(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力軸の回転を一対の出力軸に伝達する動力伝達装置を備えた車両であって、
上記動力伝達装置は、上記入力軸と一対の出力軸とを回転自在に保持するハウジングと、ハウジング内に設けられた差動装置とで構成され、
上記差動装置は、デファレンシャルケースと、デファレンシャルケースの外側に設けられたリングギヤと、デファレンシャルケース内に遊転自在に設けられた一対のピニオンと、デファレンシャルケース内に設けられかつ上記一対のピニオンに歯合する一対のサイドギヤとで構成され、
上記入力軸に設けられた入力側歯車が上記リングギヤに歯合し、
上記一対の出力軸はそれぞれ上記サイドギヤに連結され、
上記ハウジング内に、ハウジング内の潤滑油を溜めるバッフルが設けられ、
上記バッフルは、上面が開放された箱状に形成され、かつ上記一方の出力軸とデファレンシャルケースとの下方に位置しており、
上記デファレンシャルケースの一部と一方の出力軸とが上記バッフル内に突入し、
上記デファレンシャルケースに、上記バッフル内の潤滑油をデファレンシャルケース内へ流入する流入孔と、デファレンシャルケース内の潤滑油をデファレンシャルケース内からバッフルの外部へ排出する排出孔とが形成され、
上記他方の出力軸に、デファレンシャルケース内の潤滑油をデファレンシャルケース内からバッフルの外部へ排出する排出通路が形成され、
上記ハウジングの天井部に、上記バッフルの上方に位置しかつ上記入力側歯車とリングギヤによって飛散した潤滑油をバッフルへ案内するガイド部材が設けられ、
上記入力側歯車と上記差動装置のリングギヤとは上記バッフルの外部に位置し、
上記入力軸が回転している際、上記バッフルの外部の潤滑油の油面レベルがバッフル内の潤滑油の油面レベルよりも低下することを特徴とする動力伝達装置を備えた車両。
【請求項２】
上記差動装置のピニオンはピニオン軸を介してデファレンシャルケース内に設けられ、
上記デファレンシャルケース内の潤滑油がデファレンシャルケースとピニオン軸との間の隙間を通って上記バッフルの外部へ排出されることを特徴とする請求項１記載の動力伝達装置を備えた車両。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、入力軸の回転を一対の出力軸に伝達する動力伝達装置を備えた車両に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の動力伝達装置を備えた車両としては、例えば図９〜図１１に示すように、トンネル内で掘削された土砂を運搬するための運搬用車両１がある。すなわち、運搬用車両１は、連結軸２で互いに連結された前部車体３と後部車体４とで構成されている。
【０００３】
上記前部車体３には、運転室５と、エンジン６と、トランスミッション７と、左右一対の前車輪８とが設けられている。また、上記後部車体４には、土砂を入れるための容器９（ベッセル）を持ち上げて支持する荷役装置１０と、左右一対の後車輪１１と、動力伝達装置１２とが設けられている。
【０００４】
上記エンジン６の回転駆動力は、トランスミッション７から前部プロペラシャフト１３と前部歯車機構１４とを介して両前車輪８へ伝達されるとともに、トランスミッション７から後部第１プロペラシャフト１５と上記動力伝達装置１２と左右一対の後部第２プロペラシャフト１６ａ，１６ｂと左右一対の後部歯車機構１７ａ，１７ｂと左右一対の後部第３プロペラシャフト１８ａ，１８ｂと左右一対の減速歯車機構１９ａ，１９ｂとを介して上記両後車輪１１へ伝達される。
【０００５】
上記動力伝達装置１２は、前後方向の回転軸心２０周りに回転自在な入力軸２１の回転を、左右方向の回転軸心２２周りに回転自在な左右一対の出力軸２３ａ，２３ｂと、ブレーキ装置（図示せず）の補助として用いられるリターダ２８のリターダ用回転軸２９とに伝達するものである。尚、上記リターダ用回転軸２９は、上記入力軸２１と同一の前後方向の回転軸心２０周りに回転自在に構成されている。
【０００６】
上記入力軸２１の前端は上記後部第１プロペラシャフト１５に連結され、上記一方の出力軸２３ａの外側端部は一方の後部第２プロペラシャフト１６ａに連結され、上記他方の出力軸２３ｂの外側端部は他方の後部第２プロペラシャフト１６ｂに連結されている。
【０００７】
上記動力伝達装置１２の構成を以下に説明する。
すなわち、図１１に示すように、動力伝達装置１２は、上記入力軸２１と出力軸２３ａ，２３ｂとリターダ用回転軸２９とを回転自在に保持するハウジング２４と、ハウジング２４内に設けられた差動装置２５（デファレンシャル）とで構成されている。
【０００８】
上記ハウジング２４は、上面が開放された箱形状のハウジング本体２６と、ハウジング本体２６の上面を覆う上部カバー２７（図７参照）と、上記ハウジング本体２６の前後部に設けられたブラケット３０，３１とで構成されている。上記入力軸２１は前部ブラケット３０内に設けられたベアリング３２によって保持され、上記リターダ用回転軸２９は後部ブラケット３１内に設けられたベアリング３３によって保持されている。
【０００９】
また、上記差動装置２５は、デファレンシャルケース３５と、デファレンシャルケース３５の外側に設けられたリングギヤ３６と、デファレンシャルケース３５内にピニオン軸３７（スパイダ）を介して遊転自在に設けられた一対のピニオン３８と、デファレンシャルケース３５内に設けられかつ上記一対のピニオン３８に歯合する一対のサイドギヤ３９ａ，３９ｂとで構成されている。上記一方の出力軸２３ａの内側端部は一方のサイドギヤ３９ａに連結され、他方の出力軸２３ｂの内側端部は他方のサイドギヤ３９ｂに連結されている。
【００１０】
上記デファレンシャルケース３５の左右一側部は一方のテーパーローラベアリング４０ａで保持され、一方の出力軸２３ａの外側端部は一方のボールベアリング４１ａで保持され、上記両ベアリング４０ａ，４１ａは一方の保持部材４２ａ（ベアリングリテーナ）に保持されている。この一方の保持部材４２ａは、円筒状に形成され、ハウジング本体２６の一側部に取付けられてハウジング本体２６内に挿入されている。尚、上記一方の出力軸２３ａは一方の保持部材４２ａ内に挿通されている。
【００１１】
同様に、上記デファレンシャルケース３５の左右他側部は他方のテーパーローラベアリング４０ｂで保持され、他方の出力軸２３ｂの外側端部は他方のボールベアリング４１ｂで保持され、上記両ベアリング４０ｂ，４１ｂは他方の保持部材４２ｂ（ベアリングリテーナ）に保持されている。この他方の保持部材４２ｂは、円筒状に形成され、ハウジング本体２６の他側部に取付けられてハウジング本体２６内に挿入されている。尚、上記他方の出力軸２３ｂは他方の保持部材４２ｂ内に挿通されている。
【００１２】
尚、上記差動装置２５は前後方向の回転軸心２０に対して左右他側方へ偏芯している。上記入力軸２１の後端には、上記差動装置２５のリングギヤ３６に歯合する入力側歯車４４が設けられている。また、上記リターダ用回転軸２９の前端には、上記リングギヤ３６に歯合するリターダ回転用歯車４５が設けられている。上記各ギヤ３６，３９ａ，３９ｂと各歯車４４，４５と各ピニオン３８には傘歯車が用いられている。上記ハウジング２４内には、下部からほぼ半分程度のレベルまで潤滑油が注入されている。
【００１３】
これによると、エンジン６の回転駆動力によって後部第１プロペラシャフト１５が回転すると、入力軸２１が回転し、入力軸２１の回転は、入力側歯車４４、リングギヤ３６、デファレンシャルケース３５、ピニオン３８、サイドギヤ３９ａ，３９ｂを経て、両出力軸２３ａ，２３ｂに伝達され、両出力軸２３ａ，２３ｂが回転するとともに、上記リングギヤ３６と共にリターダ回転用歯車４５が回転し、リターダ２８が回転する。
【００１４】
尚、この際、上記リングギヤ３６と入力側歯車４４とリターダ回転用歯車４５とはそれぞれハウジング２４内の潤滑油によって潤滑される。また、潤滑油は、出力軸２３ａ，２３ｂとデファレンシャルケース３５との間の隙間を通ってデファレンシャルケース３５内に流入し、その後、ピニオン軸３７とデファレンシャルケース３５との間の隙間を通ってデファレンシャルケース３５の外部へ排出される。これにより、デファレンシャルケース３５内のピニオン３８とサイドギヤ３９ａ，３９ｂとが潤滑油によって潤滑されるとともに、デファレンシャルケース３５内が冷却される。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記の従来形式では、ハウジング２４内で大径のリングギヤ３６と入力側歯車４４とリターダ回転用歯車４５とがそれぞれ高速で回転するため、ハウジング２４内の潤滑油が上記ギヤ３６と歯車４４，４５とで激しく攪拌され、攪拌損失によって潤滑油の温度が著しく上昇し、潤滑油が劣化するといった問題があった。
【００１６】
また、上記ギヤ３６と歯車４４，４５の回転によってハウジング２４内の潤滑油が差動装置２５の周囲に飛散してしまうため、十分な量の潤滑油がデファレンシャルケース３５内に流入およびケース３５内から流出せず、その結果、デファレンシャルケース３５内の潤滑と冷却が不十分となり、焼き付き等のトラブルが発生する恐れがあった。
【００１７】
本発明は、ハウジング内の潤滑油の劣化を防止でき、さらに、デファレンシャルケース内が十分に潤滑および冷却される動力伝達装置を備えた車両を提供することを目的とする。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本第１発明は、入力軸の回転を一対の出力軸に伝達する動力伝達装置を備えた車両であって、
上記動力伝達装置は、上記入力軸と一対の出力軸とを回転自在に保持するハウジングと、ハウジング内に設けられた差動装置とで構成され、
上記差動装置は、デファレンシャルケースと、デファレンシャルケースの外側に設けられたリングギヤと、デファレンシャルケース内に遊転自在に設けられた一対のピニオンと、デファレンシャルケース内に設けられかつ上記一対のピニオンに歯合する一対のサイドギヤとで構成され、
上記入力軸に設けられた入力側歯車が上記リングギヤに歯合し、
上記一対の出力軸はそれぞれ上記サイドギヤに連結され、
上記ハウジング内に、ハウジング内の潤滑油を溜めるバッフルが設けられ、
上記バッフルは、上面が開放された箱状に形成され、かつ上記一方の出力軸とデファレンシャルケースとの下方に位置しており、
上記デファレンシャルケースの一部と一方の出力軸とが上記バッフル内に突入し、
上記デファレンシャルケースに、上記バッフル内の潤滑油をデファレンシャルケース内へ流入する流入孔と、デファレンシャルケース内の潤滑油をデファレンシャルケース内からバッフルの外部へ排出する排出孔とが形成され、
上記他方の出力軸に、デファレンシャルケース内の潤滑油をデファレンシャルケース内からバッフルの外部へ排出する排出通路が形成され、
上記ハウジングの天井部に、上記バッフルの上方に位置しかつ上記入力側歯車とリングギヤによって飛散した潤滑油をバッフルへ案内するガイド部材が設けられ、
上記入力側歯車と上記差動装置のリングギヤとは上記バッフルの外部に位置し、
上記入力軸が回転している際、上記バッフルの外部の潤滑油の油面レベルがバッフル内の潤滑油の油面レベルよりも低下するものである。
【００１９】
これによると、入力軸の回転は、入力側歯車、リングギヤ、デファレンシャルケース、ピニオン、サイドギヤを経て、一対の出力軸に伝達され、出力軸が回転する。この際、上記入力側歯車とリングギヤとの回転によってハウジング内の潤滑油が飛散し、このうち、ハウジング内の天井部に飛散した潤滑油は、ガイド部材によってバッフルへ案内されて、バッフル内へ集められる。
【００２０】
このようにしてバッフル内に溜まった潤滑油は、流入孔を通ってデファレンシャルケース内へ流入し、デファレンシャルケース内のピニオンやサイドギヤを潤滑および冷却した後、排出孔と排出通路とを通ってデファレンシャルケース内からバッフルの外部へ排出される。これにより、十分な量の潤滑油がデファレンシャルケース内に流入すると同時にデファレンシャルケース内から流出するため、デファレンシャルケース内の潤滑と冷却が十分に行える。
また、入力側歯車とリングギヤとの回転によってハウジング内の天井部に飛散した潤滑油はバッフル内へ集められるため、バッフルの外部の潤滑油の油面レベルがバッフル内の潤滑油の油面レベルよりも低下する。
これに対して、入力側歯車と差動装置のリングギヤとはバッフルの外部に位置しているため、バッフルの外部において、入力側歯車とリングギヤとの回転によって攪拌される潤滑油の量が減少し、その結果、攪拌損失による潤滑油の温度上昇が従来よりも抑制され、潤滑油が従来に比べて劣化し難くなる。
【００２１】
本第２発明は、上記差動装置のピニオンはピニオン軸を介してデファレンシャルケース内に設けられ、
上記デファレンシャルケース内の潤滑油がデファレンシャルケースとピニオン軸との間の隙間を通って上記バッフルの外部へ排出されるものである。
【００２２】
これによると、デファレンシャルケース内に流入した潤滑油は、回転するデファレンシャルケースの遠心力によって、デファレンシャルケースとピニオン軸との間の隙間を通ってバッフルの外部へ排出される。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明における実施の形態を図１〜図８に基づいて説明する。尚、先に述べた従来のものと同一の部材については、同じ番号を付記して説明を省略する。
【００２６】
図１，図２に示すように、動力伝達装置６０のハウジング２４内の底部には、ハウジング２４内の潤滑油を溜めるバッフル６１が設けられている。図３〜図６に示すように、上記バッフル６１は、底板６２と、底板６２の前後両端部に立設された仕切板６３，６４と、底板６２の左右両端部に立設された側板６５，６６とによって、上面が開放された箱状に形成されている。尚、上記一方の側板６５には、上部に開放された一定半径Ｒａの一方の切欠部６７が形成され、また、他方の側板６６には、上部に開放された一定半径Ｒｂの他方の切欠部６８が形成されている。また、上記両仕切板６３，６４の他側部の上部には、上記他方の切欠部６８に連通する前後一対の切欠部６９，７０が形成されている。
【００２７】
図２に示すように、上記バッフル６１は一方の出力軸２３ａと保持部材４２ａとデファレンシャルケース３５との下方に位置している。図４，図５に示すように、上記一方の出力軸２３ａと保持部材４２ａとは、上記一方の切欠部６７からバッフル６１内に突入している。また、図４，図６に示すように、上記デファレンシャルケース３５の一側部は上記他方の切欠部６８と前後一対の切欠部６９，７０とからバッフル６１内に突入している。尚、図６に示すように、上記デファレンシャルケース３５とバッフル６１の他方の側板６６との間には僅かな隙間しか形成されず、また、図５に示すように、上記一方の保持部材４２ａとバッフル６１の一方の側板６５との間にも僅かな隙間しか形成されていない。
【００２８】
図２に示すように、上記デファレンシャルケース３５の一側部には、バッフル６１内の潤滑油をデファレンシャルケース３５内へ流入する流入孔７２が回転軸心２２を中心とする円周上の複数箇所に形成されている。また、デファレンシャルケース３５の他側部には、デファレンシャルケース３５内の潤滑油をデファレンシャルケース３５内からバッフル６１の外部へ排出する排出孔７３が回転軸心２２を中心とする円周上の複数箇所に形成されている。上記流入孔７２はバッフル６１内に向いて開口しており、上記排出孔７３はバッフル６１の外方に向いて開口している。また、上記一方の保持部材４２ａには、内外に開口する貫通孔７４が複数形成されている。
【００２９】
また、上記他方の出力軸２３ｂには、デファレンシャルケース３５内の潤滑油をデファレンシャルケース３５内からバッフル６１の外部（すなわち他方の保持部材４２ｂ内）へ排出する排出通路７５が形成されている。この排出通路７５の一端は他方の出力軸２３ｂの内側端部に開口し、他端は他方の出力軸２３ｂの外周面に開口している。
【００３０】
また、図３〜図７に示すように、上部カバー２７の下面（ハウジング２４の天井部に相当）には、入力側歯車４４とリングギヤ３６とリターダ回転用歯車４５によって飛散した潤滑油をバッフル６１（すなわち下方）へ案内するガイド部材７６が設けられている。上記ガイド部材７６は、回転軸心２０と同方向に設けられた平板状の部材であり、バッフル６１の上方に位置している。
【００３１】
尚、上記リングギヤ３６と入力側歯車４４とリターダ回転用歯車４５とはバッフル６１の外部に位置している。
以下、上記構成における作用を説明する。
【００３２】
エンジン６の回転駆動力によって後部第１プロペラシャフト１５が回転すると、入力軸２１が回転し、入力軸２１の回転は、入力側歯車４４、リングギヤ３６、デファレンシャルケース３５、ピニオン３８、サイドギヤ３９ａ，３９ｂを経て、両出力軸２３ａ，２３ｂに伝達され、両出力軸２３ａ，２３ｂが回転し、さらに、上記リングギヤ３６と共にリターダ回転用歯車４５が回転し、リターダ２８が回転する。
【００３３】
この際、上記入力側歯車４４とリングギヤ３６とリターダ回転用歯車４５との回転によってハウジング２４内の潤滑油が飛散し、このうち、図７に示すように、上部カバー２７へ飛散した潤滑油イは、上部カバー２７の下面からガイド部材７６の表面を伝って流れ落ち、下方のバッフル６１内へ集められる。また、デファレンシャルケース３５が回転軸心２２周りに回転している際、デファレンシャルケース３５の流入孔７２がバッフル６１内に入る。
【００３４】
図２に示すように、バッフル６１内に溜まった潤滑油イは、直接上記流入孔７２からデファレンシャルケース３５内に流れ込むとともに、貫通孔７４から一方の出力軸２３ａと一方の保持部材４２ａとの間の隙間７７を経て一方のテーパーローラベアリング４０ａを通り抜けた後、上記流入孔７２からデファレンシャルケース３５内に流れ込み、デファレンシャルケース３５内のピニオン３８やサイドギヤ３９ａ，３９ｂを潤滑および冷却する。その後、デファレンシャルケース３５内の潤滑油イは、排出孔７３を通ってバッフル６１の外部へ排出されるとともに、排出通路７５を通り他方のテーパーローラベアリング４０ｂを通り抜けてバッフル６１の外部へ排出され、さらに、回転するデファレンシャルケース３５の遠心力によって、デファレンシャルケース３５とピニオン軸３７との間の隙間７８を通ってバッフル６１の外部へ排出される。
【００３５】
これにより、十分な量の潤滑油がデファレンシャルケース３５内に流入すると同時にデファレンシャルケース３５内から流出するため、デファレンシャルケース３５内の潤滑と冷却が十分に行える。
【００３６】
また、上述したように、上部カバー２７へ飛散した潤滑油はバッフル６１内へ集められるため、図７に示すように、バッフル６１の外部の潤滑油イの油面レベルＨ１がバッフル６１内の潤滑油イの油面レベルＨ２よりも低下する。これに対して、入力側歯車４４とリングギヤ３６とリターダ回転用歯車４５とはバッフル６１の外部に位置しているため、バッフル６１の外部において、上記入力側歯車４４とリングギヤ３６とリターダ回転用歯車４５との回転によって攪拌される潤滑油の量が減少し、その結果、攪拌損失による潤滑油の温度上昇が従来よりも抑制され、潤滑油が従来に比べて劣化し難くなる。
【００３７】
尚、図８に示したグラフは、エンジン６の回転数が一定の場合における経過時間（分）とハウジング２４内の潤滑油の油温（℃）との関係を示しており、Ａは上記バッフル６１等を備えた上記実施の形態の動力伝達装置６０に該当し、Ｂはバッフル６１等を備えていない上記従来の動力伝達装置１２に該当している。これによると、Ａの動力伝達装置６０の潤滑油の油温はＢの動力伝達装置１２の潤滑油の油温よりも低く、これにより、潤滑油の温度上昇が従来よりも抑制されているのがわかる。
【００３８】
上記実施の形態では、図３，図７に示すように、上部カバー２７の下面に、平板状のガイド部材７６を１枚設けているが、複数枚設けてもよい。また、上部カバー２７の下面以外、例えばハウジング本体２６の内側面等に設けてもよい。また、平板状に限定されるものではなく、他の形状であってもよい。
【００３９】
上記実施の形態では、図１に示すように、リターダ２８とリターダ用回転軸２９とリターダ回転用歯車４５とを設けたが、これらを設けないものであってもよい。
【００４０】
上記実施の形態では、車両の一例として土砂運搬用の車両１を挙げたが、他の形式の車両、例えばホイールローダ等であってもよい。
【００４１】
【発明の効果】
以上のように本発明によると、十分な量の潤滑油がデファレンシャルケース内に流入すると同時にデファレンシャルケース内から流出するため、デファレンシャルケース内の潤滑と冷却が十分に行え、さらに、潤滑油の温度上昇が従来よりも抑制され、潤滑油が従来に比べて劣化し難くなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態における動力伝達装置の内部構成を示す平面図である。
【図２】同、動力伝達装置の内部構成を示す一部拡大平面図である。
【図３】同、動力伝達装置のバッフルとガイド部材とを示した平面図である。
【図４】同、動力伝達装置のバッフルの縦断面図である。
【図５】図４におけるＸ−Ｘ矢視図である。
【図６】図４におけるＹ−Ｙ矢視図である。
【図７】図２におけるＸ−Ｘ矢視図である。
【図８】本発明の実施の形態における動力伝達装置のハウジング内の潤滑油の油温と従来の動力伝達装置のハウジング内の潤滑油の油温とを比較したグラフである。
【図９】従来の動力伝達装置を備えた車両の側面図である。
【図１０】従来の車両の回転駆動力の伝達経路を示す平面図である。
【図１１】従来の動力伝達装置の内部構成を示す平面図である。
【符号の説明】
１    運搬用車両
２１    入力軸
２３ａ，２３ｂ    出力軸
２４    ハウジング
２５    差動装置
３５    デファレンシャルケース
３６    リングギヤ
３７    ピニオン軸
３８    ピニオン
３９ａ，３９ｂ    サイドギヤ
４４    入力側歯車
６０    動力伝達装置
６１    バッフル
７２    流入孔
７３    排出孔
７５    排出通路
７６    ガイド部材
【図１】
0004484393.tif 000002
【図２】
0004484393.tif 000003
【図３】
0004484393.tif 000004
【図４】
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【図５】
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【図６】
0004484393.tif 000007
【図７】
0004484393.tif 000008
【図８】
0004484393.tif 000009
【図９】
0004484393.tif 000010
【図１０】
0004484393.tif 000011
【図１１】
0004484393.tif 000012