车辆用车轴装置

文档序号:1078189 发布日期:2020-10-16 浏览:21次 >En<

阅读说明:本技术 车辆用车轴装置 (Vehicle axle device ) 是由 大西智裕 于 2019-08-05 设计创作,主要内容包括:在差速器箱(23)内设有多片旋转盘(38)和多片非旋转盘(39),该多片旋转盘花键结合于右侧齿轮(35)的外周侧,该多片非旋转盘配置于各旋转盘(38)之间,相对于差速器箱(23)无法旋转且能够沿左右方向移动。在位于右侧齿轮(35)侧的右护圈(41)与非旋转盘(39)之间,设有将非旋转盘(39)朝向旋转盘(38)按压的耐压环(43)。在右护圈(41)的与耐压环(43)在左右方向上相对的位置设有活塞收容部(41D),在该活塞收容部(41D)设有活塞(46),该活塞通过利用液压移位而经由耐压环(43)将非旋转盘(39)按压于旋转盘(38)。(A plurality of rotating disks (38) spline-coupled to the outer peripheral side of the right gear (35), and a plurality of non-rotating disks (39) disposed between the rotating disks (38) and capable of moving in the left-right direction while being unrotatable relative to the differential case (23) are provided in the differential case (23). A pressure ring (43) for pressing the non-rotating disk (39) against the rotating disk (38) is provided between the right retainer (41) located on the right side gear (35) side and the non-rotating disk (39). A piston housing section (41D) is provided in a position of the right retainer (41) that faces the pressure ring (43) in the left-right direction, and a piston (46) that presses the non-rotating disk (39) against the rotating disk (38) via the pressure ring (43) by hydraulic displacement is provided in the piston housing section (41D).)

车辆用车轴装置

技术领域

本发明涉及适合用于例如轮式装载机、轮式液压挖掘机等轮式工程机械的车辆用车轴装置。

背景技术

通常,作为轮式工程机械的代表例,例如已知轮式装载机。该轮式装载机在后部车身的前侧以能够向左右方向摆动的方式连结有前部车身,在前部车身安装有由斗杆、铲斗等构成的作业装置。在轮式装载机的后部车身搭载有作为驱动源的发动机、变矩器、变速器、液压泵等。发动机的动力经由变矩器传递至变速器。

在前部车身和后部车身分别搭载有旋转驱动左右的车轮的车轴装置。该车轴装置经由传动轴与变速器的输出轴连接,将发动机的旋转力向左右的车轮传递。在此,车轴装置具备左右的车轴、中空的差速器主体和差速器机构。差速器主体设于收容有左右的车轴的左右的轴管之间。差速器机构设于差速器主体内,将发动机的旋转力分配给左右的车轮。在前车轴装置的左右的轴管分别设有安装部。前车轴装置经由这些左右的安装部安装于前部车身。另一方面,后车轴装置经由车轴支承件安装于后部车身。

此外,轮式装载机在砂地、泥泞道路等上行驶时,例如在左车轮所接触的路面状态与右车轮所接触的路面状态不同的情况下,有时因差速器机构而导致左右的车轮中的一方空转。因此,已知带差动限制的差速器机构(限滑差速器机构)。带差动限制的差速器机构根据状况而暂时锁定差速器机构。由此,发动机的旋转力不会引起空转地传递至左右的车轮。

带差动限制的差速器机构具备通过发动机而旋转的差速器箱、设于差速器箱内的小齿轮、左右的侧齿轮、左右的传动轴、非旋转盘和旋转盘。左右的侧齿轮在差速器箱内与小齿轮啮合。左右的传动轴连接于左右的侧齿轮,将差速器箱的旋转向车轴传递。非旋转盘相对于差速器箱以非旋转状态配置于差速器箱内。旋转盘以在轴向上与非旋转盘重合的状态配置于差速器箱内,并与左右的侧齿轮一体地旋转。而且,液压离合器式的带差动限制的差速器机构具备通过被供给液压力而在轴向上移动的活塞。该活塞按压非旋转盘而使其与旋转盘摩擦接触。由此,当左右的车轴的转矩差为离合器的转矩容量以下时,差速器机构成为锁定状态(差动锁定状态)。其结果是,左右的侧齿轮与差速器箱一体地旋转,左右的传动轴彼此结合。由此,向左右的车轴分别传递转矩(参照专利文献1)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:美国专利第6620072号说明书

发明内容

此外,在构成车轴装置的差速器主体的内部设有隔壁,通过隔壁划分出收容差速器机构的齿轮室。差速器主体具有形成齿轮室的部位与隔壁一体形成的一片式构造、和形成齿轮室的部位与隔壁分体的两片式构造这两种。一片式构造的差速器主体与两片式构造的差速器主体相比较,能够减少部件数量、组装工序数,能够简化车轴装置。专利文献1的车轴装置具有两片式构造的差速器主体,活塞设于在隔壁的齿轮室侧的面上设置的活塞收容部。

然而,一片式构造的差速器主体与在齿轮室的左右两侧存在隔壁相应地,齿轮室内的空间变得狭窄,齿轮室内的加工作业也困难。因此,一片式构造的差速器主体在能够减少部件数量、组装工序数的反面,存在难以在隔壁的齿轮室侧的面上形成活塞收容部这一问题。

本发明是鉴于上述现有技术的问题而完成的,本发明的目的在于,提供一种能够简化差速器主体的结构的车辆用车轴装置。

本发明适用于车辆用车轴装置,该车辆用车轴装置包括:左右的车轴,其分别安装有左右的车轮;中空的差速器主体,其设于***述左右的车轴的左右的轴管之间,并在左右方向的两侧分别设有沿左右方向贯穿的贯穿孔;和差速器机构,其设于所述差速器主体的所述左右的隔壁之间,将驱动源的旋转力向所述左右的车轴传递,所述差速器机构具备:差速器箱,其经由轴承而能够旋转地支承于左右的护圈并通过所述驱动源而旋转,该左右的护圈分别安装于所述左右的隔壁的所述贯穿孔,多个小齿轮,其设于所述差速器箱内,并与所述差速器箱一起旋转;左右的侧齿轮,其设于所述差速器箱内,并与各所述小齿轮啮合;以及左右的传动轴,其与各所述侧齿轮连接,并将所述差速器箱的旋转向所述左右的车轴传递。

本发明的特征在于,在所述差速器箱内设有多片旋转盘和多片非旋转盘,该多片旋转盘花键结合于所述左右的侧齿轮中的一方侧齿轮的外周侧,该多片非旋转盘配置于所述多片旋转盘之间,相对于所述差速器箱无法旋转且能够沿左右方向移动,在所述左右的护圈中的位于所述一方侧齿轮侧的一方护圈与所述非旋转盘之间,设有将所述非旋转盘朝向所述旋转盘按压的耐压环,在所述一方护圈的与所述耐压环在左右方向上相对的位置设有活塞收容部,在所述一方护圈的所述活塞收容部设有活塞,该活塞通过利用液压移位而经由所述耐压环将所述非旋转盘按压于所述旋转盘,从而使所述左右的传动轴结合。

根据本发明,在左右的护圈中的一方护圈上设有活塞收容部,能够在设于一方护圈上的活塞收容部设置活塞。由此,仅通过将一方护圈安装于隔壁的贯穿孔,就能够将活塞组装于收容在差速器主体内部的差速器机构。因此,例如与在差速器主体的隔壁上形成活塞收容部的情况相比较,能够简化差速器主体的结构。

附图说明

图1是表示具备本发明的实施方式的车辆用车轴装置的轮式装载机的主视图。

图2是将图1中的前车轴装置从前方放大示出的外观立体图。

图3是表示前车轴装置的内部构造的剖视图。

图4是将图3中的差速器主体、差速器机构等放大示出的主要部分放大剖视图。

图5是表示差速器机构的主要构成部件的分解立体图。

图6是以单体示出第1差速器箱的立体图。

图7是以单体示出第2差速器箱的立体图。

图8是以单体示出第3差速器箱的立体图。

图9是以单体示出非旋转盘的立体图。

图10是以单体示出按压板的立体图。

图11是以单体示出耐压环(pressure ring)的立体图。

图12是表示在右护圈上安装活塞的状态的侧视图。

图13是表示图4中的右护圈、活塞、液压室、油路等的主要部分放大剖视图。

图14是表示在差速器主体的右隔壁上安装右护圈的状态的主视图。

具体实施方式

以下,列举搭载于轮式装载机的情况为例,参照图1至图14来详细说明本发明的车辆用车轴装置的实施方式。

在图1中,轮式装载机1构成为包括后部车身2、前部车身3、后车轮4、前车轮5、设于前部车身3的前侧的作业装置6、和后述的车轴装置11、12。前部车身3以能够向左右方向摆动的方式连结于后部车身2的前侧。后车轮4设于后部车身2的左右方向的两侧,前车轮5设于前部车身3的左右方向的两侧。

在此,在后部车身2搭载有作为驱动源的发动机7、变矩器8、变速器9、液压泵(未图示)等。变速器9经由沿前后方向延伸的传动轴9A连接于后车轴装置11,并经由传动轴9B连接于前车轴装置12。在后部车身2的上侧设有供操作员搭乘的驾驶室10。

后车轴装置11位于后部车身2的下侧而设置。该后车轴装置11以沿左右方向延伸的方式形成,在左右方向的两端部分别安装有后车轮4。

前车轴装置12位于前部车身3的下侧而设置。该前车轴装置12与后车轴装置11同样地以沿左右方向延伸的方式形成,在左右方向的两端部分别安装有前车轮5。

在此,后车轴装置11和前车轴装置12除了传动轴9A、9B的连接位置不同以外同样地构成。因此,在本实施方式中,对前车轴装置12的结构进行详细说明,而省略后车轴装置11的结构的说明。

前车轴装置12通过与传动轴9B连接而旋转驱动左右的前车轮5。如图2、图3所示,前车轴装置12构成为包括后述的壳体13、左右的车轴19L、19R、差速器机构20、左右的行星齿轮减速机构51L、51R、左右的制动机构55L、55R等。

壳体13构成前车轴装置12的外壳。壳体13具备位于左右方向中间部的中空的差速器主体(differential body)14、和位于差速器主体14的左右方向两侧的左右的轴管(axletube)15L、15R。在差速器主体14的内部收容有差速器机构20、左右的制动机构55L、55R。在左右的轴管15L、15R内分别以能够旋转的方式支承有车轴19L、19R。在左右的车轴19L、19R的顶端侧分别安装有前车轮5。

如图3及图4所示,差速器主体14由以沿左右方向(轴向)延伸的轴线A-A为中心的圆筒状筒体构成,在其内部具有后述的左隔壁14B及右隔壁14C一体形成的一片式构造。差速器主体14的左右方向的两端分别成为开口端14A。在差速器主体14的左右两侧分别一体地设有左右的隔壁14B、14C。这些左右的隔壁14B、14C分别从比开口端14A靠里侧的部位的内周面向径向内侧伸出。在左右的隔壁14B、14C上分别沿左右方向(轴向)贯穿地形成有与开口端14A相比为小径的贯穿孔14D。

差速器主体14的内部被分隔为位于左右的隔壁14B、14C之间的齿轮室14E、和隔着齿轮室14E配置于左右两侧的左右的制动室14F、14G。在齿轮室14E中收容有差速器机构20,在左侧的制动室14F中收容有制动机构55L,在右侧的制动室14G中收容有制动机构55R。另外,在差速器主体14的后侧(后车轴装置11侧)设有朝向变速器9突出的突出筒14H。突出筒14H在齿轮室14E开口,在突出筒14H内以能够旋转的方式支承有后述的输入轴17。

左右的轴管15L、15R的基端侧成为短尺寸的圆筒部15A,其具有与差速器主体14的左右方向的两端相等的直径尺寸。左右的圆筒部15A的内部分别成为减速器室15B,在左右的减速器室15B内收容有后述的行星齿轮减速机构51L、51R。左右的轴管15L、15R的顶端侧分别呈棱筒状并从圆筒部15A向左右方向的外侧延伸。左右的轴管15L、15R的圆筒部15A利用多个螺栓16安装于差速器主体14的开口端14A。左右的轴管15L、15R从差速器主体14向左右方向的两侧一边缩径一边延伸。

在左右的轴管15L、15R的上表面侧,分别与圆筒部15A相邻地设有呈矩形状的安装部15C。这些左右的安装部15C安装于轮式装载机1的前部车身3。即,前车轴装置12成为在左右的轴管15L、15R的安装部15C之间设有差速器机构20、左右的行星齿轮减速机构51L、51R、左右的制动机构55L、55R的、内部型(inboard type)的车轴装置。此外,后车轴装置11经由车轴支承件(未图示)安装于后部车身2。

输入轴17经由2个轴承18能够旋转地设于差速器主体14的突出筒14H内。在输入轴17中的突出到突出筒14H外部的一端设有连接凸缘17A,该连接凸缘17A连接于传动轴9B。在输入轴17中的突出到差速器主体14的齿轮室14E内的另一端形成有由锥齿轮构成的驱动小齿轮17B,该驱动小齿轮17B与后述的环形齿轮(ring gear)30啮合。

左侧的车轴19L在左侧的轴管15L内沿轴向延伸设置,右侧的车轴19R在右侧的轴管15R内沿轴向延伸设置。这些左右的车轴19L、19R配置在轴线A-A上。车轴19L的基端侧花键结合于后述的行星齿轮减速机构51L的载体54。车轴19L的顶端侧从轴管15L突出,在其顶端部安装有前车轮5。车轴19R的基端侧花键结合于后述的行星齿轮减速机构51R的载体54。车轴19R的顶端侧从轴管15R突出,在其顶端部安装有前车轮5。

接着,说明本实施方式的差速器机构20。

差速器机构20设于差速器主体14的齿轮室14E内。差速器机构20将作为驱动源的发动机7的驱动力(旋转力)经由左右的车轴19L、19R向左右的前车轮5分配并传递。在此,差速器机构20由根据状况而暂时成为锁定状态(差动锁定状态)的带差动限制的差速器机构(限滑差速器机构)构成。该差速器机构20构成为包括后述的差速器箱23、环形齿轮30、多个小齿轮33、左右的侧齿轮34、35、左右的传动轴36、37、多个旋转盘38、多个非旋转盘39、活塞46等。

在构成差速器主体14的左隔壁14B的贯穿孔14D中安装有具有凸缘部21A的圆筒状的左护圈21,左护圈21的凸缘部21A利用螺栓22固定于左隔壁14B。另外,在构成差速器主体14的右隔壁14C的贯穿孔14D中安装有后述的右护圈41,右护圈41利用螺栓22固定于右隔壁14C。

差速器箱23设于差速器主体14的齿轮室14E内。差速器箱23经由轴承24而以能够在轴线A-A上旋转的方式分别支承于左护圈21和右护圈41。差速器箱23是构成差速器机构20的外壳的部件,由第1差速器箱25、第2差速器箱26、第3差速器箱27构成。

如图4及图6所示,第1差速器箱25是带层差圆筒体,其具有小径圆筒部25A和大径圆筒部25B,并在中心部形成有沿左右方向贯穿的轴穿插孔25C。在小径圆筒部25A与大径圆筒部25B之间设有大径的圆板状的凸缘部25D。小径圆筒部25A经由轴承24支承于左护圈21。在凸缘部25D上,在整周范围内形成有多个螺栓穿插孔25E。在大径圆筒部25B的轴向端面25F上,在整周范围内形成有多个螺纹孔(内螺纹孔)25G。另外,在大径圆筒部25B的轴向端面25F上,以90°的角度间隔形成有4个半圆形状的凹部25H。

如图4及图7所示,第2差速器箱26形成为具有小径圆筒部26A和大径圆筒部26B的中空的带层差圆筒体。小径圆筒部26A具有与第1差速器箱25的大径圆筒部25B相等的外径尺寸和壁厚。在小径圆筒部26A上,在整周范围内形成有沿左右方向贯穿的多个螺栓穿插孔26C。各螺栓穿插孔26C与第1差速器箱25的各螺纹孔25G相对应。在小径圆筒部26A的轴向端面26D上,以90°的角度间隔形成有4个半圆形状的凹部26E。各凹部26E与第1差速器箱25的各凹部25H相对应。在大径圆筒部26B的轴向端面26F上,在整周范围内形成有多个螺纹孔26G。另外,在轴向端面26F上,以90°的角度间隔形成有4个矩形状的凹部26H。在各凹部26H的底部分别形成有螺纹孔26J。而且,在大径圆筒部26B的内周面26K上,以均等的角度间隔形成有多个(例如8个)沿轴向延伸的截面半圆形状的凹槽26L。构成为在这些各凹槽26L中卡合后述的非旋转盘39的各突起部39A。

第3差速器箱27位于与第1差速器箱25在左右方向上相反的一侧而安装于第2差速器箱26。如图4及图8所示,第3差速器箱27具有圆筒部27A、和与圆筒部27A相比为大径的圆板状的凸缘部27B。凸缘部27B具有与第2差速器箱26的大径圆筒部26B相等的外径尺寸。在第3差速器箱27的中心部形成有沿轴向贯穿的轴穿插孔27C。圆筒部27A经由轴承24支承于右护圈41。在凸缘部27B上,在整周范围内形成有多个螺栓穿插孔27D。各螺栓穿插孔27D与第2差速器箱26的各螺纹孔26G相对应。另外,在凸缘部27B上,以90°的角度间隔形成有与螺栓穿插孔27D相比为小径的4个销穿插孔27E。各销穿插孔27E与第2差速器箱26的各螺纹孔26J相对应。而且,在凸缘部27B中的与各螺栓穿插孔27D相比位于径向内侧的部位,形成有沿轴向的贯穿的多个(例如8个)矩形孔27F。构成为后述的耐压环43的各矩形状突起43D能够移动地嵌插于各矩形孔27F。

而且,在第2差速器箱26的各螺栓穿插孔26C中分别穿插螺栓28。各螺栓28螺合于第1差速器箱25的各螺纹孔25G。由此,第2差速器箱26相对于第1差速器箱25固定。此时,第1差速器箱25的轴向端面25F与第2差速器箱26(小径圆筒部26A)的轴向端面26D抵接。在第1差速器箱25的凹部25H与第2差速器箱26的凹部26E之间卡定后述的十字轴(spider)32的各轴32A。另外,在第3差速器箱27的各螺栓穿插孔27D中分别穿插螺栓29。各螺栓29螺合于第2差速器箱26的各螺纹孔26G。由此,第3差速器箱27相对于第2差速器箱26固定。由此,组装由第1、第2、第3差速器箱25、26、27构成的差速器箱23。在差速器箱23的内部配置十字轴32、多个小齿轮33、左右的侧齿轮34、35。

环形齿轮30在差速器主体14的齿轮室14E内安装于差速器箱23。环形齿轮30由环状的锥齿轮构成。环形齿轮30通过穿插于第1差速器箱25的各螺栓穿插孔25E中的多个螺栓31而固定于第1差速器箱25的凸缘部25D。环形齿轮30与输入轴17的驱动小齿轮17B啮合。因此,发动机7的旋转经由变速器9传递至输入轴17,通过驱动小齿轮17B与环形齿轮30的啮合,差速器箱23旋转。

十字轴32设于差速器箱23内。如图5所示,十字轴32具有以90°的角度间隔组合成十字状的4根轴32A。各轴32A的顶端侧夹持于构成差速器箱23的第1差速器箱25的凹部25H与第2差速器箱26的凹部26E之间。十字轴32与差速器箱23一体地旋转。

多个(4个)小齿轮33分别能够旋转地支承于在十字轴32设置的4根轴32A。各小齿轮33分别由锥齿轮构成,通过十字轴32而一体化。各小齿轮33在差速器箱23内与左侧齿轮34及右侧齿轮35啮合。

左侧齿轮34和右侧齿轮35分别设于差速器箱23内。这些左右的侧齿轮34、35隔着十字轴32而在左右方向上成对。在本实施方式中,右侧齿轮35构成左右的侧齿轮中的一方侧齿轮。左右的侧齿轮34、35分别由锥齿轮构成,与支承于十字轴32的各小齿轮33啮合。在左侧齿轮34与第1差速器箱25之间设有减少第1差速器箱25的磨损的止推片(thrustplate)34A。在右侧齿轮35与第3差速器箱27之间设有减少第3差速器箱27的磨损的止推片35A。另外,在右侧齿轮35的外周面形成有轴花键部35B。

左传动轴36与左侧齿轮34连接,右传动轴37与右侧齿轮35连接。左右的传动轴36、37在轴线A-A上成对地配置。左传动轴36将差速器箱23的旋转经由行星齿轮减速机构51L传递至车轴19L。右传动轴37将差速器箱23的旋转经由行星齿轮减速机构51R传递至车轴19R。

左传动轴36的基端侧花键结合于左侧齿轮34的内周侧。左传动轴36的顶端侧穿过差速器主体14的左隔壁14B而向轴管15L内延伸。在左传动轴36的顶端一体地形成有构成行星齿轮减速机构51L的太阳轮36A。另一方面,右传动轴37的基端侧花键结合于右侧齿轮35的内周侧。右传动轴37的顶端侧穿过差速器主体14的右隔壁14C而向轴管15R内延伸。在右传动轴37的顶端一体地形成有构成行星齿轮减速机构51R的太阳轮37A。

在构成差速器箱23的第2差速器箱26的内周面26K与右侧齿轮35的轴花键部35B之间,设有多片旋转盘38和多片非旋转盘39。各旋转盘38和各非旋转盘39分别由环状的板体构成,以在轴向上交替地重合的方式配置。

各旋转盘38的内周侧与右侧齿轮35的轴花键部35B花键结合。因此,各旋转盘38能够在可沿右侧齿轮35的轴向移动的状态下与右侧齿轮35一起相对于差速器箱23旋转。如图9所示,各非旋转盘39在其外周侧的整周范围内具有多个(例如8个)突起部39A。各突起部39A与在第2差速器箱26的内周面26K形成的各凹槽26L分别卡合。因此,各非旋转盘39保持为能够沿差速器箱23的轴向移动、且无法相对于差速器箱23旋转的状态。

按压板40位于差速器箱23内且设于第3差速器箱27与非旋转盘39之间。如图10所示,按压板40由环状的板体构成,在按压板40的外周侧以90°的角度间隔设有向径向外侧突出的4个突出部40A。这4个突出部40A与第2差速器箱26的各凹部26H卡合。因此,按压板40在能够沿着各凹部26H在轴向上移动的状态下与差速器箱23一体地旋转。在按压板40的各突出部40A分别形成有销穿插孔40B。各销穿插孔40B与在第2差速器箱26的各凹部26H形成的螺纹孔26J相对应。

右护圈41安装于构成差速器主体14的右隔壁14C的贯穿孔14D。右护圈41构成位于右侧齿轮35侧的一方护圈。如图12至图14所示,右护圈41形成为带层差圆筒状,其具有嵌合于贯穿孔14D的圆筒部41A、和与圆筒部41A相比为大径的凸缘部41B。如图14所示,在右护圈41的凸缘部41B的整周范围内形成有多个螺栓穿插孔41C。在各螺栓穿插孔41C中穿插螺栓22,各螺栓22螺合于在差速器主体14的右隔壁14C设置的各螺纹孔14J。由此,右护圈41以将圆筒部41A嵌合于贯穿孔14D的状态安装于右隔壁14C。

在右护圈41中的与非旋转盘39在轴向上相对的部位,形成有具有2级层差部的活塞收容部41D。活塞收容部41D通过将圆筒部41A的外周面在整周范围内切削而形成。该活塞收容部41D具有与圆筒部41A的端面相邻的大径层差部41E、和与大径层差部41E的端面相邻的小径层差部41F。在活塞收容部41D中安装有后述的活塞46。在大径层差部41E及小径层差部41F的外周面分别安装有O型圈42。O型圈42将活塞46与右护圈41(活塞收容部41D)之间液密地密封。另外,在位于大径层差部41E与小径层差部41F的边界部处的活塞收容部41D的端面41G上,后述的护圈侧油路49B开口。而且,螺母41H螺合于右护圈41的内周侧,在该螺母41H与第3差速器箱27之间压入有轴承24。

耐压环43设于右护圈41与非旋转盘39之间。耐压环43通过被活塞46按压而沿轴向移动,经由按压板40将非旋转盘39朝向旋转盘38按压。如图11所示,耐压环43形成为具有与第3差速器箱27的凸缘部27B相比为小径的外径尺寸的环状体。在耐压环43的外周侧以90°的角度间隔设有向径向外侧突出的4个突出部43A。在4个突出部43A分别形成有销穿插孔43B。各销穿插孔43B与在第2差速器箱26的各凹部26H形成的螺纹孔26J相对应。

另外,在耐压环43中的与第3差速器箱27在轴向上相面对的端面43C上,突出设置有多个(例如8个)矩形状突起43D。各矩形状突起43D穿插于第3差速器箱27的各矩形孔27F。各矩形状突起43D的顶端与按压板40抵接。

4根销44设于第2差速器箱26的各凹部26H,朝向右护圈41沿轴向延伸。各销44具有螺纹部44A,该螺纹部44A螺合于在各凹部26H形成的螺纹孔26J。各销44穿过按压板40的各销穿插孔40B、第3差速器箱27的各销穿插孔27E而突出到差速器箱23的外部。耐压环43的各销穿插孔43B穿插于突出到差速器箱23的外部的各销44。耐压环43在被各销44引导的同时沿轴向移动。另外,在各销44的突出端侧安装有挡圈44B。通过挡圈44B防止耐压环43沿轴向脱落。

4根复位弹簧45位于第2差速器箱26的各凹部26H与按压板40之间且分别设于各销44的外周侧。各复位弹簧45由压缩螺旋弹簧构成,对按压板40向活塞46侧(第3差速器箱27侧)施力。

活塞46设于右护圈41的活塞收容部41D。如图12及图13所示,活塞46形成为具有大径圆筒部46A和小径圆筒部46B的带层差圆筒状。在大径圆筒部46A与小径圆筒部46B的边界部的内周侧,设有向径向内侧伸出的环状的内径凸部46C。在此,大径圆筒部46A的外径尺寸设定为与右护圈41的圆筒部41A的外径尺寸相等。大径圆筒部46A的内周面46D以能够滑动的方式嵌合于右护圈41的大径层差部41E的外周面。另外,内径凸部46C的内周面46E以能够滑动的方式嵌合于右护圈41的小径层差部41F的外周面。

这样,在右护圈41设有由与圆筒部41A相比外径尺寸较小的大径层差部41E及小径层差部41F构成的活塞收容部41D。活塞46安装于右护圈41的活塞收容部41D。由此,活塞46的大径圆筒部46A的外径尺寸与右护圈41的圆筒部41A相等。活塞46在组装于右护圈41的活塞收容部41D的状态下,穿插于在差速器主体14的右隔壁14C形成的贯穿孔14D。在该状态下,通过将右护圈41固定于右隔壁14C,能够使活塞46经由后述的推力轴承48与耐压环43抵接。

另外,活塞46的内径凸部46C中的小径圆筒部46B侧的端面成为对耐压环43进行按压的环状的按压面46F。另一方面,在内径凸部46C中的与按压面46F为相反侧(大径圆筒部46A侧)的端面形成有环状的整周槽46G。在该整周槽46G与右护圈41的活塞收容部41D的端面41G之间,在整周范围内形成有环状的液压室47。因此,成为通过向液压室47供给液压油,活塞46沿轴向移动而对耐压环43进行按压的结构。

在活塞46的按压面46F与耐压环43之间设有环状的推力轴承48。推力轴承48通过配置于活塞46的小径圆筒部46B的内周侧而在径向上定位。因此,活塞46能够经由推力轴承48按压耐压环43,能够抑制在活塞46与耐压环43之间产生摩擦。

油路49设于差速器主体14的右隔壁14C和右护圈41,相对于液压室47给排液压油(液压)。油路49由形成于右隔壁14C的隔壁侧油路49A、和形成于右护圈41的护圈侧油路49B构成。隔壁侧油路49A的流入口在差速器主体14的外周面开口。护圈侧油路49B的流出口在右护圈41的活塞收容部41D的端面41G开口。在隔壁侧油路49A的流入口连接有液压源(未图示)。从液压源排出的液压油通过隔壁侧油路49A、护圈侧油路49B而被供给到液压室47。

由此,活塞46经由推力轴承48将耐压环43沿轴向按压。耐压环43的各矩形状突起43D抵抗各复位弹簧45的弹簧力而将按压板40朝向非旋转盘39按压。因此,各非旋转盘39和各旋转盘38在第2差速器箱26与活塞46之间摩擦接触。由此,当左车轴19L与右车轴19R的转矩差为离合器的转矩容量以下时,差速器机构20成为锁定状态(差动锁定状态)。其结果是,左右的侧齿轮34、35与差速器箱23一体地旋转,向左右的车轴19L、19R分别传递转矩。

另一方面,当向液压室47的液压油供给停止时,通过各复位弹簧45的弹簧力,按压板40及活塞46向远离非旋转盘39的方向移动。由此,各非旋转盘39与各旋转盘38的接触状态解除,右侧齿轮35能够相对于差速器箱23旋转从而差动功能变为有效。其结果是,发动机7的旋转力根据左右的前车轮5与路面之间的摩擦力之差而分配给左侧的前车轮5和右侧的前车轮5。

排气通路50设于差速器主体14的右隔壁14C和右护圈41。排气通路50是用于在右护圈41的活塞收容部41D组装活塞46时将液压室47内的空气向外部排出的通路。如图14所示,排气通路50由形成于右隔壁14C的隔壁侧通路50A、和形成于右护圈41的护圈侧通路50B构成。隔壁侧通路50A的一端50A1在右隔壁14C中的、右护圈41的凸缘部41B所抵接的端面开口。隔壁侧通路50A的另一端50A2在差速器主体14的外周面开口。护圈侧通路50B的一端50B1在活塞收容部41D开口。护圈侧通路50B的另一端50B2在凸缘部41B的轴向端面开口,并与隔壁侧通路50A的一端50A1连通。由此,当在右护圈41的活塞收容部41D组装活塞46时,液压室47内的空气通过护圈侧通路50B及隔壁侧通路50A而被排出到外部。因此,能够顺利地将活塞46组装于活塞收容部41D。此外,在组装了活塞46之后,隔壁侧通路50A的另一端50A2通过密封塞(未图示)而被封闭。

左侧的行星齿轮减速机构51L设于左侧的轴管15L的减速器室15B内(图2参照)。行星齿轮减速机构51L由在左传动轴36的顶端侧一体形成的太阳轮36A、环形齿轮52、多个行星齿轮53、载体54构成。环形齿轮52设于轴管15L(圆筒部15A)的内周侧。多个行星齿轮53与太阳轮36A和环形齿轮52啮合。载体54将各行星齿轮53以能够旋转的方式支承,并花键结合于车轴19L。因此,左传动轴36的旋转以由行星齿轮减速机构51L减速后的状态传递至车轴19L。

右侧的行星齿轮减速机构51R设于右侧的轴管15R的减速器室15B内。行星齿轮减速机构51R与左侧的行星齿轮减速机构51L同样地,由在右传动轴37的顶端侧一体形成的太阳轮37A、环形齿轮52、多个行星齿轮53、载体54构成。载体54花键结合于车轴19R。因此,右传动轴37的旋转以由行星齿轮减速机构51R减速后的状态传递至车轴19R。

左侧的制动机构55L设于差速器主体14的左侧的制动室14F内。该制动机构55L构成为例如湿式多板型的制动机构。制动机构55L由经由毂部56而花键结合于左传动轴36的外周侧的多片制动盘(brake disk)57、刹车片(brake plate)58、制动活塞59构成。各制动盘57与左传动轴36一体地旋转。刹车片58与制动盘57相面对地配置,相对于差速器主体14以非旋转状态被保持。而且,制动活塞59通过来自外部的液压力将刹车片58按压于制动盘57。由此,对左传动轴36赋予制动力。

右侧的制动机构55R设于差速器主体14的右侧的制动室14G内。制动机构55R与左侧的制动机构55L同样地,由经由毂部56而花键结合于右传动轴37的外周侧的多片制动盘57、刹车片58、制动活塞59构成。而且,制动活塞59通过来自外部的液压力将刹车片58按压于制动盘57。由此,对右传动轴37赋予制动力。

本实施方式的前车轴装置12具有如上所述的结构,以下,说明轮式装载机1行驶时的前车轴装置12的动作。

当搭乘于驾驶室10的操作员使发动机7工作时,该发动机7的旋转力经由变速器9的传动轴9B传递至输入轴17。输入轴17的旋转从驱动小齿轮17B传递至差速器机构20的环形齿轮30,从而安装有环形齿轮30的差速器箱23旋转。

在构成差速器箱23的第1差速器箱25的凹部25H与第2差速器箱26的凹部26E之间,夹持有十字轴32的各轴32A。因此,十字轴32在通过各轴32A支承着4个小齿轮33的状态下与差速器箱23一起旋转。

在此,在未向形成于右护圈41的活塞收容部41D与活塞46之间的液压室47供给来自液压源的液压油的状态下,按压板40通过各复位弹簧45的弹簧力而被向远离非旋转盘39的方向施力。由此,各非旋转盘39和各旋转盘38彼此保持非接触的状态。

通过差速器箱23与各小齿轮33一起旋转,从而与各小齿轮33啮合的左侧齿轮34和右侧齿轮35旋转。与左侧齿轮34结合的左传动轴36的旋转以由行星齿轮减速机构51L减速后的状态传递至车轴19L。同样地,与右侧齿轮35结合的右传动轴37的旋转以由行星齿轮减速机构51R减速后的状态传递至车轴19R。因此,左右的前车轮5同时被旋转驱动。

在此,当轮式装载机1直进行驶时,在左侧的前车轮5与路面之间的摩擦力、和右侧的前车轮5与路面之间的摩擦力相等的情况下,左右的侧齿轮34、35与差速器箱23一体地旋转。其结果是,发动机7的旋转力均等地传递至左右的前车轮5,从而能够使轮式装载机1直进行驶。

另外,当轮式装载机1旋转行驶时,在左侧的前车轮5与路面之间的摩擦力、和右侧的前车轮5与路面之间的摩擦力不同的情况下,左侧齿轮34和右侧齿轮35以彼此不同的转速旋转。由此,发动机7的旋转力根据左右的前车轮5与路面之间的摩擦力之差而分配给左侧的前车轮5和右侧的前车轮5,因此能够使轮式装载机1旋转行驶。

另一方面,当轮式装载机1在砂地、泥泞道路等上行驶时,有时左侧的前车轮5所接触的路面状态与右侧的前车轮5所接触的路面状态不同。在该情况下,需要通过差速器机构20避免左右的前车轮5中的一方空转。

在该情况下,例如设于驾驶室10内的脚踏板、手动开关等(均未图示)***作。由此,来自液压源的液压油通过差速器主体14的隔壁侧油路49A、右护圈41的护圈侧油路49B而被供给至液压室47。

因此,活塞46经由推力轴承48将耐压环43沿轴向按压。耐压环43的各矩形状突起43D抵抗各复位弹簧45的弹簧力而将按压板40朝向非旋转盘39按压。因此,各非旋转盘39与各旋转盘38在第2差速器箱26与活塞46之间进行轴摩擦接触。由此,当左车轴19L与右车轴19R的转矩差为离合器的转矩容量以下时,差速器机构20成为锁定状态(差动锁定状态)。其结果是,左右的侧齿轮34、35与差速器箱23一体地旋转,分别向左右的车轴19L、19R传递转矩。因此,能够避免左右的前车轮5中的一方空转,能够使轮式装载机1行驶。

在此,在将本实施方式的差速器机构20组装于差速器主体14的齿轮室14E的情况下,在差速器箱23内组装各小齿轮33、左右的侧齿轮34、35、旋转盘38、非旋转盘39等。另外,在第1差速器箱25中组装环形齿轮30,并且在第2差速器箱26的各螺纹孔26J中安装销44。另外,于在各销44的外周侧配置有复位弹簧45的状态下,将各销44穿插于第3差速器箱27的销穿插孔27E。而且,将耐压环43的销穿插孔43B穿插于各销44,并且将耐压环43的各矩形状突起43D穿插于第3差速器箱27的各矩形孔27F。在该状态下,在各销44的突出端安装挡圈44B。

然后,将安装有耐压环43的差速器箱23***至差速器主体14的齿轮室14E内。在该状态下,在左隔壁14B的贯穿孔14D中穿插左护圈21,并将凸缘部21A安装于左隔壁14B。由此,第1差速器箱25经由轴承24而被左护圈21保持。另一方面,在右护圈41的活塞收容部41D组装活塞46。在该状态下,在形成于差速器主体14的右隔壁14C上的贯穿孔14D中穿插活塞46和右护圈41的圆筒部41A,并将凸缘部41B安装于右隔壁14C。由此,第3差速器箱27经由轴承24而被右护圈41保持。此时,能够使活塞46经由推力轴承48而与耐压环43抵接。

这样,根据本实施方式,能够在安装于差速器主体14的右隔壁14C上的右护圈41形成活塞收容部41D,并在该活塞收容部41D组装活塞46。因此,无需在右隔壁14C的齿轮室14E侧的面上形成活塞收容部。由此,能够使用划分出齿轮室14E的左右的隔壁14B、14C一体形成的一片式构造的差速器主体14。因此,与在差速器主体的隔壁上形成活塞收容部的情况相比较,能够简化差速器主体14的结构。其结果是,能够简化前车轴装置12整体的结构,还有助于降低成本。

而且,能够在差速器主体14的齿轮室14E内***了差速器箱23之后,将组装有活塞46的右护圈41安装于右隔壁14C。由此,能够使活塞46经由推力轴承48与耐压环43抵接。其结果是,能够提高在将活塞46组装于收容在差速器主体14内部的差速器机构20时的作业性。另外,无需在差速器主体14的齿轮室14E内进行活塞46的组装作业。因此,能够较大地构成配置在齿轮室14E内的差速器箱23,能够增加例如旋转盘38、非旋转盘39的枚数。

于是,根据实施方式,前车轴装置12具有将发动机7的旋转力向左右的车轴19L、19R传递的差速器机构20。差速器机构20具备:差速器箱23,其经由轴承24而能够旋转地支承于左右的护圈21、41并通过发动机7而旋转,该左右的护圈21、41分别安装于左右的隔壁14B、14C的贯穿孔14D;多个小齿轮33,其设于差速器箱23内,并与差速器箱23一起旋转;左右的侧齿轮34、35,其设于差速器箱23内,并与各小齿轮33啮合;以及左右的传动轴36、37,其与各侧齿轮34、35连接,并将差速器箱23的旋转向左右的车轴19L、19R传递。

而且,在差速器箱23内设有多片旋转盘38和多片非旋转盘39,该多片旋转盘38花键结合于右侧齿轮35的外周侧,该多片非旋转盘39配置于各旋转盘38之间,相对于差速器箱23无法旋转且能够沿左右方向移动,在位于右侧齿轮35侧的右护圈41与非旋转盘39之间,设有将非旋转盘39朝向旋转盘38按压的耐压环43,在右护圈41的与耐压环43在左右方向上相对的位置设有活塞收容部41D,在该活塞收容部41D设有活塞46,该活塞46通过利用液压移位而经由耐压环43将非旋转盘39按压于旋转盘38,从而将左右的传动轴36、37结合。

根据该结构,能够在形成于右护圈41的活塞收容部41D组装活塞46,因此无需在右隔壁14C的齿轮室14E侧的面上形成活塞收容部。由此,能够使用划分出齿轮室14E的左右的隔壁14B、14C一体形成的一片式构造的差速器主体14。因此,与在差速器主体的隔壁上形成活塞收容部的情况相比较,能够简化差速器主体14的结构。

根据实施方式,在活塞46与右护圈41的活塞收容部41D之间形成有液压室47,该液压室47被供给用于按压活塞46的液压油,在差速器主体14的右隔壁14C和右护圈41上形成有将液压源与液压室47之间连接的油路49。根据该结构,来自液压源的液压油通过形成在右隔壁14C和右护圈41上的油路49被供给至液压室47。因此,无需将由右护圈41之外的部件构成的液压管路连接于液压室47,能够简化差速器机构20的结构。

根据实施方式,差速器箱23包括:第1差速器箱25,其能够旋转地支承于左护圈21,在外周侧设有环形齿轮30且在内周侧设有左侧齿轮34;第2差速器箱26,其安装于第1差速器箱25,并在内周侧设有右侧齿轮35;以及第3差速器箱27,其位于与第1差速器箱25在左右方向上相反的一侧而安装于第2差速器箱26,并能够旋转地支承于右护圈41,各旋转盘38和各非旋转盘39配设于第2差速器箱26的内周侧与右侧齿轮35的轴花键部35B之间,活塞46能够经由穿插于第3差速器箱27的耐压环43而按压非旋转盘39。

根据实施方式,在非旋转盘39与耐压环43之间设有按压板40,该按压板40在活塞46工作从而耐压环43朝向非旋转盘39移动时按压非旋转盘39,在第2差速器箱26与耐压环43之间设有穿插于第3差速器箱27和按压板40的销44,在第2差速器箱26与按压板40之间设有复位弹簧45,该复位弹簧45配置在销44的外周侧并对按压板40向活塞46侧施力。

根据该结构,在针对液压室47的液压油供给停止时,通过复位弹簧45的弹簧力而按压板40及活塞46向远离非旋转盘39的方向移动。由此,各非旋转盘39与各旋转盘38的接触状态解除,右侧齿轮35能够相对于差速器箱23旋转从而差动功能变为有效。其结果是,能够将发动机7的旋转力根据左右的前车轮5与路面之间的摩擦力之差而分配给左侧的前车轮5和右侧的前车轮5。

此外,在实施方式中,作为适用后车轴装置11及前车轴装置12的车辆而例示了轮式装载机1。然而,本发明不限于此,能够广泛地适用于例如轮式挖掘机等其他轮式工程机械。

附图标记说明

1 轮式装载机

4 后车轮

5 前车轮

7 发动机(驱动源)

11 后车轴装置

12 前车轴装置

14 差速器主体

14B 左隔壁

14C 右隔壁

14D 贯穿孔

15L、15R 轴管

19L、19R 车轴

20 差速器机构

21 左护圈(另一方护圈)

23 差速器箱

25第1差速器箱

26 第2差速器箱

27 第3差速器箱

30 环形齿轮

33 小齿轮

34 左侧齿轮

35 右侧齿轮(一方侧齿轮)

36 左传动轴

37 右传动轴

38 旋转盘

39 非旋转盘

40 按压板

41 右护圈(一方护圈)

41D 活塞收容部

43 耐压环

44 销

45 复位弹簧

46 活塞

47 液压室

49 油路。

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