(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
オイルパンと、
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。
【請求項２】
前記遮蔽部材は、前記側面部の上端における接線方向に設けられ前記ギアハウジング内から汲み上げられたオイルを前記ギアハウジングの外側に案内するように傾斜した傾斜部を有する、
請求項１に記載のトランスミッション。
【請求項３】
前記遮蔽部材は、
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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トランスミッションに関する。
【背景技術】
【０００２】
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。
【０００３】
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）。
【特許文献１】特開平６−１７８７９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
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。
【０００５】
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。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
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。
【０００７】
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。
【０００８】
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。
【０００９】
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。
【００１０】
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。
【００１１】
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。
【００１２】
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。
【発明の効果】
【００１３】
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。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
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。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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）。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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）。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【産業上の利用可能性】
【００４７】
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。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】ホイールローダの側面図。
【図２】トランスミッションの側面図。
【図３】図２におけるIII−III断面図。
【図４】ギアハウジングおよび遮蔽部材の拡大図。
【図５】オイルの流れを示すトランスミッションの断面の部分拡大図。
【符号の説明】
【００４９】
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）
【図１】
0005160267.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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