JP4027314B2

JP4027314B2 - ホイールトランスミッション

Info

Publication number: JP4027314B2
Application number: JP2003526713A
Authority: JP
Inventors: ハン，スンウ
Original assignee: ウーヨンハイドローリックスカンパニーリミテッド
Priority date: 2001-09-11
Filing date: 2001-12-14
Publication date: 2007-12-26
Anticipated expiration: 2021-12-14
Also published as: US20040116234A1; CN1522207A; US7090608B2; DE10197253B4; DE10197253T5; KR20030022621A; WO2003022615A1; KR100435278B1; JP2005502830A; CN1274526C

Description

本発明はフォークリフト車、掘削機などの重機車両だけでなく特装車にも適用できる重機車両用のホイールトランスミッション（車輪への伝動器）に関する。より詳しくは、アクスル（車軸）ハブに装着されて前進及び後進に切り替えることができ、クラッチ部やブレーキ部等の変速部を提供し、左右の動輪（両駆動ホイール）の前・後進をそれぞれ独立に制御してスピンターンを可能にした重機車両用ホイールトランスミッションに関する。

一般に、重機車両は油圧モーターまたはエンジンを動力源として用いており、モビリティの方法によってホイールタイプとクローラタイプに分けられる。

重機車両は高速走行を目的とせず、多数の変速を必要としないが、エンジンから伝達される騷音及び振動の低減、回転半径の最小化等が最も重要な解決課題として残っているのが実状である。

図１は、重機車両の一種であるフォークリフト車に適用された従来の動力伝達系の装置の構成を示す図である。この従来のフォークリフト車の場合、変速機１は中央部に据え付けられている。この変速機１のインプットシャフト２とアウトプットシャフト３との間にはクラッチ６が取り付けられ、インプットシャフト２の回転力を遮断するか、アウトプットシャフト３に伝達出来るようにしている。

クラッチ６には、フォークリフト車の後部に設けられたエンジン４からの駆動力が伝達される。また、トルクを増幅させるトルクコンバーター５が連結されている。変速機１のアウトプットシャフト３に伝達された回転力は、最終減速ギア７及び差動ギアを通じてアクスルシャフト９に伝達されてホイールを回転させる。アクスルハブにはドラム式またはディスク式のブレーキ（未図示）が収納されて走行中の車両の制動作用を担うことになる。

しかし、前述したように、フォークリフト車等の重機車両に適用される従来の変速機はクラッチと共にトルクコンバーターとアクスルシャフトとの間に設けられる。そのため、エンジンとアクスルシャフトとの間の距離が長くなり、エンジンで発生した大部分の振動及び騷音が変速機を通じて重機車両の中央に位置する運転席に伝達されるという問題があった。また、重機車両の全体長さが長く製作されるため、狭い環境での作業が困難であるという問題点があった。

従来のような構造の変速機を搭載した重機車両は、一般的な乗用車や運搬車と同様の方式で回転するので、図２に示すように、重機車両の回転半径Ｒが大きくなる。従って、狭い場所で作業することが困難で、機動性が比較的低いという問題点もあった。

さらに、従来の重機車両は傾斜路で停止状態からスタートさせる瞬間（ギア変速を遂行したとき）に、重機車両が後方に押されるという現象があった。従来のような構造で変速機を装着した重機車両は、クラッチ及び変速機を内蔵するハウジングが大型となるので、重機車両の中央部分の設計に自由度がなく、エンジンの回転速度を最終的に減速させるための最終減速ギアのサイズを大きくしないと充分な減速比が得られないという欠点があった。

本件出願人は、上記問題を解決すべく、前輪または後輪の両側のホイールアクスルハブに装着してエンジンから発生される騷音及び振動が変速機に伝達されるのを遮断するための“重機車両用のホイールトランスミッション”と題された発明について出願（韓国特許出願第２０００−４６７５号）している。この発明によると、両側ホイールを独立に駆動させることによって重機車両の回転半径を最小化している。このようにして、ブレーキとクラッチとを一体に構成しながら制動性能を向上させ、エンジンマウンティング及びアクスルマウンティングの設計を自由にコンパクト化することが出来た。

上記出願に係る重機車両用ホイールトランスミッションは、重機車両のエンジンとトルクコンバーターとドライビングシャフトと最終減速ギア及び差動ギアを通じてアクスルシャフトに回転力が伝達されるように構成されるものであって、前記アクスルシャフトの両端が位置するアクスルハブ内部に収納された遊星ギアアセンブリと第１変速クラッチ部と、第２変速クラッチ部とワンウェイクラッチ部とを含み、左右側一対のホイールを独立に駆動することを特徴とする他、下記(1)〜(5)の特徴を有する。

(1)前記遊星ギアアセンブリ：前記アクスルシャフトの端部に太陽ギアが形成され、前記太陽ギアに噛み合う多数個の遊星ギアが互いにキャリアを介して連結され、前記遊星ギアがリングギアに噛み合う。

(2)前記第１変速クラッチ部：前記リングギアの回転半径に対応する位置のアクスルハブにシリンダーが形成され、このシリンダー内にブレーキピストンとサービスピストンとが噛み合い、作動油の供給によってアクスルハブの長さ方向へ移動できる。前記ブレーキピストンにはディスクスプリングが弾性支持され、前記サービスピストンにはリアクションプレートが固定される。また、前記リアクションプレートで加圧できるように前記アクスルハブの内面と前記リングギアの外面に各々ブレーキプレートと摩擦板とがスプライン結合されている。

(3)前記第２変速クラッチ部：前記キャリアの回転半径に対応する位置のアクスルハブにシリンダーが形成され、このシリンダー内にブレーキピストン及びサービスピストンが嵌め込まれ、作動油の供給によってアクスルハブの長さ方向に移動可能となっている。前記ブレーキピストンにはディスクスプリングが弾性支持され、前記サービスピストンにはリアクションプレートが固定され。また、前記リアクションプレートで加圧できるように前記アクスルハブの内面と前記キャリアの外面に各々ブレーキプレートと摩擦板とがスプライン結合されている。

(4)前記ワンウェイクラッチ部：前記ホイールが後進方向にだけ回転できるように前記リングギアのアウトプットシャフトが前記ホイールに第１ワンウェイクラッチで結合される一方、前記ホイールが前進方向にだけ回転できるように前記キャリアのアウトプットシャフトが前記ホイールに第２ワンウェイクラッチで結合されている。

(5)さらに、前記トルクコンバーターのアウトプットシャフトに通常の補助クラッチが設けられ、制動時エンジンの回転力を遮断してドライビングシャフトへの回転力を拘束できるように構成される。

従って、前記した構成からなるホイールトランスミッションによれば、変速機が前輪または後輪の両側のホイールアクスルハブに設けられる。そのため、エンジンとアクスルシャフトとの距離を短縮することができ、エンジンで発生した振動及び騷音を遮断でき、装備の全体長さを縮小製作して狭い環境でも作業できるという長所を備える。また、両側ホイールを独立に駆動させることができるので重機車両の回転半径を最小化することができる。さらには、常用ブレーキ（走行中の制動装置）、駐車ブレーキ及びクラッチの機能を含む。また、湿式ブレーキを採用して制動性能及び耐久性を向上させることができる。

さらに、ワンウェイクラッチを用いてホイールを安定的に固定させることで、傾斜路で出発する時重機車両が後方に押されるような現状を防止することができる。

また、重機車両の中央部分に余裕が生まれてエンジンマウンティング及びアクスルマウンティングの設計を自由に行うことができる。また、遊星ギアアセンブリのギア比でエンジンの回転数を最終的に減少させることになるので、最終減速ギアのサイズを小さくしても充分な減速比を得ることができる。さらには、エンジン停止時油圧が解除されると、ディスクスプリングの復原力によって自動的に制動されるという長所がある。

本件出願人は、さらに、前記したホイールトランスミッション（大韓民国特許出願第２０００−４６７９５号）をベースとして、太陽ギアを前進太陽ギアと後進太陽ギアとに分けて、リングギアはハウジングに固定しながら前記した前進太陽ギアと後進太陽ギアの回転によってキャリアの駆動によりホイールが独立に前・後進できるようにした重機車両用ホイールトランスミッション（大韓民国特許出願第２００１−１１２８０号）を出願している。

図３〜図５ｂは、このホイールトランスミッションの出願（大韓民国特許出願第２００１−１１２８０号）に開示された構成を示している。図３は該ホイールトランスミッションの断面図である。図４ａは、図３のＡ部拡大図であり、前進走行時の作動状態を示す。また、図４ｂは、図４ａの遊星ギアアセンブリを示し、前進走行時の作動状態を示す図面である。一方、図５ａは、図３のＡ部拡大断面図であって後進走行時の作動状態を示し、図５ｂは、図５ａの遊星ギアアセンブリを示す図であって後進走行時の作動状態を示す。

図示されたように、上記のホイールトランスミッション（大韓民国特許出願第２００１−１１２８０号）は、以下のように構成される。重機車両のエンジンとトルクコンバーターとドライビングシャフトと最終減速ギア及び差動ギアを通じてアクスルシャフト１０８に回転力が伝達される。前記アクスルシャフト１０８の両端が位置するアクスルハブ１０４内部に収納される遊星ギアアセンブリ１１０と第１変速クラッチ部１３０と第２変速クラッチ部１４０とを含む。左右側一対のホイール１０２が独立して駆動するホイールトランスミッションである。さらに下記(1)〜(3)の特徴を有する。

(1)前記遊星ギアアセンブリ１１０：前記アクスルシャフト１０８とベアリング１１２とを介して一対の前進太陽ギア１１４と後進太陽ギア１１６とが着設される。前記前進太陽ギア１１４には多数個の第１遊星ギア１２０が噛み合い、前記後進太陽ギア１１６には前記第１遊星ギア１２０とも噛み合う第２遊星ギア１２２が噛み合う。前記第１遊星ギア１２０は、アクスルハウジング１０６に固設されたリングギア１２４の内周面と噛み合う。

(2)前記第１変速クラッチ部１３０：前記前進太陽ギア１１４に対応する位置のアクスルハブ１０４内にシリンダー１３２が形成され、このシリンダー１３２内への作動油供給によって前進ピストン１３６がリターンスプリング１３８を圧縮させながら前進して前進太陽ギア１１４に密着される。前記アクスルシャフト１０８から延びる第１クラッチパック１０８ａに設けられた摩擦板１３７に、前記前進太陽ギア１１４に設けられたクラッチ板１３５が密着するようにして前記前進太陽ギア１１４をアクスルシャフト１０８に拘束する。

(3)前記第２変速クラッチ部１４０：前記後進太陽ギア１１６に対応する位置のアクスルハブ１０４内にシリンダー１４２が形成され、このシリンダー１４２内への作動油供給によって後進ピストン１４６がリターンスプリング１４８を圧縮させながら前進して前記後進太陽ギア１１６に密着する。前記アクスルシャフト１０８から延びる第２クラッチパック１０８ｂに設けられた摩擦板１４７に、前記後進太陽ギア１１６に設けられたクラッチ板１４５が密着するようにして前記後進太陽ギア１１６をアクスルシャフト１０８に拘束する。
米国特許US 3937105A 米国特許US 4788886A

本発明は、前記ホイールトランスミッション（大韓民国特許出願第２０００−４６７９５号）をベースとして改良発明されたホイールトランスミッション（大韓民国特許出願第２００１−１１２８０号）の別の改良発明である。本発明の目的は、両側にあった別個の変速クラッチ部を一側に設けて形成しても同じ作用効果を達成可能なホイールトランスミッションを提供することにある。

前記した目的の達成のための本発明のホイールトランスミッションは以下のように構成される。

重機車両のエンジンからの回転力が、トルクコンバーターとドライビングシャフトと最終減速ギア及び差動ギアを通じてドライブアクスルシャフトに伝達される。前記ドライブアクスルシャフトの両端が位置するアクスルハブの内部に収納される遊星ギアアセンブリと、変速クラッチ部と、ブレーキ部及びワンウェイクラッチ部とを含む。左右側一対のホイールが独立して駆動するホイールトランスミッションである。

前記遊星ギアアセンブリ：ドライブアクスルシャフトに連結されたクラッチシャフトには一対をなす前進太陽ギアと後進太陽ギアとが回転自在に連結され、前記前進太陽ギアには多数個の第１遊星ギアが噛み合う。前記後進太陽ギアには前記第１遊星ギアとも噛み合う第２遊星ギアが噛み合い、前記第１遊星ギアはハウジングに固設されたリングギアの内周面と噛み合う。

前記変速クラッチ部：前記クラッチシャフトに回転自在に装着されたカムクラッチシャフトに連結された第１クラッチプレートと、前記クラッチシャフトの一端に連動可能に連結されたドライブアクスルシャフトから延びる第１クラッチパックに取り付けられて前記第１クラッチプレートに対して密着及びその解除が行われる第１リアクションプレートと、この第１リアクションプレートに対向する方向に取り付けられた第２クラッチプレートと、前記第１リアクションプレートを押して第１クラッチプレートに対する密着及びその解除を行うための第１シリンダー部と、前記クラッチシャフトに回転自在に装着された後進太陽ギアに連動可能に連結された第２クラッチパックに取り付けられて、前記第１クラッチパックに設けられた第２クラッチプレートに対して密着及びその解除が行われる第２リアクションプレートと、前記第２クラッチプレートを押して第２リアクションプレートに対する密着及びその解除を行うための第２シリンダー部とから構成される。

前記ブレーキ部：前記後進太陽ギアが取り付けられた第２クラッチパックで第２クラッチプレートが設けられた部位の対向される位置に設けられたブレーキプレートと、このブレーキプレートに対して密着及びその解除が行われるようにハウジングに固設された摩擦板と、ブレーキペダルを踏んだ際に作動油の供給により前進して前記ブレーキプレートを摩擦板に接触摩擦させる常用ブレーキピストンと、フォークリフト車の運転中には作動油が供給されて前記摩擦板と密着が解除された状態を保持するとともに、エンジンが止まった際には作動油が排出されることから、スプリングの張力により摩擦板をブレーキプレートに密着させる駐車ブレーキピストンとから構成される。

前記ワンウェイクラッチ部：前記第２シリンダー部の第２油路を通じた作動油の供給によって前・後進するカムクラッチピストンと、このカムクラッチピストンの前進によってスライドされるワンウェイロッカーと、前記ワンウェイロッカーに復原力を提供するためのリターンスプリングと、前記クラッチシャフトに設けられてワンウェイロッカーに対して密着及びその解除が行われる外レースと、この外レースとクラッチシャフトとの間に設けられたカムクラッチとから構成される。前進または中立状態では、前記ワンウェイロッカーと外レースとが相互に密着されてカムクラッチが作動する。後進時には、カムクラッチピストンが前進してワンウェイロッカーを外レースから解除させることによって、カムクラッチの作動を防止する。

あるいは、前記変速クラッチ部が、前記クラッチシャフトに回転自在に装着されたカムクラッチシャフトに連結された第１クラッチプレートと、前記クラッチシャフトの一端に連動可能に連結されたドライブアクスルシャフトから延びるクラッチパックに設けられて前記第１クラッチプレートに対して密着及びその解除が行われる第１リアクションプレート及びこの第１リアクションプレートに離隔された位置に平行に設けられた第２クラッチプレートと、前記第１リアクションプレートを押して第１クラッチプレートに対する密着及びその解除を行うための第１シリンダー部と、前記第２クラッチプレートに対して密着及びその解除が行われる第２リアクションプレートと、前記第２クラッチプレートを押して第２リアクションプレートに対する密着及びその解除を行うための第２シリンダー部とから構成されることを特徴とする。

好ましくは、前記第１シリンダー部は、前記第１リアクションプレートと近接した位置に設けられた前進ピストンと、この前進ピストンとカムクラッチシャフトとの間に設けられたリターンスプリングと、前記前進ピストンに作動油を供給するための第１油路とから構成され、前記第２シリンダー部は、前記第２クラッチプレートと近接した位置に設けられた後進ピストンと、この後進ピストンに作動油を供給するための第２油路とから構成されることを特徴とする。好ましくは、、前記第１油路と第２油路とがドライブアクスルシャフトに貫通形成されることを特徴とする。

以下、本発明の好ましい実施例を添付された例示図面に基づいて詳細に説明する。

図６は本発明によって改良されたホイールトランスミッションの分解斜視図であり、図７は図６の構成要素の結合状態を示す断面図である。

図８は本発明によって改良されたホイールトランスミッションを示す断面図であり、図９ａは図８の“Ｂ”部の拡大図で、前進走行時の作動状態を示す。図９ｂは、本発明に係るホイールトランスミッションの遊星ギアアセンブリを示す図で、前進走行時の作動状態を示す。

図１０ａは図８の“Ｂ”部の拡大図で後進走行時の作動状態を示す。図１０ｂは、本発明に係るホイールトランスミッションの遊星ギアアセンブリを示す図で、後進走行時の作動状態を示す。図１０ｃは、図１０ａの“Ｃ”部拡大図で、ワンウェイクラッチの構成を示す。

図１１は前進中に停止した時の本発明に係る改良されたホイールトランスミッションを示す図であり、図１２は後進中に停止した時のホイールトランスミッションを示す図である。図１３は駐車ブレーキ作動時の作動状態を示した図面であり、図１４は本発明によって改良されたホイールトランスミッションを適用したフォークリフト車の回転半径を示す図である。

まず、図９ａ及び図１０ａに示されるように、重機車両の一種であるフォークリフト車のフロントホイール（未図示）のアクスルハブ内に遊星ギアアセンブリ２１０と、変速クラッチ部２３０及びブレーキ部２７０が設けられている。

前記遊星ギアアセンブリ２１０は、クラッチシャフト２０６に前進太陽ギア２１４と後進太陽ギア２１６とが回転自在に取り付けられ、前記前進太陽ギア２１４と噛み合う３つの第１遊星ギア２２０と、前記後進太陽ギア２１６と噛み合う３つの第２遊星ギア２２２とが備えられたものである。前記第１遊星ギア２２０は、ハウジング２０２に固定されたリングギア２２４の内面と噛み合わされて構成され、これらのギア比によってエンジンからの回転力を最終的に減速することになる。

前記変速クラッチ部２３０は、(1)前記クラッチシャフト２０６に回転自在に取り付けられているカムクラッチシャフト２３２に設けられた第１クラッチプレート２３４と、(2)前記クラッチシャフト２０６の一端に連動可能に連結されたドライブアクスルシャフト２０４から延びる第１クラッチパック２３６に設けられ、前記第１クラッチプレート２３４に対して密着やその解除が行われる第１リアクションプレート２３８と、(3)この第１リアクションプレート２３８に対向する方向に設けられた第２クラッチプレート２４０と、(4)前記第１リアクションプレート２３８を押して第１クラッチプレート２３４に対する密着やその解除を行わせるための第１シリンダー部２４２と、(5)前記クラッチシャフト２０６に回転自在に装着された後進太陽ギア２１６に連結された第２クラッチパック２４４に設けられ、前記第１クラッチパック２３６に設けられた第２クラッチプレート２４０に対して密着やその解除が行われる第２リアクションプレート２４６と、(6)前記第２クラッチプレート２４０を押して第２リアクションプレート２４６に対する密着やその解除を行わせるための第２シリンダー部２４８とから構成されている。

前記第１シリンダー部２４２は、前記第１リアクションプレート２３８と近接した位置に設けられた前進ピストン２５０と、この前進ピストン２５０とカムクラッチシャフト２３２との間に設けられたリターンスプリング２５２と、前記前進ピストン２５０に作動油を供給するための第１油路２５４とから構成される。

前記第２シリンダー部２４８は、前記第２クラッチプレート２４０と近接した位置に設けられた後進ピストン２５６と、この後進ピストン２５６に作動油を供給するための第２油路２５８とから構成され、前記第１油路２５４と第２油路２５８はドライブアクスルシャフト２０４に貫通形成されている。

従って、前記のような構成をなすホイールトランスミッション２００を備えたフォークリフト車を前進させる場合には、第１シリンダー部２４２内に作動油を供給することによって遂行される。

即ち、第１シリンダー部２４２の第１油路２５４を介した作動油の供給によって前進ピストン２５０が前進して第１リアクションプレート２３８及びリターンスプリング２５２を押して前記第１リアクションプレート２３８と第１クラッチプレート２３４とを密着固定させることによって、前記第１クラッチプレート２３４が設けられたカムクラッチシャフト２３２をクラッチシャフト２０６に拘束すると同時に、前進太陽ギア２１４もクラッチシャフト２０６に拘束させる。

従って、図９ａ及び図９ｂに図示されたように、ドライブアクスルシャフト２０４とクラッチシャフト２０６の回転によって、このクラッチシャフト２０６と噛み合った前進太陽ギア２１４が時計方向ＣＷに回転し、この前進太陽ギア２１４と噛み合った第１遊星ギア２２０が反時計方向ＣＣＷに回転するようになる。このとき、前記第１遊星ギア２２０とその内周面が噛み合ったリングギア２２４はハウジング２０２に対して固設され、前記した第１遊星ギア２２０らが反時計方向ＣＣＷに自転及び公転することで、前記第１遊星ギア２２０と噛み合い、空回転する第２遊星ギア２２２は時計方向ＣＷに回転する。

従って、前記第２遊星ギア２２２と連結されたキャリア２２６もやはり時計方向ＣＷに回転し、このようなキャリア２２６の回転力によってホイールが前進駆動する。

一方、図１０ｃに拡大図示されたように、本発明に係るホイールトランスミッション２００には、ワンウェイクラッチ部３００が設けられて片方向にのみ駆動するように構成されている。前記ワンウェイクラッチ部３００は、(1)後述する第２シリンダー部２４８の第２油路２５８を通じた作動油の供給によって前・後進するカムクラッチピストン３０２と、(2)このカムクラッチピストン３０２の前進によってスライドされるワンウェイロッカー(One Way Locker)３０４と、(3)前記ワンウェイロッカー３０４に復原力を提供するためのリターンスプリング３０６と、(4)前記クラッチシャフト２０６に設けられてワンウェイロッカー３０４に対する密着及びその解除が行われる外レース３０８と、(5)この外レース３０８とクラッチシャフト２０６との間に設けられるカムクラッチ３１０とから構成される。

従って、このような構成をなすワンウェイクラッチ部３００は、常に片方向にのみ駆動するようになる。前記したリターンスプリング３０６の張力によってワンウェイロッカー３０４が常に外レース３０８と噛み合っているので、前進または中立状態ではカムクラッチ３１０の作動により後方に押されることを防止することが出来る。

即ち、前記ワンウェイクラッチ部３００の作動により傾斜路で車両がスタートする際、後方に押されないようにする。

一方、反対に後進するときには、第２シリンダー部２４８内に作動油を供給する。

このために、まず、片方向にのみ駆動するワンウェイクラッチ部３００の作動を調整して停止させなければならない。

従って、第２シリンダー部２４８の第２油路２５８を通じた作動油の供給により、カムクラッチピストン３０２が油圧により前進してワンウェイロッカー３０４を押してカムクラッチ３１０との密着状態を解除する。これにより、カムクラッチ３１０の作動が止まる。

これと同時に、第２シリンダー部２４８の第２油路２５８を通じた作動油の供給によって後進ピストン２５６が前進し、第２クラッチプレート２４０を押して第２リアクションプレート２４６に密着固定する。これにより、前記第２リアクションプレート２４６が設けられている第２クラッチパック２４４が、後進太陽ギア２１６をクラッチシャフト２０６に対して拘束する。

従って、図１０ａ及び図１０ｂに示されるように、ドライブアクスルシャフト２０４及びクラッチシャフト２０６の回転によって前記クラッチシャフト２０６と噛み合っていた後進太陽ギア２１６が時計方向ＣＷに回転し、この後進太陽ギア２１６と噛み合っていた第２遊星ギア２２２が反時計方向ＣＣＷに回転するようになり、この第２遊星ギア２２２と連結されたキャリア２２６が、同時に反時計方向ＣＣＷに回転し、このようなキャリア２２６の回転力によってホイールが後進駆動する。

この場合、第１遊星ギア２２０とかみ合った前進太陽ギア２１４は空回転するようになる。

前進中のフォークリフト車を停止させるためにブレーキペダル（未図示）を踏んだときには、図１１に示されたように、油圧コントローラー（未図示）の作動により、第１シリンダー部２４２の第１油路２５４を通じて作動油が排出される。そして、前進ピストン２５０とカムクラッチシャフト２３２との間に介在するリターンスプリング２５２の弾性復原力によって、前記前進ピストン２５０が後退する。このようにして、第１リアクションプレート２３８と第１クラッチプレート２３４との間の摩擦が解除される。従って、カムクラッチシャフト２３２及び前進太陽ギア２１４がクラッチシャフト２０６から解除され、この解除によって回転できなくなる。そのため、キャリア２２６の回転とホイールの回転とが停止する。これと同時に、後述するブレーキ部２７０の常用ブレーキピストン２７２に作動油が供給され、これによりブレーキプレート２７４との摩擦を引き起こすことによって、制動効果を達成することができる。

上記の場合と同様に、後進中のフォークリフト車を停止させるためにブレーキペダルを踏んだときには、図１２に示されたように、油圧コントローラーの作動により第２シリンダー部２４８の第２油路２５８を通じて作動油が排出される。そして、第２シリンダー部２４８の後進ピストン２５６が、復元力によって復帰し、このようにして、第２クラッチプレート２４０と第２リアクションプレート２４６との間の摩擦が解除される。後進太陽ギア２１６がクラッチシャフト２０６から解除され、この解除によって回転が出来なくなる。そのために、キャリア２２６の回転とホイールの回転とが停止する。これと同時に、後述するブレーキ部２７０の常用ブレーキピストン２７２に作動油が供給され、これによりブレーキプレート２７４との摩擦を引き起こすことによって、制動効果を達成することが出来る。

前記ブレーキ部２７０は、(1)前記後進太陽ギア２１６が連結された第２クラッチパック２４４における、第２クラッチプレート２４０が設けられた部位に対向される位置に取り付けられたブレーキプレート２７４と、(2)このブレーキプレート２７４に対して密着及びその解除が行われるようにハウジング２０２に固設された摩擦板２７６と、(3)ブレーキペダルを踏んだ際、作動油の供給により前進して前記ブレーキプレート２７４を摩擦板２７６に摩擦させる常用ブレーキピストン２７２と、(4)フォークリフト車の運転中には作動油が供給されて前記摩擦板２７６との密着が解除された状態を保持するものであり、車両の運転が停止したときには、作動油が排出されることで、スプリング２８０の張力により摩擦板２７６をブレーキプレート２７４に密着させる駐車ブレーキピストン２７８とから構成される。

従って、フォークリフト車が前・後進中にブレーキペダルを踏むと、第１シリンダー部２４２及び第２シリンダー部２４８の第１油路２５４と第２油路２５８とを通じて作動油が排出されるとともに、常用ブレーキピストン２７２に作動油が供給される。その後、前記常用ブレーキピストン２７２は、ブレーキプレート２７４を摩擦板２７６に密着固定することによって、後進太陽ギア２１６を拘束して制動が達成される。

一方、図面中には、ブレーキペダルの操作時、作動油の供給により前進してブレーキプレート２７４を摩擦板２７６に密着固定させる常用ブレーキピストン２７２が前記作動油の排出時、元の状態にリターンできるようにしたリターンスプリングを示す。

フォークリフト車を停止した状態で駐車ブレーキが作動出来るようにする場合は、車両の運転をターンオフ（オフ状態に）する。このように、運転をターンオフにすれば、図１３に示されるように、駐車ブレーキピストン２７８を押していた作動油が排出される。これに伴い、スプリング２８０の張力によって前記駐車ブレーキピストン２７８が、摩擦板２７６を押してブレーキプレート２７４に密着固定させる。このようにして後進太陽ギア２１６を拘束して停止状態を保持することになる。

前記のような構造をなすフォークリフト車の回転は以下に説明する。まず、フォークリフト車を左折させる場合には、未図示の舵取りハンドル利用して後輪を操縦しながら、左側のホイールトランスミッションを後進に制御する一方、右側のホイールトランスミッションは前進に制御する。従って、図１４に示されるように、フォークリフト車がアクスルシャフトの中心を回転中心として最小回転半径でスピンターンしながら左折することになる。

反対に、フォークリフト車を右折させる場合には、未図示の舵取りハンドルを利用して後輪を操縦しながら左側のホイールトランスミッションを前進に制御する一方、右側のホイールトランスミッションは後進に制御する。これにより、図１４に示されるようにフォークリフト車がアクスルシャフトの中心を回転中心として最小半径でスピンターンしながら右折することになる。

図１５は、本発明によって改良された他の実施例のホイールトランスミッションを示した結合断面図である。図１６は、本発明によって改良された他の実施例のホイールトランスミッション構成を概略的に示す断面図であって、一つのクラッチパックに前進クラッチ部と後進クラッチ部とが同時に連結設置された構成を示すものである。図１７ａは、図１６の“Ｃ”部の拡大図であって前進走行時の作動状態を示すものであり、図１７ｂは、図１６の“Ｃ”部の拡大図であって後進走行時の作動状態を示すものである。また、図１７ｃは、図１６の“Ｃ”部の拡大図であって前進中停止時の作動状態を示すものである。

また、図からわかるように、本発明によって改良された他の実施例のホイールトランスミッションを説明するにあたり、前述の実施例と同じ部分に対しては同一符号を付して説明し、また、繰り返しとなる説明は省略する。

本実施例に係る変速クラッチ部２３０は、(1)前記クラッチシャフト２０６に据え付けられているカムクラッチシャフト２３２に設けられた第１クラッチプレート２３４と、(2)前記クラッチシャフト２０６の一端に連動可能に連結されたドライブアクスルシャフト２０４から延びるクラッチパック２９０に設けられ、前記第１クラッチプレート２３４に対して密着及びその解除が行われる第１リアクションプレート２３８と、(3)この第１リアクションプレート２３８と離隔された位置に平行に設けられた第２クラッチプレート２４０と、(4)前記第１リアクションプレート２３８を押して第１クラッチプレート２３４に対する密着及びその解除を行うための第１シリンダー部２４２と、(5)前記第２クラッチプレート２４０に対して密着及びその解除が行われる第２リアクションプレート２４６と、(6)前記第２クラッチプレートを押して第２リアクションプレートに対する密着及びその解除を行うための第２シリンダー部２４８とから構成される。

このように、一つのクラッチパック２９０に前進クラッチ部及び後進クラッチ部が設けられた場合、そのサイズを小さくすることが出来る。

このような構成のホイールトランスミッションは、ワンウェイクラッチ部を排除した状態で適用することが可能である。前進と後進、及び前進中の停止と後進中の停止の作動関係は、前述の実施例において図９ａ、図１０ａ、図１１、図１２を参照として説明した作動関係と同一であり、これを各々図１７ａ〜図１７ｄに図示した。

以上の説明のように、本発明に係るホイールトランスミッションは、駆動方向を替える変速装置が前輪または後輪の両側ホイールのアクスルハブに設けられるので、エンジンとアクスルシャフトとの距離を短くすることが出来、エンジンで発生した振動及び騷音を遮断でき、装備の全体長さを縮小製作して狭い環境で作業できるという長所がある。一方、両側ホイールを独立に駆動させることができるので、装備の回転半径を最小化でき、湿式ブレーキを採用して制動性能及び耐久性を向上させることができるのであり、重機車両において中央部分に余裕が生まれてエンジンマウンティング及びアクスルマウンティング設計を自由に行うことができる。また、遊星ギアアセンブリのギア比でエンジンの回転数を最終的に減速できるため、最終減速ギアのサイズを小さくしても充分な減速比を得ることができるという長所がある。

また、前記ワンウェイクラッチ部によって片方向にのみ駆動するようなトランスミッションを有する重機車両であるため、傾斜路でスタートするときに車体が後方に押されるという現象を予防することが可能である。

さらに、既存のトランスミッション・ハウジング及び部品の削減によって重量及び原価が節減されるとともに、突然のエンジン停止時にはシリンダー内の油圧が無負荷状態となることで自動制動機能を持つようになっているのであり、また、エンジンで発生した振動及び騷音を遮断し、アクスルマウンティング設計を自由に行うことができるという効果がある。また、エンジン停止時には油圧が解除されることにより、リターンスプリングそれ自体の復原力によって自動的に制動が行われるという効果もある。さらには、既存のホイールトランスミッションでは前・後進時に各々適用される変速クラッチ部を別個に設けていたものを、一方側にのみ形成しても同一の作用効果を有することから、その設計及び製作が容易になるという効果がある。

本発明は記載された具体的な例に対してのみ詳細に説明したが、本発明の技術思想範囲内で多様な変形及び修正が可能であることは、当業者において明白なことであり、このような変形及び修正は、添付された特許請求範囲に属すべきと言える。

従来の重機車両の一種類であるフォークリフト車に適用された動力伝達系の構成を示す図である。本発明に係るホイールトランスミッションが適用されたフォークリフト車の回転半径を示す図である。本発明の出願人によって既出願されたホイールトランスミッションの断面図である。図３の“Ａ”部の拡大図であって、前進走行時の作動状態を示す。図３ａの遊星ギアアセンブリを示す図面であって、前進走行時の作動状態を示す。図３の“Ａ”部の拡大図面であって、後進走行時の作動状態を示す。図５ａの遊星ギアアセンブリを示す図面であって、後進走行時の作動状態を示す。本発明によって改良されたホイールトランスミッションの構成を示した分解斜視図である。図６の構成要素の結合状態を示す断面図である。本発明によって改良されたホイールトランスミッションの構成を概略的に示す断面図である。図８の“Ｂ”部の拡大図であって、前進走行時の作動状態を示す。本発明に係るホイールトランスミッションの遊星ギアアセンブリ図であって、前進走行時の作動状態を示す。図８の“Ｂ”部の拡大図であって、後進走行時の作動状態を示す。本発明に係るホイールトランスミッションの遊星ギアアセンブリ図であって、後進走行時の作動状態を示す。図１０ａの“Ｃ”部の拡大図であって、ワンウェイクラッチ部を示す。本発明によって改良されたホイールトランスミッションの構成を示す断面図であり、図１１は前進中停止した時の作動状態を示す図である。本発明によって改良されたホイールトランスミッションの構成を示す断面図であり、後進中停止した時の作動状態を示す図である。本発明によって改良されたホイールトランスミッションの構成を示す断面図であり、ブレーキ作動時を示す図である。本発明によって改良されたホイールトランスミッションを適用したフォークリフト車の回転半径を示す図である。本発明によって改良された他の実施例のホイールトランスミッションを示すアセンブリ断面図である。本発明によって改良された他の実施例のホイールトランスミッション構成を概略的に示す断面図である。図１６の“Ｃ”部の拡大図であって、前進走行時の作動状態を示す。図１６の“Ｃ”部の拡大図であって、後進走行時の作動状態を示す。図１６の“Ｃ”部の拡大であって、前進中停止した時の作動状態を示す。図１６の“Ｃ”部の拡大図であって、後進中停止した時の作動状態を示す。

Claims

重機車両のエンジンからの回転力を、トルクコンバーター、ドライビングシャフト、最終減速ギア及び差動ギアを通じてドライブアクスルシャフト(２０４)に伝達するように構成されるとともに、前記ドライブアクスルシャフト(２０４)の両端が位置するアクスルハブの内部に収納される遊星ギアアセンブリ(２１０)と、変速クラッチ部(２３０)と、ブレーキ部(２７０)及びワンウェイクラッチ部とを含み、左右側一対のホイールを独立して駆動するホイールトランスミッション(２００)であって、
前記遊星ギアアセンブリ(２１０)にあっては、
ドライブアクスルシャフト(２０４)に連結されたクラッチシャフト(２０６)に、対をなす前進太陽ギア(２１４)と後進太陽ギア(２１６)とが回転自在に連結され、前記前進太陽ギア(２１４)には多数個の第１遊星ギア(２２０)が噛み合っており、前記後進太陽ギア(２１６)には前記第１遊星ギア(２２０)とも噛み合う第２遊星ギア(２２２)が噛み合い、前記第１遊星ギア(２２０)はハウジング(２０２)に固設されたリングギア(２２４)の内周面と噛み合っており、
前記変速クラッチ部(２３０)は、
前記クラッチシャフト(２０６)に回転自在に装着されたカムクラッチシャフト(２３２)に連結された第１クラッチプレート(２３４)と、
前記クラッチシャフト(２０６)の一端に連動可能に連結されたドライブアクスルシャフト(２０４)から延びる第１クラッチパック(２３６)に取り付けられて、前記第１クラッチプレート(２３４)に対して密着及びその解除が行われる第１リアクションプレート(２３８)と、
この第１リアクションプレート(２３８)に対向する方向に取り付けられた第２クラッチプレート(２４０)と、
前記第１リアクションプレート(２３８)を押して第１クラッチプレート(２３４)に対する密着及びその解除を行うための第１シリンダー部(２４２)と、
前記クラッチシャフト(２０６)に回転自在に装着された後進太陽ギア(２１６)と連動可能に連結されている第２クラッチパック(２４４)に取り付けられて、前記第１クラッチパック(２３６)に設けられた第２クラッチプレート(２４０)に対して密着及びその解除が行われる第２リアクションプレート(２４６)と、
前記第２クラッチプレート(２４０)を押して第２リアクションプレート(２４６)に対する密着及びその解除を行うための第２シリンダー部(２４８)とからなり、
前記ブレーキ部(２７０)は、
前記後進太陽ギア(２１６)が取り付けられた第２クラッチパック(２４４)における、第２クラッチプレート(２４０)が設けられた部位に対向する位置に設けられたブレーキプレート(２７４)と、
このブレーキプレート(２７４)に対して密着及びその解除が行われるようにハウジング(２０２)に固設された摩擦板(２７６)と、
ブレーキペダルを踏んだとき、作動油の供給により前進して前記ブレーキプレート(２７４)を摩擦板(２７６)に接触摩擦させる常用ブレーキピストン(２７２)と、
フォークリフト車の運転中には作動油が供給されて前記摩擦板(２７６)と密着が解除された状態を保持するとともに、エンジンが止まった際には、作動油が排出され、スプリング(２８０)の張力により摩擦板(２７６)をブレーキプレート(２７４)に密着させるための駐車ブレーキピストン(２７８)とからなり、
前記ワンウェイクラッチ部(３００)は、
前記第２シリンダー部(２４８)の第２油路(２５８)を通じた作動油の供給によって前・後進するカムクラッチピストン(３０２)と、
このカムクラッチピストン(３０２)の前進によってスライドされるワンウェイロッカー(３０４)と、
前記ワンウェイロッカー(３０４)に復原力を提供するためのリターンスプリング(３０６)と、
前記クラッチシャフト(２０６)に設けられてワンウェイロッカー(３０４)に対して密着及びその解除が行われる外レース(３０８)と、
この外レース(３０８)とクラッチシャフト(２０６)との間に設けられたカムクラッチ(３１０)とからなるとともに、
前進または中立状態では前記ワンウェイロッカー(３０４)と外レース(３０８)とが相互に密着されてカムクラッチ(３１０)を作動させ、後進時にはカムクラッチピストン(３０２)が前進してワンウェイロッカー(３０４)を外レース(３０８)から解除させることによって、カムクラッチ(３１０)の作動を防止するように構成されたものである、ホイールトランスミッション。
前記変速クラッチ部は、上記に代えて、
前記クラッチシャフト(２０６)に回転自在に装着されたカムクラッチシャフト(２３２)に連結された第１クラッチプレート(２３４)と、
前記クラッチシャフト(２０６)の一端に連動可能に連結されたドライブアクスルシャフト(２０４)から延びるクラッチパック(２９０)に設けられて、前記第１クラッチプレート(２３４)に対して密着及びその解除が行われる第１リアクションプレート(２３８)と、
この第１リアクションプレート(２３８)に離隔された位置に平行に設けられた第２クラッチプレート(２４０)と、
前記第１リアクションプレート(２３８)を押して第１クラッチプレート(２３４)に対する密着及びその解除を行うための第１シリンダー部(２４２)と、
前記第２クラッチプレート(２４０)に対して密着及びその解除が行われる第２リアクションプレート(２４６)と、
前記第２クラッチプレートを押して第２リアクションプレートに対する密着及びその解除を行うための第２シリンダー部(２４８)と、
から構成されるものである請求項１に記載のホイールトランスミッション。
前記第１シリンダー部(２４２)は、
前記第１リアクションプレート(２３８)と近接した位置に設けられた前進ピストン(２５０)と、この前進ピストン(２５０)とカムクラッチシャフト(２３２)との間に設けられたリターンスプリング(２５２)と、前記前進ピストン(２５０)に作動油を供給するための第１油路(２５４)とから構成され、
前記第２シリンダー部(２４８)は、
前記第２クラッチプレート(２４０)と近接した位置に設けられた後進ピストン(２５６)と、この後進ピストン(２５６)に作動油を供給するための第２油路(２５８)とから構成される、
請求項１に記載のホイールトランスミッション。
前記第１油路(２５４)と第２油路(２５８)とがドライブアクスルシャフト(２０４)に貫通形成される請求項３に記載のホイールトランスミッション。