JP2013164131A - アクスル装置の潤滑油の循環構造 - Google Patents
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Abstract
【課題】前後進を低速で行う車両のアクスル装置に対して、油圧ポンプを使用せずに、アクスル装置内の摩擦部分に冷却した潤滑油を十分に供給することができるアクスル装置の潤滑油の循環構造を提供する。
【解決手段】アクスル装置1の潤滑油9の循環構造は、ピニオンギヤ2と、リングギヤ3と、ハウジング8と、循環配管とを備えている。ハウジング8の底部80には、リングギヤ3の下部31と対向する部分に排出口8aが設けられている。ハウジング8の底部80とリングギヤ3の下部31との間には隙間Sが形成されている。この隙間Sは、車両前方側と車両後方側とから排出口8aに向けて徐々に狭くなるように形成されている。
【選択図】図3
【解決手段】アクスル装置1の潤滑油9の循環構造は、ピニオンギヤ2と、リングギヤ3と、ハウジング8と、循環配管とを備えている。ハウジング8の底部80には、リングギヤ3の下部31と対向する部分に排出口8aが設けられている。ハウジング8の底部80とリングギヤ3の下部31との間には隙間Sが形成されている。この隙間Sは、車両前方側と車両後方側とから排出口8aに向けて徐々に狭くなるように形成されている。
【選択図】図3
Description
本発明は、フォークリフトやホイールローダのように前後進を低速で行う車両に用いられるアクスル装置の潤滑油の循環構造に関する。
従来から車両にはアクスル装置が設けられている(特許文献1参照)。このアクスル装置はプロペラシャフトと左右の駆動輪とを接続し、エンジンからの動力を左右の駆動輪に伝えたり、左折や右折をスムーズにするものである。
アクスル装置の構成について簡単に説明する。アクスル装置は、周知のように、プロペラシャフトの先端部に回転中心が結合したピニオンギヤと、このピニオンギヤに噛合したリングギヤと、リングギヤに固定されたディファレンシャルギヤと、ディファレンシャルギヤの左右端にそれぞれ接続された左右のアクスルシャフトとを備えている。左右のアクスルシャフトにはそれぞれ駆動輪が接続される。
リングギヤは、プロペラシャフトの正逆回転によりピニオンギヤが車両左右方向に回転することによって車両前後方向に回転する。このリングギヤの回転によりディファレンシャルギヤは作動する。ディファレンシャルギヤは、直進時には左右のアクスルシャフトを同じ速度で回転させるが、左折時には右側のアクスルシャフト(右側の駆動輪)を速く回転させ、右折時には左側のアクスルシャフト(左側の駆動輪)を速く回転させる。このようにディファレンシャルギヤは、左右の駆動輪の回転に差をつけることにより左折または右折をスムーズにしている。
また、アクスル装置はハウジングを備えている。このハウジング内には、上記のピニオンギヤ、リングギヤ、ディファレンシャルギヤ、アクスルシャフト等が配置されている。ハウジング内の下部には潤滑油が貯留されている。リングギヤは潤滑油に浸漬されてハウジング内に配置されている。リングギヤは回転することにより潤滑油を掻き上げてハウジング内の摩擦部分(ギヤ、ギヤの噛合等)に供給し、摩擦部分の潤滑を行っている。
しかし、アクスル装置の駆動時間が長くなると潤滑油の温度が上昇するため、潤滑油の粘度が低下して潤滑不足が発生する。その結果、摩擦部分に焼き付き等の損傷が発生してしまう。
そこで、従来では、特許文献1のような潤滑油の循環構造が提案されている。この循環構造では、ハウジングの底部に潤滑油の排出口が設けられており、ハウジングの上部に潤滑油の供給口が設けられている。この供給口と排出口とは循環配管で接続されている。
この循環構造では、油圧ポンプを使用せずに、リングギヤが回転することにより潤滑油が掻き上げられる時の運動エネルギーを利用して、潤滑油を排出口から循環配管を介して供給口へ送るものである。これが繰り返されることにより潤滑油はハウジング内部と外部との間で循環される。また、潤滑油は循環配管を通ることにより冷却されてアクスル装置内の摩擦部分に供給されるため、摩擦部分の潤滑を十分に行うことが可能になっている。
しかしながら、上記の循環構造では、リングギヤの回転速度が遅くなるとリングギヤが回転により潤滑油に与える運動エネルギーも小さくなるので潤滑油を排出口にスムーズに送ることができない。そのため、潤滑油の循環が十分に行われず、潤滑油を十分に冷却できない。
したがって、上記の循環構造を、フォークリフトやホイールローダのように前後進を低速で行う車両に使用しても、リングギヤの回転速度が遅いために潤滑油の循環効率が低下して潤滑油を十分に冷却できない。その結果、アクスル装置内の摩擦部分に冷却した潤滑油を十分に供給できず、摩擦部分に焼き付き等の損傷が発生するおそれがある。
そこで、従来のように油圧ポンプを使用せずに、アクスル装置内の摩擦部分に冷却した潤滑油を十分に供給することができる潤滑油の循環構造が要求されている。
本発明は以上の問題を鑑みて成されたものであり、前後進を低速で行う車両のアクスル装置に対して、油圧ポンプを使用せずに、アクスル装置内の摩擦部分に冷却した潤滑油を十分に供給することができるアクスル装置の潤滑油の循環構造を提供することを目的とする。
本発明者等は、鋭意研究の結果、前記課題を解決するために以下のようなアクスル装置の潤滑油の循環構造を採用した。
本発明のアクスル装置の潤滑油の循環構造では、内部の下部に潤滑油が貯留されたハウジングと、プロペラシャフトの先端部に回転中心が結合して車両左右方向に回転可能なピニオンギヤと、このピニオンギヤに噛合して前記ハウジング内で前記潤滑油に浸漬されて車両前後方向に回転可能なリングギヤとを備え、前記ハウジングの底部には前記潤滑油の排出口が設けられ、前記ハウジングの底部以外の部分には前記潤滑油の供給口が設けられ、前記排出口と前記供給口とが循環配管で接続されているアクスル装置の潤滑油の循環構造において、
前記排出口の位置を前記ハウジングの底部で前記リングギヤの下部と対向する部分に設定し、当該対向する部分と前記リングギヤの下部との間に形成されている隙間を車両前方側と車両後方側とから前記排出口に向けて徐々に狭くなるように形成したことを特徴としている。
前記排出口の位置を前記ハウジングの底部で前記リングギヤの下部と対向する部分に設定し、当該対向する部分と前記リングギヤの下部との間に形成されている隙間を車両前方側と車両後方側とから前記排出口に向けて徐々に狭くなるように形成したことを特徴としている。
本発明のアクスル装置の潤滑油の循環構造では、潤滑油の排出口の位置をハウジングの底部でリングギヤの底部と対向する部分に設定し、当該対向する部分とリングギヤの下部との間に形成されている隙間を排出口に向けて徐々に狭くなるように形成した。これにより、リングギヤが低速で回転してもくさび効果によりリングギヤの下部には動圧が発生する。この動圧により、ハウジング内では潤滑油は排出口から循環配管へとスムーズに送られ、潤滑油の循環効率が上がる。よって、本発明のアクスル装置の潤滑油の循環構造では、前後進を低速で行う車両のアクスル装置に対して、油圧ポンプを使用せずに、アクスル装置の摩擦部分に冷却した潤滑油を十分に供給することができる。
以下、本発明の実施の形態を図にしたがって説明する。
図1は、本発明の一実施の形態を示すホイールローダ101の側面図である。このホイールローダ101に用いられるアクスル装置1は、車体の前部と後部にそれぞれ配置される。
具体的に説明すると、車体前部側のアクスル装置1は、車体前部に配置されたプロペラシャフト104と前輪105とを接続している。車体後部側のアクスル装置1は、車体後部に配置されたプロペラシャフト104と後輪106とを接続している。
双方のアクスル装置1,1は、エンジン103からトルクコンバータ(図示せず)、トランスミッション102、プロペラシャフト104を介して伝達されてきた動力をそれぞれ前輪105と後輪106に伝えたり、左折や右折をスムーズに行うものである。
図2は、車体前部側のアクスル装置1の横断面図である。このアクスル装置1は、プロペラシャフト104の先端部に回転中心が結合したピニオンギヤ2と、ピニオンギヤ2に噛合したリングギヤ3と、リングギヤ3に固定されたディファレンシャルギヤ4と、ディファレンシャルギヤ4の左右端に接続された左右のアクスルシャフト5,5とを備えている。左右のアクスルシャフト5,5にはそれぞれ駆動輪(図示せず)が接続される。さらに、ディファレンシャルギヤ4の左右側には、それぞれプラネタリーギヤ6およびサービスブレーキ7が接続されている。
リングギヤ3は、プロペラシャフト104の正逆回転によってピニオンギヤ2が車両左右方向に回転することにより車両前後方向に回転する。ディファレンシャルギヤ4は、リングギヤ3の回転により作動する。具体的に説明すると、ディファレンシャルギヤ4は、直進時には左右のアクスルシャフト5,5を同じ速度で回転させる。しかし、左折時には右側のアクスルシャフト5(右側の駆動輪)を速く回転させ、右折時には左側のアクスルシャフト5(左側の駆動輪)を速く回転させる。このようにディファレンシャルギヤ4は、左右の駆動輪の回転に差をつけることにより左折または右折をスムーズにしている。
また、アクスル装置1はハウジング8を備えている。このハウジング8内には、上記の部品(ピニオンギヤ2、リングギヤ3、ディファレンシャルギヤ4、アクスルシャフト5,5、プラネタリーギヤ6、サービスブレーキ7)が配置されている。
図3に示すようにハウジング8内の下部には潤滑油9が貯留されている。リングギヤ3の下部31は潤滑油9に浸漬されている。これによりリングギヤ3は、車両前方向または車両後方向に回転することにより潤滑油9を掻き上げてハウジング8内の摩擦部分(ギヤ、ギヤの噛合等)に供給し、摩擦部分の潤滑を行う。
次に、本実施の形態のアクスル装置1の潤滑油9の循環構造について説明する。この循環構造は、図3と図5に示すように、ピニオンギヤ2、リングギヤ3、ハウジング8、循環配管10を備えている。なお、図3と図5では、車体前部側のアクスル装置1の潤滑油9の循環構造を示しているが、車体後部側のアクスル装置1の潤滑油9の循環構造も同様の構造である。
ハウジング8の底部80には潤滑油9の排出口8aが設けられている。排出口8aの具体的な位置を説明すると、図4に示すようにハウジング8の内底面80aにおいてリングギヤ3の下部31と対向する部分には溝81が設けられており、この溝81内の底面81a上に排出口8aが設けられている。また、リングギヤ3の下部31は溝81内に配置されている。
溝81内の底面81aとリングギヤ3の下部31との間には隙間Sが形成されている。この隙間Sは、図3に示すように排出口8aを中心として車両前後方向で対称となるように形成されている。さらに、この隙間Sは、車両前方側と車両後方側とから排出口8aに向けて徐々に狭くなるように形成されている。
また、図3に示すようにハウジング8の上面には、潤滑油9の供給口8bが設けられている。この供給口8bと排出口8aとは、図5に示すように循環配管10で接続されている。この循環配管10には、複数のフィン11が長さ方向に並んで取り付けられている。
以上のように構成されているアクスル装置1の潤滑油9の循環構造では、プロペラシャフト104の回転によってリングギヤ3の下部に動圧(潤滑油9の流れ)を発生させ、この動圧を利用して潤滑油9を排出口8aから循環配管10を介して供給口8bに送る。これが繰り返されることにより潤滑油9が循環される。潤滑油9は循環配管10を通っているときに冷却される。
ここで、リングギヤ3の下部31とハウジング8の底部80との間に形成されている隙間Sは、車両前方側と車両後方側とから排出口8aに向けて徐々に狭くなっている。このため、リングギヤ3が低速で回転しても、排出口8aの近傍B(図3参照)ではくさび効果により動圧が発生する。
このように、本実施の形態のアクスル装置1の潤滑油9の循環構造では、ホイールローダ101のように前後進を低速で行う車両に対して、潤滑油9の循環効率を上げることが可能になる。よって、油圧ポンプを使用せずに、アクスル装置1の摩擦部分に冷却した潤滑油9を十分に供給することができる。その結果、摩擦部分に焼き付き等の損傷が発生するのを防止することができる。
また、本実施の形態では、隙間Sを排出口8aを中心として車両前後方向で対称となるように形成した。これにより、リングギヤ3が車両前方向または車両後方向のいずれの方向に回転しても、排出口8aの近傍Bに発生する負圧の大きさは同じになる。したがって、前進または後進いずれの場合において潤滑油9の循環効率を上げることが可能になる。よって、本実施の形態のアクスル装置1の潤滑油9の循環構造では、前後進に関わらず、アクスル装置1の摩擦部分に冷却した潤滑油9を十分に供給することができる。
さらに、本実施の形態では、ハウジング8の内底面80aでリングギヤ3の下部31と対向する部分に溝81を設けて、この溝81内の底面81a上に排出口8aを設け、溝81内の底面81aとリングギヤ3の下部31との間に形成されている隙間Sを排出口8aに向けて徐々に狭くなるように形成した。
このように構成したことにより、リングギヤ3の回転により発生した動圧を溝81の左右方向に逃がすことなく、排出口8a付近の圧力を高めることができる。したがって、潤滑油9を排出口8aへさらにスムーズに送ることが可能になり、潤滑油9の循環効率がさらに上がる。よって、アクスル装置1の摩擦部分への潤滑油9の供給効率を上げることができ、摩擦部分に焼き付き等の損傷が発生するのを確実に防止することができる。
また、本実施の形態では、潤滑油9の供給口8bをハウジング8内の潤滑油9の油面よりも高い位置に設けた。これにより、供給口8bを潤滑油9の油面よりも低い位置に設けた場合に比べて循環配管10が長くなるので潤滑油9を十分に冷却することが可能になる。よって、アクスル装置1の摩擦部分に十分に冷却した潤滑油9を供給することができ、摩擦部分に焼き付き等の損傷が発生するのを確実に防止することができる。
また、供給口8bは、冷却した潤滑油9がアクスル装置1内の摩擦部分に供給されやすい箇所に設けるのが好ましい。このようにすれば、アクスル装置1の摩擦部分に冷却した潤滑油9を確実に供給することができる。また、供給口8bや排出口8aの個数や循環配管10の本数は特に限定されない。
また、本実施の形態では、循環配管10に複数のフィン11を取り付けたので潤滑油9の冷却面積が大きくなり、潤滑油9の冷却効率をさらに上げることが可能になる。よって、アクスル装置1の摩擦部分に、より十分に冷却した潤滑油9を供給でき、アクスル装置1内の摩擦部分に焼き付き等の損傷が発生するのをより確実に防止することができる。
以上、本発明にかかる実施の形態を例示したが、これらの実施の形態は本発明の内容を限定するものではない。また、本発明の請求項の範囲を逸脱しない範囲であれば、各種の変更等は可能である。
例えば、図示しないが、潤滑油9の供給口8bをハウジング8内の潤滑油9の油面よりも低い位置に設けても良い。この場合には、供給口8bを潤滑油9の油面よりも高い位置に設けた場合に比べて循環配管10を短くすることが可能になる。このため、潤滑油9の循環効率が上がるので、アクスル装置1の摩擦部分への潤滑油9の供給効率が上がり、摩擦部分に焼き付き等の損傷が発生するのをより確実に防止することができる。
また、図6に示すように、プロペラシャフト104にファン12を取り付けても良い。このファン12を駆動することで循環配管10を冷却することが可能になるので、循環配管10を通る潤滑油9を効率良く冷却することができる。よって、アクスル装置1の摩擦部分に、より十分に冷却した潤滑油9を供給でき、アクスル装置1内の摩擦部分に焼き付き等の損傷が発生するのをより確実に防止することができる。
1 アクスル装置
2 ピニオンギヤ
3 リングギヤ
8 ハウジング
8a 潤滑油の排出口
8b 潤滑油の供給口
9 潤滑油
10 循環配管
31 リングギヤの下部
80 ハウジングの底部
80a ハウジングの内底面
81 溝
81a 溝内の底面
104 プロペラシャフト
S 隙間
2 ピニオンギヤ
3 リングギヤ
8 ハウジング
8a 潤滑油の排出口
8b 潤滑油の供給口
9 潤滑油
10 循環配管
31 リングギヤの下部
80 ハウジングの底部
80a ハウジングの内底面
81 溝
81a 溝内の底面
104 プロペラシャフト
S 隙間
Claims (5)
- 内部の下部に潤滑油が貯留されたハウジングと、プロペラシャフトの先端部に回転中心が結合して車両左右方向に回転可能なピニオンギヤと、このピニオンギヤに噛合して前記ハウジング内で前記潤滑油に浸漬されて車両前後方向に回転可能なリングギヤとを備え、前記ハウジングの底部には前記潤滑油の排出口が設けられ、前記ハウジングの底部以外の部分には前記潤滑油の供給口が設けられ、前記排出口と前記供給口とが循環配管で接続されているアクスル装置の潤滑油の循環構造において、
前記排出口の位置を前記ハウジングの底部で前記リングギヤの下部と対向する部分に設定し、当該対向する部分と前記リングギヤの下部との間に形成されている隙間を車両前方側と車両後方側とから前記排出口に向けて徐々に狭くなるように形成したことを特徴とするアクスル装置の潤滑油の循環構造。 - 請求項1に記載のアクスル装置の潤滑油の循環構造において、
前記隙間を前記排出口を中心として車両前後方向で対称となるように形成したことを特徴とするアクスル装置の潤滑油の循環構造。 - 請求項1または請求項2に記載のアクスル装置の潤滑油の循環構造において、
前記ハウジングの内底面で前記リングギヤの下部と対向する部分に溝を設けて、当該溝内の底面上に前記排出口を設け、当該溝内の底面と前記リングギヤの下部との間に形成されている隙間を前記排出口に向けて徐々に狭くなるように形成したことを特徴とするアクスル装置の潤滑油の循環構造。 - 請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載のアクスル装置の潤滑油の循環構造において、
前記供給口を前記ハウジング内の前記潤滑油の油面よりも高い位置に設けたことを特徴とするアクスル装置の潤滑油の循環構造。 - 請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載のアクスル装置の潤滑油の循環構造において、
前記供給口を前記ハウジング内の前記潤滑油の油面よりも低い位置に設けたことを特徴とするアクスル装置の潤滑油の循環構造。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012027547A JP2013164131A (ja) | 2012-02-10 | 2012-02-10 | アクスル装置の潤滑油の循環構造 |
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Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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ID=49175604
Family Applications (1)
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JP2012027547A Pending JP2013164131A (ja) | 2012-02-10 | 2012-02-10 | アクスル装置の潤滑油の循環構造 |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2013164131A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US10837544B2 (en) | 2016-10-03 | 2020-11-17 | Komatsu Ltd. | Axle assembly |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS591870A (ja) * | 1982-06-28 | 1984-01-07 | Nissan Motor Co Ltd | 歯車装置の潤滑液冷却機構 |
JPH0165978U (ja) * | 1987-10-22 | 1989-04-27 |
-
2012
- 2012-02-10 JP JP2012027547A patent/JP2013164131A/ja active Pending
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS591870A (ja) * | 1982-06-28 | 1984-01-07 | Nissan Motor Co Ltd | 歯車装置の潤滑液冷却機構 |
JPH0165978U (ja) * | 1987-10-22 | 1989-04-27 |
Cited By (1)
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US10837544B2 (en) | 2016-10-03 | 2020-11-17 | Komatsu Ltd. | Axle assembly |
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