JP2005163951A - Transmission device and construction equipment - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、潤滑油で潤滑されるミッション装置、およびこのミッション装置を搭載する建設機械に関する。 The present invention relates to a mission device lubricated with lubricating oil and a construction machine equipped with the mission device.
ミッション装置には、温度変化に伴うミッションケーシング内部の圧力変化を防止するため、外部と連通するブリーザ孔が設けられている。ミッションケーシング内部では潤滑油が跳ね上げられるため、このブリーザ孔から潤滑油が噴き出す恐れがある。そのため、例えば、通気孔を部分的に拡張させる拡張室を複数段設けたブリーザをミッションケーシングのブリーザ孔に取り付けている(特許文献1参照)。 The mission device is provided with a breather hole communicating with the outside in order to prevent a pressure change inside the mission casing due to a temperature change. Since the lubricating oil jumps up inside the mission casing, there is a risk that the lubricating oil will be ejected from the breather hole. Therefore, for example, a breather provided with a plurality of stages of expansion chambers for partially expanding the vent hole is attached to the breather hole of the mission casing (see Patent Document 1).
しかし、ケーシング内部で跳ね上げられる潤滑油の量が多くなり、ブリーザ付近にまで潤滑油が飛散すると、ブリーザから潤滑油が吹き出す恐れがある。また、潤滑油の吹き出しを防止するためには大きな容積を持つブリーザが必要となるが、設置スペースの都合上、好ましくない。 However, if the amount of lubricating oil splashed up inside the casing increases and the lubricating oil scatters to the vicinity of the breather, the lubricating oil may blow out from the breather. Also, a breather having a large volume is required to prevent the lubricant from blowing out, but this is not preferable due to the installation space.
(1) 請求項1の発明によるミッション装置は、ミッションオイルが封入されるミッションケーシングと、ミッションケーシング内に設けられ、外部入力によって駆動される駆動ギヤと、ミッションケーシングの内部空間を、駆動ギヤが設けられる第1の空間と第1の空間の上部に位置する第2の空間とに隔てる隔壁と、第1および第2の空間を連通するように前記隔壁に設けられた第1の連通口と、第2の空間から外部に通じる第2の連通口と、第2の連通口を閉止しつつ、第2の空間の圧力を外部と等しく保つブリーザとを備えることを特徴とする。
(2) 第1の連通口は、ミッションオイルが飛散して隔壁に衝突する領域から外れた領域に設けることが好ましい。また、第1の連通口は、第2の空間の底面に設けられることが好ましい。
(3) 第2の空間の底面を構成する隔壁は、駆動ギヤの回転軸を中心とする略円弧形状に形成されていてもよい。この場合、第1の連通口は、隔壁の最も低い位置に設けることが好ましい。
(4) 請求項5の発明による建設機械は、請求項1〜4に記載のミッション装置を搭載する車両本体を備えることを特徴とする。
(5) この建設機械では、第1の連通口は、車両本体が前後方向に傾斜しても第2の空間に溜まったミッションオイルが、第1の空間に戻るように設けられることが好ましい。
(1) According to a first aspect of the present invention, a transmission device includes: a mission casing in which mission oil is enclosed; a drive gear provided in the mission casing and driven by an external input; A partition that separates the first space provided and a second space located above the first space; a first communication port provided in the partition so as to communicate the first and second spaces; A second communication port that communicates with the outside from the second space, and a breather that closes the second communication port and keeps the pressure in the second space equal to the outside.
(2) It is preferable to provide the first communication port in a region outside the region where the mission oil scatters and collides with the partition wall. Moreover, it is preferable that a 1st communicating port is provided in the bottom face of 2nd space.
(3) The partition wall constituting the bottom surface of the second space may be formed in a substantially arc shape centering on the rotation axis of the drive gear. In this case, the first communication port is preferably provided at the lowest position of the partition wall.
(4) A construction machine according to a fifth aspect of the present invention includes a vehicle body on which the transmission device according to any one of the first to fourth aspects is mounted.
(5) In this construction machine, it is preferable that the first communication port is provided so that the mission oil accumulated in the second space returns to the first space even when the vehicle body is inclined in the front-rear direction.
本発明によれば、ミッションケーシングの内部空間を第1および第2の空間に隔てる隔壁に第1および第2の空間を連通する第1の連通口を設けた。これにより、駆動ギヤで跳ね飛ばされる潤滑油は隔壁で遮られて第2の空間に到達せず、細かい油滴となった潤滑油は第2の空間で凝集されて第1の空間へ戻る。したがって、ミッションケーシングを大きくすることなく、潤滑油の吹き出しを防止できるので、装置全体をコンパクト化できる。 According to the present invention, the first communication port that communicates the first and second spaces is provided in the partition wall that divides the internal space of the mission casing into the first and second spaces. Thereby, the lubricating oil splashed by the drive gear is blocked by the partition wall and does not reach the second space, and the lubricating oil that has become fine oil droplets is aggregated in the second space and returns to the first space. Therefore, the lubricant can be prevented from being blown out without increasing the size of the mission casing, so that the entire apparatus can be made compact.
―――全体構成―――
図1〜5を参照して本発明のミッション装置を搭載した建設機械の一実施の形態を説明する。図1、2は、本発明を適用した建設機械の一例である油圧ショベルの側面図、および平面図である。なお、以下の説明において、油圧ショベル10の前後方向、左右方向、上下方向を各図で図示するように規定する。特に断りがない限り、油圧ショベル10の前後、左右、上下の各方向は、それぞれ単に前後、左右、上下と呼ぶ。
---overall structure---
With reference to FIGS. 1-5, one Embodiment of the construction machine carrying the mission apparatus of this invention is described. 1 and 2 are a side view and a plan view of a hydraulic excavator as an example of a construction machine to which the present invention is applied. In the following description, the front-rear direction, the left-right direction, and the up-down direction of the
本実施の形態の油圧ショベル10は、走行体1と、走行体1の上部に旋回可能に設けられた旋回体2と、旋回体2の左側に搭載された運転室3と、運転室3の後方側に設けられたエンジン室4と、エンジン室4の後方に取り付けられたカウンタウエイト5と、運転室3の右側に取り付けられたブーム6a、アーム6b、バケット6cからなる多関節型のフロント装置6とから構成されている。
A
走行体1は、左右一対の履帯1aを備え、履帯1aは走行モータ1bにより駆動される。旋回体2は、その中心部に設けられた旋回モータ(不図示)により走行体1に対して旋回される。ブーム6a、アーム6b、バケット6cは、それぞれブームシリンダ7a、アームシリンダ7b、バケットシリンダ7cの伸縮により回動される。これらのモータ1b、シリンダ7a〜7cはエンジン室4に設けた油圧ポンプ47〜49からの圧油によって駆動される。
The
エンジン室4内には、不図示のオイルクーラ、ラジエータおよび冷却ファンと、エンジン46と、油圧ポンプ47〜49とが、この順番で車幅方向に配置されている。エンジン46と油圧ポンプ47〜49との間には、後述するミッションケーシング400が設けられている。
In the
ミッションケーシング400は、略横型楕円円筒形状の容器であり(図1参照)、図3に示すように、鋳物構造で一体的に形成されたミッションケーシング本体410とフランジ部材420とから構成される。ミッションケーシング400は、油圧ポンプ47〜49を駆動するために設けられた駆動ギヤ401および駆動ギヤ401と噛合する従動ギヤ402,403を密閉し、内部に封入された潤滑油で各ギヤ401〜403を潤滑する。
The
ミッションケーシング400の楕円円筒外周は、ミッションケーシング本体410の楕円円筒部411である。図3に示すように、ミッションケーシング本体410の左側面は、楕円円筒部411に続く左側端面を一体的に閉塞する左側板部412である。ミッションケーシング本体410の右側面は、楕円円筒部411に続く円環部413である。円環部413の開口部分には、これを閉塞するフランジ部材420が嵌合されている。ミッションケーシング本体410の右側には、ミッションケーシング400をエンジン46のシリンダーブロック側壁へ取り付けるためのフランジ411aが形成されている。
The outer periphery of the elliptic cylinder of the
左側板部412およびフランジ部材420には、軸受け415,421の外輪が嵌合されている。軸受け415,421の内輪は、駆動ギヤ401の左右両端のボス部分が嵌合されている。すなわち、駆動ギヤ401は、ミッションケーシング400に、軸受け415,421を介して回動可能に支持されている。図示はしないが、駆動ギヤ401と噛合する従動ギヤ402,403(図4参照)についても同様に回動可能に支持されている。
An outer ring of
駆動ギヤ401、および従動ギヤ402,403は、ヘリカルギヤである。エンジン46のシリンダーブロック側壁から突出したエンジン46の出力軸の軸端(不図示)、および油圧ポンプ47の入力軸(不図示)は、駆動ギヤ401に結合されている。油圧ポンプ48,49の入力軸(不図示)は、従動ギヤ402,403に結合されている。
The
したがって、エンジン46が駆動されると油圧ポンプ47が駆動されるとともに、駆動ギヤ401と噛合する従動ギヤ402,403を介して油圧ポンプ48,49もそれぞれ駆動される。
Therefore, when the
エンジン46の出力軸および油圧ポンプ47〜49の入力軸は、ミッションケーシング400を貫通する部分において、オイルシールなどによって回転可能に密封されている。
The output shaft of the
上述のように、ミッションケーシング400の内部には、各ギヤ401〜403などを潤滑するための潤滑油が封入されている。潤滑油の液面高さは、エンジン46の停止時に各ギヤ401〜403の下部が潤滑油に浸かる状態となるように設定されている。
As described above, inside the
図4に示すように、ミッションケーシング400の内部空間は、前板431と後板432と底板433とを隔壁として、各ギヤ401〜403が設けられる第1の空間(ブリーザ室)430と、第1の空間の上部に位置する第2の空間(ギヤ室)440とに隔てられている。
As shown in FIG. 4, the internal space of the
前板431および後板432は、駆動ギヤ401の回転軸を中心として半径方向に延在する仕切り板である。図3に示すように、ブリーザ室430の左右側面は、それぞれ円環部413および左側板部412である。ブリーザ室430の底面である底板433は、ブリーザ室430の容積を確保するため、駆動ギヤ401に近づけるように設けられている。そのため、底板433の形状は、駆動ギヤ401の歯面401aの外周面形状に沿うように、駆動ギヤ401の回転軸を中心とする略円弧形状に湾曲している。ブリーザ室430は、油圧ショベル10を左側面から見たときに略扇環の形状を呈する。
The
底板433の右側(図4紙面奥側)には、ブリーザ室430とギヤ室440とを連通する連通口としてのブリーザ室通路433a,433b,433cが設けられている。ブリーザ室通路433aは、前後方向に描く円弧の中央であって、底板433の最も上部に位置している。ブリーザ室通路433b,433cは、前後方向に描く円弧の前後端部であって、底板433の最も下部にそれぞれ位置している。また、ブリーザ室通路433a,433b,433cの左右の位置は、図3から分かるように、駆動ギヤ401の歯面401aの右側端面より右側とされている。
ブリーザ室430の上部に位置する楕円円筒部411には、貫通孔であるネジ穴416が設けられている。ネジ穴416は、ブリーザ室通路433a,433b,433cの直上から水平方向に離れた位置である、ミッションケーシング本体410の図4の紙面手前側(油圧ショベル10の左側)の上面に設けられている。
A
ブリーザ室通路433a,433b,433cとネジ穴416とによって、ギヤ室440は外部と連通している。これにより、温度変化によってギヤ室440の内部の空気が膨張および収縮しても、ミッションケーシング400の内部の圧力は変化しないので、オイルシールなどのシール部分に悪影響はない。
The
ネジ穴416には、図5に示す断面を有するブリーザ451が取り付けられている。ブリーザ451は、外気がミッションケーシング400に流入する際に、ミッションケーシング400の内部への塵埃混入を防止するものであり、ネジ穴416を閉止しつつミッションケーシング400の内部の圧力を外部と等しく保つものである。
A
―――飛散した潤滑油の捕集―――
上述のように、ギヤ室440の内部には、各ギヤ401〜403の下部が潤滑油に浸かる程度まで潤滑油が封入されている。したがって、各ギヤ401〜403が回転駆動されると、ギヤ室440の内部で潤滑油が撹拌されて飛散する。各ギヤ401〜403はヘリカルギヤであり、ギヤの回転軸に対して歯すじが平行ではないため、各ギヤ401〜403で跳ね飛ばされる潤滑油は、回転軸と平行であるいずれか一方向に偏向されて回転軸の半径方向外側に向かって飛散する。本実施の形態では、図3の矢印Aで示すように、潤滑油が油圧ショベル10の左側へ向かって飛散する。すなわち、主な潤滑油の飛散方向は、油圧ショベル10の左側へ偏向した回転軸の半径方向外側である。
――― Collecting scattered lubricant ―――
As described above, the lubricating oil is sealed in the
各ギヤ401〜403で跳ね飛ばされる潤滑油の一部は、底板433の底面に向けて飛散して付着する。底板433に設けられたブリーザ室通路433a,433b,433cの左右の位置は、駆動ギヤ401の歯面401aの右側端面より右側である。すなわち、ブリーザ室通路433a,433b,433cは、潤滑油が飛散して底板433に衝突する領域から外れた領域に設けられている。したがって、各ギヤ401〜403で跳ね飛ばされる潤滑油は、ブリーザ室通路433a,433b,433cを通過して直接ブリーザ室430まで到達することはない。また、ネジ穴416から見れば、各ギヤ401〜403で跳ね飛ばされる潤滑油を底板433で遮っている状態となっている。
A part of the lubricating oil splashed by the
各ギヤ401〜403が高速で駆動される場合、潤滑油は、各ギヤ401〜403によって細かい油滴とされる。この細かい油滴は、ミッションケーシング400の内部で拡散してブリーザ室430の内部にも到達する(図3,4の矢印B)。細かい油滴の形でブリーザ室430に到達した潤滑油は、ブリーザ室430の内壁に付着して凝集し、ブリーザ室430の底板433の上に流下する。
When the
底板433の上に流下した潤滑油は、ブリーザ室通路433a,433b,433cから、ギヤ室440へ流下する(図3,4の矢印C)。図4に示すように、ブリーザ室通路433bおよび433cは、底板433の最も下部にそれぞれ位置している。したがって、底板433の上に流下した潤滑油は、ブリーザ室430に溜まることなくギヤ室440に流下する。
The lubricating oil that has flowed onto the
油圧ショベル10は、その作業内容から、エンジン室4を有する旋回体2が前後方向に傾斜した状態で使用されることが多い。上述のように、底板433は、前後方向に円弧形状を呈している。すなわち、底板433は、前方端部および後方端部が下方に下がっている。そして、ブリーザ室通路433bおよび433cは、底板433の前後端部に設けられている。したがって、油圧ショベル10の前後方向の傾斜状態や振動などに影響されることなく、底板433の上に流下した潤滑油は、ブリーザ室通路433b,433cの双方、もしくはいずれか一方からギヤ室440へ流下する。
The
上述した構造により、細かい油滴となってブリーザ室430の内部に到達した潤滑油は、ブリーザ室430に溜まることなくギヤ室440に流下する。したがって、ブリーザ451から潤滑油が噴き出すことはない。
With the structure described above, the lubricating oil that has reached the inside of the
本発明のミッション装置では、次の作用効果を奏する。
(1) 前板431と後板432と底板433とを隔壁として、ミッションケーシング400の内部空間をブリーザ室430とギヤ室440とに隔て、底板433にブリーザ室通路433a,433b,433cを設けた。これにより、ギヤ室440の各ギヤ401〜403で跳ね飛ばされる潤滑油はブリーザ室430(底板433)で遮られ、細かい油滴となった潤滑油はブリーザ室430で凝集されてギヤ室440へ戻る。したがって、ミッションケーシング400を大きくすることなく、潤滑油の吹き出しを防止できるので、装置全体をコンパクト化できる。
The mission apparatus of the present invention has the following operational effects.
(1) Using the
(2) ミッションオイルが飛散して底板433に衝突する領域から外れた領域にブリーザ室通路433a,433b,433cの位置を決定した。これにより、各ギヤ401〜403で跳ね飛ばされる潤滑油は、ブリーザ室通路433a,433b,433cを通過して直接ブリーザ室430まで到達することはなく、潤滑油の外部への吹き出しを防止できる。
(2) The positions of the
(3) ブリーザ室430の底板を油圧ショベル10の前後方向で円弧状に湾曲させて、その最も下部にブリーザ室通路433bおよび433cを設けた。これにより、油圧ショベル10の前後方向の傾斜状態や振動などに影響されることなく、ブリーザ室430で凝集して底板433の上に流下した潤滑油は、確実にギヤ室440へ流下して、ブリーザ室430に溜まることはない。また、底板433の形状は、駆動ギヤ401の歯面401aの外周面形状に沿うように形成されているので、ブリーザ室430の容積を確保できるとともに装置全体をコンパクト化できる。
(3) The bottom plate of the
―――変形例―――
(1) 上述の説明では、ミッションケーシング本体410は、鋳物構造で一体的に形成されているが、本発明はこれに限定されない、例えば、鋼板の溶接構造であってもよい。
――― Modifications ――――
(1) In the above description, the
(2) 上述の説明では、ミッションケーシング本体410の上面に設けられたネジ穴416は、ブリーザ室通路433a,433b,433cの直上から水平方向に離れた位置とされているが、本発明はこれに限定されない。ネジ穴416がいずれかのブリーザ室通路433a,433b,433cの直上に設けられてもよい。このような場合であっても、ネジ穴416から見れば、各ギヤ401〜403で跳ね飛ばされる潤滑油を底板433で遮っている状態となっている。したがって、各ギヤ401〜403で跳ね飛ばされる潤滑油がネジ穴416へ到達することはない。
(2) In the above description, the
(3) 上述の説明では、3箇所のブリーザ室通路433a,433b,433cが設けられているが、本発明はこれに限定されない。油圧ショベル10の前後方向の傾斜状態や振動などに影響されることなく、底板433の上に流下した潤滑油が確実にギヤ室440へ流下するのであれば、ブリーザ室通路の設置数に制限はない。
(3) In the above description, three
(4) 上述の説明では、底板433は、前後方向に湾曲した円弧形状を呈しているが、本発明はこれに限定されない。例えば、前後方向端部が下がり、前後方向の中央が上がった形状であれば、円弧状に湾曲していなくてもよい。さらに、ミッションケーシング400の容積が確保できるのであれば、上述の説明とは逆に、前後方向端部が上がり、前後方向の中央が下がった形状であってもよい。
(4) In the above description, the
(5) 上述の説明では、底板433にブリーザ室通路433a,433b,433cを設けているが、本発明はこれに限定されない。ブリーザ室430で凝集した潤滑油がギヤ室440へ流下するように、例えば、前板431や後板432の下部にブリーザ室通路を設けてもよい。
(6) 上述した各実施の形態および変形例は、それぞれ組み合わせてもよい。
(5) Although the
(6) The above-described embodiments and modifications may be combined.
以上の実施の形態およびその変形例において、たとえば、第1の空間はギヤ室440に、第2の空間はブリーザ室430に、第1の連通口はブリーザ室通路433a,433b,433cに、第2の連通口はネジ穴416にそれぞれ対応する。隔壁は、前板431と後板432と底板433とによって構成される。さらに、本発明の特徴的な機能を損なわない限り、本発明は、上述した実施の形態における機器構成に何ら限定されない。
In the above embodiment and its modifications, for example, the first space is in the
1 走行体 2 旋回体
10 油圧ショベル 46 エンジン
47〜49 油圧ポンプ 400 ミッションケーシング
401 駆動ギヤ 402,403 従動ギヤ
410 ミッションケーシング本体 411 楕円円筒部
416 ネジ穴 420 フランジ部材
430 ブリーザ室 433 底板
431 前板 432 後板
433a,433b,433c ブリーザ室通路 440 ギヤ室
451 ブリーザ
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記ミッションケーシング内に設けられ、外部入力によって駆動される駆動ギヤと、
前記ミッションケーシングの内部空間を、前記駆動ギヤが設けられる第1の空間と前記第1の空間の上部に位置する第2の空間とに隔てる隔壁と、
前記第1および第2の空間を連通するように前記隔壁に設けられた第1の連通口と、
前記第2の空間から外部に通じる第2の連通口と、
前記第2の連通口を閉止しつつ、前記第2の空間の圧力を外部と等しく保つブリーザとを備えることを特徴とするミッション装置。 A mission casing in which mission oil is enclosed;
A drive gear provided in the mission casing and driven by an external input;
A partition that divides the internal space of the transmission casing into a first space in which the drive gear is provided and a second space located above the first space;
A first communication port provided in the partition so as to communicate the first and second spaces;
A second communication port communicating from the second space to the outside;
A mission device comprising: a breather that closes the second communication port and keeps the pressure in the second space equal to the outside.
前記ミッションオイルが飛散して前記隔壁に衝突する領域から外れた領域に前記第1の連通口を設けること特徴するミッション装置。 The mission device according to claim 1,
A mission apparatus characterized in that the first communication port is provided in a region outside the region where the mission oil scatters and collides with the partition wall.
前記第1の連通口は、前記第2の空間の底面に設けられていることを特徴とするミッション装置。 In the mission device according to claim 1 or 2,
The mission device according to claim 1, wherein the first communication port is provided on a bottom surface of the second space.
前記第2の空間の底面を構成する隔壁は、前記駆動ギヤの回転軸を中心とする略円弧形状に形成され、
前記第1の連通口は、前記隔壁の最も低い位置に設けられていることを特徴とするミッション装置。 In the mission apparatus according to any one of claims 1 to 3,
The partition wall constituting the bottom surface of the second space is formed in a substantially arc shape centering on the rotation axis of the drive gear,
The first communication port is provided at the lowest position of the partition wall.
前記第1の連通口は、前記車両本体が前後方向に傾斜しても前記第2の空間に溜まったミッションオイルが、前記第1の空間に戻るように設けられていることを特徴とする建設機械。
The construction machine according to claim 5,
The construction is characterized in that the first communication port is provided so that the mission oil accumulated in the second space returns to the first space even when the vehicle body is inclined in the front-rear direction. machine.
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