(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジン出力をＰＴＯ出力軸に伝達するアイドラギアを有し、このアイドラギアの軸受けがブシュを含んで構成されるＰＴＯの、前記ブシュに潤滑油を供給する装置であって、
前記ブシュを収容するハウジングであって、
潤滑油の供給を受ける給油口と、
前記給油口からハウジングの内方に伸び、前記潤滑油を前記ブシュに供給する内部給油路と、
が形成されたハウジングと、
エンジン内部での潤滑油の流れに関するオイルギャラリの上流側で潤滑油を冷却する第１冷却器と、
前記オイルギャラリから分岐して前記ハウジングの給油口に接続する外部給油路に介装され、前記給油口に供給される潤滑油を前記第１冷却器による冷却温度よりも更に低い温度にまで冷却する第２冷却器と、
を含んで構成されるＰＴＯの潤滑装置。
【請求項２】
前記第２冷却器は、螺旋状又は蛇行状に形成されて前記外部給油路の実質通路長を延長し、車上において走行風が当たる位置に配置された第１冷却管部材を含んで構成される、請求項１に記載のＰＴＯの潤滑装置。
【請求項３】
前記第２冷却器は、
渦巻状に形成され、前記ＰＴＯ出力軸と略同心に配置された第２冷却管部材と、
前記ＰＴＯ出力軸に対して前記第２冷却管部材に当たる冷却風を誘起可能に取り付けられた第１冷却ファンと、
を含んで構成される、請求項１に記載のＰＴＯの潤滑装置。
【請求項４】
前記第２冷却器は、
前記ハウジングの内部給油路に接続する冷却用通路が内部に形成された冷却ケーシングであって、前記ハウジングに隣接して配置され、その外面に複数の放熱フィンが設けられた冷却ケーシングと、
前記ＰＴＯ出力軸に対して前記放熱フィンに当たる冷却風を誘起可能に取り付けられた第２冷却ファンと、
を含んで構成される、請求項１に記載のＰＴＯの潤滑装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジン出力を作業機等の動力として取り出すＰＴＯ（パワーテイクオフ装置）の潤滑装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
トラックミキサやポンプ車両（例えば、消防車）では、攪拌機や放水ポンプ等の作業機を駆動するのにエンジン出力が利用され、エンジン出力を取り出すための動力取出装置（パワーテイクオフ装置、以下「ＰＴＯ」と略す。）が装備されている。ＰＴＯには、エンジンのクランクシャフトからＰＴＯ出力軸にアイドラギアを介してエンジン出力を伝達するものが存在し、このような動力伝達経路上にアイドラギアを備えるＰＴＯとしてそのギアの軸受けにブシュを用いたものもあるが、アイドラギアを備えるＰＴＯでは、軸受けを構成するブシュに対して作業時における高負荷がかかる場合があることから、その充分な冷却を図る必要がある。軸受けを直接的な冷却対象とするものではないが、ＰＴＯによって駆動する油圧ポンプを冷却する技術として次のようなものが存在する（特許文献１）。ＰＴＯ出力軸に取り付けた冷却ファンによって油圧ポンプのハウジングに風を送り、油圧ポンプ全体を冷却するものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−３２１３３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、アイドラギアを含め、動力伝達経路上に複数のギアを備えるＰＴＯでは、ギア列のレイアウトの関係から軸受け（ブシュ）の配置について制約を受け易く、ブシュの受圧面積が狭くなりがちであるため、作業時におけるブシュの発熱が問題となる。高負荷によるブシュの発熱に対して充分な冷却性能を確保するため、ブシュに供給する潤滑油の油量をＰＴＯ内部の給油路構造を工夫するなどして調整することも考えられるが、この方法による対応には設計変更等の措置が必要となるため、簡易に達成することができない。一方で、前掲特許文献１に記載の技術では、冷却ファンによって油圧ポンプ全体が冷却され、ブシュを局所集中的に冷却することができないので、必要な冷却性能を常に確保し得るとは限らない。
【０００５】
そこで、本発明は、動力伝達経路上にアイドラギアを備え、このアイドラギアの軸受けにブシュを用いたＰＴＯにおいて、ブシュの冷却を内部給油路構造の変更等を必要としない簡易な方法で達成することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、ＰＴＯ（パワーテイクオフ装置）の潤滑装置を提供する。本発明に係る装置は、その一形態において、エンジン出力をＰＴＯ出力軸に伝達するアイドラギアを有し、このアイドラギアの軸受けがブシュを含んで構成されるＰＴＯの、前記ブシュに潤滑油を供給する装置であって、前記ブシュを収容するハウジングであって、潤滑油の供給を受ける給油口と、この給油口からハウジングの内方に伸び、前記潤滑油を前記ブシュに供給する内部給油路と、が形成されたハウジングと、エンジン内部での潤滑油の流れに関するオイルギャラリの上流側で潤滑油を冷却する第１冷却器と、前記オイルギャラリから分岐して前記ハウジングの給油口に接続する外部給油路に介装され、前記給油口に供給される潤滑油を前記第１冷却器による冷却温度よりも更に低い温度にまで冷却する第２冷却器と、を含んで構成される。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、エンジン出力をＰＴＯ出力軸に伝達する経路（動力伝達経路）上にアイドラギアを備え、このアイドラギアを支持する軸受けにブシュを用いたＰＴＯにおいて、オイルギャラリの上流側に備わる第１冷却器によって所定の温度（エンジン自体の冷却に充分な温度）にまで冷却した潤滑油を、ハウジング外の外部給油路に介装した第２冷却器によってより低温にまで冷却し、この低温の潤滑油をハウジングの内部給油路を通じてブシュに供給し、その冷却を図ることができる。従って、アイドラギアの軸受けを構成するブシュの冷却を、内部給油路構造の変更等を必要としない簡易な方法で達成し、ブシュの耐久性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の第１実施形態に係るＰＴＯ（動力取出装置）の潤滑装置の全体的な構成を示す概略図
【図２】本発明の第２実施形態に係るＰＴＯの、上記第１実施形態からの変更点を主に示す概略図
【図３】本発明の第３実施形態に係るＰＴＯの、上記第１実施形態からの変更点を主に示す概略図
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下に図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。
図１は、本発明の第１実施形態に係るＰＴＯ（動力取出装置）の潤滑装置の全体的な構成を、車両前面側から見た状態で示している。
本実施形態に係るＰＴＯは、トラックミキサ等の作業機付き車両において、エンジンの後方に搭載され、例えば、トラックミキサの攪拌機を駆動するための動力を取り出すのに利用される。他の適用例として、消防車等のポンプ車両においてポンプを駆動するのに利用されてもよいことは勿論である。このことは、本発明が車両の走行時及び停車時のいずれで作動するＰＴＯについても適用可能であることを意味する。
【００１０】
本実施形態に係るＰＴＯは、ＰＴＯ出力軸４が車両背面側に向けて（図１の紙面に対して奥向きに）伸びており、電磁クラッチ等の図示しない動力断接装置を介して放水ポンプ（具体的には、その駆動軸）に接続されている。ＰＴＯ出力軸４に結合された従動ギア１４に対し、エンジンのクランクシャフト（その中心を符号２によって示す。）に対して同軸に取り付けられた駆動ギア６からエンジン出力（トルク）が伝達される。クランクシャフト２からＰＴＯ出力軸４にエンジン出力を伝達する動力伝達経路上には、複数のアイドラギア８，１０，１２が設けられており、本実施形態では、これらのギア８〜１２のうち、ギア列において終段に位置する従動ギア１４と噛み合う比較的小径のアイドラギア１２の軸受けがブシュ２２を含んで構成されている。アイドラギア１２以外のギア８，１０の軸受けにブシュが用いられてもよいことは言うまでもない。
【００１１】
ブシュ２２及び本実施形態において動力伝達経路上に位置する全てのアイドラギア８，１０の軸受けは、ハウジングＨに収容されており、ハウジングＨ内で固定され、アイドラギア８〜１２の回転軸を支持している（図１は、ハウジングＨと各ギア６〜１４との位置的な関係のみを概念的に示しており、図中符号Ｈで示す枠は、ハウジングＨの正確な形状を意味していない）。本実施形態に係るＰＴＯの潤滑装置は、ハウジングＨの一部をその構成要素に含んで構成される。
【００１２】
ハウジングＨは、ハウジングＨの側面に設けられ、「潤滑油」であるエンジンオイルの供給を受ける給油口ｈ１と、給油口ｈ１からハウジングＨの内方に伸びてブシュ２２の摩擦面に通じ、給油口ｈ１に供給されたエンジンオイルをブシュ２２に供給する内部給油路ｐ１と、を有している。ここで、エンジンオイルは、「第１冷却器」である図示しないエンジンオイルクーラ（エンジンオイルの流れに関するオイルギャラリの上流側に位置する。）によって所定の温度（例えば、１００℃）にまで冷却された後、エンジンに供給される。エンジンに供給されたエンジンオイルは、エンジン内部のオイルギャラリから分岐して給油口ｈ１に接続する外部給油路を通じて給油口ｈ１に案内される。本実施形態では、この外部給油路の途中に「第２冷却器」であるＰＴＯ局所冷却用オイルクーラ３２ａを介装し、エンジンオイルクーラによる冷却後のエンジンオイルを、ＰＴＯ局所冷却用オイルクーラ３２ａによって更に低い温度（例えば、７０℃）にまで冷却し、給油口ｈ１に供給することとしている。従って、本実施形態では、オイルギャラリにおけるよりも低い温度のエンジンオイルが給油口ｈ１に供給され、このような低温のエンジンオイルによってブシュ２２が潤滑及び冷却されることとなる。
【００１３】
本実施形態において、ＰＴＯ局所冷却用オイルクーラ３２ａは、図１に示すように螺旋状（又は蛇行状）に形成された伝熱性（例えば、銅及び炭素鋼等の金属製）の第１冷却管部材３２２を含んで構成され、この管部材３２２によって外部給油路の実質通路長を延長し、これを車上において走行風が当たる位置に配置することで、エンジンオイルクーラによる冷却後のエンジンオイルの、より低い温度までの冷却を可能としている。本実施形態では、ＰＴＯ局所冷却用オイルクーラ３２ａの第１冷却管部材３２２をハウジングＨの側方に隣接させて配置している。
【００１４】
このように、本実施形態によれば、ＰＴＯ出力軸４にエンジン出力を伝達する動力伝達経路上に備わるアイドラギアのうち、比較的小径のアイドラギア１２を支持する軸受けのブシュ２２に対し、ＰＴＯ局所冷却用オイルクーラ３２ａによってより低温にまで冷却したエンジンオイルを供給することで、内部給油路ｐ１に関する設計変更等の措置を必要としない簡易な方法によってブシュ２２の適切な冷却を達成し、ブシュ２２の耐久性を向上させることができる。そして、本実施形態によれば、ブシュ２２に供給されるエンジンオイルの油量を増大させるのではなく、エンジンオイルの温度を低下させる措置としたことで、ブシュ２２に供給されるエンジンオイルをエンジンオイルクーラのみによって冷却する場合のものと比較して、所要の冷却効果を得るのに必要とされるエンジンオイルの流量を低減させることができる。本実施形態では、ＰＴＯ局所冷却用オイルクーラ３２ａによる冷却自体については走行風によってなされることから、効率的な冷却が可能である。
【００１５】
以下、本発明の他の実施形態について説明する。
図２は、本発明の第２実施形態に係るＰＴＯの潤滑装置の構成を、その主要部のみについて概略的に示している。本実施形態（図２）及び後に述べる本発明の第３実施形態（図３）において、エンジン出力の伝達経路に備わるギア列の構成については第１実施形態のもの（図１）と同様であり、クランクシャフト２と同軸に取り付けられた駆動ギア６からＰＴＯ出力軸４に結合された従動ギア１４に対し、ブシュ２２によって支持された複数のアイドラギア８，１０，１２を介してエンジン出力が伝達される。
【００１６】
本実施形態において、「第２冷却器」であるＰＴＯ局所冷却用オイルクーラ３２ｂは、渦巻状に形成された伝熱性の第２冷却管部材３２４と、ＰＴＯ出力軸４に取り付けられた冷却ファン（「第１冷却ファン」に相当し、図中点線で示す。）３２６と、を含んで構成される。第２冷却管部材３２４を、図示しないハウジングＨと冷却ファン３２６との間でＰＴＯ出力軸４と略同心に配置し、この管部材３２４に対し、冷却ファン３２６が生じる冷却風を当てて強制的に冷却することとしている。図２に明示していないが、第２冷却管部材３２４は、その下流側の端部がハウジングＨ側面の給油口ｈ１に接続している。
【００１７】
本実施形態によれば、ＰＴＯ出力軸４に冷却ファン３２６を取り付け、第２冷却管部材３２４を流れるエンジンオイルを冷却ファン３２６からの冷却風によって冷却することで、消防車等のポンプ車両において、停車中に作業を行う場合であってもエンジンオイルを冷却し、ブシュ２２の充分な冷却を達成することができる。
【００１８】
図３は、本発明の第３実施形態に係るＰＴＯの潤滑装置の構成を、その主要部のみについて概略的に示している。図３ａは、ＰＴＯの当該主要部の構成を、ハウジングＨを側方から見た状態で示しており、同図ｂは、当該主要部の構成を、ハウジングＨを正面から見た状態で示している。
【００１９】
本実施形態において、「第２冷却器」であるＰＴＯ局所冷却用オイルクーラ３２ｃは、ハウジングＨに対して車両前面側に隣接して配置され、ハウジングＨに対してフランジ結合された冷却ケーシング３２８と、ＰＴＯ出力軸４に取り付けられた冷却ファン（「第２冷却ファン」に相当する。）３３０と、含んで構成される。冷却ケーシング３２８には、その内部にハウジングＨの内部給油路ｐ１に接続する冷却用通路ｐ２（図３ｂ中点線で示す。）が形成されるとともに、外面に複数の放熱フィンｆ，ｆ…が設けられている。冷却ファン３３０は、ＰＴＯ出力軸４に対し、放熱フィンｆが設けられた冷却ケーシング３２８の外面に向けて送風可能に取り付けられている。冷却ケーシング３２８の周面上部にオイル流入口ｈ２が形成されており、オイルギャラリから外部給油路を介して供給されたエンジンオイルは、このオイル流入口ｈ２から冷却ケーシング３２８の冷却用通路ｐ２に流入し、冷却用通路ｐ２を通過する過程で冷却される。冷却後のエンジンオイルは、ハウジングＨの内部給油路ｐ１を通じてアイドラギア１２のブシュ２２に供給され、ブシュ２２を潤滑し及び冷却する。
【００２０】
本実施形態によれば、ハウジングＨに隣接させて冷却ケーシング３２８を設置し、ブシュ２２に対して冷却ケーシング３２８の冷却用通路ｐ２を通過したエンジンオイルを供給するとともに、放熱フィンｆが設けられた冷却ケーシング３２８の外面に対して冷却ファン３３０によって冷却風を送り、冷却用通路ｐ２を通過する過程でエンジンオイルを冷却することで、第２実施形態におけると同様に停車中の作業に際してエンジンオイルを冷却することが可能であり、ブシュ２２の冷却を達成することができる。
【符号の説明】
【００２１】
２…クランクシャフト中心、４…ＰＴＯ出力軸、６…駆動ギア、８…アイドラギア、１０…アイドラギア、１２…アイドラギア、１４…従動ギア、２２…軸受け（ブシュ）、３２ａ，３２ｂ，３２ｃ…ＰＴＯ局所冷却用オイルクーラ（第２冷却器）、３２２…第１冷却管部材、３２４…第２冷却管部材、３２６…第１冷却ファン、３２８…冷却ケーシング、３３０…第２冷却ファン、Ｈ…ハウジング、ｈ１…給油口、ｐ１…内部給油路、ｆ…放熱フィン、ｈ２…オイル流入口、ｐ２…冷却用通路。
【図１】
0005557722.tif 000002
【図２】
0005557722.tif 000003
【図３】
0005557722.tif 000004