JP5160267B2 - transmission - Google Patents
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Description
本発明は、トランスミッションに関する。 The present invention relates to a transmission.
トランスミッションには、エンジンからの駆動力を伝達するために複数のギアが備えられており、これらのギアの一部がオイルパン内に配置されるものがある。例えば、トランスミッションのケーシングの底部がオイルパンを兼ねており、このケーシングの底部にオイルが貯留されるものがある。ここで、ケーシング内において比較的低い位置にあるギアがオイルに浸ってしまうと、ギアの回転抵抗が増大し、その結果、動力の伝達効率が低下してしまう。これは、エンジンの燃費が低下する要因となる。 Some transmissions are provided with a plurality of gears for transmitting driving force from the engine, and some of these gears are disposed in an oil pan. For example, in some cases, the bottom of the casing of the transmission also serves as an oil pan, and oil is stored in the bottom of the casing. Here, if the gear at a relatively low position in the casing is immersed in oil, the rotational resistance of the gear increases, and as a result, the transmission efficiency of power decreases. This is a factor that reduces the fuel consumption of the engine.
そこで、ギアがオイルに浸ることを防止するために、ギアを収容するギアハウジングが設けられたトランスミッションが提案されている(特許文献1参照)。
しかし、上記のようなギアハウジングは、上方が開放されているため、上方から降り注ぐオイルがギアハウジング内に容易に浸入してしまう。この場合、ギアハウジング内にオイルが貯まることにより、ギアの回転抵抗が増大してしまう。 However, since the gear housing as described above is open at the top, the oil that pours from above easily enters the gear housing. In this case, when the oil is stored in the gear housing, the rotational resistance of the gear is increased.
本発明の課題は、動力の伝達効率を向上させることができるトランスミッションを提供することにある。 The subject of this invention is providing the transmission which can improve the transmission efficiency of motive power.
第1発明に係るトランスミッションは、オイルパンと、第1ギアと、ギアハウジングと、第2ギアと、遮蔽部材とを備える。第1ギアは、オイルパン内に配置される。ギアハウジングは、第1ギアを収容し、上方が開放された形状を有する。第2ギアは、第1ギアの軸心の直上よりも一側方に偏心して配置され、第1ギアと噛み合う。遮蔽部材は、第1ギアの他側方に位置するギアハウジングの側面部の上方を覆うように配置され、上方から降り注ぐオイルがギアハウジング内に浸入することを抑える。 A transmission according to a first invention includes an oil pan, a first gear, a gear housing, a second gear, and a shielding member. The first gear is disposed in the oil pan. The gear housing accommodates the first gear and has a shape with an open top. The second gear is arranged eccentrically to one side of the first gear and directly meshes with the first gear. The shielding member is disposed so as to cover the upper side of the side portion of the gear housing located on the other side of the first gear, and suppresses oil that pours from above into the gear housing.
このトランスミッションでは、第2ギアは、第1ギアの軸心の直上よりも偏心して配置され、遮蔽部材は、ギアハウジングの上方のうち第2ギアが配置されていない空間に配置される。このため、第1ギアと第2ギアとが噛み合うための空間が確保されると共に、遮蔽部材によって、上方から降り注ぐオイルがギアハウジング内に浸入することを抑えることができる。これにより、オイルによるギアの回転抵抗の増大を防止することができる。 In this transmission, the second gear is arranged eccentrically from right above the axis of the first gear, and the shielding member is arranged in a space above the gear housing where the second gear is not arranged. For this reason, the space for the first gear and the second gear to mesh with each other is secured, and the shielding member can suppress the oil that pours from above into the gear housing. Thereby, increase of the rotation resistance of the gear by oil can be prevented.
また、遮蔽部材の下面は、側面部の上端に対して上方に隙間を隔てて配置される。そして、第1ギアが前進時の回転方向に回転する場合、側面部と対向する位置にある第1ギアの歯面は、上方への速度ベクトルを有する。 Further, the lower surface of the shielding member is disposed above the upper end of the side surface part with a gap therebetween. And when the 1st gear rotates in the rotation direction at the time of advance, the tooth surface of the 1st gear in the position which counters a side part has a speed vector to the upper part.
このトランスミッションでは、第1ギアが前進時の回転方向に回転することにより、側面部と第1ギアの歯面との間を通ってオイルが上方に汲み上げられ、遮蔽部材と側面部の上端との間の隙間からギアハウジングの外部に排出される。これにより、ギアハウジング内にオイルが浸入してしまった場合でも、オイルをギアハウジングから排出することができる。また、トランスミッションが備えられる車両では、通常、後進よりも前進することが多いため、第1ギアが前進時の回転方向に回転した場合にオイルが排出されるように構成されることにより、効率よくオイルをギアハウジングから排出することができる。 In this transmission, when the first gear rotates in the rotational direction at the time of forward movement, the oil is pumped upward through the space between the side surface portion and the tooth surface of the first gear. It is discharged from the gap between the gear housing. Thereby, even when oil has entered the gear housing, the oil can be discharged from the gear housing. In addition, in a vehicle equipped with a transmission, since the vehicle usually moves forward rather than backward, the oil is discharged efficiently when the first gear rotates in the rotation direction during forward movement. Oil can be drained from the gear housing.
第2発明に係るトランスミッションは、第1発明のトランスミッションであって、遮蔽部材は、傾斜部を有する。傾斜部は、側面部の上端における接線方向に設けられギアハウジング内から汲み上げられたオイルをギアハウジングの外側に案内するように傾斜している。 Transmission according to the second invention is the transmission of the first invention, the shielding member has an inclined portion. The inclined portion is provided in a tangential direction at the upper end of the side surface portion and is inclined so as to guide oil pumped up from the inside of the gear housing to the outside of the gear housing.
このトランスミッションでは、ギアハウジング内のオイルが、側面部と第1ギアの歯面との間を通って汲み上げられ、側面部の上端を通ってギアハウジングの外部に排出される。このとき、オイルは、側面部の上端から接線方向に飛び出し、傾斜部に当たってギアハウジングの外側に向けて案内される。このため、第1ギアの回転によって汲み上げられたオイルが、ギアハウジング内に戻ってしまうことを抑えることができる。 In this transmission, the oil in the gear housing is pumped up between the side surface portion and the tooth surface of the first gear, and is discharged to the outside of the gear housing through the upper end of the side surface portion. At this time, the oil jumps out in a tangential direction from the upper end of the side surface portion, strikes the inclined portion, and is guided toward the outside of the gear housing. For this reason, it can suppress that the oil pumped up by rotation of the 1st gear returns in the gear housing.
第3発明に係るトランスミッションは、第1発明のトランスミッションであって、遮蔽部材は、第1傾斜部と、第2傾斜部と、第3傾斜部とを含む。第1傾斜部は、側面部の直上よりも一側方に配置され、第2ギアに向かって斜め上方に傾斜している。第2傾斜部は、側面部の直上よりも他側方に配置され、ギアハウジングの外側へ向かって斜め下方に傾斜している。第3傾斜部は、第1傾斜部と第2傾斜部との間に配置され、第1傾斜部から第2傾斜部へ向かって斜め上方に傾斜している。 Transmission according to the third invention is the transmission of the first invention, the shielding member includes a first inclined portion, and the second inclined portion, and a third inclined portion. The first inclined portion is disposed on one side from directly above the side surface portion, and is inclined obliquely upward toward the second gear. The second inclined portion is disposed on the other side from directly above the side surface portion, and is inclined obliquely downward toward the outside of the gear housing. The third inclined portion is disposed between the first inclined portion and the second inclined portion, and is inclined obliquely upward from the first inclined portion toward the second inclined portion.
本発明に係るトランスミッションでは、第2ギアは、第1ギアの軸心の直上よりも偏心して配置され、遮蔽部材は、ギアハウジングの上方のうち第2ギアが配置されていない空間に配置される。このため、第1ギアと第2ギアとが噛み合うための空間が確保されると共に、遮蔽部材によって、上方から降り注ぐオイルがギアハウジング内に浸入することを抑えることができる。これにより、オイルによるギアの回転抵抗の増大を防止することができる。 In the transmission according to the present invention, the second gear is arranged eccentrically from right above the axis of the first gear, and the shielding member is arranged in a space above the gear housing where the second gear is not arranged. . For this reason, the space for the first gear and the second gear to mesh with each other is secured, and the shielding member can suppress the oil that pours from above into the gear housing. Thereby, increase of the rotation resistance of the gear by oil can be prevented.
1.構成
本発明の一実施形態に係るホイールローダ1を図1に示す。図1はホイールローダ1の側面図である。このホイールローダ1は、車両本体2と、作業機3と、複数のタイヤ4と、運転室5とを備えている。
1. Configuration A wheel loader 1 according to an embodiment of the present invention is shown in FIG. FIG. 1 is a side view of the wheel loader 1. The wheel loader 1 includes a vehicle
作業機3は、車両本体2の前部に取り付けられており、バケット3aと、バケット3aを支持するアーム3bとを有している。
The
タイヤ4は、車両本体2を支持しながら回転して車両本体2を走行させる。ここでは、紙面奥側のタイヤ4は図示されていないが、前側に2つ、後側に2つの、合計4つのタイヤ4が設けられている。
The
運転室5は、車両本体2の上部に搭載されており、オペレータが着座するシートや各種操作部材が内装されている。
The driver's
また、この車両本体2には、図2に示すトランスミッション6が備えられている。このトランスミッション6は、入力トランスファ部6aと、トランスミッション本体部6bと、出力トランスファ部6cとを有している。
The
入力トランスファ部6aは、エンジン(図示せず)からの駆動力が入力される部分であり、入力された駆動力をトランスミッション本体部6bに伝達する。
The
トランスミッション本体部6bは、複数の変速ギアと変速クラッチとを有しており(いずれも図示せず)、エンジンからの駆動力を変速して出力する。
The transmission
出力トランスファ部6cは、トランスミッション本体部6bから伝達された駆動力を出力する部分である。出力トランスファ部6cは、図3に示すように、ケーシング11と、トランスファギア12と、アイドラギア13(第2ギア)と、出力ギア14(第1ギア)と、ギアハウジング15と、遮蔽部材16とを有する。なお、図3は、図2のIII−III断面図である。
The
なお、以下の説明において、「側方」とは、図3の各ギア12〜14の軸に垂直、且つ、水平な方向であり、図3における左右方向を意味する。特に、「右」「左」という場合は、図3における「右」「左」を意味するものとする。また、「前方」「後方」は、各ギア12〜14の軸に沿った方向であり、図3の紙面に垂直な方向を意味する。特に、「前方」は、図3の紙面に垂直な方向のうち手前側を意味しており、「後方」は図3の紙面に垂直な方向のうち奥側を意味する。
In the following description, “side” means a direction that is perpendicular and horizontal to the axis of each of the
ケーシング11は、トランスファギア12、アイドラギア13、出力ギア14、ギアハウジング15、遮蔽部材16を内部に収容している。ケーシング11には、オイル吐出口17,18が設けられている。オイル吐出口17,18は、トランスミッション本体部6b内に連通しており、トランスミッション本体部6b内のオイルが、このオイル吐出口17,18からケーシング11内に吐出される。ケーシング11の底部はオイルパンを兼ねており、オイル吐出口17,18から吐出されたオイルは、ケーシング11の底部に貯留される。なお、トランスファギア12にはオイルが供給され、トランスファギア12から滴下したオイルもケーシング11の底部に貯留される。ケーシング11の底部に貯留されたオイルは、図示しないポンプによって吸い上げられ、再び入力トランスファ部6aを含むトランスミッション6の各部に供給される。これにより、トランスミッション6内をオイルが循環する。
The
トランスファギア12は、トランスミッション本体部6bの出力軸に連結されている。トランスファギア12は、ケーシング11内の3つのギアのなかで最も上方に配置されている。トランスファギア12は、ホイールローダが前進する場合には、図2において反時計回りに回転し(矢印F1参照)、ホイールローダが後進する場合には、時計回りに回転する(矢印R1参照)。
The
アイドラギア13は、トランスファギア12および出力ギア14と噛み合っている。アイドラギア13は、トランスファギア12が回転することによって回転し、トランスファギア12からの駆動力を出力ギア14に伝達する。アイドラギア13は、トランスファギア12の斜め下方に配置されており、トランスファギア12の軸心の直下から左側方に偏心して配置されている。また、アイドラギア13は、出力ギア14の斜め上方に配置されており、出力ギア14の軸心の直上から左側方に偏心して配置されている。なお、上述したオイル吐出口17,18は、アイドラギア13の右側方に位置している。
The
出力ギア14は、トランスミッション6の出力軸に連結されている。出力ギア14は、ケーシング11内の3つのギアのなかで最も下方に配置されており、トランスファギア12の下方に位置している。
The
ギアハウジング15は、出力ギア14を収容しており、上方が開放された形状を有している。ギアハウジング15の上端部は、出力ギア14の上端部より下方に位置している。このため、ギアハウジング15の上端部から出力ギア14の上部が上方に突出しており、ギアハウジング15の外側において出力ギア14とアイドラギア13とが噛み合っている。ギアハウジング15は、図4に示すように、前面部21、背面部(図示せず)、第1側面部22、第2側面部23、底面部24を有している。
The
前面部21は、下方に凸に湾曲したU字型の形状を有する板状の部分である。前面部21の上端中央部は、下方に凹むように切り欠かれており、この切り欠き部分25に、出力ギア14を支持する軸(図示せず)が通される。
The
背面部は、前面部21と同様の形状を有しており、前面部21の後方に距離を隔てて配置されている。
The back surface portion has the same shape as the
第1側面部22、第2側面部23、底面部24は、一体的に繋がっており、全体として下方に凸に湾曲したU字型の形状を有している。第1側面部22は、出力ギア14の右側方に配置されている。第2側面部23は、出力ギア14の左側方に配置されている。底面部24は、出力ギア14の下方に配置されている。
The 1st
遮蔽部材16は、ギアハウジング15のうち出力ギア14の軸心より右側方に位置する部分の上方を覆うように配置されており、アイドラギア13の右側方に位置している。遮蔽部材16は、前板部31と、後板部32と、横板部33とを有している。
The shielding
前板部31は、ギアハウジング15の前面部21にボルト等の固定手段によって固定される。
The
後板部32は、前板部31の後方に距離を隔てて配置されており、ギアハウジング15の背面部にボルト等の固定手段によって固定される。前板部31と後板部32との上端は、横板部33の形状に沿って屈曲した形状となっている。
The
横板部33は、前板部31と後板部32とに亘って設けられており、出力ギア14の歯面に対向して配置されている。また、横板部33の下面は、第1側面部22の上端26に対して上方に隙間を隔てて配置されている。横板部33は、上下に屈曲した形状を有しており、横板部33の上面および下面も同様に上下に屈曲した形状となっている。横板部33は、第1傾斜部34、第2傾斜部35、第3傾斜部36を有する。
The
第1傾斜部34は、最も左側に位置しており、右下がりに傾斜して配置されている。第1傾斜部34の左側端部37は、出力ギア14の軸心を通る垂線L1に近接している。
The first
第2傾斜部35は、最も右側に位置しており、右下がりに傾斜して配置されている。第2傾斜部35の右側端部38は、ギアハウジング15の第1側面部22よりも外側に位置している。また、第2傾斜部35は、オイル吐出口17,18の下方に位置している(図3参照)。
The second
第3傾斜部36は、第1傾斜部34と第2傾斜部35との間に位置しており、第3傾斜部36は、第1側面部22の上端26における接線方向すなわち第1側面部22の上端26の上方に位置している。第3傾斜部36は、右上がりに傾斜した形状を有する。なお、第1傾斜部34と第3傾斜部36との境界部分は、横板部33の上面の屈曲の谷部39を構成しており、前板部31の切り欠き部25よりも右側方に位置している。
The third
2.作用および特徴
図5はオイルの流れを示す図であり、図2の部分拡大図である。図5に示すように、トランスミッション6では、オイル吐出口17,18から吐出されたオイル(矢印A1参照)や、トランスファギア12から滴下したオイル(矢印A2参照)は、遮蔽部材16の上面に受けられる。このため、ギアハウジング15内へオイルが浸入することが抑えられる。また、遮蔽部材16のうち第1傾斜部34および第3傾斜部36で受けられたオイルは、谷部39に集められてギアハウジング15の前方または後方へ流れる(矢印A3,A4参照)。遮蔽部材16のうち第2傾斜部35で受けられたオイルは、ギアハウジング15の側方へ流れる(矢印A5参照)。このように、遮蔽部材16の上面に受けられたオイルがギアハウジング15内に流れないように構成されており、ギアハウジング15の外側に案内される。
2. Operation and Features FIG. 5 is a view showing the flow of oil, and is a partially enlarged view of FIG. As shown in FIG. 5, in the
また、ギアハウジング15内に浸入したオイルは、以下のようにしてギアハウジング15の外側に排出される。
The oil that has entered the
まず、ホイールローダ1が前進する場合、トランスファギア12が図3における反時計回りに回転する。トランスファギア12の駆動力がアイドラギア13を介して出力ギア14に伝達されると、出力ギア14は、図5における反時計回りに回転する(矢印F2参照)。出力ギア14が反時計回りに回転すると、出力ギア14のうち第1側面部22と対向する位置にある歯面は上方への速度ベクトルを有するように移動する。これにより、ギアハウジング15内のオイルが、第1側面部22と出力ギア14との間を通って汲み上げられる。汲み上げられたオイルは、第1側面部22の上端26と遮蔽部材16との間の隙間を通って、ギアハウジング15の外側に排出される。ここで、汲み上げられたオイルは、第1側面部22の上端26から第1側面部22の接線方向すなわち上方へ排出され(矢印A6参照)、第3傾斜部36に当たる。第3傾斜部36は、上述したように傾斜して設けられているため、ギアハウジング15から排出されたオイルは、第3傾斜部36によってギアハウジング15の外側に向けて案内される(矢印A7参照)。これにより、出力ギア14の回転によって汲み上げられたオイルがギアハウジング15に戻ってしまうことが抑えられる。
First, when the wheel loader 1 moves forward, the
3.他の実施形態
上記の実施形態では、ホイールローダが例示されているが、他の作業車両に本発明に係るトランスミッション6が適用されてもよい。
3. Other Embodiments In the above embodiment, the wheel loader is illustrated, but the
上記の実施形態では、遮蔽部材16の左端部は、出力ギア14の軸心を通る垂線L1近傍に位置しているが、この垂線L1を超えない位置に配置されている。しかし、遮蔽部材16の左端部が垂線L1を越える位置に配置されてもよい。遮蔽部材16とアイドラギア13との隙間から滴下するオイルを低減する観点からは、遮蔽部材16の左端部は、アイドラギア13に干渉しない範囲で、できるだけアイドラギア13に近接することが望ましい。
In the above embodiment, the left end portion of the shielding
上記の実施形態では、遮蔽部材16の第3傾斜部36は、第1側面部22の上方に位置している。しかし、第3傾斜部36は、第1側面部22の上端26における接線方向に位置していればよく、上記の位置に限られない。
In the above embodiment, the third
上記の実施形態では、出力ギア14が前進時の回転方向に回転すると、出力ギア14のうち第1側面部22と対向する位置にある歯面は、上方への速度ベクトルを有するように移動する。ここでの速度ベクトルの方向は、厳密に鉛直方向上向きに限られるものではなく、オイルの汲み上げが可能であれば、斜め上方であってもよい。
In the above embodiment, when the
上記の実施形態では、トランスミッション1のケーシング11がオイルパンを兼ねているが、ケーシング11とは別にオイルパンが設けられてもよい。
In the above embodiment, the
上記の実施形態では、遮蔽部材16がアイドラギア13の右側に配置されているが、遮蔽部材16の配置および形状は、アイドラギア13との相対的な位置関係によって定まるものであり、上記の左右の位置に限られない。すなわち、上記の「右側」は、アイドラギア13に対して遮蔽部材16が配置される側の一例であり、「左側」は、遮蔽部材16に対してアイドラギア13が配置される側の一例である。
In the above embodiment, the shielding
本発明は、動力の伝達効率を向上させることができる効果を有し、トランスミッションとして有用である。 The present invention has an effect of improving power transmission efficiency and is useful as a transmission.
6 トランスミッション
11 ケーシング(オイルパン)
14 出力ギア(第1ギア)
15 ギアハウジング
13 アイドラギア(第2ギア)
16 遮蔽部材
22 第1側面部(側面部)
36 第3傾斜部(傾斜部)
6
14 Output gear (first gear)
15
16 shielding
36 3rd inclined part (inclined part)
Claims (3)
前記オイルパン内に配置される第1ギアと、
前記第1ギアを収容し、上方が開放された形状を有するギアハウジングと、
前記第1ギアの軸心の直上よりも一側方に偏心して配置され、前記第1ギアと噛み合う第2ギアと、
前記第1ギアの他側方に位置する前記ギアハウジングの側面部の上方を覆うように配置され、上方から降り注ぐオイルが前記ギアハウジング内に浸入することを抑える遮蔽部材と、
を備え、
前記遮蔽部材の下面は、前記側面部の上端に対して上方に隙間を隔てて配置され、
前記第1ギアが前進時の回転方向に回転する場合、前記側面部と対向する位置にある前記第1ギアの歯面は上方への速度ベクトルを有する、
トランスミッション。 Oil pan,
A first gear disposed in the oil pan;
A gear housing that houses the first gear and has an open top;
A second gear that is eccentrically disposed on one side of the first gear shaft and that meshes with the first gear;
A shielding member that is disposed so as to cover the upper side of the side surface of the gear housing located on the other side of the first gear, and that prevents oil that falls from above from entering the gear housing;
With
The lower surface of the shielding member is disposed with a gap upward with respect to the upper end of the side surface portion,
When the first gear rotates in the forward rotation direction, the tooth surface of the first gear at a position facing the side surface portion has an upward velocity vector.
transmission.
請求項1に記載のトランスミッション。 The shielding member includes an inclined portion that is provided in a tangential direction at an upper end of the side surface portion and is inclined so as to guide oil pumped up from the gear housing to the outside of the gear housing.
The transmission according to claim 1 .
前記側面部の直上よりも前記一側方に配置され、前記第2ギアに向かって斜め上方に傾斜した第1傾斜部と、
前記側面部の直上よりも前記他側方に配置され、前記ギアハウジングの外側へ向かって斜め下方に傾斜した第2傾斜部と、
前記第1傾斜部と前記第2傾斜部との間に配置され、前記第1傾斜部から前記第2傾斜部へ向かって斜め上方に傾斜した第3傾斜部と、
を含む、
請求項1に記載のトランスミッション。 The shielding member is
A first inclined portion disposed on the one side rather than directly above the side surface portion and inclined obliquely upward toward the second gear;
A second inclined portion disposed on the other side than directly above the side surface portion and inclined obliquely downward toward the outside of the gear housing;
A third inclined portion disposed between the first inclined portion and the second inclined portion, and inclined obliquely upward from the first inclined portion toward the second inclined portion;
including,
The transmission according to claim 1 .
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