壁部22中位于顶端侧的面上安装。在该密封用保持架60上设有密封承接部61。该密封承接部61是从密封用保持架60的顶端面突出的薄壁的圆环状部分。
(轮毂30的结构)
轮毂30一体成形有旋转支承部31与末端外罩部32。旋转支承部31呈直径比齿轮支承体50的支承基部51大的筒状，通过在轴箱20的箱体基部21以及齿轮支承体50的支承基部51之间分别夹装轴承31A、31B，由此将旋转支承部31支承为能够相对于这些轴箱20以及齿轮支承体50绕驱动轴1旋转。
在旋转支承部31的基端部一体地设有密封支承部33。密封支承部33是具有比设置于密封用保持架60的密封承接部61的内径小的外径的薄壁的圆环状部分，以外周面与密封承接部61的内周面对置的方式设置。在该密封支承部33的外周面与密封承接部61的内周面之间夹装有防尘封件S。
末端外罩部32构成为，从旋转支承部31朝向外周方向突出后朝向顶端部侧呈圆筒状突出，呈圆筒状突出的部分覆盖驱动轴1的顶端部外周。
(减速机构70的结构)
在轮毂30的末端外罩部32且是在设置于轴箱20的齿轮支承体50以及驱动轴1之间构成减速机构70。减速机构70是行星齿轮机构，构成为具备与驱动轴1花键结合的太阳轮71、被末端外罩部32支承且具有内齿的齿圈72、以及设置为分别与这些太阳轮71以及齿圈72啮合的多个行星齿轮73，支承多个行星齿轮73的旋转轴73a的行星齿轮架74通过其外周部固定在末端外罩部32上。行星齿轮架74与安装在其中心部的外罩板75一并闭塞末端外罩部32的开口，与轮毂30的末端外罩部32以及密封用保持架60一并在轴箱20的外周部以及顶端部构成末端室F。
在该减速机构70中，由于成为齿圈72借助齿轮支承体50以及轴箱20而固定于轴壳10的状态，因此，当利用驱动轴1使太阳轮71旋转时，行星齿轮73一边自转一边在太阳轮71的周围进行公转，轮毂30以通过行星齿轮架74减速后的状态进行旋转。
(制动机构80的结构)
另一方面，在构成与轴箱20的制动器外罩部23的制动室B中构成有湿式多盘型的制动机构80。制动机构80通过在端板81与制动活塞82的盘部(制动驱动部)82a之间使多个摩擦板(旋转侧板)83以及多个对偶件(停止侧板)84交替地重叠而构成。
如图2所示，端板81是配设为能够相对于驱动轴1旋转的圆板状部件，如图1所示，以与凸缘壁部22的内壁面对置的方式设置在制动室B中最靠顶端侧的部位。
制动活塞82的盘部82a是设置在制动室B中最靠基端侧的部位的圆板状部件，经由沿着驱动轴1的轴向突出的多个杆部82b而支承于制动油缸40。杆部82b以能够滑动的方式向构成于制动油缸40的压力室41***，且具有引导盘部82a沿着驱动轴1的轴向移动的功能。虽然附图没有明示，但在制动活塞82的盘部82a与制动油缸40之间，夹装有用于对盘部82a始终向接近制动油缸40的方向施力的复位弹簧。另外，在制动油缸40的压力室41连接有用于供给油的供油通路。
摩擦板83以及对偶件84是分别配设在与驱动轴1的外周面花键结合的卡合座环85的外周部的圆板状部件。这些摩擦板83以及对偶件84以在驱动轴1旋转的情况下进行相对旋转的方式配设在驱动轴1与轴箱20的制动器外罩部23之间。更具体地说明，摩擦板83配置为，各个内周面与卡合座环85卡合，另一方面，外周面能够相对于制动器外罩部23旋转。如图2所示，对偶件84在外周面的三处位置具有半圆状的突出部84a，通过使这些突出部84a位于形成在制动器外罩部23的内周面的收纳凹部24，从而对偶件84卡合于制动器外罩部23。
在该制动机构80中，当驱动轴1旋转时，摩擦板83通过卡合座环85而相对于对偶件84旋转。在没有向制动油缸40的压力室41作用压力的情况下，利用未图示的复位弹簧的弹力将制动活塞82的盘部82a维持在接近制动油缸40的位置，因此在摩擦板83与对偶件84之间不会作用按压力。与此相对地，当向制动油缸40的压力室41供给油时，盘部82a利用该压力通过杆部82b向接近端板81的方向移动，相对于端板81而按压摩擦板83以及对偶件84。其结果是，利用作用于摩擦板83与对偶件84之间的摩擦力对驱动轴1相对于轴壳10的旋转施加制动。在制动时产生摩擦热的摩擦板83以及对偶件84处于其下半部浸渍于存积在制动室B的油中的状态，利用该油来实现冷却。
(动力传递装置的特征)
在上述的动力传递装置中，由于在驱动轴1的外周设置制动机构80，因此能够使制动机构80小型化。
在此，成为制动机构80的制动对象的驱动轴1以利用减速机构70减速前的状态进行旋转，制动时的发热量比较大。并且，由于摩擦板83、对偶件84也形成为小径，因此在散热性方面不利。由于收纳制动机构80的制动室B与收纳减速机构70的末端室F利用轴箱20的中心孔21a相互连通，因此，虽然油在彼此之间流通，但其流量不一定充足，可能因由制动机构80产生的热量而使制动室B维持高温状态。
对此，在该动力传递装置中，如图1以及图3所示，在轴箱20的凸缘壁部22的与末端室F连通的位置形成贯通孔22a，并且在制动室B的外周部形成贮油部25，此外，将用于使贯通孔22a与制动室B之间连通的凹槽81a设置在端板81上。
贯通孔22a是在搭载于工业用车辆的情况下成为下半部分的凸缘壁部22的多个位置设置的开口。更具体而言，在以驱动轴1的轴为中心的圆周上的呈等间隔的下半部分五处位置，设有剖面为圆形的贯通孔22a。
贮油部25通过在位于制动机构80的外周的制动器外罩部23的内周面设置凹处而构成在端板81、摩擦板83以及对偶件84的成为外周区域的部位。
端板81的凹槽81a在与轴箱20的凸缘壁部22对置的面上沿着驱动轴1的径向设置，形成为与各个贯通孔22a对置并且向端板81的外周面开口。该端板81的凹槽81a构成在端板81与凸缘壁部22的内壁面之间从制动室B的贮油部25(以及收纳凹部24)到达设置于凸缘壁部22的贯通孔22a的供给用油通路。
(动力传递装置的作用效果)
根据以上述方式构成的动力传递装置，由于在制动室B的外周部设有贮油部25，因此，存积在制动室B的内部的油量自身增加，有利于实现制动机构80的冷却。
并且，制动室B与末端室F之间不仅经由轴箱20的中心孔21a而连通，也利用设置于轴箱20的凸缘壁部22的贯通孔22a以及设置于端板81的凹槽81a直接连通。因此，油在这些制动室B以及末端室F之间积极地流通，能够防止制动室B的油维持在高温状态的情况。
即，根据上述的动力传递装置，当驱动轴1旋转时，基于摩擦板83的旋转，制动室B的油在离心力的作用下向外周方向的贮油部25移动。被推到制动室B的贮油部25的油经由设置于端板81的凹槽81a而到达凸缘壁部22的贯通孔22a，并经由贯通孔22a向末端室F移动。当制动室B的油通过端板81的凹槽81a以及凸缘壁部22的贯通孔22a向末端室F移动时，存积于末端室F的油经由轴箱20的中心孔21a而向制动室B推出，成为向该制动室B供给存积于末端室F的油的状态。其结果是，在驱动轴1旋转的状态下，反复进行上述的油的流通，能够一直利用从末端室F经由轴箱20的中心孔21a向制动室B供给的比较低温的油来实现制动机构80的冷却，从而能够不损害制动机构80的冷却效果地实现其小型化。
(实施方式2)
(动力传递装置的结构)
在上述的实施方式1中，通过在制动机构80的结构要素即端板81设置凹槽81a来构成供给用油通路，但本发明不限定于此。例如，如图4以及图5所示的动力传递装置的实施方式2那样，通过在与制动机构80的端板81对置的凸缘壁部22的内壁面形成凹槽22b，也能够在凸缘壁部22与端板81之间构成从制动室B的贮油部25到达设置于凸缘壁部22的贯通孔22a的供给用油通路。需要说明的是，在图4以及图5所示的实施方式2中，对与实施方式1相同的结构标注相同的附图标记并省略其详细说明。
(动力传递装置的作用效果)
在如此构成的实施方式2的动力传递装置中，由于在制动室B的外周部设有贮油部25，因此，存积在制动室B的内部的油量自身增加，从而有利于实现制动机构80的冷却。
并且，制动室B与末端室F之间不仅经由轴箱20的中心孔21a而连通，也利用设置于轴箱20的凸缘壁部22的贯通孔22a以及凹槽22b使制动室B与末端室F直接连通。因此，油在这些制动室B以及末端室F之间积极地流通，由此能够防止制动室B的油维持在高温状态的情况。
即，根据上述的动力传递装置，当驱动轴1旋转时，利用摩擦板83的旋转，制动室B的油在离心力的作用下向外周方向的贮油部25移动，经由设置于凸缘壁部22的凹槽22b而到达贯通孔22a，并经由贯通孔22a向末端室F移动。当制动室B的油通过凸缘壁部22的凹槽22b以及贯通孔22a向末端室F移动时，存积于末端室F的油经由轴箱20的中心孔21a向制动室B推出。其结果是，在驱动轴1旋转的状态下，反复进行上述的油的流通，能够一直利用从末端室F经由轴箱20的中心孔21a向制动室B供给的比较低温的油来实现制动机构80的冷却，从而能够不损害制动机构80的冷却效果地实现其小型化。
(实施方式3)
(动力传递装置的结构)
如上所述，在实施方式2中，通过在凸缘壁部22的内壁面形成从制动室B的贮油部25到达轴箱20的中心孔21a的凹槽22b来构成供油通路。然而，如图6以及图7所示的实施方式3那样，通过在轴箱120的与制动机构80的端板81对置的凸缘壁部122的内壁面上且是仅在从制动室B的贮油部25到贯通孔22a之间设置凹槽122b，也可以在该凹槽122b与端板81之间构成供给用油通路。
另外，如图6所示，对于轴箱120，仅箱体基部121以及凸缘壁部122成形为一体，制动器外罩部123独立地形成。同样地，支承制动油缸40的部分作为相对于轴壳10独立的制动器壳体140而形成。这些轴箱120、制动器外罩部123、制动器壳体140、轴壳10彼此之间通过紧固螺栓141而形成为一体，成为与实施方式1相同的结构。需要说明的是，在图6以及图7所示的实施方式3中，对与实施方式1相同的结构标注相同的附图标记并省略详细说明。
(动力传递装置的作用效果)
在如此构成的实施方式3的动力传递装置中，由于在制动室B的外周部设有贮油部25，因此，存积在制动室B的内部的油量本身增加，也有利于实现制动机构80的冷却。
并且，制动室B与末端室F之间不仅经由轴箱120的中心孔121a而连通，也利用设置于轴箱120的凸缘壁部122的贯通孔22a以及凹槽122b使制动室B与末端室F直接连通。因此，油在这些制动室B以及末端室F之间积极地流通，从而能够防止制动室B的油维持在高温状态的情况。
即，根据上述的动力传递装置，当驱动轴1旋转时，基于摩擦板83的旋转，制动室B的油在离心力的作用下向外周方向的贮油部25移动，经由设置于凸缘壁部122的凹槽122b到达贯通孔22a，并经由贯通孔22a向末端室F移动。当制动室B的油通过凸缘壁部122的凹槽122b以及贯通孔22a向末端室F移动时，存积于末端室F的油经由轴箱120的中心孔121a向制动室B推出。其结果是，在驱动轴1旋转的状态下，反复进行上述的油的流通，能够一直利用从末端室F经由轴箱120的中心孔121a向制动室B供给的比较低温的油来实现制动机构80的冷却，从而能够不损害制动机构80的冷却效果地实现其小型化。
尤其是，根据本实施方式3的动力传递装置，通过在与制动机构80的端板81对置的凸缘壁部122的内壁面且仅在从制动室B的贮油部25到贯通孔22a之间设置凹槽122b，由此在该凹槽122b与端板81之间构成供给用油通路。因此，贮油部25的油不会向轴箱120的中心孔121a分流而是仅通过贯通孔22a，能够更高效地使由在制动室B与末端室F之间流通。
(动力传递装置的变形例)
需要说明的是，在上述的实施方式1～实施方式3中，例示了具备由行星齿轮机构构成的减速机构70的动力传递装置，但减速机构70不必一定是行星齿轮机构，只要将驱动轴1的旋转减速后传递至轮毂30，也可以是其他的减速机构。另外，虽例示了具备湿式多盘型的制动机构80的动力传递装置，但只要是湿式型的制动机构，也可以应用其他制动机构。需要说明的是，在应用多盘型的制动机构80的情况下，在上述的实施方式1～实施方式3中，例示了摩擦板83与驱动轴1一起旋转的情况，但也可以构成为对偶件84与驱动轴1一起旋转。
附图标记说明如下：
1：驱动轴
20、120：轴箱
21a、121a：中心孔
22、122：凸缘壁部
22a：贯通孔
22b、122b：凹槽
23：制动器外罩部
24：收纳凹部
25：贮油部
30：轮毂
70：减速机构
80：制动机构
81：端板
81a：凹槽
82：制动活塞
83：摩擦板
84：对偶件
B：制动室
F：末端室

Claims (7)

1.一种动力传递装置，其具备：
轴箱，其在中心部具有供驱动轴贯穿的中心孔，并且在基端部的成为所述驱动轴的周围的部位处构成制动室；
轮毂，其以可旋转的方式支承于所述轴箱的外周，且具有末端室，所述末端室经由所述轴箱的中心孔而与所述制动室连通，由此能够在所述末端室与所述制动室之间进行油的流通；
湿式型的制动机构，其收纳于所述制动室，以对所述驱动轴相对于所述轴箱的旋转施加制动的方式进行工作；以及
减速机构，其收纳于所述末端室，且对所述驱动轴的旋转进行减速并将该减速后的所述驱动轴的旋转传递至所述轮毂，
所述动力传递装置的特征在于，
在所述轴箱的凸缘壁部上设置贯通孔，所述贯通孔使所述制动室与所述轮毂的末端室连通，并且所述贯通孔是在所述凸缘壁部中比沿着所述制动室的半径方向的位置的中心部靠外周侧的部位的多个位置设置的开口，在所述驱动轴旋转的情况下，经由所述贯通孔将所述制动室的油向所述末端室的内部供给时，存积于所述末端室的油经由所述轴箱的中心孔而向所述制动室推出，成为向该制动室供给存积于所述末端室的油的状态。
2.根据权利要求1所述的动力传递装置，其特征在于，
在所述轴箱的内周面上设有贮油部，所述轴箱的所述内周面位于所述制动室的外周部。
3.根据权利要求2所述的动力传递装置，其特征在于，
所述制动机构具备：多个旋转侧板，其在与所述驱动轴正交的方向上配设，且与所述驱动轴一起旋转；多个停止侧板，其以与所述旋转侧板交替的方式支承于所述轴箱；以及制动驱动部，其沿着所述驱动轴而对上述旋转侧板以及停止侧板朝向接近所述减速机构的方向施力，通过利用所述制动驱动部将所述旋转侧板以及所述停止侧板按压于所述轴箱的凸缘壁部来对所述驱动轴施加制动，
在从所述轴箱的贮油部到所述贯通孔的部分设有供给用油通路。
4.根据权利要求2所述的动力传递装置，其特征在于，
在从所述轴箱的贮油部到所述贯通孔的部分，沿着所述驱动轴的径向设有供给用油通路。
5.根据权利要求3或4所述的动力传递装置，其特征在于，
所述制动机构在其与所述轴箱的凸缘壁部之间具备端板，
所述供给用油通路通过在所述端板形成凹槽而构成。
6.根据权利要求3或4所述的动力传递装置，其特征在于，
所述供给用油通路通过在所述轴箱的凸缘壁部形成凹槽而构成。
7.根据权利要求6所述的动力传递装置，其特征在于，
构成所述供给用油通路的凸缘壁部的凹槽仅在从所述轴箱的贮油部到所述贯通孔的部分之间形成。
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