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CN106489044B - 动力传递装置 - Google Patents

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CN106489044B
CN106489044B CN201580034986.7A CN201580034986A CN106489044B CN 106489044 B CN106489044 B CN 106489044B CN 201580034986 A CN201580034986 A CN 201580034986A CN 106489044 B CN106489044 B CN 106489044B
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Komatsu Ltd
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Abstract

本发明涉及动力传递装置，为了不伴随保养作业的烦杂化而谋求轮轴轴承的长寿命化，该动力传递装置具备：借助轮轴轴承(31、32)能旋转地配设于桥壳(10)的外周部的轮毂(20)；设于轮毂(20)的减速器收容室(52)；形成于减速器收容室(52)的内部的主减速器(40)；收容于在桥壳(10)与轮毂(20)之间形成的制动室(60)、以对轮毂(20)相对于桥壳(10)的旋转施加制动的方式工作的湿式的制动机构(70)，为了构成包含制动室(60)以及轮轴轴承(31、32)且隔断了与减速器收容室(52)之间的油的流通的润滑空间(80)，而在桥壳(10)与轮毂(20)之间的两个位置配设浮动密封件(81、82)，相对于润滑空间(80)连接具备油过滤器(96)的油的循环通路(90)。

Description

动力传递装置
技术领域
本发明涉及以自卸车等使车轮旋转而行驶的作业车辆作为适用对象的动力传递装置。
背景技术
作为这种动力传递装置，通常在桥壳的外周部经由轮轴轴承以能够旋转的方式配设轮毂而构成。在桥壳的中心孔中，以能够与桥壳之间进行相对旋转的方式配设有驱动轴。在驱动轴与轮毂之间，设置有将驱动轴的旋转减速并将该旋转传递给轮毂的齿轮减速器。在该动力传递装置中，当驱动轴在发动机、电动马达等驱动源的驱动下旋转时，借助齿轮减速器而轮毂进行旋转，利用安装于轮毂的车轮能使作业车辆行驶。
另一方面，在桥壳与轮毂之间设置有制动室。制动室是在桥壳与轮毂之间形成的收容湿式多片型的制动机构的空间。制动机构在工作的情况下对轮毂相对于桥壳的旋转施加制动，能够使行驶中的作业车辆减速。
作为制动机构，考虑到冷却效果，多应用将成为发热源的摩擦片以及对偶片浸渍于油中的湿式的制动机构(例如参照专利文献1)。在该以往技术中，通过在收容制动机构的制动室与包含轮轴轴承的空间之间配设浮动密封件而分割出两个空间，另一方面将收容齿轮减速器的减速器收容室与包含轮轴轴承的空间连通，从而利用贮存于减速器收容室中的油来谋求轮轴轴承的润滑。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本实开昭48-103781号公报
发明内容
发明所要解决的课题
然而，在收容齿轮减速器的减速器收容室中，因齿轮的啮合而产生的磨损粉末有可能混入油中。因此，就专利文献1记载的动力传递装置而言，在谋求轮轴轴承的长寿命化的情况下，需要频繁更换减速器收容室的油，保养作业变得烦杂。
本发明鉴于上述情况而做成，其目的在于，提供不伴随保养作业的烦杂化而能够谋求轮轴轴承的长寿命化的动力传递装置。
用于解决课题的方案
为了达到上述目的，本发明的动力传递装置具备：桥壳，其在中心部具有供驱动轴以能够旋转的方式贯穿的中心孔；轮毂，其借助一对轮轴轴承以能够旋转的方式配设于所述桥壳的外周部；减速器收容室，其以覆盖所述桥壳的开口端部的形态设置于所述轮毂；齿轮减速器，其形成于所述减速器收容室的内部，用于将所述驱动轴的旋转减速并将该旋转传递给所述轮毂；以及湿式的制动机构，其收容于在所述桥壳与所述轮毂之间形成的制动室，且以对所述轮毂相对于所述桥壳的旋转施加制动的方式工作，所述动力传递装置的特征在于，在所述减速器收容室与包含所述制动室及所述一对轮轴轴承的润滑空间之间配设浮动密封件，相对于所述润滑空间连接具备油过滤器的油的循环通路。
另外，本发明在上述的动力传递装置的基础上，其特征在于，在比所述轮轴轴承靠外周的位置配设所述浮动密封件。
另外，本发明在上述的动力传递装置的基础上，其特征在于，在距离所述驱动轴的中心轴线半径彼此相等的两个位置配设所述浮动密封件。
另外，本发明的动力传递装置具备：桥壳，其在中心部具有供驱动轴以能够旋转的方式贯穿的中心孔；轮毂，其借助一对轮轴轴承以能够旋转的方式配设于所述桥壳的外周部；减速器收容室，其以覆盖所述桥壳的开口端部的形态设置于所述轮毂；齿轮减速器，其形成于所述减速器收容室的内部，用于将所述驱动轴的旋转减速并将该旋转传递给所述轮毂；以及湿式的制动机构，其收容于在所述桥壳与所述轮毂之间形成的制动室，且以对所述轮毂相对于所述桥壳的旋转施加制动的方式工作，所述动力传递装置的特征在于，所述制动室通过在所述桥壳设置制动器罩构件而形成于所述轮毂的外周部，通过在所述制动器罩构件与所述轮毂之间配设第一浮动密封件，并且在所述桥壳的面对所述减速器收容室的开口端部与所述轮毂之间配设第二浮动密封件，从而构成包含所述制动室以及所述一对轮轴轴承的润滑空间，相对于所述润滑空间连接具备油过滤器的油的循环通路。
发明效果
根据本发明，设为相对于包含制动室以及轮轴轴承的润滑空间连接具备油过滤器的油的循环通路。因此，能够始终用净化了的油来对轮轴轴承进行润滑。而且，设为在减速器收容空间与润滑空间之间隔断油的流通，因此不用担心由齿轮减速器产生的磨损粉末混入轮轴轴承的滑动面。其结果是，无需进行频繁地更换油等烦杂的保养作业而能够谋求轮轴轴承的长寿命化。而且，来自循环通路的油不向减速器收容空间供给，因此浸渍于减速器的油中的部分变少，能够将油的阻力所引起的齿轮减速器的机械损失抑制到最低限度。
附图说明
图1是从前方观察适用本发明的实施方式的动力传递装置的作业车辆而得到的图。
图2是适用于图1所示的作业车辆的动力传递装置的主要部分剖视图。
图3是图2所示的动力传递装置的主要部分放大图。
具体实施方式
以下，参照附图详细说明本发明的动力传递装置的优选的实施方式。
图2是表示本发明的实施方式的动力传递装置的图。如图1所示，在此例示的动力传递装置是将使车轮1旋转而行驶的四轮自卸车作为适用对象、用于将搭载于车身框架2的电动马达3的旋转传递给车轮1的装置。在本实施方式中，尤其例示了车轮1的直径约为4m且在矿山等越野路面进行岩石、砂土的搬运的大型的自卸车。电动马达3按每个车轮1准备，且以驱动轴4的中心轴线C沿着左右方向的状态搭载于车身框架2。以下，说明将电动马达3的旋转传递给车轮1的动力传递装置的结构。需要说明的是，作为动力传递装置的结构，四轮均共通，因此以下仅对其中的一个进行说明。
如图1以及图2所示，适用于上述的自卸车的动力传递装置具备桥壳10。桥壳10形成为具有中心孔11的筒状，在使驱动轴4贯穿于中心孔11的状态下借助上臂5以及下臂6安装于车身框架2。上臂5以及下臂6的基端部分别借助沿着车身框架2的前后方向的枢轴5a、6a以能够旋转的方式安装，在上臂5以及下臂6各自的前端部之间支承桥壳10的基端部。在上臂5与车身框架2之间设置有成为缓冲器的减振缸7。
另一方面，如图2以及图3所示，在桥壳10的前端部配设有轮毂20。轮毂20具有形成圆筒状的旋转支承部21以及从旋转支承部21的一端部朝向外周延伸的形成为圆板状的毂部22。该轮毂20通过将毂部22配置于桥壳10的前端部侧且使一对轮轴轴承31、32介于旋转支承部21的内周面与桥壳10的外周面之间，从而以能够以驱动轴4的中心轴线C为中心旋转的方式支承于桥壳10的外周部。
轮轴轴承31、32分别构成为具备多个圆锥滚子。需要说明的是，以下，为了方便起见，在对个两个轮轴轴承31、32进行区分的情况下，将配置于桥壳10的前端部侧(图2中的右侧)的轮轴轴承称作第一轮轴轴承31，将配置于桥壳10的基端部侧(图2中的左侧)的轮轴轴承称作第二轮轴轴承32。
在轮毂20的毂部22安装有车轮1。车轮1通过在轮子1a的外周部装配轮胎1b而构成，利用多个螺栓1c并借助轮子1a将车轮1紧固于毂部22的外周部。
另外，在该动力传递装置中，在轮毂20与驱动轴4之间设置有主减速器(齿轮减速器)40。主减速器40将驱动轴4的旋转减速并将该旋转传递给轮毂20，由多个齿轮构成。在本实施方式中，通过在驱动轴4与轮毂20之间串联地连接两组行星齿轮机构来构成主减速器40。
具体而言，通过具备与驱动轴4花键结合的第一太阳轮41、经由齿圈轮毂42与桥壳10的内周面花键结合的第一齿圈43以及设为分别与该第一太阳轮41及第一齿圈43啮合的多个第一行星齿轮44而构成第一行星齿轮机构45。第二行星齿轮机构46构成为具备以能够旋转的方式支承于驱动轴4的前端部的第二太阳轮47、设置于第一齿圈43的第二齿圈48以及设为分别与该第二太阳轮47及第二齿圈48分别啮合的多个第二行星齿轮49。第一行星齿轮机构45的第一行星齿轮架44A将第一行星齿轮44的旋转轴支承为能够旋转，并且借助设置于其内周部的齿部与第二太阳轮47啮合。第二行星齿轮机构46的第二行星齿轮架49A将第二行星齿轮49的旋转轴支承为能够旋转，并且借助设置于其外周部的环板50而安装于轮毂20的毂部22。环板50形成为覆盖主减速器40的外周部的大小的圆筒状，在设置于第二行星齿轮架49A的端面的罩板51与轮毂20的毂部22之间构成减速器收容室52。减速器收容室52是以覆盖桥壳10的开口端部的方式设置的密闭空间，在其内部收容有主减速器40。虽然未在图中明确示出，但为了谋求构成主减速器40的多个齿轮的润滑，在该减速器收容室52中贮存有油。油的贮存量以能够谋求各齿轮的润滑、且能够将油的阻力所引起的机械损失抑制到最小限度的方式设定。
在该主减速器40中，第一行星齿轮机构45的第一齿圈43以及第二行星齿轮机构46的第二齿圈48均经由齿圈轮毂42与桥壳10啮合，因此，在利用驱动轴4使第一太阳轮41旋转的情况下，第一行星齿轮44一边自转一边在第一太阳轮41的周围公转，借助第一行星齿轮架44A而使第二太阳轮47旋转。在第二太阳轮47旋转时，第二行星齿轮49一边自转一边在第二太阳轮47的周围公转，由于第二行星齿轮架49A旋转，因此借助环板50而使轮毂20旋转。
另外，在轮毂20的旋转支承部21与桥壳10之间设置有制动室60。制动室60是在桥壳10的比第二轮轴轴承32靠基端部侧的部分的外周面形成安装凸缘12、并在安装凸缘12上安装制动器罩构件61而构成的环状的空腔。制动器罩构件61具备以包围轮毂20的旋转支承部21的方式配置的筒状部61a以及从筒状部61a的两端面分别朝向接近旋转支承部21的外周面的方向延伸的一对板部61b，并借助一方的板部61b安装于安装凸缘12。
在该制动室60内收容有制动机构70。制动机构70构成为具备制动活塞71和交替重叠的多张摩擦片72及多张对偶片73。虽然没有在图中明示，但在向压力室供给有制动用的油的情况下，制动活塞71工作，沿着驱动轴4的中心轴线C前进移动。摩擦片72以及对偶片73在彼此压接的情况下彼此间作用有较大的摩擦力。处于摩擦片72经由内周面与轮毂20的旋转支承部21啮合、对偶片73经由外周面与制动器罩构件61的筒状部61a啮合的状态。
在该制动机构70中，在未向制动活塞71的压力室供给制动用的油的情况下，制动活塞71在未图示的复位弹簧的作用下后退，处于摩擦片72能够相对于对偶片73旋转的状态。因此，若对轮毂20施加外力，则能够使轮毂20相对于桥壳10旋转。
与此相对，若向制动活塞71的压力室供给制动用的油，则制动活塞71前进移动，成为摩擦片72与对偶片73彼此压接的状态。其结果是，利用作用于摩擦片72与对偶片73之间的摩擦力，能对轮毂20相对于桥壳10的旋转施加制动。
而且，在该动力传递装置中，以包含制动室60及一对轮轴轴承31、32的方式构成有润滑空间80，并且设置有用于向该润滑空间80供给油的循环通路90。润滑空间80是通过在桥壳10与轮毂20之间的两个位置配设浮动密封件81、82而构成的密封空间。
在本实施方式中，在轮毂20的外周部且在制动器罩构件61的板部61b与设置于轮毂20的第一毂用轴承保持架83之间设置有第一浮动密封件81，第二浮动密封件82设置于在桥壳10的开口端面设置的车桥用轴承保持架84与在轮毂20的毂部22设置的第二毂用轴承保持架85之间。第一毂用轴承保持架83是以从轮毂20的毂部22沿着旋转支承部21的外周面延伸且前端部接近制动器罩构件61的板部61b的方式设置的筒状构件。车桥用轴承保持架84从桥壳10的开口端面朝向外周方向延伸，其外周部超过第一轮轴轴承31而与轮毂20的毂部22对置。第二毂用轴承保持架85安装于毂部22的端面，以距驱动轴4的中心轴线C的距离与第一毂用轴承保持架83距中心轴线C的距离相等的方式设置。即，设置于车桥用轴承保持架84与第二毂用轴承保持架85之间的第二浮动密封件82的内径与第一浮动密封件81的内径相等，且隔断与收容主减速器40的减速器收容室52之间的油的流通。
循环通路90具备：通过液压泵91的驱动而将贮存于油箱92的油向润滑空间80供给的供给通路部93；以及使润滑空间80的油返回油箱92的排出通路部94。更具体地说明，循环通路90的供给通路部93连接为向润滑空间80中的由桥壳10的安装凸缘12和第二轮轴轴承32包围的部位供给油。根据图3也明显可知，在该供给通路部93中设置有油冷却器95以及油过滤器96。循环通路90的排出通路部94连接为将制动室60中的由制动器罩构件61的板部61b和对偶片73包围的部位的油排出。
在以上述方式构成的动力传递装置中，在电动马达3进行驱动而驱动轴4进行旋转时，借助主减速器40而使轮毂20旋转，从而能够通过车轮1使作业车辆行驶。在作业车辆行驶期间，由于构成主减速器40的齿轮的旋转，贮存于减速器收容室52中的油被搅拌，从而能谋求各部分的润滑。
另一方面，若向制动活塞71的压力室供给制动用的油，则利用作用于摩擦片72与对偶片73之间的摩擦力，能对轮毂20相对于桥壳10的旋转施加制动，因此例如能够使行驶中的作业车辆减速。在此期间，经由循环通路90向润滑空间80依次循环供给油，因此能够谋求制动机构70的冷却。而且，根据该动力传递装置，轮轴轴承31、32也包含于润滑空间80中，因此被从循环通路90循环供给的油所润滑。
在此，在通过了制动机构70之后的油中有可能混入有制动粉尘。然而，润滑空间80的油始终被油过滤器96净化，而且被油冷却器95冷却，因此不会给轮轴轴承31、32的寿命带来影响而能够谋求制动机构70的冷却。另外，润滑空间80由于被第二浮动密封件82隔断与减速器收容室52之间的油的流通，因此不用担心由主减速器40产生的磨损粉末混入油中。其结果是，无需进行频繁地更换油等烦杂的保养作业而能够谋求轮轴轴承31、32的长寿命化。
而且，在被第二浮动密封件82隔断了来自润滑空间80的油的流通的减速器收容室52中，不会从循环通路90供给油。因此，浸渍于油中的部分变少，能够将由油的阻力引起的主减速器40的机械损失抑制到最低限度。
需要说明的是，在上述的实施方式中，以在矿山等越野路面使用的大型的自卸车作为适用对象而进行了例示，但不一定限定于大型的自卸车，也能够作为动力传递装置应用于其他作业车辆。
另外，在上述的实施方式中，在比轮轴轴承31、32靠外周的位置配设浮动密封件81、82，因此能够使轮轴轴承31、32与浮动密封件81、82在径向上重叠，能够抑制沿着驱动轴4的中心轴线C的尺寸的长大化。然而，浮动密封件81、82并非一定要设置于比轮轴轴承31、32靠外周的位置。
而且，在上述的实施方式中，在距离驱动轴4的中心轴线C半径彼此相等的两个位置配设浮动密封件81、82，因此能将因供给到润滑空间80的油而在轮毂20产生的轴向力抵消，能够有助于轮轴轴承31、32的长寿命化。然而，本发明并非一定要使用半径相等的浮动密封件81、82。
附图标记说明
4 驱动轴
10 桥壳
11 中心孔
20 轮毂
31、32 轮轴轴承
40 主减速器
52 减速器收容室
60 制动室
70 制动机构
80 润滑空间
81、82 浮动密封件
90 循环通路
96 油过滤器
C 驱动轴的中心轴线

Claims (4)

1.一种动力传递装置，其具备：
桥壳，其在中心部具有供驱动轴以能够旋转的方式贯穿的中心孔；
轮毂，其借助一对轮轴轴承以能够旋转的方式配设于所述桥壳的外周部；
减速器收容室，其以覆盖所述桥壳的开口端部的形态设置于所述轮毂；
齿轮减速器，其形成在所述减速器收容室的内部，用于将所述驱动轴的旋转减速并将所述旋转传递给所述轮毂；以及
湿式的制动机构，其收容于在所述桥壳与所述轮毂之间形成的制动室，且以对所述轮毂相对于所述桥壳的旋转施加制动的方式工作，
所述动力传递装置的特征在于，
在所述轮毂与形成于所述制动室的基端部侧的制动器罩构件之间配置第一浮动密封件，
在所述减速器收容室与包含所述制动室及所述一对轮轴轴承的润滑空间之间配设第二浮动密封件，
所述湿式的制动机构以及所述第一浮动密封件的位置均在所述驱动轴的中心轴线上位于所述一对轮轴轴承之间，
所述第二浮动密封件设置于在所述桥壳的开口端面设置的车桥用轴承保持架与在所述轮毂的毂部设置的毂用轴承保持架之间，
相对于所述润滑空间连接具备油过滤器的油的循环通路。
2.根据权利要求1所述的动力传递装置，其特征在于，
所述第一浮动密封件以及所述第二浮动密封件配设在比所述轮轴轴承靠外周的位置。
3.根据权利要求1所述的动力传递装置，其特征在于，
所述第一浮动密封件以及所述第二浮动密封件配设在距离所述驱动轴的中心轴线的半径彼此相等的两个位置。
4.一种动力传递装置，其具备：
桥壳，其在中心部具有供驱动轴以能够旋转的方式贯穿的中心孔；
轮毂，其借助一对轮轴轴承以能够旋转的方式配设于所述桥壳的外周部；
减速器收容室，其以覆盖所述桥壳的开口端部的形态设置于所述轮毂；
齿轮减速器，其形成在所述减速器收容室的内部，用于将所述驱动轴的旋转减速并将所述旋转传递给所述轮毂；以及
湿式的制动机构，其收容于在所述桥壳与所述轮毂之间形成的制动室，且以对所述轮毂相对于所述桥壳的旋转施加制动的方式工作，
所述动力传递装置的特征在于，
所述制动室通过在所述桥壳设置制动器罩构件而形成于所述轮毂的外周部，
通过在所述制动器罩构件与所述轮毂之间配设第一浮动密封件，并且在所述桥壳的面对所述减速器收容室的开口端部与所述轮毂之间配设第二浮动密封件，从而构成包含所述制动室以及所述一对轮轴轴承的润滑空间，
所述湿式的制动机构以及所述第一浮动密封件的位置均在所述驱动轴的中心轴线上位于所述一对轮轴轴承之间，
所述第二浮动密封件设置于在所述桥壳的开口端面设置的车桥用轴承保持架与在所述轮毂的毂部设置的毂用轴承保持架之间，
相对于所述润滑空间连接具备油过滤器的油的循环通路。
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