[go: up one dir, main page]

JP2018016190A - 車軸駆動装置 - Google Patents

車軸駆動装置 Download PDF

Info

Publication number
JP2018016190A
JP2018016190A JP2016147620A JP2016147620A JP2018016190A JP 2018016190 A JP2018016190 A JP 2018016190A JP 2016147620 A JP2016147620 A JP 2016147620A JP 2016147620 A JP2016147620 A JP 2016147620A JP 2018016190 A JP2018016190 A JP 2018016190A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
shaft
gear
clutch
speed
oil
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2016147620A
Other languages
English (en)
Inventor
純 松浦
Jun Matsuura
純 松浦
浩二 岩木
Koji Iwaki
浩二 岩木
中井 康人
Yasuto Nakai
康人 中井
飯田 勝
Masaru Iida
勝 飯田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kanzaki Kokyukoki Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Kanzaki Kokyukoki Manufacturing Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kanzaki Kokyukoki Manufacturing Co Ltd filed Critical Kanzaki Kokyukoki Manufacturing Co Ltd
Priority to JP2016147620A priority Critical patent/JP2018016190A/ja
Priority to US15/658,972 priority patent/US10591036B2/en
Publication of JP2018016190A publication Critical patent/JP2018016190A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H37/00Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00
    • F16H37/02Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings
    • F16H37/06Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings with a plurality of driving or driven shafts; with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts
    • F16H37/08Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings with a plurality of driving or driven shafts; with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts with differential gearing
    • F16H37/0806Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings with a plurality of driving or driven shafts; with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts with differential gearing with a plurality of driving or driven shafts
    • F16H37/0813Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings with a plurality of driving or driven shafts; with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts with differential gearing with a plurality of driving or driven shafts with only one input shaft
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H3/00Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion
    • F16H3/006Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion power being selectively transmitted by parallel flow paths, e.g. dual clutch transmissions
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K17/00Arrangement or mounting of transmissions in vehicles
    • B60K17/04Arrangement or mounting of transmissions in vehicles characterised by arrangement, location or kind of gearing
    • B60K17/16Arrangement or mounting of transmissions in vehicles characterised by arrangement, location or kind of gearing of differential gearing
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H57/00General details of gearing
    • F16H57/02Gearboxes; Mounting gearing therein
    • F16H57/031Gearboxes; Mounting gearing therein characterised by covers or lids for gearboxes
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H57/00General details of gearing
    • F16H57/02Gearboxes; Mounting gearing therein
    • F16H57/037Gearboxes for accommodating differential gearings
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H57/00General details of gearing
    • F16H57/02Gearboxes; Mounting gearing therein
    • F16H57/038Gearboxes for accommodating bevel gears
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K17/00Arrangement or mounting of transmissions in vehicles
    • B60K17/04Arrangement or mounting of transmissions in vehicles characterised by arrangement, location or kind of gearing
    • B60K17/06Arrangement or mounting of transmissions in vehicles characterised by arrangement, location or kind of gearing of change-speed gearing
    • B60K17/08Arrangement or mounting of transmissions in vehicles characterised by arrangement, location or kind of gearing of change-speed gearing of mechanical type
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K17/00Arrangement or mounting of transmissions in vehicles
    • B60K17/34Arrangement or mounting of transmissions in vehicles for driving both front and rear wheels, e.g. four wheel drive vehicles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K5/00Arrangement or mounting of internal-combustion or jet-propulsion units
    • B60K2005/003Arrangement or mounting of internal-combustion or jet-propulsion units the internal combustion or jet propulsion unit is arranged between the front and the rear axle
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60YINDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2200/00Type of vehicle
    • B60Y2200/20Off-Road Vehicles
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H57/00General details of gearing
    • F16H57/04Features relating to lubrication or cooling or heating
    • F16H57/042Guidance of lubricant
    • F16H57/043Guidance of lubricant within rotary parts, e.g. axial channels or radial openings in shafts
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H57/00General details of gearing
    • F16H57/04Features relating to lubrication or cooling or heating
    • F16H57/0434Features relating to lubrication or cooling or heating relating to lubrication supply, e.g. pumps; Pressure control
    • F16H57/0435Pressure control for supplying lubricant; Circuits or valves therefor
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H57/00General details of gearing
    • F16H57/04Features relating to lubrication or cooling or heating
    • F16H57/0434Features relating to lubrication or cooling or heating relating to lubrication supply, e.g. pumps; Pressure control
    • F16H57/0441Arrangements of pumps
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H57/00General details of gearing
    • F16H57/04Features relating to lubrication or cooling or heating
    • F16H57/0467Elements of gearings to be lubricated, cooled or heated
    • F16H57/0473Friction devices, e.g. clutches or brakes

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Arrangement Of Transmissions (AREA)
  • Gear Transmission (AREA)
  • Structure Of Transmissions (AREA)

Abstract

【課題】前後方向のクランク軸を有するエンジンと組み合わせられるように前後方向の伝動軸を有する多段変速機構を備えたコンパクトな車軸駆動装置を構成する。
【解決手段】前後方向の複数の伝動軸を有する多段変速機構の出力部材としてのベベルギアと、差動機構の有する左右延伸状の一対のデフヨーク軸に対し平行に配置される減速中間軸に設けたベベルギアとを噛合する。該多段変速機構、該差動機構、及び該減速中間軸を有する減速機構を、単一の車軸駆動ケースに収容して、車軸駆動装置を構成する。
【選択図】図5

Description

本発明は、車軸駆動装置に関するものであって、特に、クランク軸の軸芯が車両の前後方向に沿って配されるように車両に搭載されたエンジンに対応した構造の多段変速機構を備えた車軸駆動装置に関する。
従来、例えば特許文献1に開示されるように、多段変速機構として、デュアルクラッチ式変速ギア機構を備えた車両が公知となっている。特許文献1の車両には、クランク軸の軸芯が車両の前後方向に沿って配されるように、エンジン(所謂、縦置きエンジン)が搭載されている。このエンジンと、デュアルクラッチ式変速ギア機構を収容するミッションケースとを組み合わせて、パワーユニットを構成し、これを機体の前後中央に配設している。
このパワーユニットの前方には、前輪駆動用の差動機構を備える前車軸駆動装置が配設され、また、パワーユニットの後方には、後輪駆動用の差動機構を備える後車軸駆動装置が配設されている。パワーユニットの多段変速機構の出力軸が前後方向に延設されており、この出力軸の前端と前車軸駆動装置との間、また、該出力軸の後端と後車軸駆動装置との間に、それぞれ、自在継手付きの伝動軸を介設し、デュアルクラッチ式変速ギア機構の出力を、前後の車軸駆動装置に分配することで、前輪及び後輪を駆動するものとしている。
特許第5869459号公報
前述のパワーユニットに適用されるデュアルクラッチ式多段変速ギア機構は、縦置きエンジンに対応し、ギア軸及びクラッチ軸として、車両の前後方向に延伸する軸芯を有する(以下、この状態を「前後延伸状の」と称する)伝動軸を複数本、並設している。
このような縦置きエンジンに対応して、複数の前後延伸状のギア軸及びクラッチ軸を並設した構成のデュアルクラッチ式変速ギア機構よりなる多段変速機構を、車輪駆動用の左右のデフヨーク軸を支持してなる差動機構、及び、多段変速機構から差動機構へと動力を伝達する減速機構と組み合わせて、一つのユニットとしての車軸駆動装置を構成したいとの産業上の要望が存在する。
このような車軸駆動装置を構成する場合、多段変速機構を構成するギア軸やクラッチ軸は前後方向である一方で、差動機構のデフヨーク軸は、車両の左右方向に延伸する軸芯を有する(以下、この状態を「左右延伸状の」と称する)ものであり、差動機構と多段変速機構とを組み合わせるにおいて、多段変速機構の出力部と差動機構の入力部との間に介設される差動機構の構造が複雑にならず、かつ、車軸駆動装置全体がコンパクトであることが望まれる。
本発明は、縦置きエンジンに対応して、前後延伸状の伝動軸を有する多段変速機構と、左右延伸状のデフヨーク軸を支持してなる差動機構と、多段変速機構から差動機構へと動力を伝達する減速機構とを組み合わせてなる、コンパクトな車軸駆動装置を提供することを目的とする。
本発明は、上記の目的を達成すべく、以下の如き手段を用いる。
すなわち、本発明は、適用車両の前後方向に延伸する軸芯を有する(前後延伸状の)複数の伝動軸を備えた多段変速機構と、該適用車両の左右方向に延伸する軸芯を有する(左右延伸状の)一対のデフヨーク軸を備えた差動機構と、該多段変速機構の出力部材から該差動機構の入力部材へと動力を伝達するよう構成される減速機構と、を組み合わせてなる車軸駆動装置である。
本発明に係る車軸駆動装置の技術的特徴として、該多段変速機構の出力部材を第一ベベルギアとしており、該減速機構は、該一対のデフヨーク軸に対し平行な減速中間軸と、該減速中間軸に設けた第二ベベルギアとを有し、該第二ベベルギアを該第一ベベルギアと噛合させている。そして、該車軸駆動装置は、単一の車軸駆動ケースを有しており、該ハウジングに、該多段変速機構、該差動機構、及び該減速機構を収容している。
さらに、前記車軸駆動装置の技術的特徴として、前記減速中間軸を、前記一対のデフヨーク軸よりも高い位置に配置している。
さらに、前記車軸駆動装置の技術的特徴として、前記車軸駆動ケースは、主ハウジング、第一蓋、第二蓋より構成されている。該主ハウジングには、互いに隣接状の第一収容部及び第二収容部が一体的に形成されている。該第一蓋は、前記複数の伝動軸と垂直に交差する第一仮想面に沿う接合面を介して該第一収容部の端面に分離可能に接合され、接合された該第一蓋及び該第一収容部の内部に第一室が形成されている。該第二蓋は、前記一対のデフヨーク軸のうちのいずれか一方と垂直に交差する第二仮想面に沿う接合面を介して、該主ハウジングの該第二収容部の端面に分離可能に接合され、接合された該第二蓋及び該第二収容部の内部に第二室が形成されている。そして、該第一室内に前記多段変速機構を、該第二室内に前記減速機構及び前記差動機構を、それぞれ配置している。
本発明に係る車軸駆動装置は、減速機構を介して、多段変速機構と差動機構とを一つの動力系統として連係しており、かつ、このようにして連係された多段変速機構、減速機構、及び差動機構を、単一の車軸駆動ケースに収容することで、一つのユニットとして構成されている。したがって、多段変速機構としてデュアルクラッチ式変速ギア機構を用いる場合に、該車軸駆動装置は、デュアルクラッチ式変速ギア機構と差動機構とを組み合わせて一つのユニットとしたものとなり、前述の産業上の要望に叶う構造の車軸駆動装置として提供できる。
ここで、減速中間軸がなければ、左右延伸状のデフヨーク軸を有する差動機構に設けるブルギアをベベルギアとし、これを、多段変速機構の前後延伸状の出力軸に設けた多段変速機構の出力部材としてのベベルギアに直接噛合する構成となるところ、出力軸と差動機構との間で充分な減速比を確保するには、差動機構のブルギアが非常に大径となってしまい、車軸駆動装置がデフヨーク軸の径方向に拡張されてしまい、コストも増大する。
この点、本発明に係る車軸駆動装置は、多段変速機構の出力部材と差動機構との間に減速中間軸を介設し、多段変速機構の出力部材としての第一ベベルギアと、減速中間軸に設けた第二ベベルギアとを噛合させることで、第一ベベルギアと第二ベベルギアとの間で、ある程度の減速比を確保できるので、減速中間軸と差動機構との間に介設されるギア列(平ギアによるものとなる)による減速比を小さくすることができ、これにより、差動機構のブルギアの径長も大きくならないように抑制することができ、車軸駆動装置のデフヨーク軸周り部分の、デフヨーク軸の径方向におけるコンパクト性を確保できる。
また、減速中間軸を設ける場合、該減速中間軸を前後延伸状とし、多段変速機構の出力軸との連係を平ギア同士の噛合によるものとし、差動機構との連係をベベルギア同士の噛合によるものとすることが考えられるが、この場合、減速中間軸の軸芯長により、車軸駆動装置が適用車両の前後方向に拡大してしまう。
この点、本発明に係る車軸駆動装置は、前記減速中間軸を一対のデフヨーク軸に対し平行に配置しているので、適用車両の前後方向における車軸駆動装置のコンパクト性も確保される。
また、このように減速中間軸を一対のデフヨーク軸に対し平行に配した上、さらに、該減速中間軸を一対のデフヨーク軸よりも高い位置(例えばデフヨーク軸の斜め上方)に配することで、多段変速機構と差動機構との間に介設される減速機構の前後幅がさらに縮小され、適用車両の前後方向における車軸駆動装置のコンパクト化に一層貢献する。
したがって、このようにコンパクトに構成された車軸駆動装置の適用対象となる車両の小型化や、該車両における車軸駆動装置周辺の他の部材や部分の配置スペースの拡大を図ることができる。
さらに、前記の如く、主ハウジング、第一蓋、第二蓋にて車軸駆動ケースを構成した場合において、第一仮想面に沿っての接合面を介しての主ハウジングの第一収容部に対する第一蓋の接合及び分離動作に伴って、多段変速機構の複数の前後延伸状の伝動軸を該前後方向(軸芯方向)に抜き差しすることができ、多段変速機構の組立及び分解が容易となる。
一方、第二仮想面に沿っての接合面を介しての主ハウジングの第二収容部に対する第二蓋の接合及び分離動作に伴って、差動機構の左右延伸状のデフヨーク軸、さらには、減速機構の減速中間軸を、該左右方向(軸芯方向)に抜き差しすることができ、差動機構及び減速機構の組立及び分解が容易となる。
こうして、接合した主ハウジングの第一収容部及び第一蓋の内部に形成される第一室内の多段変速機構と、接合した主ハウジングの第二収容部及び第二蓋の内部に形成される第二室内の減速機構及び差動機構とを、互いに独立した状態で組立分解することができ、一つのユニットとしての車軸駆動装置を簡単に構成することができ、また、そのメンテナンス性を向上することができる。
車軸駆動装置1を備える作業車両の実施例としての運搬車100の平面略図である。 運搬車100の側面略図である。 車軸駆動装置1のスケルトン図である。 車軸駆動装置1の側面図である。 車軸駆動装置1の平面展開断面図である。 多段変速機構6の主要部を示す、車軸駆動装置1の部分拡大平面展開断面図である。 多段変速機構6のギア軸のレイアウトを示す、図4のVII−VII線矢視断面による車軸駆動装置1の正面断面図である。 減速機構7及び差動機構8を示す、図4のVIII−VIII線矢視断面による車軸駆動装置1の後面断面図である。 多段変速機構6のシフタ制御機構9を示す、車軸駆動装置1の部分平面展開断面図である。 多段変速機構6のシフタ制御機構9を示す、図4でのVII−VII線矢視断面による車軸駆動装置1の正面断面図である。 車軸駆動装置1に採用される油圧ポンプユニット70を用いたデュアルクラッチ作動油及びクラッチ・ギア潤滑油供給用システムを示す油圧回路図である。 油圧ポンプユニット70を示す、車軸駆動装置1の部分側面断面図である。 リリーフ弁V3への油路を示す、図4でのXIII−XIII線矢視断面による車軸駆動装置1の後面断面図である。 第一クラッチ用の電磁比例弁V1への作動油路を示す、図4でのXIV−XIV線矢視断面による車軸駆動装置1の後面断面図である。 第二クラッチ用の電磁比例弁V2への作動油路を示す、図4でのXV−XV線矢視断面による車軸駆動装置1の後面断面図である。 潤滑油路を示す、図4でのXVI−XVI線矢視断面による車軸駆動装置1の後面断面図である。 ブレーキユニット80の分解斜視図である。 ブレーキユニット80の平面断面図である。 ブレーキアーム81を非制動位置Uに配置したときのブレーキユニット80の正面断面図であって、(A)は図18でのA−A線矢視断面図、(B)は図18でのB−B線矢視断面図である。 ブレーキアーム81を制動位置Lに配置したときのブレーキユニット80の正面断面図であって、(A)は図18でのA−A線矢視断面図、(B)は図18でのB−B線矢視断面図である。 ブレーキアーム81を非制動位置Uから制動位置Lへと回動途中にラッチ爪のギア歯への噛合が制止された瞬間のブレーキユニット80の、図18でのA−A線矢視断面による正面断面図である。 図21の状態からなおブレーキアーム81を回動して制動位置Lに到達させたときのブレーキユニット80の、図18でのA−A線矢視断面図である。 車軸駆動ケース2にPTOユニット130を着脱自在に装着した構成の、別実施例にかかる車軸駆動装置1Aのスケルトン図である。
図1及び図2に示す、車軸駆動装置1を搭載した作業車両の実施例としての運搬車(所謂、ユーティリティビークル)100について説明する。
なお、図1、図2、その他の図面にて記される矢印Fは、運搬車100の前方を向くものであり、以下の説明における各装置や部材の位置や方向については、特記しない限り、運搬車100の前方である矢印Fの向きに見てのものとする。
運搬車100は、前端から後端まで前後方向に延設される車体フレーム(シャシ)101を備えている。車体フレーム101の後部にて、荷台搭載フレーム102が構成されており、荷台搭載フレーム102には上方回動可能に荷台107が搭載されている。
荷台搭載フレーム102の前部には座席台102aが構成されており、座席台102aに座席106(本実施例では、運転席及び助手席としての左右一対の座席106)が搭載されている。
座席台102aの直前にて、車体フレーム101にはプラットフォーム103が敷設されており、運搬車100への乗降時及び座席106に着座中の人の足の踏板とされている。
プラットフォーム103の前方における車体フレーム101の前部にはボンネット104が設けられ、ボンネット104の後端部にフロントコラム104aが構成されていて、フロントコラム104aの上部にステアリングハンドル105が設けられている。
車体フレーム101の後部にて、各サスペンション111を介して、左右の後輪110が懸架されており、一方、車体フレーム101の前部にて、各サスペンション121を介して、左右の前輪120が懸架されている。
荷台搭載フレーム102内にて、該車体フレーム101に、動力ユニットPUを支持している。動力ユニットPUは、クランク軸の軸芯が運搬車100の前後方向に沿って延伸されるように配設されたエンジンEと、該エンジンEの後方に連設した、運搬車100の後輪110駆動用の後車軸駆動装置1とを組み合わせたものである。
後に詳述するように、後車軸駆動装置1の筐体である車軸駆動ケース2の前部内に形成される変速ギア室(第一室)2aには多段変速機構6が収容され、車軸駆動ケース2の後部内に形成される減速・差動ギア室(第二室)2bには減速機構7及び差動機構8が収容されている。
エンジンEは、運搬車100の前後方向に沿って延伸する軸芯を有する(以後、この状態を「前後延伸状の」と称する)エンジン出力軸Eaを後方突出状に備え、その後端にフライホイルEbを設けている。一方、多段変速機構6は、前後延伸状の入力軸10を有し、フライホイルEbを介して、入力軸10の前端を、エンジン出力軸Eaの後端に連結している。
多段変速機構6は、後述の如く、変速ギア室2a内にて平行に配設された複数の前後延伸状の伝動軸(クラッチ軸及びギア軸)を有し、その出力軸15の後端を、変速ギア室2aから減速・差動ギア室2bへと延出し、減速機構7に連動連係させている。
減速・差動ギア室2b内の差動機構8は、後車軸駆動装置1の出力軸として、運搬車100の左右方向に沿って延伸する軸芯を有する(以下、この状態を「左右延伸状の」と称する)左右一対のデフヨーク軸19L・19Rを有している。
左右のデフヨーク軸19L・19Rは、車軸駆動ケース2より左外方及び右外方にそれぞれ突出し、それぞれ、両端に自在継手を備えた伝動軸109を介して、各後輪110の車軸110aに連結されている。
こうして、後車軸駆動装置1においては、多段変速機構6が、前後延伸状の入力軸10を介してエンジンEの動力を受けて駆動され、その出力が、減速機構7を介して、差動機構8に伝達され、さらに差動機構8を介して、左右一対のデフヨーク軸19L・19Rに分配され、左右の後輪110へと伝達されるものとなっている。
また、後車軸駆動装置1は、車軸駆動ケース2の、エンジンEに接続される部分からは左右方向(本実施例では左方)にオフセットされる部分にて、前後延伸状の前輪駆動用PTO軸16を前方突出状に支持している。
この前輪駆動用PTO軸16は、多段変速機構6の出力にて駆動される。すなわち、多段変速機構6の出力(出力軸15の回転力)は、後輪駆動用の減速機構7と、前輪駆動用PTO軸16とに分配されるものである。
車体フレーム101の前部には、前輪120駆動用の前車軸駆動装置112が支持されている。前車軸駆動装置112の筐体である車軸駆動ケース113には、通例のベベルギア式の差動機構115が収容されている。
差動機構115は、左右延伸状の左右一対のデフヨーク軸116を有しており、各デフヨーク軸116の外端部は、車軸駆動ケース113より左右各外方に突出し、それぞれ、両端に自在継手を備えた伝動軸119を介して、各前輪120の車軸120aに連結されている。
なお、左右前輪120は操舵輪であり、両前輪120同士がタイロッド118にて連結され、ステアリングハンドル105の回動操作に応じてタイロッド118が左右に移動することで、両前輪120が同時に左右に回動し、運搬車100が旋回するものとしている。
前車軸駆動装置112は、前後水平方向の入力軸114を有している。入力軸114は、車軸駆動ケース113の後部にて軸支され、車軸駆動ケース113内にて、該入力軸114の前端に固設(または形成)されたベベルギア114aを、差動機構115の入力ギア115aとしてのベベルギアに噛合している。
なお、以下、ギアのタイプのうち、ベベルギアについては「ベベルギア」と称する一方、平ギアについては単に「ギア」と称するものとする。また、以下、軸に「固設」されていると表されているギアについては、該軸に「形成」されているものとしてもよく、また、軸に「形成」されていると表されているギアについては、該軸に「固設」されているものとしてもよい。
入力軸114の後端は、車軸駆動ケース113より後方に突出されており、入力軸114の後端と、前述の如く後車軸駆動装置1の備える前輪駆動用PTO軸16の前端との間に、両端に自在継手を備える伝動軸117を介設している。
こうして、後車軸駆動装置1の出力を、前輪駆動用PTO軸16及び伝動軸117を介して、前車軸駆動装置112の差動機構115に伝達し、左右デフヨーク軸116を介して、左右の前輪120へと分配するものとしている。
次に、後車軸駆動装置1(以下、単に「車軸駆動装置1」と称する)の構成について、図3乃至図22により説明する。
図3、図4、図5、図8等に示すように、車軸駆動装置1は、単一の車軸駆動ケース2を有する。車軸駆動ケース2は、主ハウジング3、前カバー(第一蓋)4、後サイドカバー(第二蓋)5を組み合わせてなる。
図4、図5、図8等でわかるように、主ハウジング3の前半部には左右幅の大きな第一収容部3aを、主ハウジング3の後半部には左右幅の小さな第二収容部3bを、一体状に形成している。
第一収容部3aと第二収容部3bとは隣接しており、主ハウジング3の内部には、第一収容部3aの後端と第二収容部3bの前端との境界部となる、運搬車100の左右方向(以下、単に「左右方向」とする)に延伸する略鉛直状の隔壁3cが形成されている。
第一収容部3aの前端は開口しており、この前端開口を囲むように形成されるフランジ状周縁部3dが、左右方向に延伸する鉛直状の前端面を形成している。このフランジ状周縁部3dの前端面を、前カバー4への接合面としており、これを、図3、図4、図5に示す如き左右方向に延伸する鉛直状の第一仮想面S1に沿うように配置する。
前カバー4の後端は開口しており、この後端開口を囲むように形成されるフランジ状周縁部4aが、左右方向に延伸する鉛直状の後端面を形成している。このフランジ状周縁部4aの後端面を、主ハウジング3の第一収容部3aへの接合面としており、これを、前記第一仮想面S1に沿うように配置することで、第一収容部3aのフランジ状周縁部3dの前端面と当接する。
図4、図7、図8等でわかるように、主ハウジング3のフランジ状周縁部3dには複数のボルトボス3eが形成されており、各ボルトボス3eに対応するように、前カバー4のフランジ状周縁部4aにもボルトボス4b(図4参照)が形成されている。
フランジ状周縁部3d・4a同士を当接させることで、各ボルトボス3eのボルト孔と各ボルトボス4bのボルト孔とが合致し、これらのボルト孔にボルトを螺入することで、前カバー4と主ハウジング3の第一収容部3aとが締結される。
こうして接合した主ハウジング3の第一収容部3a及び前カバー4の内部には、隔壁3cより前方の変速ギア室2aが形成される。変速ギア室2a内には、後に詳述するように、前後延伸状の複数の伝動軸(すなわち、クラッチ軸・ギア軸)を有する多段変速機構6が収容される。したがって、第一仮想面S1は、これら多段変速機構6の伝動軸と垂直に交差する面となる。
また、図8等に示すように、主ハウジング3においては、第一収容部3aと第二収容部3bとの左右幅の違いにより、第二収容部3bの前端部の左側には、隔壁3cの延長となるように、第一収容部3aの左部の、略鉛直状の後端壁が左右方向に延設されており、その後端面を第一段差面3a1としている。
一方、図4、図8等に示すように、第二収容部3bの前端部の右側では、第一収容部3aの鉛直の右側面3a2が前方へと延伸し、該右側面3a2の前端より右方に、略鉛直状の面が、フランジ状周縁部3d沿いに左右方向に延出している。
この、第二収容部3bの右側にて、前後方向の右側面3a2を経て、第二収容部3bの左側の第一段差面3a1よりも一段前方にて左右方向に延設される第一収容部3aの部分が構成する略鉛直の面を、第二段差面3a3とする。
これら第一収容部3aの外面である第一段差面3a1・右側面3a2・第二段差面3a3は、変速ギア室2a内に配設される多段変速機構6のギアシフト制御やギア等の潤滑等のための機構やその関連部材の取付面として利用される。
すなわち、第一段差面3a1には、後述のシフタ制御機構9の回転位置センサ58や、後述のブレーキユニット80のブレーキアーム81が配置される。右側面3a2は、後述のデュアルクラッチとしての第一クラッチC1及び第二クラッチC2用の電磁比例弁V1・V2の取付に利用される。第二段差面3a3は、後述の油圧ポンプユニット70のアンロード弁V4やフィルタ73の取付に利用される。
図3、図4、図5、図8等にてわかるように、主ハウジング3の第二収容部3bの右側端が開口しており、この右端開口を囲むように形成されるフランジ状周縁部3fが、運搬車100の前後方向(以下、単に「前後方向」と称する)に延伸する鉛直状の右端面を形成している。
このフランジ状周縁部3fの右端面を、後サイドカバー5への接合面としており、これを、図5、図8に示す如き前後方向鉛直状の第二仮想面S2に沿うように配置する。
後サイドカバー5には、前後方向に延伸する略鉛直状のフランジ状周縁部5aが形成されており、その左端面を、主ハウジング3の第二収容部3bへの接合面としている。すなわち、このフランジ状周縁部5aの左端面を、前記第二仮想面S2に沿うように配置することで、第二収容部3bのフランジ状周縁部3fの右端面と当接する。
図4にてわかるように、主ハウジング3のフランジ状周縁部3fには複数のボルトボス3gが形成されており、後サイドカバー5のフランジ状周縁部5aにも各ボルトボス3gに対応するようにボルトボス5bが形成されている。
フランジ状周縁部3f・5a同士を当接させることで、各ボルトボス3gのボルト孔と各ボルトボス5bのボルト孔とが合致し、これらのボルト孔に、図4に示すように、ボルト99を螺入することで、後サイドカバー5と主ハウジング3の第二収容部3bとが締結される。
こうして接合した主ハウジング3の第二収容部3b及び後サイドカバー5の内部には、隔壁3cより後方の減速・差動ギア室2bが形成される。
減速・差動ギア室2b内には、後に詳述するように、左右延伸状の減速中間軸18を有する減速機構7、及び、左右延伸状の一対のデフヨーク軸19L・19Rを有する差動機構8が収容される。第二仮想面S2は、これらの減速機構7及び差動機構8の軸のうち、右デフヨーク軸19Rと垂直に交差する面となる。
車軸駆動ケース2の前端壁に該当する前カバー4の前端壁には、入力軸10を挿通する軸孔4dが穿設されており、該軸孔4dより前方に突出する入力軸10の前端部を囲むように、前カバー4にフライホイルハウジング部4cが形成されている。
前記の如くエンジンEと車軸駆動装置1とを組み合わせて動力ユニットPUを構成するにあたっては、フライホイルハウジング部4c内にエンジン出力軸Eaの後端のフライホイルEbを配置し、該フライホイルEbに入力軸10の前端部を接続する。
フライホイルハウジング部4cの上部後端面には、図8等にて示すように、エンジンEのスタータモータEcが取り付けられている。
また、図5に示すように、フライホイルハウジング部4cより左方にて、前カバー4の前端壁に、前輪駆動用PTO軸16を挿通する軸孔4eを穿設している。該軸孔4eを介して、前輪駆動用PTO軸16の前端部を、車軸駆動ケース2の左部前端より前方に突出させている。
この前輪駆動用PTO軸16の前端部を、動力ユニットPUのエンジンEの左方に配置される前記伝動軸117を介して、前輪120駆動用の前車軸駆動装置112の入力軸114に接続する。
図5及び図8に示すように、主ハウジング3の第二収容部3bの左端壁には、左デフヨーク軸19Lを挿通する軸孔3rを穿設している。軸孔3rを介して、左デフヨーク軸19Lの外端部(左端部)を、車軸駆動ケース2の後部より左方に突出させている。この左デフヨーク軸19Lの左端部を、左側の伝動軸109を介して、左後輪110の車軸110aに接続する。
一方、後サイドカバー5の右端壁には、第二収容部3bの軸孔3rと左右対称状に、右デフヨーク軸19Rを挿通する軸孔5cを穿設している。軸孔5cを介して、右デフヨーク軸19Rの外端部(右端部)を、車軸駆動ケース2の後部より右方に突出させている。この右デフヨーク軸19Rの右端部を、右側の伝動軸109を介して、右後輪110の車軸110aに接続する。
本実施例では、変速ギア室2a内に配される多段変速機構6として、デュアルクラッチ式変速ギア機構が用いられている。この構成について、図3、図5乃至図8等により説明する。
多段変速機構6は、エンジンEの出力を後輪駆動用の減速機構7へと伝達するための複数の伝動軸として、エンジン出力軸Eaと同じ方向となる前後延伸状の入力軸10、デュアルクラッチ軸11、奇数速駆動ギア軸12、偶数速駆動ギア軸13、変速従動ギア軸14、出力軸15を有し、これらを変速ギア室2a内にて平行に配設している。
さらに、変速ギア室2a内では、前記多段変速機構6に連動連係される伝動軸として、多段変速機構6の出力軸15の回転動力を前輪120へと伝達するための前記前輪駆動用PTO軸16、並びに、後記デュアルクラッチを構成する第一クラッチC1及び第二クラッチC2への作動油等を供給するための後記油圧ポンプユニット70におけるチャージポンプとしての第一油圧ポンプ70a及び第二油圧ポンプ70bを駆動するためのポンプ駆動軸17が、前後延伸状に、すなわち、多段変速機構6の伝動軸10・11・12・13・14・15に対して平行に延設されている。
なお、図7においては、変速ギア室2a内の軸(クラッチ軸及びギア軸)10・11・12・13・14・15・16・17を図示する代わりに、これらの軸芯10x・11x・12x・13x・14x・15x・16x・17xを図示している。
図5等に示すように、入力軸10の前部は前記軸孔4d内にて軸受10aを介して軸支され、その前端部を前記の如く軸孔4dより前方に突出している。また、入力軸10に対し平行に延設されるポンプ駆動軸17の前端が、変速ギア室2aの前端壁となる前カバー4の前壁部にて、軸受17aを介して軸支されている。
一方、図5等に示すように、変速ギア室2a内にて、主ハウジング3の前記第二段差面3a3をなす左右方向に延伸する壁部(以下、これを壁部3a3と称する)に、後記油圧ポンプユニット70が取り付けられている。
油圧ポンプユニット70の後端部を構成する後記バルブブロック77の一部が、入力軸10等の軸芯方向に対し垂直の方向に延出されており、この延出部に、入力軸10の後端が、軸受10bを介して軸支されている。また、油圧ポンプユニット70の前端部(後記軸受ブロック75)に、ポンプ駆動軸17の後端が軸受17bを介して軸支されている。
図5及び図6に示すように、デュアルクラッチ軸11、奇数速駆動ギア軸12、偶数速駆動ギア軸13、変速従動ギア軸14、出力軸15(すなわち、多段変速機構6の伝動軸(ギア軸及びクラッチ軸)11・12・13・14・15)の前端は、それぞれの軸受11a・12a・13a・14a・15aを介して、変速ギア室2aの前端壁となる前カバー4の前壁部にて軸支されている。一方、多段変速機構6の伝動軸11・12・13・14・15の後部は、それぞれの軸受11b・12b・13b・14b・15bを介して、変速ギア室2aと減速・差動ギア室2bとの間の前記隔壁3cにて軸支されている。
なお、図面の簡略明瞭化のため、図5の車軸駆動装置1の平面展開断面図では、奇数速駆動ギア軸12を図示し、偶数速駆動ギア軸13を省略している。一方、図6の多段変速機構6の平面展開断面図では、奇数速駆動ギア軸12を省略し、偶数速駆動ギア軸13を図示している。
図3、図5、図6、図8にてわかるように、デュアルクラッチ軸11、奇数速駆動ギア軸12、偶数速駆動ギア軸13の後端は隔壁3c内に配置される一方、出力軸15の後端は、隔壁3cに穿設された軸孔3hを介して、隔壁3cより後方の減速・差動ギア室2b内へと突出しており、減速・差動ギア室2b内の減速機構7に接続されている。
図5及び図6に示すように、入力軸10には、変速ギア室2aの前端壁となる前カバー4の前壁に沿うように、ギア20を固設しており、これをデュアルクラッチ軸11に固設したギア21と噛合させている。
図7においてギア20・21の噛合による入力軸10からデュアルクラッチ軸11への動力の流れを矢印R1にて示している。
なお、本実施例では下流側のギア21を上流側のギア20より大径にし、ギア20・21を減速ギアとしているが、ギア20・21のギア比は適宜設定すればよく、これらを等速ギアや増速ギアとしてもよい。
さらに、入力軸10の前後途中部に固設したギア71を、ポンプ駆動軸17に固設したギア72に噛合させている。こうして、エンジン出力軸Eaにて駆動される入力軸10の回転力を、デュアルクラッチ軸11及びポンプ駆動軸17に分配するものとしている。
図7においてギア71・72の噛合による入力軸10からポンプ駆動軸17への動力の流れを矢印R9にて示している。
なお、入力軸10とポンプ駆動軸17との間のギア71・72についても、本実施例では、下流側のギア72をギア71より大径にして減速ギアとしているが、これらのギア比は適宜設定すればよく、これらを等速ギアや増速ギアとしてもよい。
デュアルクラッチ軸11には、デュアルクラッチとしての第一クラッチC1及び第二クラッチC2が設けられている。デュアルクラッチ軸11の後部には、前進奇数速(すなわち第一速、第三速、第五速)設定用の第一クラッチC1が設けられ、該第一クラッチC1の前方であって、ギア21の直後のデュアルクラッチ軸11の前部には、前進偶数速(すなわち第二速及び第四速)及び後進設定用の第二クラッチC2が設けられている。
各第一・第二クラッチC1・C2として、摩擦板式油圧クラッチユニットが用いられる。各油圧クラッチユニットは、デュアルクラッチ軸11に固設されるクラッチケース61、デュアルクラッチ軸11に遊嵌されるクラッチギア、該クラッチケース61内にてクラッチケース61とクラッチギアとの間に介装されるクラッチ板(スチールプレート62・摩擦板63)、受け板64、止め輪65、ピストン66、バネ67、遠心油圧キャンセラ(以下、単に「キャンセラ」)68、潤滑油案内板69を組み合わせてなる。
第一クラッチC1のクラッチギアをクラッチギア22、第二クラッチC2のクラッチギアをクラッチギア30とする。クラッチギア22は第一クラッチC1のクラッチケース61の直後方に、クラッチギア30は、第二クラッチC2のクラッチケース61の直前方に、それぞれ配置されている。
各第一・第二クラッチC1・C2としての摩擦板式油圧クラッチユニットの構成については、後に詳述する。
図3、図5にてわかるように、クラッチギア22は、奇数速駆動ギア軸12の後端近傍部に固設された中間ギア23と直接噛合している。すなわち、ギア20・21を介して入力軸10にて駆動されるデュアルクラッチ軸11の回転力は、第一クラッチC1を係合することで、ギア22・23を介して、奇数速駆動ギア軸12へと伝達される。
図7においてギア22・23の噛合によるデュアルクラッチ軸11から奇数速駆動ギア軸12への動力の流れを矢印R2にて示している。
逆に、第一クラッチC1を切断することで、奇数速駆動ギア軸12は、デュアルクラッチ軸11の回転力から遮断された状態となる。
図5等に示すように、中間ギア23の直前にて、奇数速駆動ギア軸12の外周部に第一速(最低速)駆動ギア24が形成されている。その前方の、奇数速駆動ギア軸12の前後中間部には、第三速駆動ギア25が固設されている。また、第三速駆動ギア25の直前にて、奇数速駆動ギア軸12に、第五速(最高速)駆動ギア26が遊嵌されている。
変速従動ギア軸14の後部には、第一速駆動ギア24と直接噛合する第一速従動ギア27が遊嵌されており、その前方にて、第三速駆動ギア25と直接噛合する第三速従動ギア28が、変速従動ギア軸14に遊嵌されている。第三速従動ギア28の直前にて、変速従動ギア軸14の外周部に第五速(最高速)従動ギア29が形成されており、該第五速従動ギア29に第五速駆動ギア26が直接噛合している。
こうして、奇数速駆動ギア軸12と変速従動ギア軸14との間に、前進奇数速ギア列である、ギア24・27よりなる第一速(最低速)ギア列、ギア25・28よりなる第三速ギア列、及び、ギア26・29よりなる第五速(最高速)ギア列が並列状に介設されている。
なお、図7では、第一速・第三速・第五速ギア列を代表して、第五速ギア列(ギア26・29)のみを図示している。
図3及び図5に示すように、奇数速駆動ギア軸12には、第五速(最高速)駆動ギア26の直前にて、軸芯方向摺動自在かつ奇数速駆動ギア軸12に対し相対回転不能に、シフタ42を装着している。シフタ42は、奇数速駆動ギア軸12に沿って摺動することで、後方の第五速設定位置及び前方の中立位置の2位置に切り換えられる。
シフタ42を第五速設定位置に配置すると、シフタ42の後端に形成されるクラッチ歯が、第五速駆動ギア26の前端に形成されるクラッチ歯と噛合し、奇数速駆動ギア軸12に遊嵌される第五速駆動ギア26は、シフタ42を介して、奇数速駆動ギア軸12に対し相対回転不能に係止される。
これにより、第一クラッチC1の係合時においてギア22・23を介して奇数速駆動ギア軸12の受けたデュアルクラッチ軸11からの動力が、第五速駆動ギア列(ギア26・29)を介して、変速従動ギア軸14に伝達される。
一方、シフタ42を中立位置に配置すると、シフタ42のクラッチ歯が第五速駆動ギア26のクラッチ歯より離れ、奇数速駆動ギア軸12の回転動力は、第五速ギア列へは伝達されない状態となる。
図3、図5、図6に示すように、変速従動ギア軸14には、第一速従動ギア27と第三速従動ギア28との間にて、軸芯方向摺動自在かつ変速従動ギア軸14に対し相対回転不能に、シフタ43を装着している。
シフタ43は、変速従動ギア軸14に沿って摺動することで、後方の第一速設定位置、前方の第三速設定位置、第一速設定位置と第三速設定位置との間の中立位置の3位置に切り換えられる。
シフタ43を第一速設定位置に配置すると、シフタ43の後端に形成したクラッチ歯が、第一速従動ギア27の前端に形成されるクラッチ歯と噛合することにより、第一速従動ギア27がシフタ43を介して変速従動ギア軸14に対し相対回転不能に係止される。これにより、奇数速駆動ギア軸12より第一速ギア列(ギア24・27)を介して変速従動ギア軸14に動力が伝達される状態となる。
シフタ43を第三速設定位置に配置すると、シフタ43の前端に形成したクラッチ歯が、第三速従動ギア28の後端に形成されるクラッチ歯と噛合することにより、第三速従動ギア28が変速従動ギア軸14に対し相対回転不能に係止される。これにより、奇数速駆動ギア軸12より第三速ギア列(ギア25・28)を介して変速従動ギア軸14に動力が伝達される状態となる。
シフタ43を中立位置に配置すると、シフタ43が、第一速従動ギア27及び第三速従動ギア28の両方から離れ、奇数速駆動ギア軸12の回転動力が、第一速ギア列及び第三速ギア列のうちのいずれかを介して変速従動ギア軸14に伝達されることのない状態となる。
以上に説明した第一速ギア列、第三速ギア列、第五速ギア列のうちのいずれかを介しての奇数速駆動ギア軸12から変速従動ギア軸14への動力の流れを、図7において矢印R3にて示している。
一方、図3、図6にてわかるように、クラッチギア30は、偶数速駆動ギア軸13の前端近傍部に固設された中間ギア31と直接噛合している。すなわち、入力軸10にて駆動されるデュアルクラッチ軸11の回転力は、第二クラッチC2を係合することで、ギア30・31を介して、偶数速駆動ギア軸13へと伝達される。
図7においてギア30・31の噛合によるデュアルクラッチ軸11から偶数速駆動ギア軸13への動力の流れを矢印R4にて示している。
逆に、第二クラッチC2を切断することで、偶数速駆動ギア軸13は、デュアルクラッチ軸11の回転力から遮断された状態となる。
図6等に示すように、中間ギア31の直後にて、偶数速駆動ギア軸13の外周部に第二速駆動ギア32が固設されている。その後方にて、偶数速駆動ギア軸13に、第四速駆動ギア33が固設されている。さらに、第四速駆動ギア33の直後の、偶数速駆動ギア軸13の前後中間部には、後進駆動ギア34が固設されている。
図3、図5、図6に示すように、変速従動ギア軸14の前部には、第二速駆動ギア32と直接噛合する第二速従動ギア35が遊嵌されており、その後方にて、第四速駆動ギア33と直接噛合する第四速従動ギア36が、変速従動ギア軸14に遊嵌されている。なお、前述の如く第三速従動ギア28の直前にて変速従動ギア軸14に形成された第五速従動ギア29は、第四速従動ギア36の直後に配されている。
こうして、偶数速駆動ギア軸13と変速従動ギア軸14との間に、前進偶数速ギア列である、ギア32・35よりなる第二速ギア列、及び、ギア33・36よりなる第四速ギア列が並列状に介設されている。
なお、図7では、第二速・第四速ギア列のいずれも図示しておらず、後述の、偶数速駆動ギア軸13と出力軸15との間に介設される後進ギア列(ギア34・39)を図示している。
図3、図5、図6に示すように、変速従動ギア軸14には、第二速従動ギア35と第四速従動ギア36との間にて、軸芯方向摺動自在かつ変速従動ギア軸14に対し相対回転不能に、シフタ44を装着している。
シフタ44は、変速従動ギア軸14に沿って摺動することで、前方の第二速設定位置、後方の第四速設定位置、第二速設定位置と第四速設定位置との間の中立位置の3位置に切り換えられる。
シフタ44を第二速設定位置に配置すると、シフタ43の前端に形成したクラッチ歯が、第二速従動ギア35の後端に形成されるクラッチ歯と噛合することにより、第二速従動ギア35がシフタ44を介して変速従動ギア軸14に対し相対回転不能に係止される。これにより、偶数速駆動ギア軸13より第二速ギア列(ギア32・35)を介して変速従動ギア軸14に動力が伝達される状態となる。
シフタ44を第四速設定位置に配置すると、シフタ44の後端に形成したクラッチ歯が、第四速従動ギア36の前端に形成されるクラッチ歯と噛合することにより、第四速従動ギア36が変速従動ギア軸14に対し相対回転不能に係止される。これにより、偶数速駆動ギア軸13より第四速ギア列(ギア33・36)を介して変速従動ギア軸14に動力が伝達される状態となる。
シフタ44を中立位置に配置すると、シフタ44が、第二速従動ギア35及び第四速従動ギア36の両方から離れ、偶数速駆動ギア軸13の回転動力が、第二速ギア列及び第四速ギア列のうちのいずれかを介して変速従動ギア軸14に伝達されることのない状態となる。
以上に説明した第二速ギア列及び第四速ギア列のうちのいずれかを介しての偶数速駆動ギア軸13から変速従動ギア軸14への動力の流れを、図7において矢印R5にて示している。
図3、図5、図6等に示すように、変速ギア室2aの後端に沿って、変速従動ギア軸14にはギア37が固設され、出力軸15にはギア38が固設されて、ギア37と直接噛合している。
なお、本実施例ではギア38をギア37より大径にして、ギア37・38を減速ギアとしているが、これらのギア比は適宜設定してよく、これらを等速ギアや増速ギアとしてもよい。
ギア37・38は、変速従動ギア軸14が駆動されている場合に、その回転力を出力軸15に伝達することで、出力軸15を、デフヨーク軸19L・19Rが前進回転する方向に回転させるものである。すなわち、ギア37・38は、前進駆動力を出力軸15に伝えるための前進ギア列を構成するものである。
変速従動ギア軸14は、第一クラッチC1が係合していれば、奇数速駆動ギア軸12、及び、第一速・第三速・第五速ギア列のうちのいずれかを介して、一方、第二クラッチC2が係合していれば、偶数速駆動ギア軸13、及び、第二速・第四速ギア列のうちのいずれかを介して、デュアルクラッチ軸11からの回転力を受けて駆動されるものである。
図7において前進ギア列(ギア37・38)を介しての変速従動ギア軸14から出力軸15への車両前進用動力の流れを矢印R6にて示している。
一方、図3、図5、図6に示すように、出力軸15の前後中間部には、後進従動ギア39が遊嵌されていて、前記の、偶数速駆動ギア軸13に固設された後進駆動ギア34と直接噛合している。
すなわち、偶数速駆動ギア軸13から出力軸15に、変速従動ギア軸14を介さずに、後進ギア列としてのギア34・39を介して、動力を伝達することができる。
図7において後進ギア列(ギア34・39)を介しての偶数速駆動ギア軸13から出力軸15への動力の流れを矢印R7にて示している。
図3、図5及び図6に示すように、出力軸15には、後進従動ギア39の直後にて、軸芯方向摺動自在かつ出力軸15に対し相対回転不能に、シフタ45を装着している。シフタ45は、出力軸15に沿って摺動することで、後方の中立位置及び前方の後進設定位置の2位置に切り換えられる。
シフタ45を中立位置に配置すると、シフタ45の前端に形成されるクラッチ歯は、後進従動ギア39の後端に形成されるクラッチ歯より離れている。したがって、ギア30・31を介してデュアルクラッチ軸11より偶数速駆動ギア軸13に回転動力が伝達されている状態であっても、それが後進ギア列を介して出力軸15に伝達されることはない状態となっている。
一方、シフタ45を後進設定位置に配置すると、シフタ45のクラッチ歯が、後進従動ギア39のクラッチ歯と噛合し、出力軸15に遊嵌される後進従動ギア39は、シフタ45を介して、出力軸15に対し相対回転不能に係合する。
これにより、第二クラッチC2の係合時においてギア30・31を介して偶数速駆動ギア軸13の受けたデュアルクラッチ軸11からの動力は、後進ギア列(ギア34・39)を介して出力軸15に伝達される。
すなわち、第二クラッチC2を係合し、シフタ44を後進設定位置に配置する(後進従動ギア39とクラッチ係合する)ことで、デュアルクラッチ軸11の回転力が、ギア30・31、偶数速駆動ギア軸13、後進ギア列であるギア34・39を介して、出力軸15に伝達され、出力軸15は、デフヨーク軸19L・19Rを後進回転させる方向に回転する。
なお、シフタ45を後進設定位置に配置するとき、前進偶数速設定用のシフタ44を中立位置にし、また、第一クラッチC1を切断して、変速従動ギア軸14が回転しないようにし、前進ギア列としてのギア37・38を介して変速従動ギア軸14から出力軸15に前進用の駆動力が伝達されることのないようにする。
こうして、出力軸15は、前進ギア列としてのギア37・38を介して動力が伝達されている(図7の矢印R6参照)ときは前進方向、後進ギア列としてのギア34・39を介して動力が伝達されている(図7の矢印R7参照)ときは後進方向に回転し、その回転力は、変速ギア室2a内に配設された前輪駆動用PTO軸16と、減速・差動ギア室2b内に配設された後輪駆動用の減速機構7の減速中間軸18とに分配される。
図3、図5に示すように、変速ギア室2a内において、前後延伸状の前輪駆動用PTO軸16が、前カバー4の前壁部に形成した軸孔4e内にて、軸受16a・16bを介して軸支されており、その後端にギア41が固設されている。後進従動ギア39の前方にて、出力軸15に固設されたギア40をギア41に噛合させており、これにより、出力軸15から、該出力軸15に対し平行な前輪駆動用PTO軸16へと動力が伝達されるものとしている。
図7においてギア40・41を介しての出力軸15から前進駆動用PTO軸16への動力の流れを矢印R8にて示している。
一方、図3、図5、図6に示すように、出力軸15は、隔壁3cに形成された軸孔3hを介して、隔壁3cを貫通し、その後端が、隔壁3cより後方の減速・差動ギア室2b内に配置されている。
そして、図5、図6、図8に示すように、この出力軸15の後端部にはベベルギア90が形成されている。このベベルギア90が、多段変速機構6の出力部材であり、また、減速機構7としての減速ギア列の始端ギアにもなる。
減速・差動ギア室2b内に構成される減速機構7及び差動機構8について、図3、図5、図6、図8より説明する。
減速・差動ギア室2b内にて、左右延伸状の減速中間軸18の左部が、軸受18aを介して主ハウジング3の第二収容部3bに軸支されており、減速中間軸18の右端部が、軸受18bを介して後サイドカバー5に軸支されている。
減速中間軸18の左端部にはベベルギア91が形成されている。ベベルギア90とベベルギア91とを噛合させることで、出力軸15から、該出力軸15に対し垂直方向の減速中間軸18へと動力が伝達されるものとしている。
減速中間軸18の右部には中間ギア92が形成されている。減速機構7とともに減速・差動ギア室2b内に収容されている差動機構8の入力ギアであるブルギア93が中間ギア92と噛合している。
ベベルギア91がベベルギア90より大径であり、ブルギア93が中間ギア92より大径であることにより、ギア90・91・92・93は、出力軸15から差動機構8への減速ギア列となっている。
ここで、減速中間軸18を設けずに、差動機構8のブルギア93をベベルギアとし、多段変速機構6の出力軸15の後端のベベルギア90に直接噛合させ、ギア90・93のみで出力軸15から差動機構8への減速ギア列を構成することも考えられる。しかし、この場合には、充分な減速比を確保するために、ブルギア93の直径を大きくする必要があり、その分、差動機構8を収容する車軸駆動ケース2の後部も、ブルギア93の径方向(デフヨーク軸19L・19Rの径方向)に拡張してしまう。
この点、車軸駆動装置1の減速機構7においては、減速中間軸18を設けることにより、ベベルギア90・91による第一減速ギア列と、平ギアであるギア92及びブルギア93による第二減速ギア列とで、出力軸15から差動機構8までに要する減速比を確保している。したがって、第一減速ギア列の有する減速比の分、第二減速ギア列の減速比は小さく抑えられ、ブルギア93の径長を小さく抑えることができる。したがって、差動機構8を収容する車軸駆動ケース2の後部も、デフヨーク軸19L・19R(ブルギア93)の径方向に拡大することなく、コンパクトなものとすることができる。
さらに、減速中間軸を前後延伸状とし、多段変速機構6の出力軸15との連係を平ギア同士の噛合によるものとし、差動機構8との連係をベベルギア同士の噛合によるものとすることが考えられるが、この場合、減速中間軸の軸芯長により、車軸駆動装置が前後方向に拡大してしまう。
この点、本実施例では、減速中間軸18を一対のデフヨーク軸19L・19Rに対し平行な左右延伸状に配置しているので、車軸駆動装置1の前後方向のコンパクト性も確保されるのである。
差動機構8は、通例のベベルギア型差動ギア機構であって、ブルギア93の他、ブルギア93に固着されるデフケース94、デフケース94内に枢支されるデフピニオン95、デフケース94内にて左右各デフヨーク軸19L・19Rにそれぞれ固設されるデフサイドギア96L・96Rを有する。
左右のデフヨーク軸19L・19Rは互いに同一軸芯上に配され、減速中間軸18に対し平行に配設される。デフケース94の左右端部は、左右各デフヨーク軸19L・19Rの外周面に嵌合される。
図8に示すように、左デフヨーク軸19Lは、主ハウジング3の第二収容部3bの後部に形成された前記軸孔3rに挿通され、デフケース94の左端部及び軸受94aを介して、主ハウジング3の第二収容部3bに軸支される。一方、右デフヨーク軸19Rは、後サイドカバー5に形成された前記軸孔5cに挿通され、デフケース94の右端部及び軸受94bを介して、後サイドカバー5に軸支される。
デフケース94内にて、左デフヨーク軸19Lの内端と右デフヨーク軸19Rの内端との間に、デフヨーク軸19L・19Rの軸芯に対し垂直の枢軸を有するベベルギアである少なくとも一つのデフピニオン95が配されている。
また、デフケース94内にて、左右各デフヨーク軸19L・19Rの内端部に、ベベルギアである左右各デフサイドギア96L・96Rがスプライン嵌合にて装着され、左右両デフサイドギア96L・96Rが、両者間に配置されたデフピニオン95に噛合している。
主ハウジング3の第二収容部3bのフランジ状周縁部3fと後サイドカバー5のフランジ状周縁部5aとの接合面沿いの前記第二仮想面S2は、左右延伸状のデフヨーク軸19L・19Rの軸芯に対し垂直であり、さらにいえば、該第二仮想面S2は、本実施例では、右デフヨーク軸19Rと交差している。
前記ボルト99を緩め、後サイドカバー5を右方に引くと、右デフヨーク軸19Rの内端部は、その外周部のスプラインが右デフサイドギア96Rの内周部のスプラインに対して摺動することで、右デフサイドギア96Rより抜け、さらに、右デフヨーク軸19Rは、後サイドカバー5とともに右方に移動して、デフケース94より抜ける。
また、前述の如く右方に引いた後サイドカバー5は、軸受18aを介して主ハウジング3の第二収容部3bに支持された状態の減速中間軸18の、軸受18bが装着された右端からも自然に抜ける。
このように、後サイドカバー5を主ハウジング3から取り外す過程で右デフヨーク軸19Rが自然に外れ、主ハウジング3の第二収容部3bの右端開口を介して、減速機構7を構成する減速中間軸18、及び差動機構8に、容易にアクセスできる状態となり、減速機構7及び差動機構8のメンテナンス性に優れている。
次に、以上に述べた変速ギア室2a内の多段変速機構6並びに減速・差動ギア室2b内の減速機構7及び差動機構8の軸のレイアウト、特に、上下方向における位置関係について、図7、図8等により説明する。
なお、前述の如く、図7では、変速ギア室2a内における(多段変速機構6の伝動軸等の)軸10・11・12・13・14・15・16・17それぞれの軸芯10x・11x・12x・13x・14x・15x・16x・17xを図示することで、各軸の位置を示すものとしている。
図7に示すように、変速ギア室2a内では、前後方向、すなわち、多段変速機構6の伝動軸の軸芯方向に見て、これらの伝動軸が、上下略2段状に左右に並列されている。図7で矢印R1・R2等にて示されるように、前述の、軸から軸への動力の流れに沿ってみると、これらの軸は、およそ上下左右にジグザグ状に配列されている。
ここで、入力軸10の軸芯10xは、エンジン出力軸Eaに対し同一軸芯上に配置する必要があるので、上下位置に制約があり、変速ギア室2aの中では上下中間程度の、高さH1の位置に配される。
一方、デュアルクラッチ軸11上の第一クラッチC1及び第二クラッチC2としては、後述の如き油圧クラッチユニット(図6参照)を用いるものであり、その作動油供給については、前述の如くきめ細かい係合圧の制御が要求されることから、電磁比例弁V1・V2が用いられる。
これら電磁比例弁V1・V2は、それぞれの制御対象の第一・第二クラッチC1・C2の近傍に配されることが好ましい一方、前述の如く比較的低い位置にある入力軸10よりも低い部位に配されると、車両が湿地帯を走破すること等を考慮した場合に、ソレノイドコイルの防水性の点で難がある。
そこで、図7に示すように、変速ギア室2a内において、デュアルクラッチ軸11の軸芯11xを、前記の高さH1よりも上方の、高さH2の位置に配し、デュアルクラッチ軸11を入力軸10の上側に配している。
そして、図4や図7等よりわかるように、このデュアルクラッチ軸11のすぐ右側となる主ハウジング3の第一収容部3aの右側面3a2の上部に、第一クラッチC1への作動油供給制御用の電磁比例弁V1、及び、第二クラッチC2への作動油供給制御用の電磁比例弁V2が装着されており、これらのソレノイドが、該右側面3a2の上部より右外方に突出した状態となっている。
すなわち、電磁比例弁V1・V2は、このように右側面3a2の上部という高い位置に配されることでそれらのソレノイドコイルの防水性を確保しており、一方、デュアルクラッチ軸11が、電磁比例弁V1・V2にとって好適な高さに配されるものである。
変速ギア室2aの上下中間部には、入力軸10、奇数速駆動ギア軸12、変速従動ギア軸14が、奇数速駆動ギア軸12を入力軸10と変速従動ギア軸14との間に配する状態にて、左右に並設されている。
さらに、変速ギア室2aの上下中間部において、入力軸10の、奇数速駆動ギア軸12に対して左右反対側(入力軸10の右側)にポンプ駆動軸17が配設されており、変速従動ギア軸14の、奇数速駆動ギア軸12に対して左右反対側(変速従動ギア軸14の左側)に前輪駆動用PTO軸16が配置されている。
こうして、変速ギア室2aの上下中間部において、軸芯17x・12x・14x・16xが、入力軸10の軸芯10xの高さH1と略同じ高さに配置されている。
一方、変速ギア室2aの上部には、デュアルクラッチ軸11、偶数速駆動ギア軸13、出力軸15が、偶数速駆動ギア軸13をデュアルクラッチ軸11と出力軸15との間に配する状態にて、左右に並設されている。
こうして、変速ギア室2aの上部において、軸芯13x・15xは、デュアルクラッチ軸11の軸芯11xの高さH2と略同じ高さに配置されている。
このように、変速ギア室2a内に配置される多段変速機構6の伝動軸及びその関連の伝動軸の軸芯が、略、上下二段の高さH1・H2に振り分けられ、これらの高さH1・H2よりも大きく上方や下方に配置される伝動軸はない。こうして、これらの軸及び該軸上のギアやクラッチ等を収容する変速ギア室2aの上下幅の拡張を抑制し、車軸駆動装置1の筐体である車軸駆動ケース2の上下方向のコンパクト性を確保している。
デュアルクラッチ軸11は、ギア22・23を介して、隣接する奇数速駆動ギア軸12に連係され、かつ、ギア22・23とは並列状に設けられたギア30・31を介して、隣接する偶数速駆動ギア軸13に連係されているところ、奇数速駆動ギア軸12はデュアルクラッチ軸11の下方に、偶数速駆動ギア軸13はデュアルクラッチ軸11と略同じ高さ(H2)でその左右一側(図7では右側)に、それぞれ配置されている。
また、変速従動ギア軸14は、奇数速ギア列(図7では代表の第五速ギア列(ギア26・29)のみを図示)を介して、隣接する奇数速駆動ギア軸12に連係され、かつ、奇数速ギア列とは並列状に設けられた偶数速ギア列(図7では図示せず)を介して、隣接する偶数速駆動ギア軸13に連係されているところ、奇数速駆動ギア軸12は変速従動ギア軸14と略同じ高さ(H1)でその左右一側(図7では左側)に、偶数速駆動ギア軸13は変速従動ギア軸14の上方に、それぞれ配置されている。
さらに、出力軸15は、前進ギア列(ギア37・38)を介して、隣接する変速従動ギア軸14に連係され、かつ、前進ギア列(ギア37・38)とは並列状に設けられた後進ギア列(ギア34・39)を介して、隣接する偶数速駆動ギア軸13に連係されているところ、偶数速駆動ギア軸13は出力軸15と略同じ高さ(H2)でその左右一側(図7では左側)に、変速従動ギア軸14は偶数速駆動ギア軸13の下方で、出力軸15の左右斜め下方(図7では左下方)に、それぞれ配置されている。
以上のように、一つの伝動軸が、これに隣接する二つの伝動軸と並列状のギアを介して連係される場合に、該隣接する二つの伝動軸のうちの一方を略同じ高さで左右一側に配し、他方をその上方または下方(異なる高さ)に配することで、上述の如く、これらの軸や該軸上のギアやクラッチ等を収容する変速ギア室2aの上下幅の拡張を抑制する一方で、その左右幅の拡張も抑制し、車軸駆動装置1の筐体である車軸駆動ケース2の上下及び左右方向のコンパクト性を確保している。
また、ギア40・41を介して出力軸15に連係される前輪駆動用PTO軸16の軸芯16xは、出力軸15の下方で、変速ギア室2a内における、伝動軸10・12・14の軸芯を配置するのに設定された高さH2の部分に確保される有効スペースに配置され、前輪駆動用PTO軸16上のギア41が、その上方の出力軸15上のギア(38・39)の外周縁よりも左右方向で外側に大きくはみ出すことがない。このことによっても、変速ギア室2aの左右幅の拡張を抑制し、車軸駆動ケース2の左右方向のコンパクト性を確保している。
さらにいえば、入力軸10及び奇数速駆動ギア軸12は、略同じ高さH1で、左右に並設されているが、互いにギアを介して連係されているものではない。しかし、入力軸10上のギア20は、前述の如く変速ギア室2aの前端近傍に配置される一方、奇数速駆動ギア軸12上の中間ギア23及び奇数速(第一速・第三速・第五速)駆動ギア24・25・26(図7では代表して第五速駆動ギア26のみ図示している)は、変速ギア室2aの後部に配置されている。
このように、左右に隣接する軸10・12のうち一方の軸上のギアと他方の軸上のギアとを前後に振り分け配置しているので、軸芯方向で見れば、ギア20の一部(図7では右部)と奇数速駆動ギアの一部(図7では左部)とが前後に重なって配置されている。
これにより、左右に並設される入力軸10と奇数速駆動ギア軸12との軸芯10x・12x間の距離を縮小している。このことによっても、変速ギア室2aの左右幅の拡張を抑制し、車軸駆動ケース2の左右方向のコンパクト性を確保している。
以上のように、伝動軸の軸芯を配置する高さとして、およそ上下二段の高さH1・H2が設定されており、変速ギア室2aの上下幅については、これらの高さH1・H2を確保するだけの分は確保される。したがって、減速・差動ギア室2bにおいても、変速ギア室2aの上下幅内に収まる分の上下幅の余裕を確保できる。
こうして確保される減速・差動ギア室2bの上下幅の余裕を利用して、図8に示すように、減速機構7を構成する減速中間軸18を、デフヨーク軸19L・19Rよりも高い位置、さらにいえば、差動機構8の上方に配置している。
これにより、減速機構7及び差動機構8を上下に重ねるように配置し、これらを収容する減速・差動ギア室2bの前後幅の拡張を抑制し、すなわち、隔壁3cより後方の、主ハウジング3の第二収容部3bの後方拡張幅を抑制して、車軸駆動ケース2の前後方向のコンパクト性を確保している。
なお、本実施例においては、図4に示すように、減速中間軸18を差動機構8の斜め前上方に配置している。さらに、減速・差動ギア室2bの上下幅の余裕が充分であるならば、減速中間軸18を差動機構8の真上にし、減速中間軸18の軸芯と、その下方の差動機構8のデフヨーク軸19L・19Rの軸芯とが、鉛直線上にて上下に配列される状態とすれば、減速・差動ギア室2bの前後幅、すなわち、主ハウジング3の第二収容部3bの前後幅を、最小のものとすることができる。
次に、シフタ42・43・44・45を摺動するためのシフタ制御機構9について、図7、図9、図10等より説明する。
図3乃至図6では図示されないが、変速ギア室2a内には、前後延伸状のフォークドラム軸51及びフォーク摺動案内軸52・53・54(総称してフォーク軸51・52・53・54とする)が配設されている。
これらフォーク軸51・52・53・54と、フォークドラム51a、フォーク46・47・48・49、電動アクチュエータ55、ギア56・57、回転位置センサ58等を組み合わせて、シフタ制御機構9が構成されている。
図7でわかるように、フォーク軸51・52・53は、変速ギア室2aの下部(前記の高さH1よりもさらに低い位置)に配置されている。
ここで、前述の如く、前輪駆動用PTO軸16は、その軸芯16xが、奇数速駆動ギア軸12及び変速従動ギア軸14の軸芯14x・16xと略同じ高さH1で、これらと左右に並置されているところ、軸芯高さは同じでも、前輪駆動用PTO軸16上のギア41が大径であり、その下端が、変速従動ギア軸14上の最大径の従動ギア(第一速従動ギア27が該当するが、図7では図示せず)の下端よりも下方に突出する。
これらのギア27・41の下端部同士の高低差により、変速従動ギア軸14及び該変速従動ギア軸14上の変速従動ギアの下方にデッドスペースが生まれる。フォークドラム軸51と、その左右に近接配置されるフォーク摺動案内軸52・53とは、このデッドスペースを利用して、変速ギア室2aの下部内に配置される。
また、フォーク摺動案内軸54は、変速ギア室2aの、上下中間部よりやや高いところ(H1・H2間の略中間の高さ)に配置される。
ここで、前輪駆動用PTO軸16上のギア41と、その上方の出力軸15上のギア38・39とは、前後でオフセットされているため、前後方向に見れば、図7に示すように、ギア38・39の下部とギア41の上部とが重なっており、この重複部分の左右近傍にデッドスペースが生じる。フォーク摺動案内軸54は、このデッドスペースを利用して配置される。
図9に示すように、フォークドラム軸51及びフォーク摺動案内軸52・53・54の前端は、前カバー4の前壁部に支持されている。前カバー4の前端壁にはカバー50が取り付けられており、これにより前カバー4の前端壁とカバー50とに囲まれるギア室2cが形成される。このギア室2cに、前カバー4の前端壁を貫通したフォークドラム軸51の前端部が配置されており、このフォークドラム軸51の前端部にギア57が固設されている。
カバー50の前方には回転型の電動アクチュエータ55が装着されており、電動アクチュエータ55の出力スピンドル軸55aが後方に延出して、その後端がギア室2c内に配置され、該出力スピンドル軸55aの後端にギア56を固設している。このギア56を、ギア57に噛合させることで、電動アクチュエータ55にてフォークドラム軸51を回動するものとしている。
フォークドラム軸51及びフォーク摺動案内軸52・53・54の後端は、主ハウジング3の第一段差面3a1を有する左右方向延伸状の鉛直壁部(以下、この壁部を壁部3a1と称する)に支持されている。フォークドラム軸51の後端部は、壁部3a1に形成された前後貫通状の軸孔3iに挿通され、該軸孔3i内にて軸受を介して回転自在に軸支されている。
さらに、主ハウジング3の壁部3a1の後面には回転位置センサ(ポテンショメータ)58が取り付けられている。フォークドラム軸51の後端部は、前記軸孔3iを通って主ハウジング3の壁部3a1より後方に突出し、該回転位置センサ58に嵌入される。この回転位置センサ58より図外のコントローラまで、ハーネス58aが延設されている。
こうして、回転位置センサ58がフォークドラム軸51の回転位置(回転角度)を検出し、その検出信号をフィードバック信号として、電動アクチュエータ55に付設された電動モータの入り切り及び回転方向を制御するコントローラに送信するものしている。
変速ギア室2a内にて、フォークドラム軸51にフォークドラム51aが周設されている。フォークドラム51aの外周溝には、フォーク46・47・48・49それぞれの基端部に形成される係合ピン46a・47a・48a・49aと係合する螺旋溝が形成されている。
フォーク46・47・48の基端部は、フォークドラム軸51の左右一側(図7で左側)に沿設されるフォーク摺動案内軸52に、軸芯(前後)方向摺動自在に嵌装されている。
フォーク46・47・48・49の先端部には二股半円状のフォーク爪が形成されている。フォーク46のフォーク爪は、奇数速駆動ギア軸12に設けられた前進第五速選択用のシフタ42に形成されたフォーク溝に嵌入されている。フォーク47のフォーク爪は、変速従動ギア軸14に設けられた前進第一速・第三速選択用のシフタ43に形成されたフォーク溝に嵌入されている。フォーク48のフォーク爪は、変速従動ギア軸14に設けられた前進第二速・第四速選択用のシフタ44に形成されたフォーク溝に嵌入されている。
フォーク49の基端部が、フォークドラム軸51の左右他側(図7で右側)に隣接するように配置されるフォーク摺動案内軸53に、さらに、フォーク49の途中部が、フォーク摺動案内軸54に、それぞれ、軸芯(前後)方向摺動自在に嵌装されている。フォーク49のフォーク爪は、出力軸15に設けられた後進選択用のシフタ45に形成されたフォーク溝に嵌入されている。
運搬車100には図示されないペダルやレバー等の変速用の操作具、及びコントローラが設けられている。コントローラは、操作具の操作位置をもとに、電動アクチュエータ55に、その出力スピンドル軸55aの回転量や回転方向に関する指令信号を送る。
この指令信号をもとに、電動アクチュエータ55の出力スピンドル軸55aが駆動し、ギア56・57を介してフォークドラム軸51及びフォークドラム51aを回転し、フォーク46・47・48・49をフォーク摺動案内軸52・53・54に沿って摺動させて、シフタ42・43・44・45の位置制御を行うものである。
次に、デュアルクラッチである第一クラッチC1・第二クラッチC2の入り切り制御及びシフタ42・43・44・45の位置制御に基づく多段変速機構6の変速態様について説明する。
デュアルクラッチ式ギア変速機構である多段変速機構6は、摩擦板式油圧クラッチユニットにて構成される各第一・第二クラッチC1・C2を、そのクラッチ接合圧としての作動油圧を制御することで、半クラッチ状態にすることができることと、前進各速度段設定用のギア列を、第一クラッチC1の係合で動力伝達可能となる奇数速(第一速・第三速・第五速)ギア列と、第二クラッチC2の係合で動力伝達可能となる偶数速(第二速・第四速)ギア列とに振り分けていることにより、円滑な前進変速が可能である。
例えば、シフタ43を第一速従動ギア27と係合し、同時に、シフタ43を第二速従動ギア35と係合した状態(他のシフタ42・44・45は中立位置)で、第一クラッチC1を係合し第二クラッチC2を切断することで、変速従動ギア軸14は、第一速ギア列のギア24・27を介して、第一速の回転速度にて駆動され、一方、第二クラッチC2を係合し第一クラッチC1を切断することで、変速従動ギア軸14は、第二速ギア列のギア32・35を介して、第二速の回転速度にて駆動される。
したがって、変速従動ギア軸14の回転速度を第一速から第二速にシフトアップする際に、第一クラッチC1の接合圧を徐々に下げ、第二クラッチC2の接合圧を徐々に上げて、途中で、第一クラッチC1及び第二クラッチC2がともに半クラッチ状態となるようにすることで、シフトアップに伴う変速従動ギア軸14の回転速度の変化が滑らかになり、変速時のショックを低減することができる。
ここで、各第一・第二クラッチC1・C2として用いられる摩擦板式油圧クラッチユニットの構成について、図6等により詳細に説明する。
前述のとおり、摩擦板式油圧式クラッチユニットは、クラッチケース61、クラッチギア22またはクラッチギア30等を構成要素として備えている。各クラッチケース61には、デュアルクラッチ軸11の外周面に固着される中心ボス部61aと、その周りを囲むように配される外周部61bとが一体に形成されている。
各クラッチケース61における中心ボス部61aと外周部61bとの間の空間を、クラッチケース61の内部空間と称するものとする。なお、以下、クラッチケース61の内部空間内での部材配置等、各第一・第二クラッチC1・C2としての油圧クラッチユニットの構成の説明に関する限り、デュアルクラッチ軸11の軸芯方向(前後方向)において、クラッチギア22またはクラッチギア30側を外側、クラッチギア22またはクラッチギア30とは反対側を内側とする。
すなわち、各第一・第二クラッチC1・C2のクラッチケース61の内部空間において、「外側」とは、第一クラッチC1では後方、第二クラッチC2では前方であり、「内側」とは、第一クラッチC1では前方、第二クラッチC2では後方である。
各クラッチギア22・30には筒状部22a・30aが形成され、それぞれ軸芯方向(前後方向)内側に延出されて、各クラッチケース61の内部空間に配置されている。
各クラッチケース61の内部空間内にて、各クラッチギア22・30の筒状部22a・30aには、前後に複数配列されたスチールプレート62の内周縁を相対回転不能かつ軸芯方向(前後方向)摺動自在に係合している。一方、その周りの、クラッチケース61の外周部61bには、前後に複数配列された摩擦板63の外周縁を相対回転不能かつ軸芯方向(前後方向)摺動自在に係合している。
スチールプレート62及び摩擦板63は、交互に前後配列されており、これらをクラッチ板62・63と称する。これらクラッチ板62・63のうち、最も外側に配置されるクラッチ板に隣接して、受け板64が配置され、クラッチケース61の外周部61bに相対回転不能に係合されている。また、各受け板64は、軸芯方向に移動しないよう、止め輪65にて係止されている。
クラッチケース61の内部空間において、クラッチ板62・63よりも内側に、ピストン66が、中心ボス部61aに沿って軸芯方向(前後方向)に摺動自在に配置されている。 クラッチケース61の内部空間の、ピストン66よりさらに内側(第一クラッチC1ではピストン66の前方、第二クラッチC2ではピストン66の後方)の部分が、作動油室60とされる。
クラッチケース61の中心ボス部61aには、その内周面から外周面まで貫通する油孔61cが穿設されている。中心ボス部61aの外周面にて、油孔61cの一端が、クラッチケース61の内部空間における作動油室60に該当する部分に常時開口している。中心ボス部61aの内周面にて開口する油孔61cの他端は、後述の如くデュアルクラッチ軸11内に構成される作動油路(油孔)に接続される。
車軸駆動ケース2の変速ギア室2a内には、作動油室60に対しクラッチ作動油を供給するための油圧ポンプユニット70が配設されている一方、車軸駆動ケース2(詳しくは主ハウジング3)の側壁内に、各第一・第二クラッチC1・C2の作動油室60への油の給排を制御するための電磁比例弁V1・V2が装着されている。
また、車軸駆動ケース2(主ハウジング3)の壁内には、各電磁比例弁V1・V2を介して、油圧ポンプユニット70からの吐出油を各第一・第二クラッチC1・C2の作動油室60へと供給し、また、第一・第二クラッチC1・C2やシフタ42・43・44・45等に潤滑油を供給するための油路が形成されている。これらの主ハウジング3の壁内の油路の構造については後に詳述する。
一方、図6や図10等にてわかるように、デュアルクラッチ軸11内には、第一クラッチC1の作動油室60に連通する作動油供給用の軸芯方向の油孔11d、第二クラッチC2の作動油室60に連通する作動油供給用の軸芯方向の油孔11h、及び、両第一・第二クラッチC1・C2への潤滑油供給用の軸芯方向の油孔11kが、平行に穿設されている。
これらのうち、油孔11dは、デュアルクラッチ軸11内に穿設された径方向の油孔11eを介して、第一クラッチC1の前記油孔61cに連通しており、油孔11hは、デュアルクラッチ軸11内に穿設された径方向の油孔11iを介して、第二クラッチC2の前記油孔61cに連通している。
これらのデュアルクラッチ軸11内の作動油供給用及び潤滑油供給用の油孔は、後述の如く主ハウジング3の壁内に形成された、各電磁比例弁V1・V2の油給排ポートからの作動油路、及び、潤滑油路に、それぞれ連通されている。
各第一・第二クラッチC1・C2の作動油室60に該当の電磁比例弁V1または電磁比例弁V2からの油が充填されるにつれ、ピストン66が外側に摺動し、ピストン66と受け板64との間でクラッチ板62・63を圧接することによって、クラッチギア22またはクラッチギア30がクラッチケース61に相対回転不能に係止され、このクラッチケース61を介してデュアルクラッチ軸11に相対回転不能に係止される。これが、各第一・第二クラッチC1・C2が係合された状態である。
逆に、作動油室60から油が抜けると、バネ67の作用でピストン66が逆方向の内側に摺動することにより、クラッチ板62・63同士が離間する。これが、各第一・第二クラッチC1・C2が切断された状態である。
ピストン66には、クラッチケース61の中心ボス部61aの外周面に摺動自在に嵌合される中心ボス部66aが形成されている。一方、クラッチケース61の内部空間の、ピストン66の中心ボス部66aの外周面とその周りを囲むクラッチギア22の筒状部22aまたはクラッチギア30の筒状部30aの内周面との間に、空間が確保されており、この空間に、外側閉口・内側開口状のカップ形状のキャンセラ68が配置されている。
キャンセラ68の内側開口端はピストン66に臨むように配置されている。キャンセラ68の外側閉口端は、ピストン66の中心ボス部66aの外側端よりも外側(クラッチギア22またはクラッチギア30寄り)に配置され、その内周縁をクラッチケース61の中心ボス部61aの外周面に取り付けている。
さらに、キャンセラ68の外側閉口端よりも外側にて、クラッチケース61の中心ボス部61aに潤滑油案内板69が固設されており、該潤滑油案内板69にキャンセラ68の外側閉口端を当接可能としている。
ピストン66とキャンセラ68との間にバネ67が介装されている。バネ67は、カップ状のキャンセラ68の内部空間68aに配置されており、バネ67の外側端はキャンセラ68の外側閉口端に当接され、バネ67の内側端はキャンセラ68の内側開口端よりさらに内側のピストン66に当接している。
バネ67により、ピストン66はクラッチ切り方向(作動油室60内の油圧に抗する方向)である内側に付勢され、また、この付勢力により、キャンセラ68の外側閉口端は、潤滑油案内板69に常時押接された状態に保持される。このキャンセラ68の内部空間68aを背圧室68aとし、背圧室68a内に導入された油の油圧を、作動油室60内の油圧に抗する背圧として、ピストン66に付加するものとしている。
作動油室60より作動油が抜けている間は、本来、バネ67の付勢力により、ピストン66がクラッチケース61に当接した状態で保持され、クラッチ板62・63が離間した状態、すなわち、クラッチの切断状態が保持されている。しかし、高回転時には、作動油室60内にわずかに残る油に遠心油圧が生じ、この遠心油圧が、ピストン66に、バネ67に抗してクラッチ板62・63を圧接する方向(クラッチケース61の内部空間における外側)にかかることで、クラッチが不測に係合してしまうおそれがある。
キャンセラ68は、このように、クラッチ切り操作で作動油を抜いたはずの作動油室60に不測のクラッチ入り状態を引き起こすような遠心油圧が立ち上がるのを抑止するために設けられている。
すなわち、キャンセラ68を設けることでクラッチケース61の内部空間に構成される背圧室68aに導入される油によりピストン66にかかる背圧によって、クラッチ切り時の作動油室60内からは油が適正に抜け、前述のように高回転時に遠心油圧を生じさせるような量の作動油が作動油室60に残ることがないものとしている。
この背圧室68aへの導入油として、前記の、デュアルクラッチ軸11内の油孔11kより各第一・第二クラッチC1・C2へと供給される潤滑油が用いられる。
すなわち、デュアルクラッチ軸11内において、軸芯方向の油孔11kより径方向の油孔11m・11nを分岐し、その外端をデュアルクラッチ軸11の外周面にて開口している。
一方、各第一・第二クラッチC1・C2のクラッチケース61の中心ボス部61aの前後途中部には、内外貫通状の径方向の潤滑油孔61dが形成されており、中心ボス部61a内周面上の潤滑油孔61dの開口端が、前記デュアルクラッチ軸11内の径方向の油孔11m・11nの、デュアルクラッチ軸11の外周面における開口端に接続されている。
この潤滑油孔61dの外端開口が、ピストン66の中心ボス部66aの内周面に対峙しており、潤滑油路61dより溢出する潤滑油が、中心ボス部66aに内外貫通状に形成された潤滑油孔66bまたはキャンセル油孔66cを介して背圧室68a内へと導入されるようになっている。
潤滑油孔66bは、ピストン66がクラッチ入り位置にあるときに、クラッチケース61の潤滑油孔61dと連通するように配設されており、その口径は、クラッチ板62・63に潤滑油として送り込む分の油量を取り込めるように寸法設定されている。
キャンセル油孔66cは、ピストン66がクラッチ切り位置にあるときに潤滑油孔61dと連通するように配設されており、その口径は、バネ67と協働して作動油室60内の作動油の遠心油圧に対抗するだけの油を背圧室68aに取り込むように、小さなものとなっている。
すなわち、これらの油孔66b・66cは、クラッチ切り時には遠心油圧への対抗分の油のみを、クラッチ入り時にはそれに加えて潤滑油としてクラッチ板62・63に供給する分の油を、背圧室68aに導入する構成となっている。
クラッチ板62・63は、キャンセラ68の外周面を囲むように、キャンセラ68の径方向外側に配置されている。ピストン66における潤滑油孔66bは、潤滑油孔66bより溢出される油を、クラッチケース61の内部空間を介して、その径方向外側に配されているクラッチ板62・63に潤滑油として供給できるように配置されている。
このクラッチケース61の内部空間内に、クラッチ板62・63を潤滑油孔66bから遮蔽するようにキャンセラ68を配置することで、キャンセラ68内に背圧室68aを確保し、この背圧室68aに、潤滑油孔66bまたはキャンセル油孔66cより溢出される油を取り込んで、作動油室60内の作動油の遠心油圧に対抗するものとしている。
なお、キャンセラ68にて潤滑油孔66bから遮蔽されたクラッチ板62・63に、背圧室68a内から潤滑油を送り込む構造が要求される。
これについては、クラッチケース61の中心ボス部61aの外周面に接するキャンセラ68の内周縁の一部に切欠を設け、さらに、潤滑油案内板69に径方向の油溝を形成し、これら切欠及び油溝を介して、キャンセラ68内の油を、クラッチケース61の内部空間内におけるキャンセラ68の外側におけるクラッチ板62・63の配設部分へと流出させるように構成すること等が考えられる。
次に、多段変速機構6のデュアルクラッチである第一・第二クラッチC1・C2への作動油、及び多段変速機構6のクラッチやギアへの潤滑油を供給するように構成された、油圧ポンプユニット70を含む油圧回路構成について、図5、図6、図10乃至図16等にて説明する。
まず、図11の油圧回路図にて、該油圧回路の概略構成を説明する。油圧ポンプユニット70には、エンジン出力軸Eaにより(前記ギア71・72等を介して)駆動されるタンデムの第一油圧ポンプ70a及び第二油圧ポンプ70bが備えられている。
油圧ポンプユニット70は、車軸駆動ケース2の変速ギア室2a内に配設されている。第一・第二油圧ポンプ(チャージポンプ)70a・70bは、ともにエンジンEに駆動されて、それぞれの給入ポートに、フィルタ73を介して、変速ギア室2a内の油溜まりTより油を給入し、それぞれの吐出ポートより油を吐出する。
ここで、第一油圧ポンプ70aの吐出油は常にクラッチ作動油供給油路L1へと供給される。一方、第二油圧ポンプ70bの吐出油は、開閉弁であるアンロード弁V4が閉じると、逆止弁V5を介して、第一油圧ポンプ70aの吐出油と合流し、クラッチ作動油供給油路L1へと供給される。一方、アンロード弁V4が開くと、第二油圧ポンプ70bの吐出油は、第一・第二油圧ポンプ70a・70bの第一次側(上流側)に戻される。
アンロード弁V4は電磁切換弁となっており、エンジンEの回転数の検出に基づき、図外のコントローラにて自動的に開弁状態か閉弁状態かに切り換えられる。コントローラは、検出されるエンジン回転数がアイドル回転数から所定回転数までの領域内にある場合は、アンロード弁V4を閉弁し、検出エンジン回転数が所定回転数を超えて最高回転数に至る領域にある場合は、アンロード弁V4を開弁する。
このように、油圧ポンプユニット70は、エンジン回転数が所定値未満の場合にはアンロード弁V4を閉じて、第一油圧ポンプ70aの吐出油のみをクラッチ作動油供給油路L1に供給し、エンジン回転数が所定値を超えるエンジンの高回転時にアンロード弁V4を開いて、第一・第二油圧ポンプ70a・70bの両方の吐出油をクラッチ作動油供給油路L1に供給する。
クラッチ作動油供給油路L1は、後に詳述するように、車軸駆動ケース2の主ハウジング3の壁内に形成されており、その油圧は、前述の如く主ハウジング3に装着されたリリーフ弁V3により所定圧までに規制される。このクラッチ作動油供給油路L1に、前述の如く主ハウジング3に装着された電磁比例弁V1・V2の給入ポートが常に連通している。
各電磁比例弁V1・V2は、該給入ポートの他、変速ギア室2a内の油溜まり等に連通される排出ポート、及び、各第一・第二クラッチC1・C2の作動油室60に連通される油給排ポートを有している。
電磁比例弁V1の油給排ポートは、第一クラッチ作動油路L2を介して、第一クラッチC1の作動油室60と常に連通している。電磁比例弁V2の油給排ポートは、第二クラッチ作動油路L3を介して、第二クラッチC2の作動油室60と常に連通している。
第一クラッチ作動油路L2及び第二クラッチ作動油路L3は、それぞれ、後述の如く、主ハウジング3の壁内に形成された油路及びデュアルクラッチ軸11内に形成された油路等より構成されている。
電磁比例弁V1・V2は、それぞれのソレノイドの制御により、油給排ポートを、給入ポートか排出ポートのいずれかに接続する。
各電磁比例弁V1・V2は、油給排ポートを給入ポートに接続することで、クラッチ作動油供給油路L1内の油を該当の第一クラッチC1または第二クラッチC2の作動油室60に供給し、該クラッチのクラッチ板62・63の接合圧を高める(すなわち、該クラッチC1またはC2を係合方向に作動する)。
一方、各電磁比例弁V1・V2は、油給排ポートを排出ポートに接続することで、該当の第一クラッチC1または第二クラッチC2の作動油室60内の油を、該油給排ポート及び該排出ポートを介して、前記油溜まりT等へと排出し、該当の第一クラッチC1または第二クラッチC2のクラッチ板62・63の接合圧を低減する(すなわち、該第一クラッチC1または第二クラッチC2を切断方向に作動する)。
リリーフ弁V3からは、前記所定圧を超える分の油を、後述の如く主ハウジング3の壁内に形成される潤滑油路L4へとリリースする。潤滑油路L4は、デュアルクラッチである第一・第二クラッチC1・C2のクラッチ板62・63等を潤滑するためのクラッチ潤滑油路L5と、多段変速機構6におけるギア軸上にニードルベアリングを介して遊嵌されるギアの該ニードルベアリング装着部分等を潤滑するためのギア潤滑油路L6とに分岐される。
クラッチ潤滑油路L5は、第一クラッチC1へのクラッチ潤滑油路L5aと第二クラッチC2へのクラッチ潤滑油路L5bとに分流する。
ギア潤滑油路L6を介して潤滑油を受ける対象となるギアとして、奇数速駆動ギア軸12に遊嵌されている第五速駆動ギア26、変速従動ギア軸14に遊嵌されている第一速・第二速・第三速・第四速従動ギア27・35・28・36、及び出力軸15に遊嵌されている後進従動ギア39がある。
図11中の「12G」は、第五速駆動ギア26等の、奇数速駆動ギア軸12上の潤滑対象群を示す。同様に、「14G」は、ギア27・28・35・36等の、変速従動ギア軸14上の潤滑対象群を示し、「15G」は、後進従動ギア39等の、出力軸15上の潤滑対象群を示す。
ギア潤滑油路L6は、潤滑対象群12G・14G・15Gそれぞれへのギア潤滑油路L6a・L6b・L6cへと分流する。
次に、車軸駆動装置1において図11に示す油圧回路システムを実現した具体的構造について、図5乃至図8、図10乃至図16等より説明する。
図7を用いて前述したように、変速ギア室2aの中で、入力軸10から左側(図7では右側)の部分に多段変速機構6を構成するクラッチ軸やギア軸が配置されている一方、入力軸10の右側(図7では左側)に、油圧ポンプユニット70及びフィルタ73が配置されている(図7では、フィルタ73は図示せず、フィルタ73を挿入するための孔3jのみ図示している)。
この変速ギア室2aの、入力軸10よりも右側の部分は、大部分が前カバー4の右部分にて覆われており、後端部分が、前述の如く、主ハウジング3の第一収容部3aのうちの、フランジ状周縁部3d近くに形成された壁部3a3にて画されている。
変速ギア室2aの下部に、図11にて図示される油溜まりTが設けられており、その油面より下方の低位置にて、図12等に示すように、前後延伸状の筒状フィルタ73が、油溜まりTに浸漬された状態に配置されている。
メンテナンスのためのフィルタ73の抜き取りがしやすいように、図12等に示すように、主ハウジング3の壁部3a3の下部に、フィルタ抜き取り用の前後貫通状の孔3jを設けており、着脱自在なキャップ73aにて該孔3jを塞いでいる。
図12に示すように、変速ギア室2a内において、フィルタ73の前端部より、正面視L字状に曲折する油路管部材74が延設され、その上端を油圧ポンプユニット70の底部に接続している。
図12等に示すように、油圧ポンプユニット70は、軸受ブロック75、ポンプブロック76、バルブブロック77を接合してなるハウジングを有している。ポンプブロック76には、二連の第一・第二油圧ポンプ70a・70bとしてのギアポンプ及び逆止弁V5を内装し、バルブブロック77にはアンロード弁V4を内装している。
軸受ブロック75の後面とポンプブロック76の前面とを当接し、ポンプブロック76の後面とバルブブロック77の前面とを当接し、ボルト78にて軸受ブロック75、ポンプブロック76、バルブブロック77を共締めすることにより、前記ハウジングが構成されている。
さらに、バルブブロック77の後面が、主ハウジング3の壁部3a3に当接され、軸受ブロック75、ポンプブロック76、バルブブロック77を貫通するボルト78の後端部を、この主ハウジング3の壁部3a3に螺入することにより、油圧ポンプユニット70を主ハウジング3に固設している。アンロード弁V4は、壁部3a3の上部に形成されている前後貫通状の孔3kを介して、変速ギア室2a内のバルブブロック77内へと装着されている。
バルブブロック77の右部は左方に延出しており、この左方延出部分に、前記の如く、軸受10bを介して入力軸10の後端部が軸支される(図5、図10参照)。
第一油圧ポンプ70a及び第二油圧ポンプ70bは、それぞれ、インナロータ及びこれを囲むアウタローラを組み合わせてなるギアポンプとなっている。第一油圧ポンプ70aは、ポンプブロック76の前端面沿いに、第二油圧ポンプ70bは、ポンプブロック76の後端面沿いに設けられている。
ポンプ駆動軸17は、軸受17bを介して軸受ブロック75にて軸支され、その後端部をポンプブロック76内に配置している。このポンプ駆動軸17の後端部に、第一・第二油圧ポンプ70a・70bそれぞれのインナロータが固設される状態にて、該第一・第二油圧ポンプ70a・70bが、ポンプ駆動軸17に接続されている。
油路管部材74内には、フィルタ73に接続される下端から油圧ポンプユニット70に接続される上端まで貫通状に油路74aが形成されている。油路管部材74の上端は、軸受ブロック75とポンプブロック76との繋ぎ目の底端部に接続されている。
軸受ブロック75の前面沿いに、その下端から上下途中部まで鉛直上方に延伸する給入油路75aが形成されており、給入油路75aの下端が油路管部材74内の油路74aの上端に接続されており、給入油路75aの上端部がポンプブロック76の前面沿いの第一油圧ポンプ70aの給入ポートに連通している。
なお、給入油路75aに油を流入しやすくするため、ポンプブロック76の下端部の、油路74aの上端部と給入油路75aの下部に接するように、案内油路76aを形成して、給入油路75aの入口部を拡張している。
さらに、軸受ブロック75の後面における、前記給入油路75aのやや上方の位置より鉛直上方延伸状に吐出油路75bが形成されており、吐出油路75bの下端部は第一油圧ポンプ70aの吐出ポートに連通している。
ポンプブロック76内において、前方の第一油圧ポンプ70aの給入ポートと後方の第二油圧ポンプ70bの給入ポートとを接続する前後延伸状の第二次給入油路76bが形成されている。
さらに、ポンプブロック76における、第一・第二油圧ポンプ70a・70bより上方の部分には、前後水平方向の作動油供給油路76cが前後貫通状に形成されており、その前端が、軸受ブロック75の後面沿いに形成された吐出油路75bの上端部に接続されている。
ポンプブロック76内の作動油供給油路76cに対応して、バルブブロック77の上部にも前後水平方向の作動油供給油路77dが前後貫通状に形成されており、作動油供給油路77dの前端をポンプブロック76内の作動油供給油路76cの後端に接続している。
主ハウジング3の第一収容部3aにおいては、前記壁部3a3の右端より後方に前記右側面3a2をなす前後方向の壁部(以後、この壁部を壁部3a2と称する)が延設されており、壁部3a3内から該壁部3a2内にかけて、後に詳述するように、前記クラッチ作動油供給油路L1を構成する油孔が形成されており、その始端部が、壁部3a3に当接されるバルブブロック77の後端面にて開口する作動油供給油路77dの後端に接続されている。
ポンプブロック76とバルブブロック77との接合面を貫通するように、該ポンプブロック76及びバルブブロック77内に、逆止弁V5が設けられており、その前端部は、ポンプブロック76内において、作動油供給油路76cに接続されており、後端部は、バルブブロック77内に形成された連絡油路77cに接続されていて、連絡油路77cから作動油供給油路76cへの油流のみを許容する構成となっている。
連絡油路77cは、バルブブロック77内に装着されたアンロード弁V4の入口ポートに連通されている。また、バルブブロック77内には、第二油圧ポンプ70bの給入ポートとアンロード弁V4の出口ポートとを接続する戻し油路77a、及び、第二油圧ポンプ70bの吐出ポートと連絡油路77cとを接続する吐出油路77bが形成されている。
第二油圧ポンプ70bは、ポンプ駆動軸17により、第一油圧ポンプ70aと同期して駆動され、油路74a及び給入油路75aより、第一油圧ポンプ70aの給入ポート及び第二次給入油路76bを介して、給入ポートに取り入れた油を、吐出ポートより吐出油路77bを介して連絡油路77cへと吐出する。
このとき、アンロード弁V4が閉弁していれば、吐出油路77bより連絡油路77cに流入した油は、逆止弁V5を開いて、ポンプブロック76内の作動油供給油路76cへと流入し、作動油供給油路76cにて、第一油圧ポンプ70aより吐出油路75bを介して吐出された油と合流し、この合流油が、作動油供給油路77dを介してクラッチ作動油供給油路L1へと流出される。
一方、アンロード弁V4が開弁していれば、吐出油路77bより連絡油路77cに流入した油は、アンロード弁V4より戻し油路77aを介して第二油圧ポンプ70bの給入ポートに戻され、さらには、第二次給入油路76bを介して第一油圧ポンプ70aの給入ポートにまで戻される。
次に、油圧ポンプユニット70の作動油供給油路77dより吐出される油を電磁比例弁V1・V2の給入ポートへと供給するための、主ハウジング3の壁内に形成されるクラッチ作動油供給油路L1の具体的構成について、図12及び図13等より説明する。
主ハウジング3の壁部3a3内には前後延伸状の油孔200が穿設され、その前端が、壁部3a3に当接された油圧ポンプユニット70のバルブブロック77の後面にて開口する作動油供給油路77dの後端に接続されている。
壁部3a3内にて、油孔200の後端より左方に左右延伸状の油孔201が穿設されている。油孔201の左端は壁部3a2内に達し、ここより後方に前後延伸状の油孔202が穿設されている。
油孔202の後端は、左右延伸状の油孔203に接続され、油孔203の左端より上方に鉛直の油孔204が延設されている。なお、壁部3a2の外面における油孔203の右端は閉栓されている。鉛直の油孔204の上端が、主ハウジング3の右上端部に装着されたリリーフ弁V3の給入ポートV3aに至る。
壁部3a2には、第一クラッチC1制御用の電磁比例弁V1及び第二クラッチC2制御用の電磁比例弁V2がそれぞれ左右延伸状に装着されている。電磁比例弁V2が電磁比例弁V1より高い位置に配置されており、リリーフ弁V3はその電磁比例弁V2よりも高い位置に配置されている。
また、電磁比例弁V1は鉛直の油孔204の前部と重なるように配置され、その給入ポートV1aが油孔204の上下途中部に配置されている。一方、電磁比例弁V1より高い位置に配置されている電磁比例弁V2は、鉛直の油孔204よりも後方に配置されており、油孔204より電磁比例弁V2の給入ポートV2aまで後方に延設される前後延伸状の油孔205(図13参照)が壁部3a2内に穿設されている。
以上の如く、主ハウジング3の第一収容部3aにおける壁部3a3及び壁部3a2の内部に形成される油孔200・201・202・203・204・205が、図11のクラッチ作動油供給油路L1を構成するものである。
このように構成されるクラッチ作動油供給油路L1が、油圧ポンプユニット70の吐出口である作動油供給油路77dの後端を、電磁比例弁V1・V2の給入ポートV1a・V2aに連通しており、また、その内部の油圧がリリーフ弁V3にて規定圧未満に規制されている。
次に、電磁比例弁V1の油給排ポートV1bから第一クラッチC1の作動油室60に至る第一クラッチ作動油路L2の具体的構成について、図5、図6、図14等より説明する。
主ハウジング3の壁部3a2から、その左方に延設される前記隔壁3cにかけて、その内部に、電磁比例弁V1の油給排ポートV1bより左方に左右延伸状の油孔210が穿設されている。隔壁3cに形成された軸孔に嵌入されたデュアルクラッチ軸11の後部の外周面には、環状溝211が形成されており、該油孔210の右端が環状溝211に連通する。
デュアルクラッチ軸11内には、環状溝211より径方向内側に延設される油孔11cが穿設されており、該油孔11cを、前記の軸芯方向の油孔11dの後部に接続している。さらに、デュアルクラッチ軸11内にて、油孔11dの前端部より径方向外側に延設される油孔11eが穿設されており、該油孔11eの、デュアルクラッチ軸11の外周面における開口外端を、第一クラッチC1のクラッチケース61の中心ボス部61aに形成した前記油孔61cに接続している。
こうして、主ハウジング3の壁内の油孔210、デュアルクラッチ軸11に形成される環状溝211、径方向の油孔11c、軸芯方向の油孔11d、径方向の油孔11e、第一クラッチC1のクラッチケース61の油孔61cにて、電磁比例弁V1の油給排ポートV1bより第一クラッチC1の作動油室60に至る第一クラッチ作動油路L2を構成している。
次に、電磁比例弁V2の油給排ポートV2bから第二クラッチC2の作動油室60に至る第二クラッチ作動油路L3の具体的構成について、図5、図6、図15等より説明する。
主ハウジング3の壁部3a2から、その左方の隔壁3cにかけて、その内部に、電磁比例弁V2の油給排ポートV2bより左方に左右延伸状の油孔220が穿設され、該隔壁3c内に鉛直の油孔221が穿設され、油孔220の右端が鉛直の油孔221に接続されている。
前述の如く隔壁3c内の軸孔に嵌入されたデュアルクラッチ軸11の後部外周面には、前記環状溝211と前後に並列するように、環状溝222が形成されている。前記の鉛直の油孔221の上端は閉栓されている一方、その下端が、環状溝222に連通している。
デュアルクラッチ軸11内には、環状溝222より径方向内側に延設される油孔11gが穿設されており、該油孔11gを、前記の軸芯方向の油孔11hの後部に接続している。さらに、デュアルクラッチ軸11内にて、油孔11hの前部より径方向外側に延設される油孔11iが穿設されており、該油孔11iの、デュアルクラッチ軸11の外周面における開口外端を、第二クラッチC2のクラッチケース61の中心ボス部61aに形成した前記油孔61cに接続している。
こうして、主ハウジング3の壁内の油孔220・221、デュアルクラッチ軸11に形成される環状溝222、径方向の油孔11g、軸芯方向の油孔11h、径方向の油孔11i、第二クラッチC2のクラッチケース61の油孔61cにて、電磁比例弁V2の油給排ポートV2bより第二クラッチC2の作動油室60に至る第二クラッチ作動油路L3を構成している。
次に、リリーフ弁V3の排出ポートから変速多段機構6の各潤滑部位への潤滑油路L4・L5・L6の具体的構成について、図5、図6、図13乃至図16等により説明する。
図5及び図6に示すように、隔壁3cにおいて、デュアルクラッチ軸11、奇数速駆動ギア軸12、変速従動ギア軸14それぞれの後端部を嵌入する凹部が形成されており、各凹部の閉口後端面は、各軸11・12・14の後端面からその後方にやや距離をおいて配置されている。すなわち、これらの凹部において、各軸の軸芯方向(スラスト方向)に空間が確保されており、これら空間が、潤滑油ギャラリ251・242・262とされる。
図6にてわかるように、デュアルクラッチ軸11においては、前記の軸芯方向の油孔11kの後端がデュアルクラッチ軸11の後端にて開口しており、潤滑油ギャラリ251に連通している。
なお、図6及び図16に示すように、軸芯方向の油孔11d・11kの後端は、それぞれ、栓11f・11jにて閉栓されており、デュアルクラッチ軸11内に形成される各第一・第二クラッチC1・C2の作動油室60へのクラッチ作動油路と潤滑油ギャラリ251とが連通しないようにしている。
前述の如く、デュアルクラッチ軸11内では、軸芯方向の油孔11kより径方向の油孔11m・11nが分岐しており、各油孔11m・11nはそれぞれ、各第一・第二クラッチC1・C2のクラッチケース61に形成した潤滑油孔61d、及び、ピストン66に形成した潤滑油孔66b・キャンセル油孔66cを介して、キャンセラ68にて画される背圧室68aに連通される。
以上の構成により、潤滑油ギャラリ251より油孔11kに導入された油は、各油孔11m・11n、各第一・第二クラッチC1・C2の油孔61d・66b・66c、各第一・第二クラッチC1・C2の背圧室68aを介して、各第一・第二クラッチC1・C2のクラッチ板62・63に、潤滑油として供給される。
図5に示すように、奇数速駆動ギア軸12には、軸芯方向の油孔12cが穿設されている。油孔12cの後端は奇数速駆動ギア軸12の後端にて開口して、潤滑油ギャラリ242に連通している。
奇数速駆動ギア軸12内にて、軸芯方向の油孔12cの前端部より、奇数速駆動ギア軸12の外周面まで、径方向の油孔12dが穿設されており、該油孔12dの開口端を、第五速駆動ギア26の内周面と奇数速駆動ギア軸12の外周面との間に介装したニードルベアリングに対峙させている。
以上の構成により、潤滑油ギャラリ242より油孔12cに導入された油は、径方向の油孔12dを介して、第五速駆動ギア26の内周部(に装着されたニードルベアリング)に、潤滑油として供給される。
図6に示すように、変速従動ギア軸14には、軸芯方向の油孔14cが穿設されている。油孔14cの後端は変速従動ギア軸14の後端にて開口して、潤滑油ギャラリ262に連通している。
変速従動ギア軸14内にて、軸芯方向の油孔14cより、変速従動ギア軸14の外周面まで、前後に並列される複数の径方向の油孔14d・14e・14f・14gが穿設されており、各油孔14d・14e・14f・14gの開口端を、第一速従動ギア27、第三速従動ギア28、第四速従動ギア36、第二速従動ギア35それぞれの内周面と変速従動ギア軸14の外周面との間に介装した各ニードルベアリングに対峙させている。
以上の構成により、潤滑油ギャラリ262より油孔14cに導入された油は、径方向の油孔14d・14e・14f・14gを介して、従動ギア27・28・36・35の内周部(に装着されたニードルベアリング)に、それぞれ、潤滑油として供給される。
出力軸15は、その後端部が、隔壁3cに形成した軸孔3hを介して、隔壁3c後方の減速・差動ギア室2bへと延出されているので、隔壁3c内において前述の如く出力軸15に対し軸芯方向(出力軸15の後端の後方)に潤滑油ギャラリを構成することができない。
そこで、隔壁3c内の軸受15b近傍にて、軸孔3h内に、出力軸15に環設した潤滑油受けリング79を配置している。潤滑油受けリング79には径方向の油孔79aが穿設されている。潤滑油受けリング79の外周面と、軸孔3hの内周面との間には隙間があり、この隙間が潤滑油ギャラリとして機能する。
この隙間に、隔壁3cに形成した後述のギア潤滑油孔部250bの左端と、潤滑油受けリング79の外周面にて開口する油孔79aの外端とが連通している。
出力軸15には径方向の油孔15cが穿設され、出力軸15の外周面にて開口する油孔15cの外端を、潤滑油受けリング79の内周面にて開口する油孔79aの内端に接続している。さらに出力軸15内において、径方向の油孔15cの内端から前方に、前後延伸状(軸芯方向)の油孔15dが穿設されている。
出力軸15内にて、軸芯方向の油孔15dの前端部より、出力軸15の外周面まで、径方向の油孔15eが穿設されており、該油孔15eの開口端を、後進従動ギア39の内周面と出力軸15の外周面との間に介装したニードルベアリングに対峙させている。
こうして、潤滑油受けリング79の外周面上に形成される潤滑油ギャラリより、潤滑油受けリング79の油孔79aに導入された油は、出力軸15内の油孔15c・15d・15eを介して、後進従動ギア39の内周部(に装着されたニードルベアリング)に、それぞれ、潤滑油として供給される。
一方、図13に示すように、主ハウジング3の壁部3a2から隔壁3cにかけて、その内部に、リリーフ弁V3の排出ポートV3bより左方に左右延伸状の油孔230が穿設され、該隔壁3c内にて、図13乃至図16に示すように、油孔230の右端より後方に前後延伸状の油孔231が穿設されている。
さらに、図16に示すように、隔壁3c内において、鉛直の油孔240と、左右延伸状の油孔250とが穿設されており、該油孔250が、該油孔240の上下中間部と交差している。
鉛直の油孔240の上端は閉栓されており、該上端の直下にて、前記の前後延伸状の油孔231の後端と接続している。油孔240と油孔250とは、該油孔240と油孔231との接続部位の下方にて交差している。
左右延伸状の油孔250のうち、該油孔240との交差部から右方に延出する部分はデュアルクラッチ潤滑油孔部250aとされ、該デュアルクラッチ潤滑油孔部250aの右端が、前述の潤滑油ギャラリ251に連通している。
図5及び図16に示すように、鉛直の油孔240のうち、該油孔240との交差部より下方に延出する部分はギア潤滑油孔部240aとされ、該ギア潤滑油孔部240aの下端より前方に前後延伸状の油孔241が隔壁3c内に穿設されている。この油孔241の前端が潤滑油ギャラリ242に連通している。
さらに、図6及び図16に示すように、鉛直の油孔240の左方にて、左右延伸状の油孔250より前方に前後延伸状の油孔260が、隔壁3c内に穿設されており、油孔260の前端が、隔壁3cに穿設された鉛直の油孔260に接続されている。油孔260の下端が潤滑油ギャラリ262に連通している。
左右延伸状の油孔250のうち、前後延伸状の油孔260との接続点から左方に延設される部分は、ギア潤滑油孔部250bとされ、該ギア潤滑油孔部250bの左端が、前記の軸孔3hの内周面にて開口し、潤滑油受けリング79の外周面に沿って形成される前記潤滑油ギャラリに連通している。
以上のように、主ハウジング3の壁内や各軸内等に形成される油孔により、図11に示す潤滑油路L4・L5・L6が構成されている。
すなわち、リリーフ弁V3の排出ポートより延設される主ハウジング3の壁内の油孔230・231・240により、共通の潤滑油路L4が構成されている。鉛直の油孔240が左右延伸状の油孔250と交差しており、該油孔240と該油孔250との交差点から右方に、デュアルクラッチ潤滑油孔部250a等にて構成されるクラッチ潤滑油路L5が構成され、当該交差点から下方及び左方に、ギア潤滑油路L6が構成されている。
主ハウジング3の隔壁3c内に形成されるデュアルクラッチ潤滑油孔部250a及び潤滑油ギャラリ251、デュアルクラッチ軸11内に形成される油孔11kは、前記共通の潤滑油路L4より分岐して、デュアルクラッチである第一・第二クラッチC1・C2に潤滑油を供給するためのクラッチ潤滑油路L5を構成している。
このクラッチ潤滑油路L5は、デュアルクラッチ軸11内の油孔11m、第一クラッチC1に形成される油孔61d・66b・66c等により構成される、第一クラッチC1へのクラッチ潤滑油路L5aと、デュアルクラッチ軸11内の油孔11n、第二クラッチC2に形成される油孔61d・66b・66c等により構成される、第二クラッチC2へのクラッチ潤滑油路L5bとに分岐する。
また、ギア潤滑油路L6は、奇数速駆動ギア軸12上の潤滑対象群12Gへのギア潤滑油路L6a、変速従動ギア軸14上の潤滑対象群14Gへのギア潤滑油路L6b、出力軸15上の潤滑対象群15Gへのギア潤滑油路L6cへと分岐する。
隔壁3c内に形成される左右延伸状のギア潤滑油孔部240a及び前後延伸状の油孔241、潤滑油ギャラリ242、奇数速駆動ギア軸12内に形成される油孔12c・12dが、ギア潤滑油路L6aを構成している。
隔壁3c内に形成される油孔250のうち、油孔240との交差点からの左方延出部分、油孔260・261、潤滑油ギャラリ262、変速従動ギア軸14内に形成される油孔14c・14d・14e・14f・14gが、ギア潤滑油路L6bを構成している。
隔壁3c内に形成されるギア潤滑油孔部250b、潤滑油受けリング79内の油孔79a、出力軸15内の油孔15c・15d・15eが、ギア潤滑油路L6cを構成している。
次に、図17乃至図22より、ブレーキユニット80の構造とその作用効果について説明する。
図17及び図18に示すように、ブレーキユニット80は、ブレーキアーム81、ロックピン82、ブレーキアーム軸83、爪ブロック84、カム押当ピン85、カムリング86、コイルバネ87、ワッシャ87a、爪ブロック支点軸88、カラー89を組み合わせてなる。
ブレーキアーム81の基端部には、軸孔81a、及び、該軸孔81aに対し径方向にピン孔81bが形成されている。また、ブレーキアーム軸83の後端付近には、ブレーキアーム81のピン孔81bに対応する径方向のピン孔83bが形成されている。
爪ブロック84の右端部上端にはラッチ爪84aが形成されている。一方、爪ブロック84の左端部には軸孔84bが形成されている。
爪ブロック84の左右中間部には前後貫通状の通し孔84cが形成されている。通し孔84cは前後方向に見て横長状の略楕円形状であり、天井面及び底面が平面となっている。
通し孔84cの天井面が爪ブロック84の前端から後端にかけて形成されているのに対し、通し孔84c下部の前半分は切欠84dとなっており、通し孔84cの底面が、爪ブロック84の後半分のみに形成されているものとなっている。
ブレーキアーム軸83及び爪ブロック支点軸88の各前端にはそれぞれ、フランジ83a・88aが形成されている。
ブレーキアーム軸83の前後中間部には、径方向のピン孔83cが形成され、また、該ピン孔83cのやや後方の部分が切り欠かれて、軸芯(前後)方向に見ての該ブレーキアーム軸83の円形状断面に対して弦状のカム面83dが形成されている。
カムリング86の後端面の一部が、径方向に突出して、カム突起86aを形成している。また、該カム突起86aから円周方向両側にて、該カムリング86の後端面にV字谷状のカム凹部86bが形成されている。
ブレーキアーム81は、車軸駆動ケース2の外側であって、壁部3a1の後方に配置される。このブレーキアーム81の軸孔81aに、ブレーキアーム軸83の後端部が嵌入され、ピン孔81b及びピン孔83bに通したロックピン82により、ブレーキアーム軸83がブレーキアーム81に固定される。
図5及び図10等に示すように、主ハウジング3の第一収容部3aの壁部3a1に前後(内外)貫通状の軸孔3mが形成されており、該軸孔3mを通って、ブレーキアーム軸83が、ブレーキアーム81の基端部より変速ギア室2a内へと前方に延設される。
また、図5及び図10等に示すように、主ハウジング3の第一収容部3aの壁部3a1には、軸孔3mの左方にて、軸孔3mと略同じ高さに凹部3nが形成されている。凹部3nは、変速ギア室2aに向かう前端が開口し、後端が閉口している。凹部3nには、ブレーキアーム軸83と平行に配設される前後延伸状の爪ブロック支点軸88の後端が嵌入される。
変速ギア室2a内にて、主ハウジング3の壁部3a1に沿って、爪ブロック84が配設されている。爪ブロック84のラッチ爪84aは、ギア38の歯形に対応して形成されており、このラッチ爪84aを、ギア38の直下に配している。
爪ブロック支点軸88は、カラー89を介して爪ブロック84の軸孔84bに挿通されている。なお、爪ブロック支点軸88の前端フランジ88aは、カラー89の抜け止めとなっている。
ブレーキアーム軸83は、爪ブロック84の通し孔84cに挿通されている。通し孔84c内には、ブレーキアーム軸83の、カム面83dを形成した前後中間部が配置される。このカム面83dは、通し孔84cの底面に対峙するように下向きに配される。
ブレーキアーム軸83のカム面83dのやや前方に配されるピン孔83cに、カム押当ピン85が挿通される。こうしてブレーキアーム軸83に植設されているカム押当ピン85は、通し孔84cの前半分の範囲に配置される。
ブレーキアーム軸83には、相対回転自在にカムリング86が環設され、カムリング86の後端面がカム押当ピン85に当接する。すなわち、カムリング86の後端部は通し孔84cの前半部内に配されている。カムリング86のカム突起86aは、通し孔84cの前半部の天井面に当接可能に、上向きに配される。
ここで、通し孔84cの天井面と底面との間の上下幅は、ブレーキアーム軸83の最大直径(カム面83dと交差しない直径)とカムリング86の径方向の最小厚み(カム突起86a以外の部分の径方向の厚み)と略等しい。
このため、後に詳述するように、図19(A)・(B)に示すような、カムリング86の最小厚み部分が通し孔84cの前半部の天井面に当接している状態のときに、通し孔84cの前半部では、下部の切欠84dによる空間にカムリング86の下端部がある状態であり、通し孔84cの後半部内では、ブレーキアーム軸83の最大直径部分(直径方向においてカム面83dと交差しない部分)の上端と通し孔84cの天井面との間に、カムリング86の最小厚み分の隙間が確保される一方で、ブレーキアーム軸83の下端が通し孔84cの底面と当接するという状態を現出することができる。
カムリング86の前端面とブレーキアーム軸83の前端のフランジ83aとの間にて、ブレーキアーム軸83にコイルバネ87が巻装される。なお、コイルバネ87の前端とフランジ83aとの間にワッシャ87aが介装される。
このコイルバネ87により、カムリング86は後方に付勢され、この付勢力により、カム押当ピン85がカムリング86の後端面に形成されたV字状のカム凹部86bの最深部に保持される。
以上のように構成されるブレーキユニット80の作用について、図19乃至図22より説明する。まず、ブレーキアーム81は、その回動操作により、図19(A)・(B)に示す非制動位置Uと、図20(A)・(B)に示す制動位置Lとの二位置に切り換えられる。
ブレーキアーム81を非制動位置Uにすると、図19(A)に示すように、通し孔84cの前半部では、カムリング86のカム突起86aの頂点部が通し孔84cの天井面から外れて、カムリング86のカム突起86aの頂点部からカムリング86の最小厚み部分にかけての傾斜面が、通し孔84cの天井面に沿うように配置される。
このとき、図19(B)に示すように、通し孔84cの後半部では、ブレーキアーム軸83のカム面83dが斜めに配置され、ブレーキアーム軸83の周方向におけるカム面83dの端縁が通し孔84cの底面に当接している。
したがって、ブレーキアーム軸83の軸芯83xから通し孔84cの底面まで、ブレーキアーム軸83の略半径分の距離d1が確保され、爪ブロック84はブレーキアーム軸83により下方に抑えられ、ラッチ爪84aが、ギア38の下端よりも低い位置に配置される。すなわち、ラッチ爪84aとギア38とが離間し、ギア38はブレーキユニット80に制動されることなく、回転可能な状態となっている。
ブレーキアーム81を制動位置Lに回動すると、図20(A)に示すように、通し孔84cの前半部では、カムリング86のカム突起86aの頂点部が通し孔84cの天井面を押し上げる。このとき、図20(B)に示すように、通し孔84cの後半部では、ブレーキアーム軸83のカム面83dが通し孔84cの底面に対し平行に配置され、カム突起86aの頂点部が通し孔84cの天井面を押し上げる分だけ、カム面83dと通し孔84cの底面との間の距離が縮まる。
すなわち、ブレーキアーム軸83の軸芯83xから通し孔84cの底面までの距離(図20(B)に示す距離d2)が縮まる。ブレーキアーム軸83の軸芯83xの位置は、ブレーキアーム81が非制動位置Uにあっても制動位置Lにあってもかわることはないので、軸芯83xと通し孔84cの底面との距離が縮まった分がカム突起86aの頂点部による爪ブロック84の押し上げ量ということになる。
この押し上げにより、爪ブロック84は、その左端部が枢支される爪ブロック支点軸88を支点として、その右端部が上方回動し、該右端部に形成したラッチ爪84aをギア38に噛合する。これにより、ギア38及び該ギア38の固設される出力軸15を制動し、後輪110及び前輪120を制動するものである。
ここで、図21に示すように、ブレーキアーム81を制動位置Lへと回動する途中において、上昇する爪ブロック84の右端部のラッチ爪84aが、すぐにはギア38の歯と噛み合わない(ラッチ爪84aとギア38の位相が合わない)場合がある。このとき、ラッチ爪84aの上昇が制止され、爪ブロック84の回動が停止し、爪ブロック84を押し上げる方向のカムリング86の回動もここで制止される。
しかし、ブレーキアーム軸83はカムリング86に対し相対回転可能なので、ブレーキアーム81をなおも制動位置Lに向けて回動させると、ブレーキアーム81及びブレーキアーム軸83と一体に回動可能であるカム押当ピン85の両端部が、コイルバネ87に抗してカムリング86を前方に押動しつつ、カムリング86のカム凹部86bの最深部から浅い方へとカム凹部86bの傾斜面に沿って移動するように、ブレーキアーム軸83の軸芯83xを中心に回動し、カムリング86に対する周方向の相対位置を移動する。
この、カム押当ピン85のカムリング86に対する相対回動の分だけ、ブレーキアーム81は回動されることとなり、図22に示すように、爪ブロック84が回動途中で停止した状態であっても、ブレーキアーム81を制動位置Lに到達させることができる。
爪ブロック84が制止されている(ラッチ爪84aがギア38と噛合するまで待機している)間も、爪ブロック84には、コイルバネ87の付勢力によるカムリング86からの押し上げ力がかかり、ラッチ爪84aの形成される爪ブロック84の右端部には上昇方向の力がかかっている。したがって、回転するギア38の歯と歯の間にラッチ爪84aが合う(ギア38とラッチ爪84aとの位相が合う)と、直ちにラッチ爪84aは上昇してギア38の歯と噛み合い、ギア38を制動する。
逆に、ラッチ爪84aとギア38とが噛合している状態から、制動位置Lにあるブレーキアーム81を非制動位置Uへと回動すると、ブレーキアーム81と一体にブレーキアーム軸83が回動することで、通し孔84cの底面に対し、平行であったカム面83dが斜めになり、やがてカム面83dの端縁が通し孔84cの底面に当接する。
さらにブレーキアーム81を非制動位置Uへと回動するにつれ、通し孔84cの天井面に当接していたカムリング86のカム突起86aの頂点部が移動して、通し孔84cの天井面から外れていく。すなわち、ブレーキアーム軸83の軸芯83xより該天井面までの距離が縮まる。その分、カム面83dの端縁が回動して該底面を押し下げ、軸芯83xから通し孔84cの底面までの距離が増える。この軸芯83xから通し孔84cの底面までの距離が増大した分、爪ブロック84は、爪ブロック支点軸88を中心に下方回動し、ラッチ爪84aはギア38からその下方へと離れる。
やがて、ブレーキアーム81が非制動位置Uに達し、ブレーキユニット80は、図19(A)・(B)に示す状態となる。
このように、ブレーキアーム81を制動位置Lから非制動位置Uへと回動するときは、ブレーキアーム81と一体に回動するブレーキアーム軸83のカム面83dがリジッドに爪ブロック84を押し下げ、ラッチ爪84aとギア38との間にトルクの閉じ込みがあるような状態であっても、強制的にラッチ爪84aをギア38から引き離して、ブレーキを解除するこができる。
図3乃至図22にて示す車軸駆動装置1の説明は以上である。最後に、車軸駆動装置1の変容実施例である、図23に示す車軸駆動装置1Aについて説明する。
図23において、車軸駆動装置1の構成要素と同じ構成要素については、車軸駆動装置1の説明で用いられていた符号と同じ符号を付している。
すなわち、車軸駆動装置1Aも、主ハウジング3、前カバー4、後サイドカバー5を組み合わせてなる車軸駆動ケース2を有し、車軸駆動ケース2内に形成される変速ギア室2a内にデュアルクラッチ式変速ギア機構である多段変速機構6を収容し、減速・差動ギア室2b内に減速機構7及び差動機構8を収容するものであり、多段変速機構6の伝動軸10・11・12・13・14・15等を、エンジン出力軸Eaと同じ前後方向に延設し、減速機構7の減速中間軸18及び差動機構8のデフヨーク軸19L・19Rを、エンジン出力軸Ea等に対し垂直の左右方向に延設している。
車軸駆動装置1Aが車軸駆動装置1と異なる点は、PTOユニット130を備えている点である。PTOユニット130は、PTOケース131、中間軸132、中間ギア133、PTOクラッチギア134、PTOクラッチ135、及びPTO軸136を組み合わせてなるユニットである。
PTOケース131内には、中間軸132とPTO軸136とが平行に配置され、それぞれ、軸受を介してPTOケース131に軸支されている。PTO軸136の一端はPTOケース131より突出している。
PTOケース131内にて、中間軸132には中間ギア133が固設されており、PTO軸136にはPTOクラッチギア134が遊嵌されていて、中間ギア133とPTOクラッチギア134とを噛合している。
さらに、PTOケース131内にて、PTO軸136にPTOクラッチ135が周設されている。PTOクラッチ135を係合することで、PTOクラッチギア134からPTO軸136へと動力が流れる状態となり、PTOクラッチ135を切ることで、PTO軸136はPTOクラッチギア134の回転動力より遮断される。
車軸駆動装置1Aでは、車軸駆動ケース2の前カバー4の左右一側壁(好ましくは右側壁)に、内外貫通状の開口4fを設けており、この開口4fを覆うように、PTOケース131を前カバー4に取り付けることで、PTOユニット130を車軸駆動装置1Aの車軸駆動ケース2に装着するものである。
こうして車軸駆動ケース2に装着されたPTOユニット130において、中間軸132及びPTO軸136は、ポンプ駆動軸17と平行に、前後延伸状に配設され、中間軸132上の中間ギア133が、開口4fを介して、変速ギア室2a内のポンプ駆動軸17に固設されたギア72と噛合する。PTO軸136の前端部が、PTOケース131より前方に突出した状態となる。
PTOクラッチ135としては、例えば、摩擦板式のものが用いられる。このPTOクラッチ135を係合することで、ポンプ駆動軸17より、ギア72・133・134、及び係合したPTOクラッチ135を介して、PTO軸136に動力が伝達される。PTOクラッチ135を切ることで、ポンプ駆動軸17がエンジンEの動力を受けて回転していても、PTO軸136は駆動されなくなる。
ここで、前述の前輪駆動用PTO軸16は、多段変速機構6の出力軸15を介して、入力軸10からの動力を受けるのに対し、PTO軸136は、ポンプ駆動軸17とともに、多段変速機構6を介することなく入力軸10からの動力を受ける。したがって、PTO軸136にて駆動される作業機等は、車軸駆動装置1Aを搭載する車両(運搬車100等)の走行速度の変速状態にかかわらず(例えば、車両が停止していても)、エンジンEの回転数に比例した回転数にて駆動可能である。
PTOケース131を前カバー4より取り外すことで、車軸駆動装置1Aを、PTOユニット130を装着しない仕様(すなわち、車軸駆動装置1と同様の仕様)に変更することができる。なお、PTOケース131を取り外した後の前カバー4の開口4fは、図外のカバーにて覆うことが好ましい。
本願の車軸駆動装置は、多段変速機構、減速機構、差動機構を単一の車軸駆動ケースに収容して構成されるものであり、クランク軸の軸芯を車両の前後方向に延伸するように配設されるエンジン(縦置きエンジン)を搭載した様々な車両に適用可能である。
1・1A 車軸駆動装置
2 車軸駆動ケース
2a 変速ギア室(第一室)
2b 減速・差動ギア室(第二室)
3 主ハウジング
3a 第一収容部
3b 第二収容部
3c 隔壁
3d (第一蓋への接合端面を有する)フランジ状周縁部
3f (第二蓋への接合端面を有する)フランジ状周縁部
4 前カバー(第一蓋)
5 後サイドカバー(第二蓋)
6 多段変速機構(デュアルクラッチ式変速ギア機構)
7 減速機構
8 差動機構
10 入力軸(多段変速機構の伝動軸)
11 デュアルクラッチ軸(多段変速機構の伝動軸)
12 奇数速駆動ギア軸(多段変速機構の伝動軸)
13 偶数速駆動ギア軸(多段変速機構の伝動軸)
14 変速従動ギア軸(多段変速機構の伝動軸)
15 出力軸(多段変速機構の伝動軸)
18 減速中間軸
19L・19R デフヨーク軸
90 ベベルギア(第一ベベルギア)
91 ベベルギア(第二ベベルギア)
100 運搬車(車軸駆動装置の適用車両)
S1 第一仮想面
S2 第二仮想面

Claims (3)

  1. 適用車両の前後方向に延伸する軸芯を有する複数の伝動軸を備えた多段変速機構と、
    該適用車両の左右方向に延伸する軸芯を有する一対のデフヨーク軸を備えた差動機構と、
    該多段変速機構の出力部材から該差動機構の入力部材へと動力を伝達するよう構成される減速機構と、を組み合わせてなる車軸駆動装置であって、
    該多段変速機構の出力部材を第一ベベルギアとしており、
    該減速機構は、該一対のデフヨーク軸に対し平行な減速中間軸と、該減速中間軸に設けた第二ベベルギアとを有し、該第二ベベルギアを該第一ベベルギアと噛合させており、
    該車軸駆動装置は単一の車軸駆動ケースを有し、該車軸駆動ケースに、該多段変速機構、該差動機構、及び該減速機構を収容したことを特徴とする、
    車軸駆動装置。
  2. 前記減速中間軸を、前記一対のデフヨーク軸よりも高い位置に配置したことを特徴とする、
    請求項1に記載の車軸駆動装置。
  3. 前記車軸駆動ケースは、主ハウジング、第一蓋、第二蓋より構成されており、
    該主ハウジングには、互いに隣接状の第一収容部及び第二収容部が一体的に形成されており、
    該第一蓋は、前記複数の伝動軸と垂直に交差する第一仮想面に沿う接合面を介して該第一収容部の端面に分離可能に接合され、接合された該第一蓋及び該第一収容部の内部に第一室が形成されており、
    該第二蓋は、前記一対のデフヨーク軸のうちのいずれか一方と垂直に交差する第二仮想面に沿う接合面を介して、該主ハウジングの該第二収容部の端面に分離可能に接合され、接合された該第二蓋及び該第二収容部の内部に第二室が形成されており、
    該第一室内に前記多段変速機構を、該第二室内に前記減速機構及び前記差動機構を、それぞれ配置していることを特徴とする、
    請求項1に記載の車軸駆動装置。
JP2016147620A 2016-07-27 2016-07-27 車軸駆動装置 Pending JP2018016190A (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016147620A JP2018016190A (ja) 2016-07-27 2016-07-27 車軸駆動装置
US15/658,972 US10591036B2 (en) 2016-07-27 2017-07-25 Transaxle

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016147620A JP2018016190A (ja) 2016-07-27 2016-07-27 車軸駆動装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2018016190A true JP2018016190A (ja) 2018-02-01

Family

ID=61011591

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2016147620A Pending JP2018016190A (ja) 2016-07-27 2016-07-27 車軸駆動装置

Country Status (2)

Country Link
US (1) US10591036B2 (ja)
JP (1) JP2018016190A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110792749A (zh) * 2019-10-29 2020-02-14 一汽解放汽车有限公司 一种带有贯通轴离合装置的中桥主减速器总成

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11014419B2 (en) 2017-03-21 2021-05-25 Arctic Cat Inc. Off-road utility vehicle
US11046176B2 (en) 2017-03-21 2021-06-29 Arctic Cat Inc. Off-road utility vehicle
US10717474B2 (en) 2017-03-21 2020-07-21 Arctic Cat Inc. Cab and fasteners for vehicle cab
CN107379966A (zh) * 2017-07-31 2017-11-24 浙江联宜电机有限公司 重型驱动桥
JP7663437B2 (ja) * 2021-07-08 2025-04-16 カワサキモータース株式会社 車両のギア付きモータ
JP2023055254A (ja) * 2021-10-06 2023-04-18 トヨタ自動車株式会社 シフト機構
US20250012343A1 (en) * 2021-11-30 2025-01-09 Brp-Rotax Gmbh & Co. Kg Dual-clutch transmission
KR20230086910A (ko) * 2021-12-09 2023-06-16 현대자동차주식회사 전기 자동차의 동력 전달 장치
US12043193B1 (en) * 2024-02-28 2024-07-23 King Faisal University Automobile safety and facilitation system

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7204779B2 (en) * 2003-09-26 2007-04-17 Koji Irikura Hydraulic steering transaxle and hydraulic driving vehicle
JP4491578B2 (ja) * 2004-03-05 2010-06-30 株式会社 神崎高級工機製作所 運搬車
US7357210B2 (en) * 2004-04-08 2008-04-15 Kanzaki Kokyukoki Mfg. Co., Ltd. Vehicle power transmission system
JP2007022379A (ja) * 2005-07-19 2007-02-01 Kanzaki Kokyukoki Mfg Co Ltd 作業運搬車
JP4941833B2 (ja) * 2007-08-17 2012-05-30 株式会社 神崎高級工機製作所 デュアルクラッチ式変速装置
JP2009073371A (ja) * 2007-09-21 2009-04-09 Kanzaki Kokyukoki Mfg Co Ltd 車両の伝動装置
US8795126B2 (en) * 2012-05-14 2014-08-05 American Axle & Manufacturing, Inc. Disconnectable driveline for all-wheel drive vehicle
JP5869459B2 (ja) 2012-09-27 2016-02-24 本田技研工業株式会社 ドラム式変速機のシフトドラム構造
US9669711B2 (en) * 2013-08-09 2017-06-06 Kanzaki Kokyukoki Mfg. Co., Ltd. Power take-off unit
JP2015054578A (ja) * 2013-09-11 2015-03-23 株式会社 神崎高級工機製作所 作業車両の走行伝動装置
JP2015209152A (ja) * 2014-04-28 2015-11-24 株式会社 神崎高級工機製作所 作業車両の車軸駆動ユニット

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110792749A (zh) * 2019-10-29 2020-02-14 一汽解放汽车有限公司 一种带有贯通轴离合装置的中桥主减速器总成
CN110792749B (zh) * 2019-10-29 2023-01-17 一汽解放汽车有限公司 一种带有贯通轴离合装置的中桥主减速器总成

Also Published As

Publication number Publication date
US10591036B2 (en) 2020-03-17
US20180031097A1 (en) 2018-02-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2018016190A (ja) 車軸駆動装置
JP2015209152A (ja) 作業車両の車軸駆動ユニット
CN108790777A (zh) 混合动力车辆的驱动装置
JP2009101729A (ja) ハイブリッド駆動装置
JP2015054578A (ja) 作業車両の走行伝動装置
JP2015171880A (ja) 作業車両用伝動装置
GB1602884A (en) Transmission
JP6585399B2 (ja) 車両用変速装置
JP2013053736A (ja) 遊星歯車機構の潤滑構造
JP6672560B2 (ja) クラッチ作動油供給用油圧ポンプユニット
JP2008202721A (ja) トランスミッション
JP4390673B2 (ja) トラクタの変速装置
JP6803263B2 (ja) 作業車両
JP2003139167A (ja) 自動変速機の油圧制御機構
JP3269873B2 (ja) 動力伝達装置
JP2008201303A (ja) トランスミッション
US10774917B2 (en) Transmission
JP5732305B2 (ja) 車両用駆動装置
JP2008202712A (ja) トランスミッション
JP2017180803A (ja) 油圧クラッチユニット
JP5513323B2 (ja) 車両用パワーユニット
JP4213647B2 (ja) トラクタの動力伝動装置
JP3608683B2 (ja) 作業車両の動力取出装置
JP2006096108A (ja) 走行車両
JPH1178574A (ja) 作業車両の変速操作機構