CN103807362B - 车轮驱动装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种车轮驱动装置，其课题在于即使用来限制安装有滚轮的外壳向轴向移动的部件脱节，也能够防止外壳从车轮驱动装置脱离。本发明的车轮驱动装置（100）具备：具有外齿轮（24、26）和内齿轮（28）的行星齿轮机构（10）；与内齿轮（28）一体化，安装有滚轮（48）且将内齿轮的旋转传递到滚轮的外壳（30）；限制外壳（30）向轴向移动的轴承螺母（56）；及比行星齿轮机构（10）更靠车体内侧配置且相对于外壳（30）沿轴向固定的作为防脱离部件的轴承（46）及油封（70）。防脱离部件的内径小于外齿轮的外径。

Description

车轮驱动装置

技术领域

本申请主张基于2012年11月14日申请的日本专利申请第2012-250544号的优先权。其申请的全部内容通过参考援用于本说明书中。

本发明涉及一种驱动工作车辆的车轮的车轮驱动装置。

背景技术

已知有一种驱动叉车等工作车辆的车轮的车轮驱动装置，在装置内组装有减速机构。在这种结构的车轮驱动装置中，在减速机构的外侧配置有装有轮胎的轮毂。图1为专利文献1所记载的车轮驱动装置的剖视图。从图可知，该装置中，壳体9内收容有减速机即行星齿轮机构C和盘式制动器6。位于装置的车体外侧的轮毂12上通过螺栓A紧固有未图示的滚轮。轮毂12经形成于输出轮架11的内周的花键连结，并通过螺栓B轴向固定。

专利文献1：国际公开第00/36317号公报

专利文献1所记载的车轮驱动装置中，若连结轮毂和旋转壳体的螺母松动，轮毂就有可能连同滚轮从车轮驱动装置脱节。

发明内容

本发明为鉴于这种情况而成，其目的在于提供一种具有如下结构的车轮驱动装置，即，即使用来限制装有滚轮的外壳向轴向移动的部件松动，也可防止外壳从车轮驱动装置脱离。

本发明的一种形态的车轮驱动装置，具备：具有行星齿轮和内齿轮的行星齿轮机构；与内齿轮一体化，安装有滚轮且将内齿轮的旋转传递到滚轮的外壳；限制外壳向轴向移动的移动限制部件；及比行星齿轮机构更靠车体内侧配置且相对于外壳沿轴向固定的防脱离部件，防脱离部件的内径小于行星齿轮的外径。

本发明的一种形态的车轮驱动装置，具备：行星齿轮机构，具有行星齿轮和内齿轮；外壳，与内齿轮一体化且安装有滚轮并将内齿轮的旋转传递到滚轮；移动限制部件，限制外壳向轴向移动；及防脱离部件，配置在比行星齿轮机构更靠车体内侧，嵌合于外壳的内周，且相对于外壳沿轴向固定，在比行星齿轮更靠车体内侧的区域，外壳的内径大于所述行星齿轮的外径，防脱离部件的内径小于行星齿轮的外径，外壳的设置有内齿轮的部分与固定有防脱离部件的部分一体形成，通过防脱离部件防止包含设置有内齿轮的部分的外壳脱离。

根据该形态，比行星齿轮机构更靠车体内侧设有具有比行星齿轮的外径更小的内径的防脱离部件。因此，即使移动限制部件松弛而失去限制移动的功能，也能够通过车体内侧的防脱离部件与行星齿轮接触，来防止外壳从车轮驱动装置脱离。

另外，行星齿轮机构可以是偏心摆动型、简单行星型中的任一个。为偏心摆动型时，“行星齿轮的外径”是指在以中心轴为法线的面内摆动的外齿轮的最外径(齿顶圆)，但为简单行星型时，是指连结绕恒星齿轮旋转的2个以上的行星齿轮的、离恒星齿轮的中心轴最远的点(在行星齿轮的齿顶中，离恒星齿轮的中心最远的点)的圆的外径。

以上构成要件的任意组合或在方法、装置、系统等之间相互置换本发明的构成要件或表现形式，作为本发明的形态同样有效。

发明效果

根据本发明，在车轮驱动装置中，即使用来限制安装有滚轮的外壳向轴向的移动的部件松动，也能够防止外壳从车轮驱动装置脱离。

附图说明

图1是以往技术所涉及的车轮驱动装置的剖视图。

图2是表示本发明的一实施方式所涉及的车轮驱动装置的结构的剖视图。

图中：10-减速机(行星齿轮机构)，16-输入轴，24、26-外齿轮，28-内齿轮，30-外壳，34-第1轮架体，38-第2轮架体，46-第1主轴承，47-第2主轴承，48-滚轮，49-螺栓，50-轮胎，56-轴承螺母，60-罩，70-油封，100-车轮驱动装置。

具体实施方式

图2为从包括中心轴在内的铅垂面切割本发明的一实施方式所涉及的车轮驱动装置100时的剖视图。车轮驱动装置100例如使用于叉车等工作车辆中。

车轮驱动装置100具备称为偏心摆动啮合型的行星齿轮机构的一种的减速机10和在图2左侧即车体内侧与减速机10连结的未图示的马达。

马达的输出轴经花键(未图示)与减速机10的输入轴16连结。输入轴16配置于后述外齿轮24、26的半径方向中央。输入轴16上一体形成有轴心与输入轴16偏离的两个偏心体18、20。两个偏心体18、20彼此保持180度的位相差偏心。输入轴16上形成有向滚子轴承21、23供给润滑油的通路18A、20A。另外，偏心体18、20可以在与输入轴16独立构成的基础上，通过键等固定到输入轴。

各个偏心体18、20的外周上经滚子轴承21、23可摆动地外嵌有两片外齿轮24、26。外齿轮24、26分别内啮合于内齿轮28。

内齿轮28主要由如下部件构成：内齿销(也称为外辊)28A、28B，构成内齿的圆筒形滑动促进部件；外销(也称为保持销)28C，通过贯穿内齿销28A、28B来旋转自如地保持这些内齿销；内齿轮主体28D，旋转自如地支承外销28C且与外壳30的内周面成一体化。另外，外销也可以被外壳30支承为无法旋转。

内齿轮28的内齿的齿数即内齿销28A、28B的数量稍稍多于外齿轮24、26的外齿的齿数(在该实施方式中仅多1个)。

外齿轮24、26的轴向车体侧(车体内侧)上配置有固定在车体框架(未图示)上的第1轮架体34，轴向车体的相反侧(车体外侧)配置有经轮架螺栓36及轮架销42与第1轮架体34一体化的第2轮架体38。第2轮架体38上一体形成有内销40。

外齿轮24(虽未图示，但与外齿轮26相同)上，在从其轴心偏移的位置处等间隔形成有12个直径相同的贯穿孔。其中，在以120度的等间隔配置的3个孔中插穿有轮架销42，剩余9个孔中插穿有内销40。因此，将前者称为轮架销孔24B，将后者称为内销孔24A，但其形状及半径方向位置并无差异。外齿轮24的外周上形成有波形齿，该齿在内齿轮28的内齿销28A上接触的同时进行移动，由此外齿轮24变得能够在以中心轴为法线的面内摆动。虽未图示，但除相对于外齿轮24具有180的位相差之外，外齿轮26也同样。

内销40以与贯穿形成于外齿轮24、26的内销孔24A、26A保持间隔的状态插穿该内销孔，其前端嵌入于第1轮架体34的凹部34A。内销40经滑动促进部件44与形成在外齿轮24、26的内销孔24A、26A的一部分抵接，约束外齿轮24、26的自转而只许其进行摆动。

内销40只是压入于凹部34A而已，并没有通过螺栓等固定。可将内销称为有助于第1轮架体34及第2轮架体38与外齿轮24、26之间的动力传递的连结部件。

轮架销42以与贯穿形成在外齿轮24、26的轮架销孔24B、26B保持间隔的状态插穿，扩径的抵接部42C与第1轮架体34的车体外侧面抵接。轮架销42和第1轮架体34通过轮架螺栓36紧固。第1轮架体34上形成有用于插穿轮架螺栓36的贯穿孔34C及锪孔部34B，轮架销42的轴向端面形成有用于拧入轮架螺栓36的螺纹孔42E。并且，第2轮架体38上形成有内螺纹孔38A，并与轮架销42的车体相反侧前端的外螺纹紧固，轮架销42与第2轮架体38连结。

轮架销42不与外齿轮24、26的轮架销孔24B、26B相接，无助于约束外齿轮24、26的自转。可以将轮架销42称为仅有助于第1轮架体34和第2轮架体38之间的连结的连结部件。

减速机10的外壳30大致呈圆筒形。形成于外壳30的车体内侧的内周的凹部30A中嵌入有第1主轴承46，经第1主轴承46使外壳30旋转自如地支承于第1轮架体34的外周。并且，外壳30的(比外齿轮24、26更靠)车体外侧形成有向径向内侧延伸的凸缘体。在形成于该凸缘体内周的凹部30C中嵌入有第2主轴承47，经第2主轴承47使外壳30旋转自如地支承于第2轮架体38的外周。另外，第1主轴承46及第2主轴承47也可以相对于外壳30而压入，也可以在间隙嵌合之后以未图示的制动环固定到外壳30。即，只要相对于外壳30轴向固定即可。

外壳30的车体外侧的端面通过螺栓49连结有滚轮48，该滚轮48上装有叉车(未图示)的轮胎50。减速机10收容于轮胎50的轴向范围内(图2中双点划线的范围内)。

形成于第2轮架体38的外周面的螺纹部上螺合有轴承螺母56。第2主轴承47的内圈47C与轴承螺母56的左端面接触，且第2主轴承47的外圈47B与外壳30的凹部30C接触。并且，第1主轴承46的外圈46B与外壳30的凹部30A接触，且第1主轴承46的内圈46C与形成于第1轮架体34的肩部34E接触。其结果，嵌入有第1主轴承46、第2主轴承47的外壳30的轴向移动因轴承螺母56受到限制。

组装第2轮架体38、外壳30及主轴承46、47时，通过改变轴承螺母56的推送量，能够调整向主轴承46、47施加的压力。

在轴承螺母56的车体外侧，从外部覆盖该轴承螺母的罩60通过螺栓62安装于外壳30的端面。

比第1主轴承46更靠车体外侧，设有封闭外壳30的内周与第1轮架体34的外周面之间的油封70。油封70被配置成嵌入(压入)于形成在外壳30的内周的凹部30B，且唇与第1轮架体34的外周面相接。

减速机10的输入部件即输入轴16经以面对面配置的一对角接触球轴承52、54旋转自如地支承于第1轮架体34及第2轮架体38。角接触球轴承52、54各自具有转动体52A、54A及外圈52B、54B，但不具有内圈。但在输入轴16上形成有转动面52C、54C，这些转动面发挥角接触球轴承的内圈的功能。另外，并不限于该结构，也可以单独再配置内圈。

图2中，位于外齿轮24的左侧的角接触球轴承52其轴向的移动因形成于第1轮架体34的凹部34D和输入轴16的转动面52C而受到约束。车体相反侧的角接触球轴承54其轴向的移动因形成于第2轮架体38的凹部38B和输入轴16的转动面54C而受到约束。因此，输入轴16其轴向移动因第1轮架体34及第2轮架体38而相对于任何方向均受到约束，从而无松动地轴向定位。

接着对车轮驱动装置100的作用进行说明。

未图示的马达的输出轴的旋转经花键14传递到减速机10的输入轴16。输入轴16旋转，则偏心体18、20的外周进行偏心运动，经滚子轴承21、23而使外齿轮24、26摆动。基于该摆动产生外齿轮24、26的外齿与内齿轮28的内齿销28A、28B的啮合位置依次错位的现象。

外齿轮24、26与内齿轮28的齿数差被设定为1，并且各外齿轮24、26的自转因在第1轮架体34上固定的内销40而受到约束，其中第1轮架体34固定于车体框架上。因此，输入轴16每旋转一圈，内齿轮28就相对于自转受到约束的外齿轮24、26进行仅相当于齿数差的自转(旋转)。其结果，因输入轴16的旋转，与内齿轮主体28D一体化的外壳30以减速至1/(内齿轮的齿数)的转速进行旋转。因外壳30的旋转，叉车的轮胎50经通过螺栓49固定于外壳30的滚轮48进行旋转。

如上所述，本实施方式的车轮驱动装置100中，外壳30的轴向移动受轴承螺母56的限制。以这种结构，第2主轴承47的内圈47C相对于第2轮架体38间隙嵌合时，若轴承螺母56因某种原因松弛，外壳30则有可能因相对于第2轮架体38向轴向外侧移动而从车轮驱动装置脱离。

为了防止上述情况发生，本实施方式中，使夹持减速机10而位于轴承螺母56的相反侧的第1主轴承46及油封70作为防止外壳30脱离的防脱离部件来发挥功能。更具体而言，将在外壳30的内周嵌入的主轴承46的外圈46B的内径设为小于外齿轮24的外径(齿顶圆)及/或将在外壳30的内周嵌入的油封70的内径设为小于外齿轮24的外径。

该结构中，即使因轴承螺母56松动而失去限制外壳30向轴向移动的功能时，也能够通过第1主轴承46的外圈46B或油封70与外齿轮24的接触，来制止外壳30进一步向车体外侧移动。由此，能够防止外壳30脱离。

另外，作为第1主轴承也可以使用外圈46B的轨道内压入有转动体46A的结构的球轴承。此时，相对于转动体46A的外圈46B的轴向移动受到限制，因此若转动体46A的内径小于外齿轮24的外径，则能够防止外壳30脱离。并且，第1主轴承46可以是滚子轴承而非球轴承。

并且，代替第1主轴承或油封或在此基础上可以准备防脱离专用环形部件，并挨着轴承或油封嵌合到外壳30的车体内侧的内周。

更优选第1主轴承46的外圈46B和外齿轮24的轴向相邻面之间的距离L2小于轴承螺母56和罩60的轴向相邻面之间的距离L1(L2＜L1)的结构。通常相对于轴承螺母或罩以更坚固的材料制作轴承外圈或外齿轮。因此，外壳30因轴承螺母56松动而向车体外侧移动时，外圈46B和外齿轮24会在轴承螺母56和罩60接触之前接触，因此能够抑制基于接触的磨损变少。

如以上说明，根据本实施方式，在具备紧固有滚轮的外壳的车轮驱动装置中，在限制外壳向轴向移动的轴向螺母的相反侧的外壳的内周夹持作为减速机的行星齿轮机构，设有相对于外壳轴向固定的防脱离部件。因此，即使位于车体外侧的轴向螺母松动，也能够通过使车体内侧的防脱离部件与减速机的外齿轮接触来防止外壳脱离。

以上，对本发明的实施方式进行了说明。这些实施方式为示例，组合这些各构成要件会有各种变形例，并且这种变形例属于本发明范围的事实当然也会获得本领域技术人员的认可。

实施方式中，作为车轮驱动装置以输入轴(偏心体轴)16配置在内齿轮28的中心的类型的偏心摆动啮合型行星齿轮减速机为例进行了说明。但是，并不限于该类型的减速机，本发明能够适用于例如具有包括在偏离内齿轮中心的位置配置有多根偏心体轴的类型的偏心摆动型行星齿轮减速机、简单行星类型的行星齿轮减速机在内的任意类型的行星齿轮减速机构的车轮驱动装置。

实施方式中，对相对于外嵌于输入轴的角接触球轴承的加压调整进行了说明。但是外嵌于动力传递轴的轴承并不限于角接触球轴承，只要是支承径向荷载及轴向荷载的轴承，即需要施加压力的轴承即可，例如可以是锥形滚子轴承。

实施方式中，作为由车轮驱动装置驱动的工作车辆以叉车为例进行了说明，但只要是工作车辆即可，例如可以是搭载施工用、土木用或运输用工作机械等的各种工作车辆。

Claims (6)

1.一种车轮驱动装置，其特征在于，具备：

行星齿轮机构，具有行星齿轮和内齿轮；

外壳，与所述内齿轮一体化且安装有滚轮并将所述内齿轮的旋转传递到滚轮；

移动限制部件，限制所述外壳向轴向移动；及

防脱离部件，配置在比所述行星齿轮机构更靠车体内侧，嵌合于所述外壳的内周，且相对于所述外壳沿轴向固定，

在比所述行星齿轮更靠车体内侧的区域，所述外壳的内径大于所述行星齿轮的外径，

所述防脱离部件的内径小于所述行星齿轮的外径，

所述外壳的设置有所述内齿轮的部分与固定有所述防脱离部件的部分一体形成，通过所述防脱离部件防止包含设置有所述内齿轮的部分的外壳脱离。

2.根据权利要求1所述的车轮驱动装置，其特征在于，

所述防脱离部件为在所述外壳的内周侧嵌入的轴承的外圈。

3.根据权利要求1所述的车轮驱动装置，其特征在于，

所述防脱离部件为相对于在所述外壳的内周侧嵌入的轴承的外圈沿轴向固定的转动体。

4.根据权利要求1所述的车轮驱动装置，其特征在于，

所述防脱离部件为在所述外壳的内周侧嵌入的油封。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的车轮驱动装置，其特征在于，

所述移动限制部件为轴承螺母，该轴承螺母向配置在所述外壳的比所述行星齿轮机构更靠车体外侧的内周的轴承施加压力。

6.根据权利要求5所述的车轮驱动装置，其特征在于，

还具备配置于所述轴承螺母的车体外侧且覆盖该轴承螺母的罩，且

所述防脱离部件与所述行星齿轮在轴向上相邻的面之间的距离小于所述轴承螺母与所述罩在轴向上相邻的面之间的距离。