JP5616837B2

JP5616837B2 - 作業車

Info

Publication number: JP5616837B2
Application number: JP2011076590A
Authority: JP
Inventors: 敏和川本
Original assignee: Kubota Corp
Current assignee: Kubota Corp
Priority date: 2011-03-30
Filing date: 2011-03-30
Publication date: 2014-10-29
Anticipated expiration: 2031-03-30
Also published as: JP2012210839A

Description

本発明は、差動機構と、前記差動機構の出力軸とが車軸ケースに内装されている作業車に関する。

作業車では、従来、車軸ケースに内装された差動機構や出力軸に設けたギアなどを潤滑するための潤滑油が所定の液面レベルで貯留されている（例えば、特許文献１参照）。
この潤滑油は、差動機構の駆動に伴って、当該差動機構や出力軸に設けたギアによって攪拌されると共に跳ね上げられてケース内に飛散する。

特開平１１−２７８０７４号公報

したがって、車軸ケース内の潤滑油の液面レベルが高いほど、差動機構や出力軸に設けたギアなどによる潤滑油の攪拌抵抗が増大し、差動機構の駆動抵抗が増大する。
また、差動機構の駆動に伴って潤滑油が攪拌されると油温が上昇する。
このため、差動機構の駆動抵抗の増大や油温の上昇によるエネルギー損失が生じる。
エネルギー損失を少なくするために潤滑油の液面レベルを低くすると、潤滑油の付着が少ない駆動開始時などに潤滑不足が生じるおそれがある。
本発明は上記実情に鑑みてなされたものであって、差動機構の駆動開始時などに潤滑不足が生じるおそれが少なく、差動機構の駆動中はエネルギー損失が少ない作業車を提供することを目的とする。

本発明による作業車の第１特徴構成は、差動機構と、前記差動機構の出力軸と、潤滑油タンクとが車軸ケースに内装され、前記潤滑油タンクは、車軸ケース内の潤滑油を上部から取込可能な取込孔と、取り込んだ潤滑油を下部から流出可能な流出孔とを備え、前記流出孔の開口面積が前記取込孔の開口面積よりも小さく設定され、前記潤滑油タンクが、前記出力軸を軸径方向の前後から互いに挟む位置に配設された一対の下側タンク部と、前記出力軸の上側を跨ぐ姿勢で前記下側タンク部どうしを連通する上側タンク部とを備え、前記上側タンク部に前記取込孔が形成され、前記下側タンク部に前記流出孔が形成され、前記差動機構の停止時において、前記潤滑油の液面レベルが前記出力軸の下端より上方に位置している点にある。

本構成の作業車は、潤滑油タンクが内装され、潤滑油タンクは、車軸ケース内の潤滑油を上部から取込可能な取込孔と、取り込んだ潤滑油を下部から流出可能な流出孔とを備えている。
このため、差動機構の駆動によって跳ね上げられた潤滑油を潤滑油タンクの上部から当該潤滑油タンクに取り込みながら、取り込んだ潤滑油を潤滑油タンクの下部から流出させることができる。

また、流出孔の開口面積が取込孔の開口面積よりも小さく設定されているので、流出孔からの潤滑油の流出量を取込孔からの潤滑油の取込量よりも少なくして、その差分を潤滑油タンクに一時的に溜める状態で差動機構を駆動することができる。
このため、差動機構の駆動中は車軸ケース内の潤滑油の液面レベルが低くなり、差動機構の駆動を停止すると、潤滑油タンク内の潤滑油が流出孔から車軸ケース内に徐々に流出して潤滑油の液面レベルが高くなる。

さらに、本構成の作業車は、潤滑油タンクが、出力軸を軸径方向の前後から互いに挟む位置に配設された一対の下側タンク部と、出力軸の上側を跨ぐ姿勢で下側タンク部どうしを連通する上側タンク部とを備え、上側タンク部に取込孔が形成され、下側タンク部に流出孔が形成されている。
このため、潤滑油タンクを出力軸と車軸ケースとの間の空間に出力軸を周方向に囲むように配置して、容量が大きい潤滑油タンクを配置し易い。

したがって、本構成の作業車であれば、容量が大きい潤滑油タンクを配置して、差動機構の駆動開始時などには車軸ケース内の潤滑油の液面レベルを高くすることができるので潤滑不足が生じるおそれが少なく、差動機構の駆動中は車軸ケース内の潤滑油の液面レベルを低くすることができるので、駆動抵抗の増大や油温の上昇が少なくなり、エネルギー損失が少ない。

本発明の第２特徴構成は、前記上側タンク部の上面側における前記出力軸に直交する方向に沿う断面形状が、前記車軸ケースの内周面に沿う形状に形成されている点にある。

本構成であれば、上側タンク部の上面側を車軸ケースの内面に略沿うように配置して、タンク容量が一層大きい潤滑油タンクを内装し易い。

本発明の第３特徴構成は、前記潤滑油タンクの車幅方向における内側の端部が、前記差動機構の前記車幅方向における外側の端部よりも外側において、前記差動機構の前記車幅方向における外側の端部に近接するように、前記潤滑油タンクが配置され、前記取込孔が前記差動機構の側に向けて形成されている点にある。

本構成であれば、差動機構で跳ね上げられた潤滑油を潤滑油タンク内に効率良く取り込み易い。

トラクタを示す側面図である。前輪駆動系の構造を示す展開図である。（ａ）は潤滑油タンクを示す斜視図である。（ｂ）は前車軸ケースの図３（ｃ）におけるIIIｂ−IIIｂ線矢視断面図である。（ｃ）は前車軸ケースの図３（ｂ）におけるIIIｃ−IIIｃ線矢視断面図である。取込孔から潤滑油タンクに潤滑油が取り込まれる様子を説明する説明図である。（ａ），（ｂ）は前車軸ケース内及び潤滑油タンク内の潤滑油の液面レベルの変化を示す断面図である。

以下に本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明による車軸ケースとしての前車軸ケースＡを有する作業車の一例である農用トラクタを示す。
トラクタは、機体前部に搭載したエンジン１の動力を、機体後部のミッションケース２に内装した変速装置に伝達し、その変速装置からの出力で後部車輪３を駆動するとともに、ミッションケース２から機体前方側に向けて突出させた前輪駆動軸４を介して前部車輪５を駆動する。
図中、６は操縦ハンドル、７は操縦座席、８は油圧駆動されるリフトアーム、９は変速装置から出力される後部ＰＴＯ軸である。

図２は、前輪駆動系の構造を、便宜上展開図で示したものである。
図中の境界線Ｌの右側は平面視での伝動構造を示し、境界線Ｌの左側は機体を前後方向から見た伝動構造を示す。

図２に示すように、前輪駆動軸４の動力は差動機構１０に伝達される。差動機構１０に伝達された動力は、左右両側の出力軸１１を介して、左右の減速駆動ケース１２内の上下伝動軸１３に伝達され、さらに、減速用のベベルギア機構１４を介して車輪軸１５に伝達されて前部車輪５を駆動回転させる。

差動機構１０及び差動機構１０の左右両側の出力軸１１は、前車軸ケースＡに内装されている。
前車軸ケースＡは、その左右方向での中心部に機体前方側と機体後方側との夫々に向けて延出された取り付けボス部１６を介して、前後一対の取り付けブラケット１７によって機体下部に取り付けられている。

ボス部１６は、ブラケット１７に設けた筒軸部１７ａに、機体左右方向中央で機体前後方向に沿う回動軸芯Ｘの周りで回動自在に保持され、前車軸ケースＡは、ボス部１６の回動軸芯Ｘをローリング軸芯として左右にローリング自在に支持されている。

ローリング軸芯（回動軸芯）Ｘは、差動機構１０の入力用ベベルギア１８に噛合するベベルギア部１９を軸端に備えた入力軸２０の軸芯と一致しており、この入力軸２０に対して、前輪駆動軸４の前端がローリング軸芯Ｘと同芯状に連結されている。

前車軸ケースＡに内装された差動機構１０は、ローリング軸芯Ｘから一側方に偏位した位置で、その左右両端部がデフベアリング２１に支承されている。
差動機構１０から左右両側へ延出される各出力軸１１は、夫々、左右の減速駆動ケース１２の入り口近くに支持ベアリング２２を介して支承された伝動用ベベルギア２３に対して、スプラインなどの一体回転機構で挿抜自在に接続されている。

前車軸ケースＡの内側には、図２に示すように、差動機構１０や出力軸１１に設けたギアなどを潤滑するための潤滑油２４が所定の液面レベルＬａ（出力軸１１の軸芯と同じ又は略同じ高さの液面レベル）で貯留されていると共に、潤滑油２４を一次的に溜める潤滑油タンク２５が差動機構１０を挟む左右両側に内装されている。

前車軸ケースＡは左右の減速駆動ケース１２に連通しており、したがって、減速駆動ケース１２にも潤滑油２４が同じ液面レベルＬａで貯留されている。
尚、潤滑油タンク２５は差動機構１０を挟んで前車軸ケースＡの左右両側部に設けられており、図２では一方の潤滑油タンク２５のみを示しているが、他方の潤滑油タンク２５も同様に設けられているので、その説明は省略する。

潤滑油タンク２５は、図３に示すように、出力軸１１を軸径方向の前後から互いに挟む位置に配設された一対の下側タンク部２６と、出力軸１１の上側を跨ぐ姿勢で下側タンク部２６どうしを連通する上側タンク部２７とを備えた下向きコの字状に形成されている。

潤滑油タンク２５は、前車軸ケースＡに沿って左右方向に長い横長に構成され、差動機構１０の横外側に形成される前車軸ケースＡ内の上部空間に、差動機構１０の近傍箇所から前車軸ケースＡの外端近傍箇所に亘る横向き姿勢で配備されて、連結具Ｂで前車軸ケースＡの内側上部に連結されている。

上側タンク部２７の上面側が、出力軸１１に直交する方向での中央に出力軸１１に沿って略水平に配置された中央板部分２８と、中央板部分２８の出力軸１１に沿う両側縁部に中央板部分２８から離れるほど低くなるように延設された傾斜板部分２９とを備えた山形に形成されて、上側タンク部２７の上面側における出力軸１１に直交する方向に沿う断面形状が、前車軸ケースＡの内周面に沿う形状に形成されている。

上側タンク部２７には、前車軸ケースＡ内の潤滑油２４を上部から取込可能な複数（本実施形態では三つ）の取込孔３０（３０ａ，３０ｂ）が形成され、下側タンク部２６の夫々には、取り込んだ潤滑油２４を下部から流出可能な複数（本実施形態では三つ）の流出孔３１が形成されている。

取込孔３０は、上側タンク部２７の上面側と、出力軸１１の長手方向両端を塞ぐ左右の端板部分３２の夫々とに形成されている。
上側タンク部２７の上面側には、出力軸１１に沿って長い平面視で矩形の第１取込孔３０ａが両傾斜板部分２９に亘って一連に形成され、端板部分３２の夫々には、出力軸１１に直交する方向に沿って水平方向に長い矩形の第２取込孔３０ｂが形成されている。

第１取込孔３０ａは差動機構１０の側に片寄せて形成され、中央板部分２８のうちの、第１取込孔３０ａを挟んで差動機構１０から離れる側の部位を前車軸ケースＡの上部に形成された左右の取付け部Ｃに左右一対の連結具Ｂとしてのボルトで固定してある。
第２取込孔３０ｂのうちの、差動機構１０の側に近い端板部分３２に形成した第２取込孔３０ｃが差動機構１０の側に向けて形成されている。

取込孔３０（３０ａ，３０ｂ）は、図４に示すように、前車軸ケースＡ内に飛散した潤滑油２４を直接、又は、前車軸ケースＡの上部内面などに一旦付着してから滴下される状態で取り込む。

流出孔３１の夫々は、下側タンク部２６の底板（潤滑油タンク２５の底板）３３のうちの差動機構１０から離れる側の部位に、出力軸１１に沿って互いに間隔を隔てて貫通形成されている。

複数（三つ）の流出孔３１の開口面積の合計を、複数（三つ）の取込孔３０（第１取込孔３０ａと二つの第２取込孔３０ｂ）の開口面積の合計よりも小さくなるように設定して、取込孔３０からの潤滑油２４の取込量と流出孔３１からの潤滑油２４の流出量との差分を潤滑油タンク２５に一時的に溜めることができるようにしてある。

したがって、差動機構１０が駆動されていないときは、図５（ａ）に示すように、前車軸ケースＡ内の潤滑油２４の液面レベルであるケース内液面レベルＬａと、潤滑油タンク２５内の潤滑油２４の液面レベルであるタンク内液面レベルＬｂとが同じレベルに維持される。

また、差動機構１０の駆動中は、図５（ｂ）に示すように、ケース内液面レベルＬａが低くなると同時にタンク内液面レベルＬｂが高くなり、差動機構１０の駆動を停止すると、潤滑油タンク２５内の潤滑油２４が流出孔３１から前車軸ケースＡ内に徐々に流出して、図５（ａ）に示すように、ケース内液面レベルＬａとタンク内液面レベルＬｂとが同じレベルに維持される。

〔その他の実施形態〕
１．上記実施形態において、単一の取込孔３０又は単一の流出孔３１を潤滑油タンク２５に設けてあってもよい。
２．上記実施形態において、取込孔３０として、第２取込孔３０ｂを廃止して、上側タンク部２７の上面側に第１取込孔３０ａのみを設ける構成を採用してもよく、第１取込孔３０ａを廃止して、上側タンク部２７の端板部分３２に第２取込孔３０ｂのみを設ける構成を採用してもよい。
３．上記実施形態において、上側タンク部２７の上面側における出力軸１１に直交する方向に沿う断面形状が、前車軸ケースＡの内周面に沿う円弧状に形成されていてもよい。
４．上記実施形態において、上側タンク部２７の上面側に複数の第１取込孔３０ａを出力軸１１の長手方向に沿って並設してある潤滑油タンク２５が前車軸ケースＡに内装されていてもよい。
５．上記実施形態では、前車軸ケースＡの左右両側部に潤滑油タンク２５を設けた例を示したが、前車軸ケースＡの左右一方の側部にのみ潤滑油タンク２５を設けてもよい。
６．上記実施形態では、トラクタの前車軸ケースに潤滑油タンク２５を設けた例を示したが、乗用田植機や乗用播種機などの水田作業機、芝刈り機、コンバインなどの他の作業車にも適用でき、前車軸ケースに限らず、後輪を支持する後車軸ケースにも同様に適用できる。

本発明は、トラクタや田植機などの各種作業車に適用することができる。

１０差動機構
１１出力軸
２４潤滑油
２５潤滑油タンク
２６下側タンク部
２７上側タンク部
３０取込孔
３１流出孔
Ａ車軸ケース
Ｌａ液面レベル

Claims

差動機構と、前記差動機構の出力軸と、潤滑油タンクとが車軸ケースに内装され、
前記潤滑油タンクは、車軸ケース内の潤滑油を上部から取込可能な取込孔と、取り込んだ潤滑油を下部から流出可能な流出孔とを備え、
前記流出孔の開口面積が前記取込孔の開口面積よりも小さく設定され、
前記潤滑油タンクが、前記出力軸を軸径方向の前後から互いに挟む位置に配設された一対の下側タンク部と、前記出力軸の上側を跨ぐ姿勢で前記下側タンク部どうしを連通する上側タンク部とを備え、
前記上側タンク部に前記取込孔が形成され、
前記下側タンク部に前記流出孔が形成され、
前記差動機構の停止時において、前記潤滑油の液面レベルが前記出力軸の下端より上方に位置する作業車。
前記上側タンク部の上面側における前記出力軸に直交する方向に沿う断面形状が、前記車軸ケースの内周面に沿う形状に形成されている請求項１記載の作業車。
前記潤滑油タンクの車幅方向における内側の端部が、前記差動機構の前記車幅方向における外側の端部よりも外側において、前記差動機構の前記車幅方向における外側の端部に近接するように、前記潤滑油タンクが配置され、
前記取込孔が前記差動機構の側に向けて形成されている請求項１又は２記載の作業車。