(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ギヤケース内に互いに平行をなすように収容され、かつギヤを介して互いに連動して回転する上下複数の回転軸の両端部を、前記ギヤケースの両側壁に設けた軸受により回転自在に支持してなるギヤ装置において、
前記複数の回転軸の中の上位に位置する第１回転軸の内部に軸方向を向くように設けられ、かつ一方の開口端より潤滑油が供給されるようにした油路と、
前記油路と内部において連通するように前記第１回転軸に設けられ、かつ開口端が前記ギヤケース内に開口する油吐出路と、
前記第１回転軸の下方において前記ギヤケースの側壁の内面に取付けられ、かつ受け口が、前記第１回転軸における油吐出路の開口端より吐出される潤滑油を受け止めうる方向を向くようにした油受け具と、
前記第１回転軸の下方の第２回転軸の側端部を支持する軸受の外側面と前記油受け具の受け口とに連通し、油受け具に流入した潤滑油を、前記軸受の外側面に導入しうるようにした油導入経路とを備え、
前記受け口における軸線方向の中心の位置と、前記油吐出路における軸線方向の中心の位置とを、互いに一致させたことを特徴とするギヤ装置における軸受の潤滑構造。
【請求項２】
受け口を、その端面に垂直な直線が、第１回転軸の中心を通るように設けてなる請求項１記載のギヤ装置における軸受の潤滑構造。
【請求項３】
ギヤケースの側壁に軸孔を設け、この軸孔に第２回転軸の一方の端部を支持する軸受を嵌合するとともに、この軸受の外側面を、前記側壁の外側面に取付けたリテーナにより押さえ、油導入経路を前記リテーナの内部に設けてなる請求項１または２記載のギヤ装置における軸受の潤滑構造。
【請求項４】
ギヤケースの側壁の内側面に凹状の嵌合孔を設け、この嵌合孔に、第２回転軸の一方の端部を支持する軸受を嵌合し、油導入経路を前記側壁の内部に設けてなる請求項１または２記載のギヤ装置における軸受の潤滑構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば産業用車両や建設機械等の変速機やギヤボックスのようなギヤ装置において、出力軸等を支持する軸受を強制的に潤滑する潤滑構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
変速機等において、出力軸等の軸受を潤滑する方式には、ギヤケースのオイルパンに貯留されている潤滑油の油面を、ギヤの回転により跳ね上げ、飛散した潤滑油により行うもの(例えば特許文献１及び２参照)や、オイルポンプに接続した外部配管により、強制的に潤滑するようにしたものがある(例えば特許文献３参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】実開昭５５−３８０７２号公報
【特許文献２】特開２００６−２７５１３６号公報
【特許文献３】特開平６−２１９１７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１及び２に記載されているように、潤滑油の油面をギヤにより跳ね上げて軸受を潤滑するものにおいては、跳ね上げられた潤滑油は広範に亘って飛散せず、一定の箇所にのみ集中するので、ギヤから離れた軸端部を支持する軸受を効果的に潤滑することができない。特に、軸受における軸線方向の外側には、潤滑油が十分に行き渡りにくいので、軸受は摩耗し易く、その耐久性が低下する恐れがある。
【０００５】
特許文献３に記載のものにおいては、軸受が外部配管により強制的に潤滑されるので、上記の問題が発生する恐れは小さいが、長寸の外部配管を別途設計して製作しなければならないので、コスト高となり、かつ配管作業も煩雑となる。
また、外部配管が、車両の走行時や経時劣化等により、損傷または破損される恐れもある。
【０００６】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたもので、外部配管を使用することなく、ギヤケースの内部において軸受を強制的に、かつ効果的に潤滑して、軸受の耐久性を向上させうるようにし、しかも安価なギヤ装置における軸受の潤滑構造を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明によると、上記課題は、次の各項のようにして解決される。
（１）ギヤケース内に互いに平行をなすように収容され、かつギヤを介して互いに連動して回転する上下複数の回転軸の両端部を、前記ギヤケースの両側壁に設けた軸受により回転自在に支持してなるギヤ装置において、前記複数の回転軸の中の上位に位置する第１回転軸の内部に軸方向を向くように設けられ、かつ一方の開口端より潤滑油が供給されるようにした油路と、前記油路と内部において連通するように前記第１回転軸に設けられ、かつ開口端が前記ギヤケース内に開口する油吐出路と、前記第１回転軸の下方において前記ギヤケースの側壁の内面に取付けられ、かつ受け口が、前記第１回転軸における油吐出路の開口端より吐出される潤滑油を受け止めうる方向を向くようにした油受け具と、前記第１回転軸の下方の第２回転軸の側端部を支持する軸受の外側面と前記油受け具の受け口とに連通し、油受け具に流入した潤滑油を、前記軸受の外側面に導入しうるようにした油導入経路とを備え、前記受け口における軸線方向の中心の位置と、前記油吐出路における軸線方向の中心の位置とを、互いに一致させる。
【０００８】
このような構成とすると、上位の第１回転軸の油路に供給され、油吐出路より吐出した潤滑油は、第１回転軸が１回転する毎に、油受け具内に流入し、油導入経路を介して軸受の外側面に導入される。
これにより、潤滑油が十分に行き渡りにくい軸受の外側が強制的に、かつ効果的に潤滑されるため、その摩耗が低減されて耐久性が向上する。
また、軸受を潤滑する潤滑油は、ギヤケースの内部より供給されるので、従来のように、軸受を潤滑するための外部配管を設ける必要がなく、その分、安価な潤滑構造とすることができ、かつ外部配管を損傷させる恐れもない。
さらに、油吐出路より吐出した潤滑油が、油受け具内に流入し易くなる。
【０００９】
（２）上記(１)項において、受け口を、その端面に垂直な直線が、第１回転軸の中心を通るように設ける。
【００１０】
このような構成とすると、油吐出路より吐出した潤滑油が、油受け具内にさらに流入し易くなるので、軸受の外側がより効果的に潤滑されるようになる。
【００１１】
（３）上記(１)または(２)項において、ギヤケースの側壁に軸孔を設け、この軸孔に第２回転軸の一方の端部を支持する軸受を嵌合するとともに、この軸受の外側面を、前記側壁の外側面に取付けたリテーナにより押さえ、油導入経路を前記リテーナの内部に設ける。
【００１２】
このような構成とすると、通常用いられるリテーナに若干加工を施すのみで、油導入経路を簡単に設けることができる。
【００１３】
（４）上記(１)または(２)項において、ギヤケースの側壁の内側面に凹状の嵌合孔を設け、この嵌合孔に、第２回転軸の一方の端部を支持する軸受を嵌合し、油導入経路を前記側壁の内部に設ける。
【００１４】
このような構成とすると、油導入経路を側壁の内部に設けてあるので、潤滑油が外部に漏出するのを防止することができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、潤滑油が十分に行き渡りにくい軸受の外側が強制的に、かつ効果的に潤滑されるため、その摩耗が低減されて耐久性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の一実施形態を適用した変速機を右方より見た側面図である。
【図２】図１におけるＩＩ−ＩＩ線に沿う縦断正面図である。
【図３】図２におけるＩＩＩ−ＩＩＩ線拡大縦断側面図である。
【図４】図２におけるＩＶ−ＩＶ線拡大縦断側面図である。
【図５】左側のベアリングの潤滑部の要部の拡大断面図である。
【図６】本発明の他の実施形態におけるベアリング潤滑部の拡大縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明を、工場等に敷設した軌道上を走行する車両の変速機に適用した例について説明する。
図１は、変速機の側面図、図２は、図１のＩＩ−ＩＩ線に沿う縦断正面図で、この変速機１のギヤケース２は、右側が開口する側面視縦長方形の半割筐状をなし、この開口面には、カバー板３が複数のボルト４により止着されている。
【００１８】
ギヤケース２内の上部には、左右方向を向く入力軸５が、ギヤケース２の側壁２ａとカバー板３との対応位置に設けた軸孔６、６より両端部が突出するようにして収容され、入力軸５の両端部は、左右の軸孔６、６に圧嵌された軸受７、７により回転自在に支持されている。
【００１９】
ギヤケース２の側壁２ａ及びカバー板３より突出する入力軸５の左右の端部は、それぞれ、側壁２ａとカバー板３の外側面にねじ止めされた筒状のアタッチメント８、８の内部において、各アタッチメント８に固定された油圧モータ９の回転軸９ａに連結され、入力軸５は、左右の油圧モータ９、９により駆動されるようになっている。なお、入力軸５の駆動は、油圧モータ９に代えて、電動モータやエンジン等により行うこともある。
【００２０】
ギヤケース２の内部において、入力軸５の中央部には、油圧式の第１速用多板クラッチ１０と、第２速用多板クラッチ１１が、左右に並べて取り付けられている。
第１速用多板クラッチ１０の左方において、入力軸５には、第１速用クラッチギヤ１２が、軸受１３を介して回転自在に外嵌されている。
また、第２速用多板クラッチ１１の右側方において、入力軸５には、第１速用クラッチギヤ１２よりも大径の第２速用クラッチギヤ１４が、軸受１３を介して回転自在に外嵌されている。第１速用クラッチギヤ１２と第２速用クラッチギヤ１４は、それぞれ、第１速用多板クラッチ１０と第２速用多板クラッチ１１とが、入力軸５内の油路１５、１５に供給された圧油により選択的に接続されたときに、入力軸５と共に一体的に回転するようになっている。
【００２１】
入力軸５の斜め後下方において、ギヤケース２内には、入力軸５と平行をなす第１回転軸としての中間軸１６が収容され、この中間軸１６の両端部は、ギヤケース２の側壁２ａとカバー板３とに圧嵌された軸受１７、１７により回転自在に支持されている。左右の軸受１７、１７の外側面は、それぞれ、側壁２ａとカバー板３の外側面にねじ止めされたリテーナ２３、２３により抜け止めされている。
【００２２】
中間軸１６の中央部には、後記する大径の出力ギヤ３７と噛合する小径の入力ギヤ１８が、一体的に形成されている。
また、中間軸１６における入力ギヤ１８を挟む両側には、第１中間ギヤ１９と、それよりも小径の第２中間ギヤ２０とが固嵌され、これら第１中間ギヤ１９と第２中間ギヤ２０は、それぞれ、上記第１速用クラッチギヤ１２と第２速用クラッチギヤ１４とに噛合している。これにより、中間軸１６は、第１速用多板クラッチ１０と第２速用多板クラッチ１１とを選択的に接続することにより、低速回転と高速回転とのいずれかに変速されて回転させられるようになっている。
【００２３】
中間軸１６の軸心上には、長手方向を向く油路２１が貫設され、その左端の開口部は、閉塞部材２２により塞がれ、右端は、カバ−板３の外側面のリテーナ２３に螺着した潤滑油供給用の中空状コネクタ２４と連通されている。
中間軸１６の左右側端部付近には、油路２１と連通する半径方向を向く小径の油吐出路２５、２５が、中間軸１６の外周面に開口するようにして穿設され、油路２１に導入された潤滑油がギヤケース２内に吐出されるようにしてある。なお、中間軸１６における第１中間ギヤ１９と第２中間ギヤ２０との嵌合部にも、同様の油吐出路２５が穿設され、両中間ギヤ１９、２０の嵌合部を潤滑するようになっている。このような油吐出路２５は、円周方向に複数設けてもよい。
【００２４】
中間軸１６の斜め前下方において、ギヤケース２の内部には、中間軸１６と平行をなす第２回転軸としての出力軸２６が、ギヤケース２の側壁２ａとカバー板３との軸孔２７、２７より両端部が突出するようにして収容され、出力軸２６の両端部は、左右の軸孔２７、２７に圧嵌された軸受、すなわちボールベアリング２８、２８により回転自在に支持されている。左右のボールベアリング２８、２８の外側面は、それぞれ、側壁２ａとカバー板３との外側面にボルト２９止めされた筒状のリテーナ３０、３０の内端面により押止され、軸孔２７、２７より抜け外れるのが防止されている。
【００２５】
出力軸２６の両端部には、車両における左右の車輪の駆動軸(いずれも図示略)に連結される円筒状のアタッチメント３１、３１が、スプライン３２を介して相対回転不能に連結され、各アタッチメント３１は、出力軸２６の端面にボルト３３止めされた押え板３４により抜け止めされている。
左右のリテーナ３０、３０の内周面と、左右のアタッチメント３１、３１の外周面との間に形成された環状空間３５は、両リテーナ３０の外側端部に嵌合されたオイルシール３６によりシールされている。
【００２６】
出力軸２６の中間部には、大径の出力ギヤ３７が圧嵌され、出力ギヤ３７は、中間軸１６上の小径の入力ギヤ１８と噛合し、低速または高速に変速して回転させられる中間軸１６の回転力が、出力軸２６に伝達されるようになっている。
【００２７】
ギヤケース２内の下部は、潤滑油３８の貯留室となっており、潤滑油３８は、カバー板３の下部に取付けたオイルフィルタ３９により瀘過されたのち、その排出孔３９ａから出て、カバー板３の外側面に取付けた中空状のコネクタ４０に流入するようになっている。このコネクタ４０と中間軸１６におけるコネクタ２４とは、オイルポンプ４１と図示しないオイルクーラーを介して、パイプ４２により接続され、オイルポンプ４１を作動させることにより、ギヤケース２内の潤滑油３８が、中間軸１６の油路２１に供給されるようになっている。
【００２８】
図１〜図３に示すように、出力軸２６の斜め前上方において、その左端部を支持しているボールベアリング２８と近接するギヤケース２の側壁２ａには、左右方向を向く導油孔４３が穿設され、この導油孔４３の外方の開口端は、リテーナ３０の内部に設けた、内側方とボールベアリング２８の外側の環状空間３５とに開口する空間部４４と連通するようにしてある。なお、環状空間３５、導油孔４３、及び空間部４４により、ボールベアリング２８の外側面に潤滑油を導入する油導入経路が形成されている。
【００２９】
図５に拡大して示すように、導油孔４３の内端部に穿設された雌ねじ部４５には、中空かつエルボ管状の油受け具４６の端部の雄ねじ部４７が螺合されている。
図２に示すように、油受け具４６の受け口４６ａにおける軸線方向の中心の位置と、中間軸１６の左端部に設けた油吐出路２５における軸線方向の中心の位置とは一致し、かつ、図３に示すように、受け口４６ａを、その端面に垂直な直線が、中間軸１６の中心を通るように設けてある。
【００３０】
このようにすることにより、中間軸１６は、車両の走行時において常に回転しているため、中間軸１６の油路２１内に圧送された潤滑油は、左側端部の油吐出路２５より、ロータリスプリンクラーのように、中間軸１６まわりに勢いよく吐出し、中間軸１６が１回転する毎に、油受け具４６の受け口４６ａより内部に効果的に流入する。油受け具４６内に流入した潤滑油は、図５の矢印で示すように、側壁２ａに設けた導油孔４３と、リテーナ３０の内部の空間部４４を介して、ボールベアリング２８の外側の環状空間３５内に流入する。
【００３１】
これにより、潤滑油が十分に行き渡りにくいボールベアリング２８の外側が、強制的に、かつ効果的に潤滑され、その摩耗が低減されて耐久性が向上する。ボールベアリング２８の内側は、ギヤケース２内の下部の潤滑油３８を出力ギヤ３７が跳ね上げることにより、その飛散した潤滑油により潤滑される。
【００３２】
図１〜図４に示すように、出力軸２６の右端部を支持しているカバー板３におけるボールベアリング２８の後側にも、上記と同様の油受け具４６が取り付けられている。この油受け具４６の受け口４６ａにおける軸線方向の中心の位置も、中間軸１６に設けた右側端部の油吐出路２５における軸線方向の中心の位置に一致させてあり、かつ受け口４６ａの端面と垂直な直線が、中間軸１６の中心を通るようにしてある。
【００３３】
右側端部の油吐出路２５より油受け具４６に流入した潤滑油は、カバー板３の導油孔４８を介して、リテーナ３０の内周面とアタッチメント３１の外周面との間の環状空間３５に流入する。これにより、右側のボールベアリング２８の外側は、強制的に、かつ効果的に潤滑され、その耐久性は向上させられる。
【００３４】
本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。
上記実施形態においては、中間軸１６と、その下方の出力軸２６とが、前後方向にやや偏位している変速機１に適用した例を説明したが、両軸線が、上下方向に整合するもの、すなわち、中間軸１６の直下に出力軸２６を配設した変速機等にも適用することができる。この際には、油受け具４６を、中間軸１６の下方において、側壁２ａとカバー板３とに設け、受け口４６ａを、真上に向ければよい。
【００３５】
また、上記実施形態は、出力軸２６の両端部を、側壁２ａとカバー板３より突出させ、その両側により車輪を駆動するようにした車両に適用した例であるが、例えば出力軸２６の一方のみを、カバー板３より突出させ、出力軸２６の片側により駆動する変速機にも、本発明を適用することができる。
【００３６】
この際には、図６に示すように、側壁２ａの内側面に設けた凹状の嵌合孔４９に圧嵌したボールベアリング２８により、出力軸２６の側壁２ａ側の端部を支持し、油受け具４６を取付けた導油孔４３と、ボールベアリング２８の外側面とを、側壁２ａに設けた油導入経路５０により連通させればよい。
【００３７】
上記実施形態は、最下位の出力軸２６のボールベアリング２８、２８を強制的に潤滑する例であるが、中間軸１６の左右の軸受１７の外側を強制的に潤滑させることもできる。この際には、最上位の入力軸５の両側部に、上記と同様の油吐出路２５を設けるとともに、両軸受１７と近接する側壁２ａとカバー板３とに、上記と同様の油受け具４６を設け、両軸受１７を外側より押さえるリテーナ２３の内部に、軸受１７の外側面に連通する油導入経路を設ければよい。
【００３８】
本発明は、多板クラッチ１０、１１やクラッチギヤ１２、１４のないギヤ装置、例えば互いに平行をなす上下複数の回転軸に、径の異なる複数のギヤを固嵌し、これらのギヤ同士を互いに噛合させ、複数の回転軸を、連動させて回転させるようにしたギヤボックス等にも適用することができる。
【符号の説明】
【００３９】
１  変速機(ギヤ装置)
２  ギヤケース
２ａ側壁
３  カバー板(側壁)
４  ボルト
５  入力軸
６  軸孔
７  軸受
８  アタッチメント
９  油圧モータ
９ａ回転軸
１０  第１速用多板クラッチ
１１  第２速用多板クラッチ
１２  第１速用クラッチギヤ
１３  軸受
１４  第２速用クラッチギヤ
１５  油路
１６  中間軸(第１回転軸)
１７  軸受
１８  入力ギヤ
１９  第１中間ギヤ
２０  第２中間ギヤ
２１  油路
２２  閉塞部材
２３  リテーナ
２４  コネクタ
２５  油吐出路
２６  出力軸(第２回転軸)
２７  軸孔
２８  ボールベアリング(軸受)
２９  ボルト
３０  リテーナ
３１  アタッチメント
３２  スプライン
３３  ボルト
３４  押え板
３５  環状空間(油導入経路)
３６  オイルシール
３７  出力ギヤ
３８  潤滑油
３９  オイルフィルタ
３９ａ排出孔
４０  コネクタ
４１  オイルポンプ
４２  パイプ
４３  導油孔(油導入経路)
４４  空間部(油導入経路)
４５  雌ねじ部
４６  油受け具
４６ａ受け口
４７  雄ねじ部
４８  導油孔
４９  嵌合孔
５０  油導入経路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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