(57)【要約】【課題】  走行機体２に搭載したミッションケース８に、油圧式変速機構２２と歯車式変速機構２４とを遊星歯車機構２５にて併用して成る構成の油圧・機械式変速機構を備え、前記遊星歯車機構を、前記ミッションケース内のうち潤滑油の油面５２よりも高い部位に配設して成る走行作業機において、前記遊星歯車機構を確実に潤滑する。【解決手段】  前記ミッションケースに内蔵している各種歯車のうち外周下部の一部が潤滑油に浸漬した状態で回転する任意の一つの歯車４２を給油用歯車にして、この給油用歯車における上部を、前記遊星歯車機構２５に、当該給油用歯車における外周から上向きにはね上がる潤滑油が前記遊星歯車機構２５にはねかかるように近接する。【選択図】                    図４
2005106232.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
走行機体に搭載したミッションケースに、油圧式変速機構と歯車式変速機構とを遊星歯車機構にて併用して成る構成の油圧・機械式変速機構を備え、前記遊星歯車機構を、前記ミッションケース内のうち潤滑油の油面よりも高い部位に配設して成る走行作業機において、
前記ミッションケースに内蔵している各種歯車のうち外周下部の一部が潤滑油に浸漬した状態で回転する任意の一つの歯車を給油用歯車にして、この給油用歯車における上部を、前記遊星歯車機構に、当該給油用歯車における外周から上向きにはね上がる潤滑油が前記遊星歯車機構にはねかかるように近接したことを特徴とする走行作業機の走行変速機構における潤滑装置。
【請求項２】
前記請求項１の記載において、前記遊星歯車機構において各遊星歯車を支持するキャリアに、円周方向に延びる環状溝を設けて、この環状溝内に、前記給油用歯車の上部をのぞませる一方、前記遊星歯車機構に、前記環状溝内の潤滑油を、各遊星歯車に導くようにしたオイル通路を設けることを特徴とする走行作業機の走行変速機構における潤滑装置。
【請求項３】
前記請求項２の記載において、前記遊星歯車機構におけるキャリアに、当該遊星歯車機構への入力用の歯車を嵌着して、この入力用歯車にて、前記環状溝における左右両側壁面のうち前記各遊星歯車と反対側の側壁面を構成することを特徴とする走行作業機の走行変速機構における潤滑装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、農作業に使用されるトラクター又は土木作業に使用されるホィルローダ等の走行作業機において、その走行速度の変速機構に対する潤滑装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
最近、前記したトラクター又はホィルローダ等の走行作業機においては、その走行変速機構に、油圧式変速機構（ＨＳＴ）と歯車式変速機構とを遊星歯車機構にて併用して成る構成の油圧・機械式変速機構（ＨＭＴ）が使用されていることが特許文献１等において知られている。
【特許文献１】特開２００３−４２２６１号公報  そして、従来、このように遊星歯車機構を使用した油圧・機械式変速機構においては、前記遊星歯車機構に対する潤滑を、当該遊星歯車機構の一部又は全部を前記油圧・機械式変速機構を内蔵したミッションケース内に溜めた潤滑油に浸漬することによって行うように構成している。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、このような潤滑方式は、その構成がきわめて簡単であるものの、前記遊星歯車機構の一部又は全部を、常に、潤滑油に浸漬しておくことが必要であり、従って、前記遊星歯車機構が、ミッションケース内のうち高い部位に位置しているときには、ミッションケース内に注入する潤滑油を、当該潤滑油に前記遊星歯車機構の一部又は全部が浸漬するように多くするか、或いは、潤滑油を、潤滑油ポンプにて前記遊星歯車機構に対して強制的に供給するように構成しなければならない。
【０００４】
前者の方法は、ミッションケース内における潤滑油の油面が高くなるので、潤滑油の使用量が増大するばかりか、潤滑油が漏れるおそれが増大し、しかも、潤滑油に浸漬した状板で回転する歯車等の動力伝達輪体が多くなることによる動力損失が増大するという問題があり、また、後者の方法は、潤滑油ポンプを使用するので、構造が大幅に複雑になるばかりか、動力損失が増大し、しかも、大型化及び重量のアップを招来するという問題があった。
【０００５】
本発明は、前記遊星歯車機構に対する潤滑を、潤滑油の油面を高くしたり、或いは、これ専用の潤滑油ポンプを使用したりすることなく、確実にできるようにすることを技術的課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この技術的課題を達成するため本発明の請求項１は、
「走行機体に搭載したミッションケースに、油圧式変速機構と歯車式変速機構とを遊星歯車機構にて併用して成る構成の油圧・機械式変速機構を備え、前記遊星歯車機構を、前記ミッションケース内のうち潤滑油の油面よりも高い部位に配設して成る走行作業機において、
前記ミッションケースに内蔵している各種歯車のうち外周下部の一部が潤滑油に浸漬した状態で回転する任意の一つの歯車を給油用歯車にして、この給油用歯車における上部を、前記遊星歯車機構に、当該給油用歯車における外周から上向きにはね上がる潤滑油が前記遊星歯車機構にはねかかるように近接した。」
ことを特徴としている。
【０００７】
また、本発明の請求項２は、
「前記請求項１の記載において、前記遊星歯車機構において各遊星歯車を支持するキャリアに、円周方向に延びる環状溝を設けて、この環状溝内に、前記給油用歯車の上部をのぞませる一方、前記遊星歯車機構に、前記環状溝内の潤滑油を、各遊星歯車に導くようにしたオイル通路を設ける。」
ことを特徴としている。
【０００８】
更にまた、本発明の請求項３は、
「前記請求項２の記載において、前記遊星歯車機構におけるキャリアに、当該遊星歯車機構への入力用の歯車を嵌着して、この入力用歯車にて、前記環状溝における左右両側壁面のうち前記各遊星歯車と反対側の側壁面を構成する。」
ことを特徴としている。
【発明の効果】
【０００９】
前記請求項１の構成にすることにより、ミッションケースの内底部に溜まる潤滑油を、前記ミッションケースに内蔵されている任意の一つの歯車の回転によって、当該潤滑油の油面よりも高い部位に位置している遊星歯車機構に対して、はねかけることができるから、従来のように、ミッションケース内に注入する潤滑油の油面を高くしたり、或いは、前記遊星歯車機構に対する潤滑油ポンプを設けたりすることなく、前記遊星歯車機構を確実に潤滑できる。
【００１０】
また、請求項２の構成にすることにより、環状溝内に多くの潤滑油を集めることができるとともに、この環状溝内に集めた潤滑油を、オイル通路を介して各遊星歯車の各々に確実に導くことができるから、前記遊星歯車機構における潤滑性をより確実に向上できる利点がある。
【００１１】
更にまた、請求項３の構成にすることにより、前記環状溝を、前記遊星歯車機構に対する入力用歯車を利用して形成することができるから、環状溝を設けることの構成の簡単化を図ることができるとともに、環状溝を設けることの大型化を僅少にとどめることができる利点がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態を、走行作業機としてのトラクターに適用した場合の図面について説明する。
【００１３】
図１及び図２は、トラクター１を示し、このトラクター１は、走行機体２を左右一対の前車輪３と同じく左右一対の後車輪４とで支持し、前記走行機体２の前部に搭載したエンジン５にて前記両後車輪４及び両前車輪３を駆動することにより、前進走行するように構成され、前記走行機体２の上面には、操縦座席６と、前記両前車輪３を左右に動かすことによってかじ取りするようにした操縦ハンドル７とが設けられ、また、前記走行機体２の後部には、前記エンジン５の回転を適宜変速して前記両後車輪４及び両前車輪３に伝達するためのミッションケース８が搭載されている。
【００１４】
この場合、前記両後車輪４は、前記ミッションケース８に対して、当該ミッションケース８の外側面から外向きに突出する車軸ケース９、及びこの車軸ケース９の外側端から後方に延びるギャーケース１０を介して取付けられている。
【００１５】
前記エンジン５の後側面には、当該エンジン５側における駆動軸５ａを覆う歯車ケース１１を取付け、この歯車ケース１１の下部には、前記駆動軸５ａから歯車ケース１１内の歯車列機構１２を介して動力伝達される主動軸１３が後ろ向きに突出するように設けられ、更に、前記歯車ケース１１の後側面には、作業用の油圧ポンプ１４が、前記駆動軸５ａに直結するように取付けられている。
【００１６】
なお、前記ミッションケース８の後部における上面には、前記作業用油圧ポンプ１４にて作動する油圧式の昇降機構１５が、前記ミッションケース８の後端面には、後ろ向きに突出するＰＴＯ軸１６を備えた油圧モータ１７が取付けられ、この油圧モータ１７を、前記作業用油圧ポンプ１４にて作動するように構成されている。
【００１７】
前記歯車ケース１１から後ろ向きに突出する主動軸１３と、前記ミッションケース８において、その前面から前向きに突出する入力軸１８との間を、両端に自在軸継ぎ手を備えた伸縮式の動力伝達軸１９を介して連結して、前記エンジン５の回転を、その駆動軸５ａから前記歯車ケース１１内の歯車列機構１２、主動軸１３及び動力伝達軸１９を介して前記ミッションケース８における入力軸１８に伝達し、次いで、前記ミッションケース８における油圧・機械式変速機構（ＨＭＴ）にて適宜変速して、前記後車輪４及び両前車輪３に伝達する。
【００１８】
すなわち、前記ミッションケース８における油圧・機械式変速機構（ＨＭＴ）は、以下に述べるように、変速用油圧ポンプ２０及びこの油圧ポンプ２０にて作動する変速用油圧モータ２１による油圧式無段変速機構（ＨＳＴ）２２と、クラッチ２３にて変速操作される歯車式変速機構２４とを遊星歯車機構２５にて併用して成る構成である。
【００１９】
すなわち、図３に示すように、前記変速用油圧ポンプ２４及び前記変速用油圧モータ２５は、前記ミッションケース８の前面に、当該ミッションケース８内に軸支した油圧入力軸２６及び油圧出力軸２７に連結するように連結するように取付ける一方、前記入力軸１８上に固着した歯車２８を、前記遊星歯車機構２５におけるサンギャ軸２９上に回転自在に被嵌した入力用歯車３０に噛合する。この入力用歯車３０に固着したキャリア３１には、複数個の遊星歯車３２を支持軸３３を介して回転自在に軸支し、この各遊星歯車３２を、前記サンギャ軸２９上に固着した太陽歯車３４と、前記サンギャ軸２９上に回転自在に被嵌した内周リング歯車３５との両方に噛合している。
【００２０】
次に、前記内周リング歯車３５に固着した歯車３６を、前記油圧入力軸２６上に固着した歯車３７に噛合することにより、前記変速用油圧ポンプ２０を回転駆動する一方、前記油圧出力軸２７上に固着した歯車３８を、前記サンギャ軸２９上に固着した歯車３９に噛合することにより、前記変速用油圧モータ２１の回転を、前記サンギャ軸２９に伝達する。
【００２１】
一方、前記ミッションケース８内には、後車輪用推進軸４０を軸支して、この推進軸４０の後端を、前記両後車輪４に対する差動歯車機構４１に連結することにより、この後車輪用推進軸４０にて前記両後車輪４を回転駆動するように構成する一方、この推進軸４０上に固着した歯車４２を、前記ミッションケース８内に軸支した前車輪用推進軸４３上に回転自在に被嵌した歯車４４に噛合し、前記前車輪用推進軸４３と、前記両前車輪３に対する差動歯車機構４５との間を、両端に自在軸継ぎ手を備えた伸縮式の動力伝達軸４６を介して連結し、更に、前記前車輪用推進軸４３上には、クラッチ４７を設けて、このクラッチ４７を、前記歯車４４を推進軸４３に対して固定するように操作したとき、前記後車輪用推進軸４０にて前記両前車輪３を回転駆動し、前記クラッチ４７を、前記歯車４４を推進軸４３に対して固定しないように操作したとき、前記両前車輪３を回転駆動しないように構成する。
【００２２】
そして、前記歯車式変速機構２４において、前記後車輪用推進軸４０上に回転自在に被嵌した二つの変速歯車４８，４９のうち一方の小径変速歯車４８を、前記サンギャ軸２９上に固着した歯車３９に、他方の大径変速歯車４９を、前記サンギャ軸２９上に固着した歯車５０に各々噛合し、前記歯車式変速機構２４におけるクラッチ２３を、当該クラッチ２３にて一方の小径変速歯車４８を推進軸４０に対して固定するように操作したとき、前記推進軸４０を高速回転し、前記クラッチ２３を、当該クラッチ２３にて他方の大径変速歯車４９を推進軸４０に対して固定するように操作したとき、前記推進軸４０を低速回転し、そして、前記クラッチ２３を、前記の中間、つまり、両変速歯車４８，４９のいずれも推進軸４０に対して固定しないように中立に操作したとき、前記推進軸４０への回転伝達を遮断するようにし、更に、一方の小径変速歯車４８による高速回転と、前記他方の大径変速歯車５３による低速回転との間を、前記油圧式無段変速機構（ＨＳＴ）２２にて、無段に変速するように構成している。
【００２３】
また、前記後車輪用推進軸４０には、当該推進軸４０に対するブレーキ機構５１を設けている。
【００２４】
前記遊星歯車機構２５は、図４に示すように、ミッションケース８内のうち、当該ミッションケース８内に溜められている潤滑油の油面５２よりも高い部位に位置している一方、前記後車輪用推進軸４０上に固着した歯車４２は、その外周下部の一部が前記潤滑油の油面５２に浸漬する状態で回転するように構成されている。
【００２５】
前記遊星歯車機構２５への入力用歯車３０を、当該遊星歯車機構２５におけるキャリア３１に被嵌固定することによって、この入力用歯車３０と、前記キャリア３１のうち遊星歯車３２の支持軸３３が取付くフランジ部３１ａとの間に、円周方向に延びる環状溝５３を形成し、この環状溝５３内に、前記後車輪用推進軸４０上の歯車４２における上部がのぞむように構成する。
【００２６】
また、前記遊星歯車機構２５における各遊星歯車３２及びその支持軸３３には、前記環状溝５３内と、前記各遊星歯車３２の内周及び外周とを連通するオイル通路５４を穿設する。
【００２７】
この構成において、後車輪用推進軸４０上に固着した歯車４２が、遊星歯車機構２５に隣接した位置で、その外周下部の一部が潤滑油の油面５２に浸漬した状態で回転することにより、前記潤滑油が、この歯車４２の外周から上向きにはね上げられて、前記遊星歯車機構２５に対してはねかかることになるから、前記遊星歯車機構２５を潤滑することができる。
【００２８】
この場合、前記歯車４２の上部は、前記遊星歯車機構２５におけるキャリア３１に設けた環状溝５３内にのぞんでいることにより、前記歯車４２の回転にて上向きにはね上げられる潤滑油は、前記環状溝５３内に多く集められ、そして、この環状溝５３内の潤滑油は、当該環状溝５３内に連通するオイル通路５４を介して、各遊星歯車３２とその支持軸３３と摺動部及び各遊星歯車３２と内周リング歯車３５と噛合部に給油される。
【００２９】
なお、前記実施の形態は、後車輪用推進軸４０上における一つの歯車４２を、前記遊星歯車機構２５に対する給油用歯車にして、この給油用歯車を、前記環状溝５３内にのぞせまるように構成した場合であったが、本発明は、これに限らず、前記遊星歯車機構２５よりも下方に位置する軸上における任意の一つの歯車を、前記遊星歯車機構２５に対する給油用歯車にしても良いことはいうまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の実施の形態を適用したトラクターを示す側面図である。
【図２】図１の平面図である。
【図３】動力伝達のスケルトン図である。
【図４】ミッションケースの要部断面図である。
【符号の説明】
【００３１】
１                        トラクター
２                        走行機体
３                        前車輪
４                        後車輪
５                        エンジン
８                        ミッションケース
２０                      変速用油圧ポンプ
２１                      変速用油圧モータ
２２                      油圧式変速機構
２４                      機械式変速機構
２５                      遊星歯車機構
３０                      入力用歯車
３１                      キャリア
３２                      遊星歯車
３３                      支持軸
３４                      太陽歯車
３５                      内周リング歯車
５２                      潤滑油の油面
５３                      環状溝                                                ４２                      給油用歯車
【図１】
2005106232.tif 000003
【図２】
2005106232.tif 000004
【図３】
2005106232.tif 000005
【図４】
2005106232.tif 000006
【手続補正書】
【提出日】平成15年10月9日(2003.10.9)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１９】
すなわち、図３に示すように、前記変速用油圧ポンプ２０及び前記変速用油圧モータ２１は、前記ミッションケース８の前面に、当該ミッションケース８内に軸支した油圧入力軸２６及び油圧出力軸２７に連結するように連結するように取付ける一方、前記入力軸１８上に固着した歯車２８を、前記遊星歯車機構２５におけるサンギャ軸２９上に回転自在に被嵌した入力用歯車３０に噛合する。この入力用歯車３０に固着したキャリア３１には、複数個の遊星歯車３２を支持軸３３を介して回転自在に軸支し、この各遊星歯車３２を、前記サンギャ軸２９上に固着した太陽歯車３４と、前記サンギャ軸２９上に回転自在に被嵌した内周リング歯車３５との両方に噛合している。
【手続補正２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図３】
2005106232.tif 000007