JP6918043B2 - Vehicle power transmission device - Google Patents

Description

本発明は、ホイールローダやホイール式ショベル等のホイール式の作業車両に搭載され、原動機の回転動力を走行系の回転軸等に伝達する車両用動力伝達装置に関する。 The present invention relates to a vehicle power transmission device mounted on a wheel-type work vehicle such as a wheel loader or a wheel-type excavator and transmitting the rotational power of a prime mover to a rotating shaft or the like of a traveling system.

ホイールローダやホイール式ショベル等に代表されるホイール式の作業車両においては、原動機（例えば内燃機関）の動力が動力伝達装置を介して油圧ポンプと車輪の２系統に伝達される（特許文献１等参照）。 In a wheel-type work vehicle represented by a wheel loader or a wheel-type excavator, the power of a prime mover (for example, an internal combustion engine) is transmitted to two systems of a hydraulic pump and wheels via a power transmission device (Patent Document 1, etc.). reference).

同文献に示された動力伝達装置には、筒状の外軸とこの外軸の内側を通る内軸とからなる二重構造の伝達軸が備わっており、この伝達軸を介して原動機の１本の出力軸から２系統に動力が取り出される。伝達軸の内軸は一端が原動機の出力軸にカップリングを介して直接的に連結され、他端が油圧ポンプの回転軸に連結されている。これにより内軸を介して油圧ポンプに原動機の動力が直接伝達される。 The power transmission device shown in the same document is provided with a transmission shaft having a double structure consisting of a tubular outer shaft and an inner shaft passing through the inside of the outer shaft. Power is taken out from the output shaft of the book to two systems. One end of the inner shaft of the transmission shaft is directly connected to the output shaft of the prime mover via a coupling, and the other end is connected to the rotary shaft of the hydraulic pump. As a result, the power of the prime mover is directly transmitted to the hydraulic pump via the inner shaft.

それに対し、伝達軸の外軸は内軸とは別個に回転自在に支持されており、原動機に直結されていない。外軸と原動機の出力軸は流体継手の一種であるトルクコンバータを介して間接的に接続され、トルクコンバータを介して伝達される原動機動力により外軸が回転する。この外軸の回転動力が変速機等を介して車輪に伝達される。 On the other hand, the outer shaft of the transmission shaft is rotatably supported separately from the inner shaft and is not directly connected to the prime mover. The outer shaft and the output shaft of the prime mover are indirectly connected via a torque converter, which is a kind of fluid coupling, and the outer shaft is rotated by the prime mover power transmitted via the torque converter. The rotational power of the outer shaft is transmitted to the wheels via a transmission or the like.

特許第６１９７２４９号公報Japanese Patent No. 61972949

特許文献１のような動力伝達装置では、油圧ポンプを駆動する内軸を外軸の内側に通すことで、２系統に動力が取り出せる構成ながら容積が抑えられている。しかし、外軸はトルクコンバータと変速機を経由して延びるため長軸化する傾向にある。中空の長尺物の加工は加工機の仕様等の問題もあって難易度が高く、そのため２つの筒状の分割軸を同軸に連結する分割構造が外軸に採用される場合がある。２軸を同軸に連結する場合、一般的にスプライン結合が適用されることが多いが、スプラインには噛み合い部分に微小な隙間が存在することから２軸間のガタツキによる摩耗を伴う。 In a power transmission device as in Patent Document 1, by passing an inner shaft for driving a hydraulic pump through the inside of an outer shaft, the volume is suppressed while being configured so that power can be taken out to two systems. However, since the outer shaft extends via the torque converter and the transmission, it tends to be longer. Machining of hollow long objects is difficult due to problems such as the specifications of the processing machine. Therefore, a split structure in which two tubular split shafts are coaxially connected may be adopted for the outer shaft. When two axes are coaxially connected, a spline coupling is generally applied, but since the spline has a minute gap in the meshing portion, it is accompanied by wear due to rattling between the two axes.

また、外軸は長尺であるため、両端を支持するのみでは長手方向の中間部に撓みが生じ、軸振動が増加する可能性がある。そのため、外軸は両端に加え、長手方向の中間部（結果として２つの分割軸の結合部の近辺）でも軸受で支持する必要があり、この軸受にも潤滑油を安定に供給する必要がある。 Further, since the outer shaft is long, if only both ends are supported, the intermediate portion in the longitudinal direction may be bent and the shaft vibration may increase. Therefore, the outer shaft needs to be supported by bearings not only at both ends but also at the middle part in the longitudinal direction (as a result, near the joint part of the two split shafts), and it is necessary to stably supply lubricating oil to this bearing as well. ..

本発明の目的は、２本の分割軸で構成した外軸の結合部の摩耗を抑制し、かつ外軸の長手方向の中間部を支持する軸受に潤滑油を安定供給することができる車両用動力伝達装置を提供することにある。 An object of the present invention is for a vehicle capable of suppressing wear of a joint portion of an outer shaft composed of two split shafts and stably supplying lubricating oil to a bearing supporting an intermediate portion in the longitudinal direction of the outer shaft. The purpose is to provide a power transmission device.

上記目的を達成するために、本発明は、外郭を構成するケーシングと、作業車両に搭載された原動機の出力軸と油圧ポンプの回転軸を連結する内軸と、第１分割軸を第２分割軸に挿し込んで連結することにより構成され、内側に前記内軸を通すと共に前記第２分割軸と前記内軸との間に環状の油路を形成する筒状の外軸と、前記外軸の長手方向の一端部を支持する第１軸受と、前記外軸の長手方向の他端部を支持する第２軸受と、前記外軸の長手方向の中間部を支持する第３軸受と、前記内軸と前記外軸とを流体を介して間接的に接続し前記原動機の動力を前記外軸に伝達するトルクコンバータと、前記外軸の回転を前記作業車両の車輪に変速して伝達する変速機と、前記外軸の外周面における前記第１分割軸と前記第２分割軸との継ぎ目を包囲して前記第３軸受に隣接するように形成された油室とを備えた車両用動力伝達装置において、前記第２分割軸に対する前記第１分割軸の挿し込み部がローレット加工を施した外周面を有すると共に前記外周面に少なくとも１条の螺旋溝が設けられており、前記第２分割軸に対して前記第１分割軸が締り嵌め構造で結合されて前記油路と前記油室とが前記螺旋溝で連絡されていることを特徴とする。 In order to achieve the above object, the present invention divides the casing constituting the outer shell, the inner shaft connecting the output shaft of the prime mover mounted on the work vehicle and the rotation shaft of the hydraulic pump, and the first division shaft into the second division. A tubular outer shaft that is configured by being inserted into a shaft and connected to form an annular oil passage between the second dividing shaft and the inner shaft while passing the inner shaft inside, and the outer shaft. A first bearing that supports one end in the longitudinal direction of the outer shaft, a second bearing that supports the other end of the outer shaft in the longitudinal direction, and a third bearing that supports an intermediate portion in the longitudinal direction of the outer shaft. A torque converter that indirectly connects the inner shaft and the outer shaft via a fluid and transmits the power of the prime mover to the outer shaft, and a shift that transmits the rotation of the outer shaft to the wheels of the work vehicle. Power transmission for a vehicle including the machine and an oil chamber formed so as to surround the joint between the first dividing shaft and the second dividing shaft on the outer peripheral surface of the outer shaft and to be adjacent to the third bearing. In the apparatus, the insertion portion of the first division shaft with respect to the second division shaft has an outer peripheral surface subjected to lorette processing, and at least one spiral groove is provided on the outer peripheral surface, and the second division shaft is provided. On the other hand, the first dividing shaft is coupled by a tightening structure, and the oil passage and the oil chamber are connected by the spiral groove.

本発明によれば、第１分割軸のローレット加工の微小な多数の山が第２分割軸の内周面に食い込むため、外軸を大きな伝達トルクに耐え得る構造とすることができる。一般的なスプライン結合で生じる結合部のガタツキもないため、第１分割軸と第２分割軸との結合部において互いの接触面間の摩耗も抑制することができる。また、第１分割軸と第２分割軸との結合に焼き嵌め等の加熱工程がないため変形による軸受の偏摩耗も抑制できる。加えて、第２分割軸に対する第１分割軸の挿し込み部の外周面に螺旋溝を形成したことで、外軸と内軸の間に形成した油路から外軸の中間部を支持する軸受に隣接する油室までスクリューポンプ作用により潤滑油を積極的に搬送することができる。これにより２本の分割軸で構成した外軸の結合部の摩耗を抑制し、かつ外軸の長手方向の中間部を支持する軸受に潤滑油を安定供給することができる。 According to the present invention, since a large number of minute knurled peaks of the first division shaft bite into the inner peripheral surface of the second division shaft, the outer shaft can have a structure capable of withstanding a large transmission torque. Since there is no rattling of the joint portion caused by general spline coupling, it is possible to suppress wear between the contact surfaces of the joint portion between the first division shaft and the second division shaft. Further, since there is no heating step such as shrink fitting in the connection between the first split shaft and the second split shaft, uneven wear of the bearing due to deformation can be suppressed. In addition, by forming a spiral groove on the outer peripheral surface of the insertion portion of the first dividing shaft with respect to the second dividing shaft, a bearing that supports the intermediate portion of the outer shaft from the oil passage formed between the outer shaft and the inner shaft. Lubricating oil can be positively transported to the oil chamber adjacent to the bearing by the action of a screw pump. As a result, wear of the joint portion of the outer shaft composed of the two split shafts can be suppressed, and lubricating oil can be stably supplied to the bearing supporting the intermediate portion in the longitudinal direction of the outer shaft.

本発明の第１実施形態に係る車両用動力伝達装置を適用する建設機械の一例であるホイールローダの側面図Side view of a wheel loader which is an example of a construction machine to which the power transmission device for a vehicle according to the first embodiment of the present invention is applied. 本発明の第１実施形態に係る車両用動力伝達装置の右前方から見た斜視図A perspective view of the vehicle power transmission device according to the first embodiment of the present invention as viewed from the front right. 本発明の第１実施形態に係る車両用動力伝達装置の一部破断側面図Partially broken side view of the vehicle power transmission device according to the first embodiment of the present invention. 本発明の第１実施形態に係る車両用動力伝達装置の右方から見た部分断面図Partial sectional view of the vehicle power transmission device according to the first embodiment of the present invention as viewed from the right side. 本発明の第１実施形態に係る車両用動力伝達装置に備えられた外軸の第１分割軸と第２分割軸との結合部の拡大断面図An enlarged cross-sectional view of a joint portion between the first divided shaft and the second divided shaft of the outer shaft provided in the vehicle power transmission device according to the first embodiment of the present invention. 本発明の第１実施形態に係る車両用動力伝達装置に備えられた外軸の第２分割軸に対する第１分割軸の挿し込み部を径方向外側から見た図The figure which looked at the insertion part of the 1st division shaft with respect to the 2nd division shaft of the outer shaft provided in the power transmission device for a vehicle which concerns on 1st Embodiment of this invention from the outside in the radial direction. 本発明の第１実施形態に係る車両用動力伝達装置に備えられた外軸の第２分割軸に対する第１分割軸の挿し込み部の端面を軸方向から見た図The figure which looked at the end face of the insertion part of the 1st division shaft with respect to the 2nd division shaft of the outer shaft provided in the power transmission device for a vehicle which concerns on 1st Embodiment of this invention from the axial direction. 図５中のIX−IX線による矢視断面図Cross-sectional view taken along the line IX-IX in FIG. 本発明の第２実施形態に係る車両用動力伝達装置に備えられた外軸の第２分割軸に対する第１分割軸の挿し込み部を径方向外側から見た図The figure which looked at the insertion part of the 1st division shaft with respect to the 2nd division shaft of the outer shaft provided in the power transmission device for a vehicle which concerns on 2nd Embodiment of this invention from the outside in the radial direction. 本発明の第２実施形態に係る車両用動力伝達装置に備えられた外軸の第２分割軸に対する第１分割軸の挿し込み部の端面を軸方向から見た図The figure which looked at the end face of the insertion part of the 1st division shaft with respect to the 2nd division shaft of the outer shaft provided in the power transmission device for a vehicle which concerns on 2nd Embodiment of this invention from the axial direction.

以下に図面を用いて本発明の実施の形態を説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

（第１実施形態）
−ホイールローダ−
図１は本発明の第１実施形態に係る車両用動力伝達装置を適用する建設機械の一例であるホイールローダの側面図である。図１において図中の左側を前方とする。同図に示したホイールローダ１はホイール式の作業車両の代表例であり、左右の前車輪２が設けられた前部車体３と左右の後車輪４が設けられた後部車体５とが、センタヒンジ６を介して左右方向に屈曲可能に連結されたアーティキュレート式の車両である。前部車体３の下側には、左右方向に延びるフロントアクスル（前車軸）１１が設けられ、フロントアクスル１１の両端に左右の前車輪２が取り付けられている。後部車体５の下側には、左右方向に延びるリヤアクスル（後車軸）１２が設けられ、リヤアクスル１２の両端には左右の後車輪４が取り付けられている。 (First Embodiment)
-Wheel loader-
FIG. 1 is a side view of a wheel loader which is an example of a construction machine to which the vehicle power transmission device according to the first embodiment of the present invention is applied. In FIG. 1, the left side in the figure is the front. The wheel loader 1 shown in the figure is a typical example of a wheel-type work vehicle, and the front vehicle body 3 provided with the left and right front wheels 2 and the rear vehicle body 5 provided with the left and right rear wheels 4 are centered. It is an articulated vehicle that is flexibly connected in the left-right direction via a hinge 6. A front axle (front axle) 11 extending in the left-right direction is provided on the lower side of the front vehicle body 3, and left and right front wheels 2 are attached to both ends of the front axle 11. Rear axles (rear axles) 12 extending in the left-right direction are provided on the lower side of the rear vehicle body 5, and left and right rear wheels 4 are attached to both ends of the rear axle 12.

前部車体３には、ローダバケット８ａを備えた作業機８が俯仰動可能に設けられている。後部車体５には、キャブ（運転室）９、原動機（エンジン）１０、油圧ポンプ１５、車両用動力伝達装置２０等が搭載されている。車両用動力伝達装置２０（以下、動力伝達装置２０と略称する）の入力軸には原動機１０の出力軸が連結され、油圧ポンプ１５の回転軸は動力伝達装置２０の第１の出力軸（内軸４１）に連結されている。動力伝達装置２０の第２の出力軸６２（図３）には、前側のプロペラシャフト１３を介してフロントアクスル１１が、後側のプロペラシャフト１４を介してリヤアクスル１２がそれぞれ連結されており、出力軸６２の出力により前車輪２及び後車輪４が回転する。前部車体３と後部車体５との間にはステアリングシリンダ７が設けられており、このステアリングシリンダ７を伸縮させることにより、前部車体３と後部車体５とが左右方向に屈曲してホイールローダ１が操舵される。 A work machine 8 provided with a loader bucket 8a is provided on the front vehicle body 3 so as to be able to move up and down. A cab (driver's cab) 9, a prime mover (engine) 10, a hydraulic pump 15, a vehicle power transmission device 20, and the like are mounted on the rear vehicle body 5. The output shaft of the prime mover 10 is connected to the input shaft of the vehicle power transmission device 20 (hereinafter abbreviated as the power transmission device 20), and the rotation shaft of the hydraulic pump 15 is the first output shaft (inside) of the power transmission device 20. It is connected to the shaft 41). The front axle 11 is connected to the second output shaft 62 (FIG. 3) of the power transmission device 20 via the front propeller shaft 13, and the rear axle 12 is connected to the second output shaft 62 (FIG. 3) via the rear propeller shaft 14. The front wheels 2 and the rear wheels 4 are rotated by the output of the shaft 62. A steering cylinder 7 is provided between the front vehicle body 3 and the rear vehicle body 5, and by expanding and contracting the steering cylinder 7, the front vehicle body 3 and the rear vehicle body 5 are bent in the left-right direction and the wheel loader. 1 is steered.

−車両用動力伝達装置−
図２は動力伝達装置２０の右前方から見た斜視図、図３は一部破断側面図、図４は右方から見た部分断面図である。動力伝達装置２０は原動機１０の回転出力を油圧ポンプ１５や前車輪２及び後車輪４に伝達する役割を果たし、図４に示すように、ケーシング３０、伝達軸４０、トルクコンバータ５０、変速機６０、及びロックアップ装置７０を含んで構成されている。 -Vehicle power transmission device-
FIG. 2 is a perspective view of the power transmission device 20 seen from the front right, FIG. 3 is a partially broken side view, and FIG. 4 is a partial cross-sectional view seen from the right. The power transmission device 20 plays a role of transmitting the rotational output of the prime mover 10 to the hydraulic pump 15, the front wheels 2 and the rear wheels 4, and as shown in FIG. 4, the casing 30, the transmission shaft 40, the torque converter 50, and the transmission 60. , And a lockup device 70.

・ケーシング
ケーシング３０は動力伝達装置２０の外殻を構成する部材であり、フロントケーシング３０ａ、中間ケーシング３０ｂ、リヤケーシング３０ｃ及びカバー３０ｄといった複数の分割パーツを連結して構成されている。フロントケーシング３０ａは椀型に形成されたケーシング３０の前部パーツである。このフロントケーシング３０ａの上部には、外部に油圧ポンプ１５が取り付けられている。また、フロントケーシング３０ａの下部からは、出力軸６２が前後に突出している。リヤケーシング３０ｃは筒状に形成されたケーシング３０の後部パーツである。トルクコンバータ５０やロックアップ装置７０はこのリヤケーシング３０ｃの内部に配置されている。中間ケーシング３０ｂは筒状に形成されたケーシング３０の前後方向の中間部のパーツであり、フロントケーシング３０ａとリヤケーシング３０ｃとの間に介在し、フロントケーシング３０ａとリヤケーシング３０ｃとを連結している。変速機６０はこの中間ケーシング３０ｂの内部に配置されている。カバー３０ｄはリヤケーシング３０ｃの後端部を塞ぐプレート状の部材である。カバー３０ｄからは、動力伝達装置２０の入力軸としての継手４５（後述）が後方に突出している。 Casing The casing 30 is a member that constitutes the outer shell of the power transmission device 20, and is configured by connecting a plurality of divided parts such as the front casing 30a, the intermediate casing 30b, the rear casing 30c, and the cover 30d. The front casing 30a is a front part of the casing 30 formed in a bowl shape. A hydraulic pump 15 is externally attached to the upper portion of the front casing 30a. Further, the output shaft 62 protrudes back and forth from the lower part of the front casing 30a. The rear casing 30c is a rear part of the casing 30 formed in a tubular shape. The torque converter 50 and the lockup device 70 are arranged inside the rear casing 30c. The intermediate casing 30b is a part in the middle portion in the front-rear direction of the casing 30 formed in a tubular shape, is interposed between the front casing 30a and the rear casing 30c, and connects the front casing 30a and the rear casing 30c. .. The transmission 60 is arranged inside the intermediate casing 30b. The cover 30d is a plate-shaped member that closes the rear end portion of the rear casing 30c. A joint 45 (described later) as an input shaft of the power transmission device 20 projects rearward from the cover 30d.

図４に示したように、フロントケーシング３０ａの内部には軸受３１が取り付けられている。カバー３０ｄには、軸受３２が取り付けられている。また、中間ケーシング３０ｂには軸受３３が取り付けられている。これら軸受３１〜３３は前後に間隔を空けて配置されており、互いの中心軸が一致するように同軸上に配置されている。また、リヤケーシング３０ｃの上部の外壁には、潤滑油を循環させる循環ポンプ８０（図２）が取り付けられている。リヤケーシング３０ｃの内部空間における上部にはこの循環ポンプ８０に動力を伝達するポンプ駆動歯車（不図示）が収容されている。 As shown in FIG. 4, a bearing 31 is attached to the inside of the front casing 30a. A bearing 32 is attached to the cover 30d. A bearing 33 is attached to the intermediate casing 30b. These bearings 31 to 33 are arranged at intervals in the front-rear direction, and are arranged coaxially so that their central axes coincide with each other. A circulation pump 80 (FIG. 2) for circulating lubricating oil is attached to the upper outer wall of the rear casing 30c. A pump drive gear (not shown) that transmits power to the circulation pump 80 is housed in the upper part of the rear casing 30c in the internal space.

・伝達軸
伝達軸４０は前後方向に水平に延び、内軸４１とこれを包囲する外軸４２とを含んで構成されている。内軸４１と外軸４２は同心であり、互いに独立して回転可能な内軸４１と外軸４２とで二重構造とすることにより、伝達軸４０を介して原動機１０の動力を油圧ポンプ１５及び走行系の２系統に分配して伝達できるように構成されている。また、外軸４２の内部に内軸４１を収めた構成とすることで、動力伝達装置２０の小型化にも貢献している。 -Transmission shaft The transmission shaft 40 extends horizontally in the front-rear direction and includes an inner shaft 41 and an outer shaft 42 surrounding the inner shaft 41. The inner shaft 41 and the outer shaft 42 are concentric, and the inner shaft 41 and the outer shaft 42, which can rotate independently of each other, have a double structure, so that the power of the prime mover 10 is transmitted to the hydraulic pump 15 via the transmission shaft 40. It is configured so that it can be distributed and transmitted to two systems, the traveling system and the traveling system. Further, the configuration in which the inner shaft 41 is housed inside the outer shaft 42 also contributes to the miniaturization of the power transmission device 20.

内軸４１は、一端が継手４３を介して油圧ポンプ１５の回転軸１５ａに連結され、他端が回転筒体４４及び継手４５を介して作業車両に搭載された原動機１０（図１）の出力軸（不図示）に連結されている。回転軸１５ａと継手４３、継手４３と内軸４１、内軸４１と回転筒体４４、回転筒体４４と継手４５は、それぞれスプライン結合されている。これにより、原動機１０の出力軸と油圧ポンプ１５の回転軸１５ａとが内軸４１を介して同軸に連結されている。また、内軸４１の後端部は、回転筒体４４が上記軸受３２に支持されることにより、ケーシング３０（カバー３０ｄ）に対して回転自在に支持されている。回転筒体４４には、トルクコンバータ５０のリング型のカバープレート５４（後述）がボルト等で連結されている。 One end of the inner shaft 41 is connected to the rotary shaft 15a of the hydraulic pump 15 via a joint 43, and the other end is an output of a prime mover 10 (FIG. 1) mounted on a work vehicle via a rotary cylinder 44 and a joint 45. It is connected to a shaft (not shown). The rotary shaft 15a and the joint 43, the joint 43 and the inner shaft 41, the inner shaft 41 and the rotary cylinder 44, and the rotary cylinder 44 and the joint 45 are spline-coupled, respectively. As a result, the output shaft of the prime mover 10 and the rotating shaft 15a of the hydraulic pump 15 are coaxially connected via the inner shaft 41. Further, the rear end portion of the inner shaft 41 is rotatably supported with respect to the casing 30 (cover 30d) by the rotary cylinder 44 being supported by the bearing 32. A ring-shaped cover plate 54 (described later) of the torque converter 50 is connected to the rotary cylinder 44 with bolts or the like.

外軸４２は原動機１０の出力軸の回転を変速機６０に伝達する筒状の中空軸である。この外軸４２は、筒状の第１分割軸４２ａと筒状の第２分割軸４２ｂに分割されている。雄側の第１分割軸４２ａに対して雌側の第２分割軸４２ｂは内径が大きく、第１分割軸４２ａを第２分割軸４２ｂに挿し込んで同軸に連結することにより長尺の１本の外軸４２として構成されている（詳細は後述）。外軸４２の内側には内軸４１が通されており、第２分割軸４２ｂの内周面と内軸４１の外周面との間に環状の油路８５が形成されている。また、外軸４２の後部（第１分割軸４２ａの後部）にはトルクコンバータ５０の二次回転体５３（後述）が、外軸４２の前部（第２分割軸４２ｂの前部）には出力ギヤ４６が、それぞれスプライン結合されている。 The outer shaft 42 is a cylindrical hollow shaft that transmits the rotation of the output shaft of the prime mover 10 to the transmission 60. The outer shaft 42 is divided into a tubular first dividing shaft 42a and a tubular second dividing shaft 42b. The inner diameter of the second dividing shaft 42b on the female side is larger than that of the first dividing shaft 42a on the male side. It is configured as the outer shaft 42 of the above (details will be described later). An inner shaft 41 is passed through the inner side of the outer shaft 42, and an annular oil passage 85 is formed between the inner peripheral surface of the second dividing shaft 42b and the outer peripheral surface of the inner shaft 41. Further, a secondary rotating body 53 (described later) of the torque converter 50 is attached to the rear portion of the outer shaft 42 (rear portion of the first divided shaft 42a), and a secondary rotating body 53 (described later) of the torque converter 50 is attached to the front portion of the outer shaft 42 (the front portion of the second divided shaft 42b). The output gears 46 are spline-coupled to each other.

外軸４２は、長手方向の一端部（第２分割軸４２ｂの前端部）が上記軸受３１によりケーシング３０（フロントケーシング３０ａ）に対して回転自在に支持されている。外軸４２の長手方向の他方部（第１分割軸４２ａの後端部）は、上記二次回転体５３と上記カバープレート５４との間に介在する軸受５６で支持されることにより、内軸４１に対して回転自在に支持されている。また、外軸４２の長手方向の中間部は、ケーシング３０（中間ケーシング３０ｂ）に対して上記軸受３３を介して回転自在に支持されている。このように長手方向の両端部と中間部の３か所で第１の軸受３１、第２の軸受５６及び第３の軸受３３により支持することで、前後方向に水平に伸びる長尺の外軸４２の撓みを抑えている。なお、この外軸４２に沿って、原動機１０から油圧ポンプ１５に向かって、ロックアップ装置７０、トルクコンバータ５０、変速機６０がこの順番でケーシング３０の内部に配置されている。上記の出力ギヤ４６は軸受３１及び軸受３３の間に、二次回転体５３は軸受３３及び軸受５６の間に位置している。 One end of the outer shaft 42 in the longitudinal direction (the front end of the second split shaft 42b) is rotatably supported by the bearing 31 with respect to the casing 30 (front casing 30a). The other portion of the outer shaft 42 in the longitudinal direction (rear end portion of the first dividing shaft 42a) is supported by a bearing 56 interposed between the secondary rotating body 53 and the cover plate 54, thereby supporting the inner shaft. It is rotatably supported with respect to 41. Further, the intermediate portion of the outer shaft 42 in the longitudinal direction is rotatably supported by the casing 30 (intermediate casing 30b) via the bearing 33. In this way, a long outer shaft that extends horizontally in the front-rear direction by being supported by the first bearing 31, the second bearing 56, and the third bearing 33 at both ends and the middle portion in the longitudinal direction. The bending of 42 is suppressed. Along the outer shaft 42, the lockup device 70, the torque converter 50, and the transmission 60 are arranged inside the casing 30 in this order from the prime mover 10 toward the hydraulic pump 15. The output gear 46 is located between the bearing 31 and the bearing 33, and the secondary rotating body 53 is located between the bearing 33 and the bearing 56.

・変速機
変速機６０は、入力ギヤ６１に入力された回転を変速して出力軸６２に出力する機構を含んで構成された装置である。入力ギヤ６１は、ケーシング３０（中間ケーシング３０ｂ）の内部において外軸４２に取り付けられた出力ギヤ４６と噛み合っている。出力軸６２はケーシング３０の下部においてケーシング３０の前後に突出しており、前後のプロペラシャフト１３，１４に連結されている。これにより外軸４２の回転が変速機６０を介して変速されて前車輪２及び後車輪４に伝達される。変速機の構成については、特許第６１９７２４９号公報等に詳細に記載されている。 -Transmission The transmission 60 is a device including a mechanism for shifting the rotation input to the input gear 61 and outputting it to the output shaft 62. The input gear 61 meshes with the output gear 46 attached to the outer shaft 42 inside the casing 30 (intermediate casing 30b). The output shaft 62 protrudes in the front and rear of the casing 30 at the lower part of the casing 30 and is connected to the front and rear propeller shafts 13 and 14. As a result, the rotation of the outer shaft 42 is changed via the transmission 60 and transmitted to the front wheels 2 and the rear wheels 4. The configuration of the transmission is described in detail in Japanese Patent No. 61972949 and the like.

・トルクコンバータ
トルクコンバータ５０は流体継手の一種であり、図４に示すように、固定軸５１、一次回転体５２、二次回転体５３等を含んで構成されている。固定軸５１はケーシング３０に対してトルクコンバータ５０を取り付けるフランジ管型の部品であり、内側に伝達軸４０（内軸４１及び外軸４２）を通した状態で中間ケーシング３０ｂの後端面にボルト（不図示）により固定されている。 -Torque converter The torque converter 50 is a kind of fluid coupling, and as shown in FIG. 4, is configured to include a fixed shaft 51, a primary rotating body 52, a secondary rotating body 53, and the like. The fixed shaft 51 is a flange tube type component for attaching the torque converter 50 to the casing 30, and a bolt (on the rear end surface of the intermediate casing 30b) is provided on the rear end surface of the intermediate casing 30b with the transmission shaft 40 (inner shaft 41 and outer shaft 42) passed inside. It is fixed by (not shown).

一次回転体５２はトルクコンバータ５０の外郭を構成する部品であって中空のドーナツ型に形成されており、後部にボルトで装着したカバープレート５４が回転筒体４４にボルトで連結されることで、内軸４１を介して原動機１０の出力軸に連結している。一次回転体５２は軸受５５を介して固定軸５１の外周面に回転自在に支持されている。回転筒体４４がケーシング３０のカバー３０ｄに軸受３２を介して回転自在に支持されているので、一次回転体５２は軸受５５，５６を介してケーシング３０に対して回転自在に支持されている。また一次回転体５２には内部にポンプインペラ５２ａが備えられている。一次回転体５２の内部は循環ポンプ８０から供給される潤滑油で満たされている。更に一次回転体５２の前部にはギヤ５７が固定されている。リヤケーシング３０ｃに収容されたポンプ駆動歯車（不図示）にギヤ５７を介して動力が伝達され、これによりエンジン駆動中は循環ポンプ８０が常時駆動される。 The primary rotating body 52 is a component constituting the outer shell of the torque converter 50 and is formed in a hollow donut shape. A cover plate 54 attached to the rear portion with bolts is connected to the rotating cylinder 44 with bolts. It is connected to the output shaft of the prime mover 10 via the inner shaft 41. The primary rotating body 52 is rotatably supported on the outer peripheral surface of the fixed shaft 51 via a bearing 55. Since the rotating cylinder 44 is rotatably supported by the cover 30d of the casing 30 via the bearing 32, the primary rotating body 52 is rotatably supported by the casing 30 via the bearings 55 and 56. Further, the primary rotating body 52 is provided with a pump impeller 52a inside. The inside of the primary rotating body 52 is filled with the lubricating oil supplied from the circulation pump 80. Further, a gear 57 is fixed to the front portion of the primary rotating body 52. Power is transmitted to the pump drive gear (not shown) housed in the rear casing 30c via the gear 57, whereby the circulation pump 80 is constantly driven while the engine is being driven.

二次回転体はタービンランナ５３ａを含んで構成されており、外軸４２の後端部にスプライン結合されており、軸受５６を介して一次回転体５２（カバープレート５４）に回転可能に支持されている。つまり原動機１０の出力軸と一体に回転する一次回転体５２に対して、外軸４２と一体に回転する二次回転体５３が相対回転する構造である。タービンランナ５３ａは一次回転体５２の内部に収納されている。 The secondary rotating body includes a turbine runner 53a, is spline-coupled to the rear end portion of the outer shaft 42, and is rotatably supported by the primary rotating body 52 (cover plate 54) via a bearing 56. ing. That is, the structure is such that the secondary rotating body 53, which rotates integrally with the outer shaft 42, rotates relative to the primary rotating body 52, which rotates integrally with the output shaft of the prime mover 10. The turbine runner 53a is housed inside the primary rotating body 52.

従って、原動機１０の回転がトルクコンバータ５０の一次回転体５２に伝達されると、ポンプインペラ５２ａの回転に伴って一次回転体５２の内部に潤滑油の流れが発生する。そして、一次回転体５２の内部に発生した潤滑油の流れによってタービンランナ５３ａが回転し、二次回転体５３を介して外軸４２が回転する。このような原理により、トルクコンバータ５０は、内軸４１と外軸４２とを流体を介して間接的に接続し原動機１０の動力を外軸４２に伝達する。トルクコンバータの構成については、特許第６１９７２４９号公報等に詳細に記載されている。 Therefore, when the rotation of the prime mover 10 is transmitted to the primary rotating body 52 of the torque converter 50, a flow of lubricating oil is generated inside the primary rotating body 52 with the rotation of the pump impeller 52a. Then, the turbine runner 53a is rotated by the flow of the lubricating oil generated inside the primary rotating body 52, and the outer shaft 42 is rotated via the secondary rotating body 53. Based on such a principle, the torque converter 50 indirectly connects the inner shaft 41 and the outer shaft 42 via a fluid, and transmits the power of the prime mover 10 to the outer shaft 42. The configuration of the torque converter is described in detail in Japanese Patent No. 61972949 and the like.

・ロックアップ装置
ロックアップ装置７０は、トルクコンバータ５０の流体を介することなく、原動機１０の回転を変速機６０に直接伝達する装置である。具体的には、ロックアップ装置７０は油圧駆動式のクラッチを含んで構成されており、トルクコンバータ５０のカバープレート５４と一次回転体５２との間に介在し原動機１０の出力軸と一体に回転する。そして、二次回転体５３と固定関係にあるディスクをクラッチで挟み込むことにより一次回転体５２と二次回転体５３とを摩擦力で連結する。こうして一次回転体５２と二次回転体５３とを連結することで、ロックアップ装置７０はトルクコンバータ５０の潤滑油の流れを介することなく原動機１０の動力を外軸４２ひいては変速機６０に機械的に直接伝達する。ディスクとクラッチとの連結を解けば、トルクコンバータ５０の潤滑油を介して原動機１０の動力が外軸４２に伝達される状態に復帰する。ロックアップ装置の構成については、特許第６１９７２４９号公報等に詳細に記載されている。 Lock-up device The lock-up device 70 is a device that directly transmits the rotation of the prime mover 10 to the transmission 60 without passing through the fluid of the torque converter 50. Specifically, the lockup device 70 includes a hydraulically driven clutch, is interposed between the cover plate 54 of the torque converter 50 and the primary rotating body 52, and rotates integrally with the output shaft of the prime mover 10. do. Then, the primary rotating body 52 and the secondary rotating body 53 are connected by a frictional force by sandwiching the disc having a fixed relationship with the secondary rotating body 53 with the clutch. By connecting the primary rotating body 52 and the secondary rotating body 53 in this way, the lockup device 70 mechanically transfers the power of the prime mover 10 to the outer shaft 42 and thus to the transmission 60 without going through the flow of the lubricating oil of the torque converter 50. Communicate directly to. When the connection between the disk and the clutch is disengaged, the power of the prime mover 10 is returned to the state of being transmitted to the outer shaft 42 via the lubricating oil of the torque converter 50. The configuration of the lockup device is described in detail in Japanese Patent No. 61972949 and the like.

−潤滑油経路−
動力伝達装置２０の内部には、軸受やギヤ等、２つの可動部品が接触する箇所が多数存在するため、これらの接触部に潤滑油を供給する潤滑油経路が複数必要になる。ここでは、これら潤滑油経路の要部を説明する。 -Lubricant path-
Since there are many places where two moving parts such as bearings and gears come into contact with each other inside the power transmission device 20, a plurality of lubricating oil paths for supplying lubricating oil to these contact parts are required. Here, the main parts of these lubricating oil paths will be described.

前述した通りケーシング３０（リヤケーシング３０ｃ）の上部の外壁には循環ポンプ８０（図２）が取り付けられている。この循環ポンプ８０の吸い込み側はフロントケーシング３０ａの下部に配管８１（図３）を介して接続しており、吐き出し側は配管８２を介しオイルフィルタ１６を経由してフロントケーシング３０ａの上部に接続している。潤滑油はフロントケーシング３０ａの下部に溜まっており、この潤滑油を循環ポンプ８０により汲み上げ、配管８２を介してフロントケーシング３０ａの上部に供給する。 As described above, the circulation pump 80 (FIG. 2) is attached to the upper outer wall of the casing 30 (rear casing 30c). The suction side of the circulation pump 80 is connected to the lower part of the front casing 30a via the pipe 81 (FIG. 3), and the discharge side is connected to the upper part of the front casing 30a via the oil filter 16 via the pipe 82. ing. The lubricating oil is accumulated in the lower part of the front casing 30a, and this lubricating oil is pumped up by the circulation pump 80 and supplied to the upper part of the front casing 30a via the pipe 82.

図４に矢印Ａで示したように、配管８２からフロントケーシング３０ａに供給された潤滑油の一部は、油圧ポンプ１５と軸受３１の間に形成した油室８４に対し、この油室８４の上方に位置するようにフロントケーシング３０ａに設けた油路８３を介して供給される。油室８４に導かれた潤滑油は、矢印Ｂ，Ｇで示したように、一部は内軸４１と第２分割軸４２ｂの間の隙間を通って内軸４１と外軸４２との間の油路８５に流入し、一部は軸受３１の潤滑に用いられる。残りの潤滑油は、矢印Ｈで示したように軸受３１を通過してこれを潤滑し、変速機６０の前部に導かれて変速機６０のギヤ等を伝って落下する過程でこれらを潤滑しフロントケーシング３０ａの下部に貯留される。 As shown by the arrow A in FIG. 4, a part of the lubricating oil supplied from the pipe 82 to the front casing 30a is in the oil chamber 84 with respect to the oil chamber 84 formed between the hydraulic pump 15 and the bearing 31. It is supplied through an oil passage 83 provided in the front casing 30a so as to be located above. As shown by arrows B and G, the lubricating oil guided to the oil chamber 84 partially passes through the gap between the inner shaft 41 and the second dividing shaft 42b and is between the inner shaft 41 and the outer shaft 42. It flows into the oil passage 85 of the above, and a part of it is used for lubricating the bearing 31. As shown by the arrow H, the remaining lubricating oil passes through the bearing 31 to lubricate it, and is guided to the front part of the transmission 60 to lubricate them in the process of falling along the gears of the transmission 60 and the like. It is stored in the lower part of the front casing 30a.

内軸４１と外軸４２との間の油路８５に導かれた潤滑油は、矢印Ｃ，Ｄで示したように外軸４２の第１分割軸４２ａと第２分割軸４２ｂとの結合部（後述）を経由して軸受３３とトルクコンバータ５０の固定軸５１との間に形成した油室８６に供給される。油室８６は、外軸４２の外周面における第１分割軸４２ａと第２分割軸４２ｂとの継ぎ目４２ｃ（図５）を包囲して軸受３３に隣接するように形成されている。この油室８６に導かれた潤滑油は、矢印Ｅで示したように軸受３３を通過してこれを潤滑し、矢印Ｆで示したように変速機６０の後部に導かれて変速機６０のギヤ等を伝って落下する過程でこれらを潤滑しフロントケーシング３０ａの下部に貯留される。 The lubricating oil guided to the oil passage 85 between the inner shaft 41 and the outer shaft 42 is a joint portion between the first division shaft 42a and the second division shaft 42b of the outer shaft 42 as shown by arrows C and D. It is supplied to the oil chamber 86 formed between the bearing 33 and the fixed shaft 51 of the torque converter 50 via (described later). The oil chamber 86 is formed so as to surround the joint 42c (FIG. 5) between the first dividing shaft 42a and the second dividing shaft 42b on the outer peripheral surface of the outer shaft 42 and to be adjacent to the bearing 33. The lubricating oil guided to the oil chamber 86 passes through the bearing 33 as shown by the arrow E and lubricates the bearing 33, and is guided to the rear part of the transmission 60 as shown by the arrow F of the transmission 60. In the process of falling along the gears and the like, they are lubricated and stored in the lower part of the front casing 30a.

一方、矢印Ｘで示したように、配管８２を介してフロントケーシング３０ａに供給された潤滑油の一部は、ケーシング３０に設けられた油路（不図示）を介してトルクコンバータ５０の固定軸５１と二次回転体５３の間に形成した油室８７に導かれる。油室８７に常時供給される潤滑油によりトルクコンバータ５０の一次回転体５２の内部空間が満たされ、矢印Ｙで示したように、一次回転体５２の内部空間から排出された潤滑油で軸受５５が潤滑される。軸受５５を潤滑した潤滑油は、矢印Ｚで示したように固定軸５１に形成した油路８８を経由してケーシング３０の外部に取り出される。油路８８からケーシング３０の外部に取り出された潤滑油は、配管８９（図２）を介しオイルクーラ１７を経由してフロントケーシング３０ａの下部に戻される。 On the other hand, as shown by the arrow X, a part of the lubricating oil supplied to the front casing 30a via the pipe 82 is a fixed shaft of the torque converter 50 via an oil passage (not shown) provided in the casing 30. It is guided to the oil chamber 87 formed between the 51 and the secondary rotating body 53. The internal space of the primary rotating body 52 of the torque converter 50 is filled with the lubricating oil constantly supplied to the oil chamber 87, and as shown by the arrow Y, the bearing 55 is filled with the lubricating oil discharged from the internal space of the primary rotating body 52. Is lubricated. The lubricating oil that lubricates the bearing 55 is taken out of the casing 30 via the oil passage 88 formed in the fixed shaft 51 as shown by the arrow Z. The lubricating oil taken out from the oil passage 88 to the outside of the casing 30 is returned to the lower part of the front casing 30a via the oil cooler 17 via the pipe 89 (FIG. 2).

−外軸の結合部−
図５は外軸４２の結合部の拡大断面図、図６は第２分割軸４２ｂに対する第１分割軸４２ａの挿し込み部を径方向外側から見た図、図７はその挿し込み部の端面を軸方向から見た図である。また、図８は図５中のIX−IX線による矢視断面図である。 − Outer shaft joint −
FIG. 5 is an enlarged cross-sectional view of the joint portion of the outer shaft 42, FIG. 6 is a view of the insertion portion of the first division shaft 42a with respect to the second division shaft 42b as viewed from the outside in the radial direction, and FIG. 7 is an end face of the insertion portion. Is a view from the axial direction. Further, FIG. 8 is a cross-sectional view taken along the line IX-IX in FIG.

図６に示した通り、第２分割軸４２ｂに対する第１分割軸４２ａの挿し込み部４２ａ１の外周面にはローレット加工が施されている。このローレット加工は斜めローレットやクロスローレット等でも良いが、第２分割軸４２ｂに対する挿入性と密着性を考慮すると、図６に示したような軸方向に（第１分割軸４２ａの中心軸と平行に）目を延ばした平目ローレットが望ましい。 As shown in FIG. 6, the outer peripheral surface of the insertion portion 42a1 of the first division shaft 42a with respect to the second division shaft 42b is knurled. This knurling may be performed by an oblique knurl, a cross knurl, or the like, but considering the insertability and adhesion to the second dividing shaft 42b, the axial direction as shown in FIG. 6 (parallel to the central axis of the first dividing shaft 42a). A flat knurl with extended eyes is desirable.

第１分割軸４２ａが挿し込まれる第２分割軸４２ｂの内径は、第１分割軸４２ａの挿し込み部４２ａ１のローレット加工の谷径と同程度である。第２分割軸４２ｂの内径に対し、第１分割軸４２ａの挿し込み部４２ａ１の外径はローレット加工の山の高さの２倍程度大きい。つまり、第１分割軸４２ａと第２分割軸４２ｂの結合部には、締り嵌め構造が採用されている。第１分割軸４２ａの挿し込み部４２ａ１を第２分割軸４２ｂに圧入することで、図８に示したように第２分割軸４２ｂの内周面が塑性変形する（第１分割軸４２ａのローレット加工の山が第２分割軸４２ｂの内周面に食い込む）。ローレット加工の山に押し退けられた第２分割軸４２ｂの内径部の材料でローレット加工の谷が埋まった状態となり、第１分割軸４２ａと第２分割軸４２ｂが強固に結合される。 The inner diameter of the second dividing shaft 42b into which the first dividing shaft 42a is inserted is about the same as the knurled valley diameter of the insertion portion 42a1 of the first dividing shaft 42a. The outer diameter of the insertion portion 42a1 of the first division shaft 42a is about twice as large as the height of the knurled peak with respect to the inner diameter of the second division shaft 42b. That is, a tightening structure is adopted for the joint portion between the first division shaft 42a and the second division shaft 42b. By press-fitting the insertion portion 42a1 of the first dividing shaft 42a into the second dividing shaft 42b, the inner peripheral surface of the second dividing shaft 42b is plastically deformed as shown in FIG. 8 (knurling of the first dividing shaft 42a). A mountain of processing bites into the inner peripheral surface of the second dividing shaft 42b). The valley of the knurling is filled with the material of the inner diameter of the second dividing shaft 42b that has been pushed away by the knurling peak, and the first dividing shaft 42a and the second dividing shaft 42b are firmly coupled.

また、第１分割軸４２ａの挿し込み部４２ａ１の外周面には、少なくとも１条（本実施形態では１条のみ）の螺旋溝４２ａ２が第２分割軸４２ｂとの結合前に予め機械加工により設けられている。この螺旋溝４２ａ２は、図６のように第１分割軸４２ａの半径方向の外側から見て内軸４１と第２分割軸４２ｂとの間に形成された油路８５（図５）に向かって（図６中の右側に向かって）外軸４２の回転方向Ｒに傾斜している。螺旋溝４２ａ２の傾斜角θ（外軸４２との直交面と螺旋溝４２ａ２との挟角）は図６に示したように４５度より小さく（θ＞０）挿し込み部４２ａ１の外周面に対する螺旋溝４２ａ２の周回数（巻き数）は２周以上である。 Further, at least one spiral groove 42a2 (only one in the present embodiment) is provided on the outer peripheral surface of the insertion portion 42a1 of the first division shaft 42a by machining in advance before the connection with the second division shaft 42b. Has been done. The spiral groove 42a2 is directed toward the oil passage 85 (FIG. 5) formed between the inner shaft 41 and the second dividing shaft 42b when viewed from the outside in the radial direction of the first dividing shaft 42a as shown in FIG. It is inclined in the rotation direction R of the outer shaft 42 (toward the right side in FIG. 6). The inclination angle θ of the spiral groove 42a2 (the angle between the plane orthogonal to the outer shaft 42 and the spiral groove 42a2) is smaller than 45 degrees (θ> 0) as shown in FIG. The number of laps (number of turns) of the groove 42a2 is two or more.

螺旋溝４２ａ２の深さはローレット加工の山の高さよりも深い（軸方向から見て螺旋溝４２ａ２の谷が描く円の直径はローレット加工の谷径よりも小さい）。第１分割軸４２ａと第２分割軸４２ｂとが締り嵌めにより結合されても螺旋溝４２ａ２が埋まることはなく、図５に示したように螺旋溝４２ａ２と第２分割軸４２ｂの内周面とで画定された螺旋状の油路が確保されている。図５に示したように、螺旋溝４２ａ２により形成された油路の入口は第２分割軸４２ｂと内軸４１との間の油路８５に臨み、出口は軸受３３に隣接する油室８６に臨んでいる。つまり、螺旋溝４２ａ２により形成された油路で油路８５と油室８６とが連絡されている。 The depth of the spiral groove 42a2 is deeper than the height of the knurled peak (the diameter of the circle drawn by the valley of the spiral groove 42a2 when viewed from the axial direction is smaller than the diameter of the knurled valley). Even if the first dividing shaft 42a and the second dividing shaft 42b are joined by tightening, the spiral groove 42a2 is not filled, and as shown in FIG. 5, the spiral groove 42a2 and the inner peripheral surface of the second dividing shaft 42b A spiral oil passage defined by is secured. As shown in FIG. 5, the inlet of the oil passage formed by the spiral groove 42a2 faces the oil passage 85 between the second dividing shaft 42b and the inner shaft 41, and the outlet faces the oil chamber 86 adjacent to the bearing 33. Facing. That is, the oil passage 85 and the oil chamber 86 are connected by the oil passage formed by the spiral groove 42a2.

−動作−
ホイールローダ１の原動機１０を始動させると、原動機１０の回転出力が継手４５を介して内軸４１に伝達される。内軸４１を介して伝達される動力により油圧ポンプ１５と一次回転体５２とが回転する。一次回転体５２の回転はギヤ５７を介して循環ポンプ８０に伝達され、先に説明した潤滑油経路に潤滑油が流れて循環する。また、油圧ポンプ１５から吐出される圧油は、オペレータの操作に応じて作業機用の油圧アクチュエータ（不図示）に供給され、これにより作業機８が駆動される。 -Operation-
When the prime mover 10 of the wheel loader 1 is started, the rotational output of the prime mover 10 is transmitted to the inner shaft 41 via the joint 45. The hydraulic pump 15 and the primary rotating body 52 rotate by the power transmitted via the inner shaft 41. The rotation of the primary rotating body 52 is transmitted to the circulation pump 80 via the gear 57, and the lubricating oil flows and circulates in the lubricating oil path described above. Further, the pressure oil discharged from the hydraulic pump 15 is supplied to a hydraulic actuator (not shown) for the work machine according to the operation of the operator, whereby the work machine 8 is driven.

一方、一次回転体５２が回転することでポンプインペラ５２ａにより一次回転体５２の環状の内部空間に潤滑油の流れが発生し、タービンランナ５３ａが回転して二次回転体５３と共に外軸４２が回転する。外軸４２の回転は出力ギヤ４６を介して変速機６０に伝達され、オペレータによる走行操作に応じて変速機６０が動作して前車輪２及び後車輪４が回転しホイールローダ１が走行する。前述したロックアップ装置７０は、例えばホイールローダ１の走行速度が設定速度以上になるとコントローラ（不図示）の指令により作動し、一次回転体５２と二次回転体５３を直結して原動機１０の回転出力を外軸４２に対して機械的に直接伝達する。 On the other hand, when the primary rotating body 52 rotates, the pump impeller 52a generates a flow of lubricating oil in the annular internal space of the primary rotating body 52, the turbine runner 53a rotates, and the outer shaft 42 moves together with the secondary rotating body 53. Rotate. The rotation of the outer shaft 42 is transmitted to the transmission 60 via the output gear 46, and the transmission 60 operates according to the traveling operation by the operator to rotate the front wheels 2 and the rear wheels 4, and the wheel loader 1 travels. For example, when the traveling speed of the wheel loader 1 becomes equal to or higher than the set speed, the lockup device 70 described above is operated by a command of a controller (not shown), and the primary rotating body 52 and the secondary rotating body 53 are directly connected to rotate the prime mover 10. The output is mechanically transmitted directly to the outer shaft 42.

また、原動機１０が稼働している状態では外軸４２が常に一方向に回転しているため、軸受３１，３３等に給油する必要がある。そこで上記の通り潤滑油経路を構築し、油路８３を介して油室８４に潤滑油を導いて軸受３１を潤滑しつつ、油室８４に溜まった潤滑油を内軸４１と外軸４２との間に形成した油路８５に導く。このとき、上記の通り第１分割軸４２ａと第２分割軸４２ｂとの結合部に螺旋溝４２ａ２で螺旋状の油路が設けられており、この螺旋状の油路が外軸４２の回転に伴ってスクリューポンプとして機能する。伝達軸４０の内部の油路８５の潤滑油が螺旋状の油路に吸い込まれ、伝達軸４０の外側に取り出されて軸受３３に隣接する油室８６に導かれる。これにより油室８６に潤滑油が溜まり、長尺の外軸４２の中間部を支持する軸受３３も安定的に潤滑される。 Further, since the outer shaft 42 is always rotating in one direction when the prime mover 10 is operating, it is necessary to refuel the bearings 31, 33 and the like. Therefore, the lubricating oil path is constructed as described above, and the lubricating oil is guided to the oil chamber 84 through the oil passage 83 to lubricate the bearing 31, and the lubricating oil accumulated in the oil chamber 84 is used as the inner shaft 41 and the outer shaft 42. It leads to the oil passage 85 formed between. At this time, as described above, a spiral oil passage is provided by the spiral groove 42a2 at the joint portion between the first division shaft 42a and the second division shaft 42b, and this spiral oil passage rotates the outer shaft 42. It also functions as a screw pump. The lubricating oil in the oil passage 85 inside the transmission shaft 40 is sucked into the spiral oil passage, taken out of the transmission shaft 40, and guided to the oil chamber 86 adjacent to the bearing 33. As a result, lubricating oil is accumulated in the oil chamber 86, and the bearing 33 supporting the intermediate portion of the long outer shaft 42 is also stably lubricated.

−効果−
本実施形態によれば、長尺の外軸４２に分割構造を採用し、第１分割軸４２ａのローレット加工を施した挿し込み部４２ａ１を第２分割軸４２ｂに締り嵌め構造で結合した。ローレット加工の微小な多数の山が第２分割軸４２ｂの内周面に食い込むため、円筒同士を単に圧入する場合に比べて大きな伝達トルクに耐え得る構造とすることができる。また、仮に外軸４２の結合に焼き嵌めを採用した場合、外軸４２の熱変形が軸受３３等の偏摩耗の要因となり得るが、本実施形態の場合は第１分割軸４２ａと第２分割軸４２ｂの結合に焼き嵌め等の加熱工程がないため変形による軸受３３等の偏摩耗も抑制できる。一般的なスプライン結合で生じる結合部のガタツキもないため、第１分割軸４２ａと第２分割軸４２ｂとの結合部において互いの接触面間の摩耗も抑制することができる。 -Effect-
According to the present embodiment, a split structure is adopted for the long outer shaft 42, and the knurled insertion portion 42a1 of the first split shaft 42a is fastened and fitted to the second split shaft 42b. Since a large number of knurled ridges bite into the inner peripheral surface of the second dividing shaft 42b, the structure can withstand a large transmission torque as compared with the case where the cylinders are simply press-fitted together. Further, if shrink fitting is adopted for the coupling of the outer shaft 42, the thermal deformation of the outer shaft 42 may cause uneven wear of the bearing 33 and the like, but in the case of this embodiment, the first split shaft 42a and the second split shaft 42a and the second split shaft 42a and the second split shaft 42a. Since there is no heating step such as shrink fitting in the coupling of the shaft 42b, uneven wear of the bearing 33 or the like due to deformation can be suppressed. Since there is no rattling of the joint portion caused by general spline coupling, it is possible to suppress wear between the contact surfaces of the joint portion between the first division shaft 42a and the second division shaft 42b.

一方、一般的なスプライン結合を採用した場合は、結合部に隙間が存在するため潤滑油を通すことができるが、本実施形態の場合は第１分割軸４２ａと第２分割軸４２ｂとの結合部に隙間がなく、そのままでは潤滑油を通すことができない。そこで、第２分割軸４２ｂに対する第１分割軸４２ａの挿し込み部４２ａ１の外周面に螺旋溝４２ａ２を形成し、そのスクリューポンプ作用により油路８５の潤滑油を油室８６に積極的に搬送する構成とした。これにより第１分割軸４２ａと第２分割軸４２ｂとの結合構造を強化しつつも、外軸４２の中間部を支持する軸受３３の安定した潤滑機能も確保できる。 On the other hand, when a general spline coupling is adopted, lubricating oil can pass through because there is a gap in the coupling portion, but in the case of the present embodiment, the coupling between the first split shaft 42a and the second split shaft 42b There is no gap in the part, and the lubricating oil cannot pass through as it is. Therefore, a spiral groove 42a2 is formed on the outer peripheral surface of the insertion portion 42a1 of the first division shaft 42a with respect to the second division shaft 42b, and the lubricating oil of the oil passage 85 is positively conveyed to the oil chamber 86 by the screw pumping action. It was configured. As a result, while strengthening the coupling structure between the first split shaft 42a and the second split shaft 42b, it is possible to secure a stable lubrication function of the bearing 33 that supports the intermediate portion of the outer shaft 42.

以上のように、第１分割軸４２ａ及び第２分割軸４２ｂの結合部の摩耗を抑制し、かつ外軸４２の長手方向の中間部を支持する軸受３３に潤滑油を安定供給することができる。 As described above, it is possible to suppress the wear of the joint portion of the first split shaft 42a and the second split shaft 42b, and to stably supply the lubricating oil to the bearing 33 that supports the intermediate portion in the longitudinal direction of the outer shaft 42. ..

（第２実施形態）
図９は本発明の第２実施形態に係る車両用動力伝達装置に備えられた外軸の第２分割軸に対する第１分割軸の挿し込み部を径方向外側から見た図、図１０はその挿し込み部の端面を軸方向から見た図である。これら図９及び図１０は第１実施形態の図６及びにそれぞれ対応している。図９及び図１０において第１実施形態と同様の又は対応する要素には既出図面と同符号を付して説明を省略する。 (Second Embodiment)
FIG. 9 is a view of the insertion portion of the first division shaft with respect to the second division shaft of the outer shaft provided in the vehicle power transmission device according to the second embodiment of the present invention, as viewed from the outside in the radial direction, and FIG. 10 is the view thereof. It is the figure which looked at the end face of the insertion part from the axial direction. 9 and 10 correspond to FIGS. 6 and 6 of the first embodiment, respectively. In FIGS. 9 and 10, the same or corresponding elements as those in the first embodiment are designated by the same reference numerals as those in the above drawings, and the description thereof will be omitted.

本実施形態が第１実施形態と相違する点は、螺旋溝４２ａ２が複数である点にある。本実施形態では３条の螺旋溝４２ａ２を設けた場合を例示しているが、螺旋溝４２ａ２を２条又は４条以上とすることもできる。本実施形態においては各螺旋溝４２ａ２の傾斜角θは図９に示したように４５度より大きく（θ＜９０度）、挿し込み部４２ａ１の外周面に対する各螺旋溝４２ａ２の周回数（巻き数）は１周未満である。各螺旋溝４２ａ２の形状や断面積は同一である。本実施形態のその他の構成については、図示していない部分を含めて第１実施形態と同様である。 The difference between this embodiment and the first embodiment is that there are a plurality of spiral grooves 42a2. In the present embodiment, the case where the spiral groove 42a2 having three threads is provided is illustrated, but the spiral groove 42a2 may have two or four threads or more. In the present embodiment, the inclination angle θ of each spiral groove 42a2 is larger than 45 degrees (θ <90 degrees) as shown in FIG. 9, and the number of turns (number of turns) of each spiral groove 42a2 with respect to the outer peripheral surface of the insertion portion 42a1. ) Is less than one lap. The shape and cross-sectional area of each spiral groove 42a2 are the same. Other configurations of the present embodiment are the same as those of the first embodiment including parts (not shown).

本実施形態では螺旋溝４２ａ２の傾斜角θが大きい分だけ１本当たりの螺旋溝４２ａ２のポンプ効果が第１実施形態に比べて低下する可能性がある。そこで、この螺旋溝４２ａ２を複数とすることで潤滑油の搬送流量を補うことができ、第１実施形態と同様の効果が期待できる。また、螺旋溝４２ａ２が複数あることで、いずれかの螺旋溝４２ａ２に目詰まりが生じても他の螺旋溝４２ａ２が機能して潤滑油の搬送停止を抑制できる。 In the present embodiment, the pump effect of the spiral groove 42a2 per one spiral groove 42a2 may be lower than that in the first embodiment because the inclination angle θ of the spiral groove 42a2 is large. Therefore, by making the number of the spiral grooves 42a2 a plurality, the transport flow rate of the lubricating oil can be supplemented, and the same effect as that of the first embodiment can be expected. Further, since there are a plurality of spiral grooves 42a2, even if one of the spiral grooves 42a2 is clogged, the other spiral grooves 42a2 can function to suppress the stoppage of the transfer of the lubricating oil.

（変形例）
以上においては、ホイールローダ１の後部車体５に動力伝達装置２０を搭載した場合を例示したが、例えば前部車体３に動力伝達装置２０を搭載する構成としても良い。また、動力伝達装置２０を搭載する作業車両としてホイールローダ１を例示したが、例えばホイール式ショベル等の建設車両、リフトトラック等の運搬車両、トラクタ等の農業車両といった他の作業車両にも本発明は広く適用することができる。 (Modification example)
In the above, the case where the power transmission device 20 is mounted on the rear vehicle body 5 of the wheel loader 1 has been illustrated, but for example, the power transmission device 20 may be mounted on the front vehicle body 3. Further, although the wheel loader 1 is exemplified as a work vehicle on which the power transmission device 20 is mounted, the present invention is also applied to other work vehicles such as construction vehicles such as wheel excavators, transport vehicles such as lift trucks, and agricultural vehicles such as tractors. Can be widely applied.

１…ホイールローダ（作業車両）、１０…原動機、１５…油圧ポンプ、１５ａ…回転軸、２０…車両用動力伝達装置、３０…ケーシング、３１…軸受（第１軸受）、３３…軸受（第３軸受）、４１…内軸、４２…外軸、４２ａ…第１分割軸、４２ａ１…挿し込み部、４２ａ２…螺旋溝、４２ｂ…第２分割軸、４２ｃ…継ぎ目、５０…トルクコンバータ、５６…軸受（第２軸受）、６０…変速機、８５…油路、８６…油室 1 ... Wheel loader (work vehicle), 10 ... Motor, 15 ... Hydraulic pump, 15a ... Rotating shaft, 20 ... Vehicle power transmission device, 30 ... Casing, 31 ... Bearing (first bearing), 33 ... Bearing (third) Bearing), 41 ... Inner shaft, 42 ... Outer shaft, 42a ... First split shaft, 42a1 ... Insertion part, 42a2 ... Spiral groove, 42b ... Second split shaft, 42c ... Seam, 50 ... Torque converter, 56 ... Bearing (2nd bearing), 60 ... transmission, 85 ... oil passage, 86 ... oil chamber

Claims (4)

外郭を構成するケーシングと、
作業車両に搭載された原動機の出力軸と油圧ポンプの回転軸を連結する内軸と、
第１分割軸を第２分割軸に挿し込んで連結することにより構成され、内側に前記内軸を通すと共に前記第２分割軸と前記内軸との間に環状の油路を形成する筒状の外軸と、
前記外軸の長手方向の一端部を支持する第１軸受と、
前記外軸の長手方向の他端部を支持する第２軸受と、
前記外軸の長手方向の中間部を支持する第３軸受と、
前記内軸と前記外軸とを流体を介して間接的に接続し前記原動機の動力を前記外軸に伝達するトルクコンバータと、
前記外軸の回転を前記作業車両の車輪に変速して伝達する変速機と、
前記外軸の外周面における前記第１分割軸と前記第２分割軸との継ぎ目を包囲して前記第３軸受に隣接するように形成された油室とを備えた車両用動力伝達装置において、
前記第２分割軸に対する前記第１分割軸の挿し込み部がローレット加工を施した外周面を有すると共に前記外周面に少なくとも１条の螺旋溝が設けられており、前記第２分割軸に対して前記第１分割軸が締り嵌め構造で結合されて前記油路と前記油室とが前記螺旋溝で連絡されていることを特徴とする車両用動力伝達装置。 The casing that makes up the outer shell and
An inner shaft that connects the output shaft of the prime mover mounted on the work vehicle and the rotating shaft of the hydraulic pump,
It is configured by inserting the first dividing shaft into the second dividing shaft and connecting them, and has a tubular shape that allows the inner shaft to pass inside and forms an annular oil passage between the second dividing shaft and the inner shaft. With the outer axis of
A first bearing that supports one end of the outer shaft in the longitudinal direction,
A second bearing that supports the other end of the outer shaft in the longitudinal direction,
A third bearing that supports the intermediate portion of the outer shaft in the longitudinal direction,
A torque converter that indirectly connects the inner shaft and the outer shaft via a fluid and transmits the power of the prime mover to the outer shaft.
A transmission that shifts and transmits the rotation of the outer shaft to the wheels of the work vehicle, and
In a vehicle power transmission device including an oil chamber formed so as to surround a joint between the first dividing shaft and the second dividing shaft on the outer peripheral surface of the outer shaft and adjacent to the third bearing.
The insertion portion of the first dividing shaft with respect to the second dividing shaft has an outer peripheral surface subjected to knurling, and at least one spiral groove is provided on the outer peripheral surface with respect to the second dividing shaft. A vehicle power transmission device characterized in that the first dividing shaft is coupled by a tightening structure and the oil passage and the oil chamber are connected by the spiral groove. 請求項１に記載の車両用動力伝達装置において、前記螺旋溝が、前記外軸の半径方向の外側から見て前記油路に向かって前記外軸の回転方向に傾斜していることを特徴とする車両用動力伝達装置。 The vehicle power transmission device according to claim 1, wherein the spiral groove is inclined in the rotational direction of the outer shaft toward the oil passage when viewed from the outside in the radial direction of the outer shaft. Power transmission device for vehicles. 請求項１に記載の車両用動力伝達装置において、前記螺旋溝が１条のみであり、前記螺旋溝の周回数が２周以上であることを特徴とする車両用動力伝達装置。 The vehicle power transmission device according to claim 1, wherein the spiral groove has only one line, and the number of laps of the spiral groove is two or more. 請求項１に記載の車両用動力伝達装置において、前記螺旋溝が複数であり、前記螺旋溝の周回数が１周未満であることを特徴とする車両用動力伝達装置。 The vehicle power transmission device according to claim 1, wherein the spiral groove is a plurality of, and the number of laps of the spiral groove is less than one.

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