JP2008106851A - 車軸駆動装置 - Google Patents

Abstract

【課題】従来より、ハウジング内に差動装置を収納する車軸駆動装置において、車軸の抜け止めは、内端部にサークリップを嵌設した車軸を挿入して、該サークリップを差動装置内のデフサイドギアの内周溝部に嵌合することにより行っていたため、装置組立て時には、車軸のサークリップがハウジングのオイルシールを破損したり、車軸の抜脱に過大な力が必要で組立性・メンテナンス性が悪化する、という問題があった。
【解決手段】一対の車軸１８を互いに差動連結する差動装置１２をハウジング２６内に設け、該差動装置１２のデフサイドギア６９を前記車軸１８の内端部に係合し、該車軸１８の外端部は、前記ハウジング２６から外に突出させてカップリング部１８ｂを形成した車軸駆動装置３で、前記ハウジング２６とカップリング部１８ｂとの間に軸受け体８９を介設し、該軸受け体８９によって前記車軸１８を軸心方向に抜脱不能に軸支した。
【選択図】図５

Description

本発明は、一対の車軸を互いに差動連結する差動装置をハウジング内に設け、該差動装置のデフサイドギアを前記車軸の内端部に係合し、該車軸の外端部は前記ハウジングより外に突出させてカップリング部を形成した車軸駆動装置に関し、特に、車軸を軸心方向に抜脱不能に軸支するための抜け止め構造に関する。

近年、走行車両では、路面の凹凸に対する優れた追従性から、左右の車輪をそれぞれ独立して上下させる独立懸架式のサスペンション構造が多く採用されているが、このような独立懸架式サスペンション構造では、エンジンからの回転力をハウジング内の変速装置、差動装置を介して各車軸に伝達するにあたり、差動装置からの出力軸にあたる車軸（以下、「第一車軸」とする）を、ユニバーサルジョイント等のカップリングを介して、更に外側の車軸（以下、「第二車軸」とする）に連結することが行われており、これにより、車軸が車輪の激しい上下動に追従できるようにしている。
このような独立懸架式サスペンション構造に対応する前記第一車軸の抜け止め構造としては、車軸の内端部を差動装置のデフサイドギアにスプラインにて係合すると共に、この内端部をデフサイドギアから更に突出させ、この突出した部分の外周に設けた固定溝に固定用のリング、いわゆるサークリップを嵌合させ、該サークリップが邪魔して車軸をデフサイドギアから抜けないようにする技術や、更に、車軸の途中部を差動装置のデフケースから延設されたボス部によって軸支する技術が公知となっており（例えば特許文献１）、また、車軸の内端部側のスプラインを外周方向に貫通するようにして溝部を形成し、該溝部にサークリップを半径外方向に付勢した状態で外嵌した上で、この車軸を前記デフサイドギアに差し込んでいき、このサークリップを、デフサイドギア側のスプラインを内周方向に貫通するようにして形成された溝部まで摺動し、該溝部内に滑入して張設させることにより、サークリップが車軸の内端部とデフサイドギアとに跨るようにして介設されて、車軸がデフサイドギアから抜けないようにする技術も知られている。
特開平６−１７８５４号公報

しかしながら、このようにサークリップを用いると、車軸をデフサイドギアにスプライン係合すると共にサークリップで抜け止めする場合には、このデフサイドギア付き車軸を後から組み込めるように、デフケースやハウジングを複数に分割可能な構造にしなければならず、部品点数が増加して、部品コストが高くなり、組立性・メンテナンス性も悪化する、という問題があり、また、サークリップを車軸とデフサイドギア間を跨るようにして介設して抜け止めする場合には、サークリップ付き車軸をデフサイドギアへ挿入する際、強制的に差し込むために車軸の姿勢が不安定となって、サークリップや鋭利なスプラインによってハウジングのオイルシールが破損されて油漏れが発生する、という問題や、サークリップ付き車軸をデフサイドギアから抜脱する際に、サークリップがデフサイドギア側スプラインの溝部に強く張設されていると、車軸の抜脱に過大な力が必要となり、手間ばかりでなく特殊な治具等が必要となって、組立性・メンテナンス性が悪化する、という問題があった。
更に、車軸の途中部を確実に支持するにはデフケースに長いボス部が必要なため、ボス部内に潤滑油が回りにくくなって焼き付きが起こりやすく、この潤滑性を改善するには、ボス部の内周面に潤滑油路用の線溝等が必要であり、デフケースの構造が複雑となって、加工コストが増加する、という問題があり、また、デフケースからハウジングのオイルシールまでの間隔が長いと、車輪駆動中の車軸の振れが大きくなり、この振れによって、オイルシールが車軸から衝撃や荷重を繰り返し受けて耐久性が劣化したり、変形や破損が起こって、油漏れが発生する、という問題があった。

本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。
すなわち、請求項１においては、一対の車軸を互いに差動連結する差動装置をハウジング内に設け、該差動装置のデフサイドギアを前記車軸の内端部に係合し、該車軸の外端部は、前記ハウジングから外に突出させてカップリング部を形成した車軸駆動装置において、前記ハウジングとカップリング部との間に軸受け体を介設し、該軸受け体によって前記車軸を軸心方向に抜脱不能に軸支するものである。
請求項２においては、前記軸受け体は、前記ハウジングと車軸との間に介設してハウジング内に潤滑油を封入するオイルシールよりも外側に配置するものである。
請求項３においては、前記軸受け体は、前記車軸に外嵌する軸受けと、該軸受けを収納して前記ハウジングに取り付ける支持部材とを有し、該支持部材を前記ハウジングから着脱自在に設け、軸受け体を車軸に予め取り付け可能な構成とするものである。
請求項４においては、前記軸受けは、前記車軸または支持部材に対して止め具によって挟持固定するものである。
請求項５においては、前記軸受け体は、前記車軸に外嵌する軸受けと、該軸受けを収納して前記ハウジングに取り付ける支持部材とを有し、前記軸受けを支持部材から着脱自在に設け、軸受けのみを車軸に予め取り付け可能な構成とするものである。
請求項６においては、前記軸受けは、該軸受け内に潤滑油を封入するシール構造を有するものである。
請求項７においては、前記軸受け体には、防塵のためのカバー部材を設けるものである。

本発明は、以上のように構成したので、以下に示す効果を奏する。
すなわち、請求項１においては、一対の車軸を互いに差動連結する差動装置をハウジング内に設け、該差動装置のデフサイドギアを前記車軸の内端部に係合し、該車軸の外端部は、前記ハウジングから外に突出させてカップリング部を形成した車軸駆動装置において、前記ハウジングとカップリング部との間に軸受け体を介設し、該軸受け体によって前記車軸を軸心方向に抜脱不能に軸支するので、車軸がデフサイドギアから抜けないようにする抜け止めを前記軸受け体によって行うことができ、車軸とデフサイドギアとはスプライン等によって係合させるだけで済むため、デフサイドギア付き車軸を後から組み込むために差動装置のデフケースやハウジングを複数に分割可能な構造にする必要がなく、部品点数が減少し、部品コストの低減を図ることができる。更に、サークリップ付き車軸をデフサイドギアから強制的に挿脱する必要もなく、不安定な姿勢によって車軸が振れてサークリップや鋭利なスプライン等がハウジング内のオイルシールを破損するのを防止することができ、ハウジング内の潤滑性が維持できると共に、デフサイドギアからの車軸の抜脱が容易となって、多くの手間や特殊な治具等が不要となり、組立性・メンテナンス性の向上も図ることができる。また、車軸を軸受け体によっても支持することができ、車軸支持のためにデフケースに設けていた長いボス部が不要となり、デフケース内周面に潤滑性確保のための油溝等を設ける必要がなく、デフケースの構造が簡単になって部品の加工コストを減少させることができる。
請求項２においては、前記軸受け体は、前記ハウジングと車軸との間に介設してハウジング内に潤滑油を封入するオイルシールよりも外側に配置するので、該オイルシールに及ぼす車輪駆動中の車軸の振れの影響を軽減することができ、オイルシールの耐久性劣化、及び変形や破損による油漏れの発生を防止することができる。
請求項３においては、前記軸受け体は、前記車軸に外嵌する軸受けと、該軸受けを収納して前記ハウジングに取り付ける支持部材とを有し、該支持部材を前記ハウジングから着脱自在に設け、軸受け体を車軸に予め取り付け可能な構成とするので、軸受け体付き車軸を別途に組み立てた上で、該軸受け体付き車軸の内端部をハウジングの外からデフケース内に挿入してデフサイドギアに係合させた後、軸受け体の支持部材をハウジングにボルトナット等で締結固定するだけで、車軸をハウジングに容易に組み込むことができ、組立性・メンテナンス性を大きく向上させることができる。
請求項４においては、前記軸受けは、前記車軸または支持部材に対して止め具によって挟持固定するので、軸受けによって車軸に軸受け体を簡単に取り付けることができ、組立性の更なる向上を図ることができる。
請求項５においては、前記軸受け体は、前記車軸に外嵌する軸受けと、該軸受けを収納して前記ハウジングに取り付ける支持部材とを有し、前記軸受けを支持部材から着脱自在に設け、軸受けのみを車軸に予め取り付け可能な構成とするので、重い支持部材は予めハウジングにボルトナット等で締結固定しておき、車軸に予め取り付けておく部材は軽い軸受けだけにすることができ、差し込む車軸を軽量化して必要な操作力を小さくし、挿入時の車軸の姿勢を安定させて振れを小さくし、車軸内端部の鋭利なスプラインによるオイルシールの破損を更に確実に防止することができる。
請求項６においては、前記軸受けは、該軸受け内に潤滑油を封入するシール構造を有するので、軸受け体の軸受けが外部の乾燥雰囲気に長時間曝されるような過酷な環境下でも、車軸を円滑に回動させることができ、車軸への動力伝達効率を高め、良好な走行性能を維持することができる。
請求項７においては、前記軸受け体には、防塵のためのカバー部材を設けるので、外部からハウジング内やオイルシールに塵等が侵入しないように保護し、オイルシールが破損したり潤滑油に塵等が混入するのを確実に防止することができ、良好な潤滑性を維持することができる。

次に、発明の実施の形態を説明する。
図１は本発明に関わる作業車両の動力伝達構成を示す作業車両のスケルトン図、図２はサスペンション構造と後車軸駆動装置の背面一部断面図、図３は後車軸駆動装置の背面一部断面図、図４は駆動取出部の平面一部断面図、図５は抜け止め構造を示すデフヨーク軸周辺の背面一部断面図、図６は別形態の抜け止め構造を示すデフヨーク軸周辺の背面一部断面図、図７は取り外した状態にあるデフヨーク軸周辺の背面一部断面図である。

まず、本発明に係わる車軸駆動装置である後車軸駆動装置３を搭載した作業車両１の全体構成について、図１乃至図４により説明する。
該作業車両１において、車体フレーム８の前部８ａには、左右一対の前輪６・６を固定した前車軸１３・１３を支持して駆動する前車軸駆動装置２が配置され、車体フレーム８の後部８ｂには、左右一対の後輪７・７を固定した後車軸１７・１７を支持して駆動する後車軸駆動装置３が配置され、該後車軸駆動装置３の前方にはエンジン４が配設されており、該エンジン４からの動力は、側方の主変速装置５を介して後車軸駆動装置３内に入力され、その後、内部の副変速装置１０を介して分岐し、一方の変速動力は、駆動取出部９から前方の前記前車軸駆動装置２内の差動装置１１に伝達されて前輪６・６を差動駆動し、他方の変速動力は、後車軸駆動装置３内の差動装置１２に伝達されて後輪７・７を差動駆動する構成としている。

このうちの後車軸駆動装置３においては、そのハウジング２６は、左右のハウジング半部を接合して構成され、該ハウジングの内部の区画に、図外の副変速レバーの操作に連動して副変速を行う前記副変速装置１０や、前記後車軸１７・１７のうちのデフヨーク軸１８・１８や、該デフヨーク軸１８・１８を差動的に結合するための差動装置１２が配置され、このうちの副変速装置１０の入力軸２４と前記エンジン４からの出力軸２５とが、前記主変速装置５によって連結されている。更に、このハウジング２６の側部に、前記前車軸駆動装置２に動力を出力するための前記駆動取出部９が配置されている。

前記副変速装置１０においては、前記入力軸２４が原動側を構成しており、該入力軸２４には、高速ギア２７が相対回転不能に固定されると共に、低速ギア２８と後進ギア２９とが一体的に刻設されている。更に、前記入力軸２４と平行に変速軸３４が配置され、該変速軸３４には、高速従動ギア３０と後進従動ギア３２とが相対回転自在に遊嵌されると共に、前記高速従動ギア３０のボス部上には低速従動ギア３１が相対回転自在に設けられている。そして、このうちの高速従動ギア３０は前記高速ギア２７に噛合され、低速従動ギア３１は前記低速ギア２８に噛合され、更に、後進従動ギア３２は、ハウジング２６内に遊転自在に設けた逆転ギア３３を介して、前記後進ギア２９に噛合されている。

そして、前記変速軸３４上の低速従動ギア３１と後進従動ギア３２との間には、スプラインハブ３５が相対回転不能に取り付けられ、該スプラインハブ３５上には、クラッチスライダ３６が相対回転不能かつ軸方向摺動自在に設けられており、該クラッチスライダ３６は、軸方向に摺動変位されることにより、高速従動ギア３０・低速従動ギア３１・後進従動ギア３２のうちのいずれか一つに係合し、正方向の高速回転、低速回転、又は逆方向の回転を選択的に変速軸３４に対して付与できるようにしている。あるいは、前記クラッチスライダ３６が前記高速従動ギア３０・低速従動ギア３１・後進従動ギア３２のいずれにも係合しない中立位置とすることもできるようにしている。更に、このクラッチスライダ３６は、直線的に摺動可能に構成したクラッチフォークシャフト３７を介して、図示せぬ副変速レバーに連係されている。

これにより、該副変速レバーの傾動操作によって、クラッチスライダ３６を低速前進位置、高速前進位置、後進位置、あるいは中立位置に設定することができ、副変速された動力を、後述する差動装置１２を介して差動的に前記左右一対のデフヨーク軸１８・１８に伝達することができる。

前記駆動取出部９においては、前記変速軸３４の一端がハウジング２６の機体左右一側へ延出され、該延出部分には、カップリング３８を介して伝動軸３９が連結されている。該伝動軸３９は、ハウジング２６側面に凸状に設けられた駆動取出ケース４０内に突入され、この突入部分の途中部にはベベルギア４１が固定されると共に、前記駆動取出ケース４０前部にて機体前後方向に支持された出力軸４２にはベベルギア４３が固設され、該ベベルギア４３は前記ベベルギア４１と噛合されている。

そして、この出力軸４２は、前記駆動取出ケース４０から前方へ突出され、伝動軸４５、ユニバーサルジョイント４６、伝動軸４７、ユニバーサルジョイント４８を介して、前記前車軸駆動装置２の入力軸４４に連結されており、エンジン４からの動力を前輪６・６に伝達できるようにしている。なお、このような駆動取出部９を収納する前記駆動取出しケース４０は、ハウジング２６側面にボルトナット等によって着脱可能に設けられており、駆動取出部９を駆動取出しケース４０ごとハウジング２６から着脱することにより、四輪駆動と二輪駆動間における駆動方式の切替が容易な動力伝達構成としている。

前記駆動取出ケース４０内の伝動軸３９は、更に延出されて駆動取出ケース４０の側壁４０ａに軸受け５１を介して支持されつつ、該側壁４０ａを貫通し、その延出先部３９ａを外方へ突出させ、該延出先部３９ａには、摩擦式のブレーキ装置４９が設けられている。該ブレーキ装置４９においては、前記延出先部３９ａにブレーキディスク５０が相対回転不能に外嵌され、該ブレーキディスク５０の外周側面を左右から挟むようにして摩擦板５２と押圧板５３とが対向配置されており、該摩擦板５２と押圧板５３とは、それぞれ内外の支持フレーム５４・５５に取り付けられている。

そして、このうちの支持フレーム５５には凹状の油室５５ａが形成され、該油室５５ａのブレーキディスク５０側を塞ぐようにして、前記押圧板５３が油室５５ａ内に摺動可能に嵌入されると共に、油室５５ａ内には作動油が充填されている。この油室５５ａは、前記ハウジング２６に取り付けた油圧ピストン等の図示せぬアクチュエータと接続されており、運転者がフットブレーキペダルや駐車ブレーキレバー等をブレーキ操作すると、このアクチュエータが作動して前記油室５５ａ内に圧油が供給され、その圧力によって押圧体５３が矢印５６の方向に押動される。すると、該押圧体５３が前記ブレーキディスク５０を摩擦板５２側に向かって押圧し、該ブレーキディスク５０を介して伝動軸３９が摩擦制動され、そのブレーキ作用は、該伝動軸３９に連結された変速軸３４から差動装置１２を介して後車軸１７に付与される一方、出力軸４２からは、伝動軸４５や差動装置１１等を介して前車軸１３にも付与される。なお、前記アクチュエータは、電磁式やカム式等でもよく、特に限定するものではない。

すなわち、このように、大径のブレーキディスク５０を有するブレーキ装置４９を、車軸駆動装置３のハウジング２６の外部に配設する構成とするので、車軸駆動装置を小型化して、各装置のレイアウトの自由度を高めることができる。更に、ブレーキ装置４９は、主変速・副変速が完了した最終出力軸に相当する変速軸３４上の伝動軸３９を制動するので、各車軸に最終駆動力を伝達する直前にブレーキ作用を付与することができ、各車輪毎にブレーキ装置を別々に設ける必要がなく、単一のブレーキ装置を設けるだけで全車軸を一斉に制動できるため、部品点数を減少させて、部品コストの低減・メンテナンス性の向上を図ることができる。

しかも、ブレーキ装置４９は、エンジン４から前後輪６・７までの動力伝達経路において、いずれの差動装置１１・１２よりも上流側に配置するので、各車輪ごとの制動タイミングの誤差を小さくすることができ、スリップ等することのない良好な制動特性が得られると共に、高速回転低トルクの伝動軸３９が制動できることから、必要とされる制動容量が小さくて済み、ブレーキ装置の小型化も同時に図ることができるのである。

前記差動装置１２については、変速軸３４の回転が、該変速軸３４の一端側寄りの部位に固設された出力ギア６３を介して伝達されるように構成している。すなわち、差動装置１２は、前記デフヨーク軸１８・１８と同一回転軸心を有するように後車軸駆動装置３内に支持された中空のデフケース６４と、該デフケース６４外周面にボルト６５によって締結固設され前記変速軸３４の出力ギア６３と噛合されるリングギア６６と、前記デフケース６４内においてデフヨーク軸１８・１８と直交配置されデフケース６４と一体的に回転するピニオン軸６７と、該ピニオン軸６７の両端に回転自在に配置されるベベルギアであるピニオン６８・６８と、前記デフヨーク軸１８・１８の内端側に固定され前記ピニオン６８・６８に噛合されるベベルギアであるデフサイドギア６９・６９とにより構成されている。これにより、前記変速軸３４から出力ギア６３を介してリングギア６６に入力された回転を、差動回転としてデフヨーク軸１８・１８に伝達するようにし、その上で、このような差動装置１２には、前記差動回転をロックするためのデフロック機構７０が設けられている。

該デフロック機構７０は、デフケース６４のリングギア６６固設位置と逆側に形設されたボス部に軸方向摺動自在に設置されるデフロックスライダ７１と、該デフロックスライダ７１に固設されてその先端をデフケース６４内へ突入させてあるロックピン７２と、該ロックピン７２の先端を係止可能とすべく機体左右一側のデフサイドギア６９の背面に設けられた係合凹部７３より構成され、デフロックスライダ７１の摺動操作により、ロックピン７２が係合凹部７３に係止されてデフケース６４とデフヨーク軸１８が一体的に連結され、差動装置１２がロックされて左右のデフヨーク軸１８・１８が同一回転数で駆動されるよう構成している。

そして、このデフロックスライダ７１はデフシフトフォーク７４に連結され、該デフシフトフォーク７４は、図示せぬアームやリンク機構等を介して図外のデフロックレバーに連係されており、該デフロックレバーの傾動操作により上記差動装置１２のロック又はロック解除の操作を行えるようにしている。

また、前記主変速装置５は、ベルト式無段変速装置であって、前記入力軸２４の一側をハウジング２６一側側面より外方に突出させ、該突出部分の端部には、割りプーリ構造を成す従動プーリ５８が設置され、同様に、前記出力軸２５の端部にも、割りプーリ構造を成す駆動プーリ５７が設置され、該駆動プーリ５７と前記従動プーリ５８との間にはベルト５９が巻回されている。これにより、エンジン４からの動力を、エンジン回転数の上昇に伴って自動的に小減速比側へ無段にシフトするようにして、出力軸２５から入力軸２４に伝達するように構成されている。なお、主変速装置は、本実施例のようなベルト式のものに限らず、無段に自動変速するものであればよく、例えば、油圧ポンプ・油圧モータを用いた油圧式無段変速装置等に置き換えても差し支えない。

また、前記前車軸駆動装置２においては、前記入力軸４４の前端にベベルギア６０が形成され、該ベベルギア６０に噛合するブルギア６１と一体のデフケージ６２内に、左右のデフヨーク軸１４・１４が嵌入されている。そして、該デフヨーク軸１４・１４は、それぞれ、車体フレーム８の前部８ａの左右各外側にて操舵可能に配した各前輪６・６の中心軸である前輪軸１６・１６に対し、ユニバーサルジョイント２２、ハーフシャフト１５、ユニバーサルジョイント２３を介して駆動連結されている。

次に、前後の車軸の支持構造について、図１乃至図３、図５により説明する。なお、該支持構造は、前後の車軸では同等であるため、本実施例では後車軸１７について説明し、前車軸１３については省略するものである。

図１、図２に示すように、この後車軸１７全体は、サスペンション構造２１によって支持されている。該サスペンション構造２１においては、前記車体フレーム８の後部８ｂに、断面視で上に開いた台形状の懸架フレーム７５が垂設され、該懸架フレーム７５の底面には、両側部が開口した箱状の装置ケース７６が固設され、該装置ケース７６内に前記後車軸駆動装置３等が収納・固定されている。

この装置ケース７６の天板７６ａの左右側部下面からは、上固定アーム７７・７７が垂設され、該上固定アーム７７・７７の下部には、それぞれアッパアーム７９・７９の一端が上下揺動可能に枢結されて、その他端が外側方に水平に突出される一方、装置ケース７６の底板７６ｂの左右側部上面からは、下固定アーム７８・７８が立設され、該下固定アーム７８・７８の上部には、それぞれロアアーム８０・８０の一端が上下揺動可能に枢結されて、その他端が外側方に突出されている。

これらアッパアーム７９とロアアーム８０の前記他端には、それぞれ、旋回アーム８１の上アーム８１ａと下アーム８１ｂが、前後揺動可能に連結され、該旋回アーム８１の基部には、前記後輪７に後輪軸２０の外端を挿嵌固定した軸固定部材８２が回動可能に支持されている。これにより、後輪７を車体フレーム８の後部８ｂに対して上下または前後に揺動できるようにしている。

このような構成において、前記懸架フレーム７５の両側端とアッパアーム７９・７９途中部との間には、それぞれ、コイルばねや空気ばね等からなるショックアブソーバ８３・８３が介設され、独立懸架式のサスペンション構造２１が構成されている。

また、このような独立懸架式のサスペンション構造２１に対応するために、後車軸１７は、内側から順に、前記差動装置１２に連結されるデフヨーク軸１８、ハーフシャフト１９、及び後輪軸２０とから成り、更に、各軸間はユニバーサルジョイント２２・２３を介して連結する構成としており、後車軸１７が後輪７・７の上下動や前後動に迅速に追従できるようにすると共に、前記ショックアブソーバ８３による緩衝効果によって、加減速時、旋回時の姿勢安定性や、乗り心地を大きく向上させるようにしている。

図３，図５に示すように、前記ユニバーサルジョイント２２においては、デフヨーク軸１８の外端部に、内部にジョイント空間８４を形成したジョイントハウス１８ｂが形成され、該ジョイントハウス１８ｂの内側に形成されたボール溝１８ｃに鋼球８６が挿入されており、該鋼球８６は、前記ジョイントハウス１８ｂの円周方向には一体として回転させつつ、軸方向にはボール溝１８ｃに沿って移動可能な状態として保持されるものである。

更に、この鋼球８６は、ハーフシャフト１９の端部近くに固定されたボール受け８５の外周に形成された凹部８５ａに嵌め込まれ、ジョイントハウス１８ｂ内で円周方向に移動する鋼球８６によってボール受け８５、ひいてはハーフシャフト１９を回転させつつ、鋼球８６がボール溝１８ｃに沿って軸方向に移動することにより、ハーフシャフト１９の軸線をデフヨーク軸１８の軸線に対して上下左右に屈曲変化することを可能としている。

これにより、デフヨーク軸１８の回転は、鋼球８６およびボール受け８５を介してハーフシャフト１９に伝達されるものであり、たとえ、後輪７・７の上下動や前後動のせいでハーフシャフト１９がデフヨーク軸１８に対して傾いた場合であっても、デフヨーク軸１８の回転をハーフシャフト１９に円滑に伝達することができる。

このようにして、ユニバーサルジョイント２２では、ジョイント空間８４に鋼球８６やボール受け８５を収納して形成された関節部８７により、ハーフシャフト１９の方向変化を可能としているが、ハーフシャフト１９をデフヨーク軸１８に対して屈曲させた状態で回転させると、デフヨーク軸１８などの車軸の回転に合わせて、鋼球８６は１回転ごとにボール溝１８ｃの奥の位置と手前の位置とを往復移動する。

このため、高速で回転する車軸では、関節部８７にグリースなどの潤滑用の油脂類を充填し、ユニバーサルジョイント２２の動きを円滑とするようにし、この油脂類が車軸の回転による遠心力で飛散しないように、また、外気との接触によって油脂類の劣化や変質が生じないように、関節部８７の周辺空間は、蛇腹構造のジョイントカバー８８で密閉するようにしている。

次に、このような構成で支持される車軸の抜け止め構造について、図３、図５により説明する。なお、車軸の抜け止め構造については、各車軸で同等であるため、本実施例では左側の後車軸１７について説明し、他の車軸については省略する。前記ハウジング２６には、デフヨーク軸１８を側方に突出させるための開口部２６ａが形成され、該開口部２６ａの内側面には、金属、ゴム、プラスチック等から成るリング状のオイルシール９０が挿嵌固定され、該オイルシール９０内に、前記デフヨーク軸１８の軸部１８ａが嵌装されている。該軸部１８ａと前記ジョイントハウス１８ｂとの隅部１８ｄに当接するようにして、軸部１８ａにボールベアリング等の軸受け９１が嵌設され、該軸受け９１の内輪は、前記隅部１８ｄと、軸部１８ａの外周溝部に外嵌された内止め輪９２の側面との間で挟持する構成としている。

該軸受け９１にはリング状の支持部材９４が外嵌され、該支持部材９４内周の隅部９４ａと、支持部材９４の内周溝部に嵌設された外止め輪９３の側面との間で、軸受け９１の外輪を挟持する構成としている。更に、該支持部材９４は、ボルトナット等によってハウジング２６に締結することができ、必要に応じてハウジング２６から自在に着脱できるようにしている。そして、このような、支持部材９４と、該支持部材９４内周に前記外止め輪９３で挟持固定された軸受け９１とから、本発明に係わる軸受け体８９が形成されている。

このような構成において、装置組立ての際には、まず前記支持部材９４内周に軸受け９１を嵌設し、前記支持部材９４の内周溝部に嵌設された外止め輪９３によって軸受け９１を挟持固定して、前記軸受け体８９を形成する。次に、該軸受け体８９の軸受け９１内に、デフヨーク軸１８の軸部１８ａを外側から嵌入し、該軸部１８ａの隅部１８ｄを軸受け体８９の軸受け９１に当接させた状態で、内止め輪９２を軸部１８ａの外周溝部に外嵌することにより、軸受け体８９を軸受け９１を介してデフヨーク軸１８に固定する。

このようにして軸受け体８９をデフヨーク軸１８に予め取り付けた軸受け体８９付きデフヨーク軸１８は、把持したままで前記オイルシール９０の内孔に挿入していき、デフヨーク軸１８の内端部を前記デフサイドギア６９にスプラインで係合させる。なお、この際、軸受け９１はオイルシール９０よりも外側に配置されており、車軸駆動中の車軸の振れの影響を外側の軸受け９１で受け、車軸の振れが内側のオイルシール９０に大きく伝わらないようにする構成としている。また、デフヨーク軸１８の内端部には従来のようなサークリップ等の余分な突起物がないため、挿入作業時に、過大な力が必要となったり、あるいは、そのために車軸の姿勢が不安定となることがない。

その後は、軸受け体８９の支持部材９４を、ボルトナット等によってハウジング２６に締結固定する。これにより、この軸受け体８９によって、デフヨーク軸１８は、回動自在に支持されると同時に、デフサイドギア６９から抜け落ちることなく確実に係合保持され、差動装置１２からの動力を後輪７・７に伝達することができる。

すなわち、一対の車軸であるデフヨーク軸１８を互いに差動連結する差動装置１２をハウジング２６内に設け、該差動装置１２のデフサイドギア６９を前記デフヨーク軸１８の内端部に係合し、該デフヨーク軸１８の外端部は、前記ハウジング２６から外に突出させてカップリング部であるジョイントハウス１８ｂを形成した車軸駆動装置である後車軸駆動装置３において、前記ハウジング２６とジョイントハウス１８ｂとの間に軸受け体８９を介設し、該軸受け体８９によって前記デフヨーク軸１８を軸心方向に抜脱不能に軸支するので、車軸がデフサイドギア６９から抜けないようにする抜け止めを前記軸受け体８９によって行うことができ、車軸とデフサイドギア６９とはスプライン等によって係合させるだけで済むため、デフサイドギア付き車軸を後から組み込むために差動装置１２のデフケース６４やハウジング２６を複数に分割可能な構造にする必要がなく、部品点数が減少し、部品コストの低減を図ることができる。更に、サークリップ付き車軸をデフサイドギア６９から強制的に挿脱する必要もなく、不安定な姿勢によって車軸が振れてサークリップや鋭利なスプライン等がハウジング２６内のオイルシール９０を破損するのを防止することができ、ハウジング２６内の潤滑性が維持できると共に、デフサイドギア６９からの車軸の抜脱が容易となって、多くの手間や特殊な治具等が不要となり、組立性・メンテナンス性の向上も図ることができる。また、車軸を軸受け体８９によっても支持することができ、車軸支持のためにデフケース６４に設けていた長いボス部が不要となり、デフケース６４内周面に潤滑性確保のための油溝等を設ける必要がなく、デフケース６４の構造が簡単になって部品の加工コストを減少させることができる。なお、本実施例の如く、差動装置１２にデフロック機構７０を備えており、該デフロック機構７０を配置した右側の車軸においてデフロックスライダ７１を摺動操作するために、デフケース６４に長いボス部が必要な場合等には、デフケース６４内周面には前述したような油溝等を形成するのが好ましい。

更に、前記軸受け体８９は、前記ハウジング２６と車軸であるデフヨーク軸１８との間に介設してハウジング２６内に潤滑油を封入するオイルシール９０よりも外側に配置するので、該オイルシール９０に及ぼす車輪駆動中の車軸の振れの影響を軽減することができ、オイルシール９０の耐久性劣化、及び変形や破損による油漏れの発生を防止することができる。

また、前記軸受け体８９は、車軸であるデフヨーク軸１８に外嵌する軸受け９１と、該軸受け９１を収納して前記ハウジング２６に取り付ける支持部材９４とを有し、該支持部材９４を前記ハウジング２６から着脱自在に設け、軸受け体８９をデフヨーク軸１８に予め取り付け可能な構成とするので、軸受け体付き車軸を別途に組み立てた上で、該軸受け体付き車軸の内端部をハウジング２６の外からデフケース６４内に挿入してデフサイドギア６９に係合させた後、軸受け体８９の支持部材９４をハウジング２６にボルトナット等で締結固定するだけで、デフヨーク軸１８をハウジング２６に容易に組み込むことができ、組立性・メンテナンス性を大きく向上させることができる。

そして、前記軸受け９１は、車軸であるデフヨーク軸１８または支持部材９４に対して止め具である止め輪９２・９３によって挟持固定するので、軸受け９１によってデフヨーク軸１８に軸受け体８９を簡単に取り付けることができ、組立性の更なる向上を図ることができるのである。

次に、別形態の抜け止め構造について、図６、図７により説明する。
本形態においても同様に、ハウジング１００には、デフヨーク軸９８を側方に突出させるための開口部１００ａが形成され、該開口部１００ａの内側面には、リング状のオイルシール９９が挿嵌固定され、該オイルシール９９内に前記デフヨーク軸９８が嵌装されている。

ここで、該デフヨーク軸９８の軸部は、全長にわたって軸部の径が略均一な前記デフヨーク軸１８とは異なり、内端部がデフサイドギア６９にスプライン係合する小径軸部９８ａと、該小径軸部９８ａよりも拡径した大径軸部９８ｂとから構成され、該大径軸部９８ｂには、前記オイルシール９０よりも外径を拡大すると共に半径方向の肉厚を薄くして内径も拡大したオイルシール９９が外嵌され、該オイルシール９９は、前記開口部２６ａよりも大きな開口部１００ａの内側面に挿嵌固定されている。そして、このような大径軸部９８ｂが、本形態の軸受け体９５の軸受け９６によって軸支されるようにしている。

これにより、装置組立てにおいて、デフヨーク軸９８をオイルシール９９の内孔に挿入していき、デフヨーク軸９８の内端部を前記デフサイドギア６９にスプライン係合させる際、デフヨーク軸９８の内端部のスプラインとオイルシール９９の内孔との間隔を広げた状態で挿入することができ、内孔へのスプラインの接触を防ぐことができる。

すなわち、デフヨーク軸９８は、オイルシール９９に挿嵌する大径軸部９８ｂと、該大径軸部９８ｂよりも小径であって、前記オイルシール９９よりも内側にあるデフサイドギア６９とスプライン係合する小径軸部９８ａと、から構成するので、装置組立ての際に、オイルシール９９の内孔がデフヨーク軸９８内端部のスプラインによって破損されるのを防止することができ、ハウジング１００内の潤滑性を更に確実に維持することができる。

また、前記大径軸部９８ｂとジョイントハウス９８ｃとの隅部９８ｄには、防塵のためのダストカバー１０３のリング状の本体１０３ａが外嵌され、該本体１０３ａを挟んで前記隅部９８ｄに当接するようにして、軸受け９６が大径軸部９８ｂに嵌設されている。そして、該軸受け９６の内輪は、前記ダストカバー１０３の本体１０３ａと、大径軸部９８ｂの外周溝部に外嵌された止め輪１０１の側面との間で挟持する構成としている。

更に、軸受け９６の外輪にも外周溝部を設けてサークリップ１０４を外嵌し、該サークリップ１０４と前記止め輪１０１とによって、軸受け９６を大径軸部９８ｂに固定するようにしている。そして、軸受け体９５の支持部材９７は、小筒部９７ａを前記軸受け９６の外輪表面とダストカバー１０３との間に挿嵌するようにして、軸受け９６に外嵌されており、これら支持部材９７、軸受け９６、及びダストカバー１０３から、本発明に係わる軸受け体９５が形成されている。このうちの支持部材９７は、前記支持部材９４と同様に、ボルトナット等によってハウジング１００に締結することができる一方、支持部材９７の内周面には、前記サークリップ１０４が嵌合可能な内周溝部９７ｂが設けられている。なお、軸受け９６は、潤滑油をその内部に封入するシール構造を有しており、たとえ、前記ダストカバー１０３が破損して軸受け９６が外部に露出しても、直ぐには乾燥しないようにしている。

すなわち、前記軸受け９６には、該軸受け９６内に潤滑油を封入するシール構造を有するので、軸受け体９５の軸受け９６が外部の乾燥雰囲気に長時間曝されるような過酷な環境下でも、車軸を円滑に回動させることができ、車軸への動力伝達効率を高め、良好な走行性能を維持することができるのである。

以上の構成において、装置組立ての際には、まずデフヨーク軸９８の大径軸部９８ｂにダストカバー１０３を外嵌し、更に、該ダストカバー１０３を挟むようにして、大径軸部９８ｂに軸受け体９５の軸受け９６を嵌設した後、該軸受け９６を前記止め輪１０１とサークリップ１０４で固定する。一方、軸受け体９５の支持部材９７はハウジング１００に締結固定しておく。

このようにして軸受け９６をデフヨーク軸９８に予め取り付けた軸受け９６付きデフヨーク軸９８は、把持したままで前記オイルシール９９の内孔に挿入していき、デフヨーク軸９８の内端部を前記デフサイドギア６９にスプライン等で係合させると共に、軸受け９６の外輪上のサークリップ１０４を支持部材９７の内周溝部９７ｂまで摺動して嵌合してデフヨーク軸９８を支持部材９７に着脱自在に固定させる。

これにより、この軸受け体９５によって、デフヨーク軸９８は、回動自在に支持されると共に、デフサイドギア６９から抜け落ちることなく確実に係合保持され、差動装置１２からの動力を後輪７・７に伝達することができるのである。そして、軸受け９６付きデフヨーク軸９８は、支持部材９７がない分、前記軸受け体８９付きデフヨーク軸１８に比べて軽量化を図ることができる。

すなわち、前記軸受け体９５は、車軸であるデフヨーク軸９８に外嵌する軸受け９６と、該軸受け９６を収納して前記ハウジング１００に取り付ける支持部材９７とを有し、前記軸受け９６を支持部材９７から着脱自在に設け、軸受け９６のみをデフヨーク軸９８に予め取り付け可能な構成とするので、重い支持部材９７は予めハウジング１００にボルトナット等で締結固定しておき、車軸に予め取り付けておく部材は軽い軸受け９６だけにすることができ、差し込む車軸を軽量化して必要な操作力を小さくし、挿入時の車軸の姿勢を安定させて振れを小さくし、車軸内端部の鋭利なスプラインによるオイルシール９９の破損を更に確実に防止することができる。

更に、前記軸受け体９５には、防塵のためのカバー部材であるダストカバー１０３を設けるので、外部からハウジング１００内やオイルシール９９に塵等が侵入しないように保護し、オイルシール１００が破損したり潤滑油に塵等が混入するのを確実に防止することができ、良好な潤滑性を維持することができるのである。

本発明は、一対の車軸を互いに差動連結する差動装置を設けたハウジングと、前記差動装置のデフサイドギアを内端部に連結すると共に外端部はハウジングから外に突出させてカップリング部を設けた車軸とを有する全ての車軸駆動装置に適用することができる。

本発明に関わる作業車両の動力伝達構成を示す作業車両のスケルトン図である。 サスペンション構造と後車軸駆動装置の背面一部断面図である。 後車軸駆動装置の背面一部断面図である。 駆動取出部の平面一部断面図である。 抜け止め構造を示すデフヨーク軸周辺の背面一部断面図である。 別形態の抜け止め構造を示すデフヨーク軸周辺の背面一部断面図である。 取り外した状態にあるデフヨーク軸周辺の背面一部断面図である。

符号の説明

３ 車軸駆動装置
１２ 差動装置
１８・９８ 車軸
１８ｂ カップリング部
２６・１００ ハウジング
６９ デフサイドギア
８９・９５ 軸受け体
９０ オイルシール
９１・９６ 軸受け
９２・９３ 止め具
９４・９７ 支持部材
１０３ カバー部材

Claims (7)

1. 一対の車軸を互いに差動連結する差動装置をハウジング内に設け、該差動装置のデフサイドギアを前記車軸の内端部に係合し、該車軸の外端部は、前記ハウジングから外に突出させてカップリング部を形成した車軸駆動装置において、前記ハウジングとカップリング部との間に軸受け体を介設し、該軸受け体によって前記車軸を軸心方向に抜脱不能に軸支することを特徴とする車軸駆動装置。
2. 前記軸受け体は、前記ハウジングと車軸との間に介設してハウジング内に潤滑油を封入するオイルシールよりも外側に配置することを特徴とする請求項１記載の車軸駆動装置。
3. 前記軸受け体は、前記車軸に外嵌する軸受けと、該軸受けを収納して前記ハウジングに取り付ける支持部材とを有し、該支持部材を前記ハウジングから着脱自在に設け、軸受け体を車軸に予め取り付け可能な構成とすることを特徴とする請求項１または請求項２記載の車軸駆動装置。
4. 前記軸受けは、前記車軸または支持部材に対して止め具によって挟持固定することを特徴とする請求項３記載の車軸駆動装置。
5. 前記軸受け体は、前記車軸に外嵌する軸受けと、該軸受けを収納して前記ハウジングに取り付ける支持部材とを有し、前記軸受けを支持部材から着脱自在に設け、軸受けのみを車軸に予め取り付け可能な構成とすることを特徴とする請求項１または請求項２記載の車軸駆動装置。
6. 前記軸受けは、該軸受け内に潤滑油を封入するシール構造を有することを特徴とする請求項５記載の車軸駆動装置。
7. 前記軸受け体には、防塵のためのカバー部材を設けることを特徴とする請求項１乃至請求項６のうちのいずれか一項に記載の車軸駆動装置。
   

Images