JP2010116963A - 走行装置 - Google Patents

Abstract

【課題】回転軸の軸受に十分な量の潤滑油を供給することができる走行装置の提供。
【解決手段】作業車両の車体に固定される筒状のスピンドル７と、このスピンドル７内を軸方向に伸長して設けられ電動モータ６により回転駆動される回転軸８の略中間部に少なくとも１つ設けられ、回転軸８を、この回転軸８に一体に嵌着されたスリーブ２３を介して、回転自在に軸支する軸受２２とを備え、回転軸８に潤滑油２６を供給する吐出側潤滑油配管２５と、軸受２２及び吐出側潤滑油配管２５を保持固定するリテーナ２１とを備え、吐出側潤滑油配管２５は、リテーナ２１において分岐され、この分岐により形成された油路３０は、軸受２２の転動体３１に潤滑油２６を供給可能な開口部を有する。
【選択図】図５

Description

本発明は、例えば鉱山等で採掘した砕石を運搬するダンプトラック等のホイール式作業車両に備えられ、走行モータと、この走行モータ回転軸の回転を減速し、車輪に伝達する遊星歯車減速機構とを有する走行装置に関する。

一般に、ホイール式作業車両、例えばダンプトラックの駆動輪を走行駆動する走行装置は、車体に取付けられる筒状のスピンドルと、この中を軸方向に伸長して設けられ、電動モータ等の駆動源により回転駆動される回転軸と、スピンドルの先端側外周に軸受を介して回転可能に設けられ、車輪が取付けられるリムと、回転軸の回転をリムに減速して伝える複数段の遊星歯車減速機構とを備えている。

そして、遊星歯車減速機構は、例えば電動モータからなる駆動源の回転出力を減速してリムを介して車輪に伝えることにより、車両の前輪または後輪等の駆動輪に回転トルクを発生させ、ダンプトラックを走行させるものである。

特許文献１に記載される従来技術では、車両の回転トルクを増大させるための遊星歯車減速機構が、複数の太陽歯車、複数の遊星歯車、複数のリングギヤおよび複数のキャリア等により構成されている。そして、これらのキャリアは、太陽歯車の回転に従って自転する複数の遊星歯車を複数の支持ピンを介して回転可能に支持し、各遊星歯車の自転をリングギヤに伝達して、回転出力として外部に取出す構成としている。また、回転軸はモータから太陽歯車に到る長手方向の途中に設けた軸受により軸支されている（例えば、特許文献１参照）。
米国特許出願公開第２００４／００６５１６９号明細書

しかし前述した特許文献１に記載される従来技術では、このようなダンプトラックの走行装置に大きな回転負荷が作用するため、回転軸および軸受に潤滑油を供給し、これらを潤滑状態に保つことが必要となる。

この場合、走行装置の内部に多量の潤滑油を収容していると、各歯車の回転に伴い潤滑油の撹拌抵抗によるエネルギロスや発熱等が生じてしまう。このため、走行装置内部に収容する潤滑油は、必要最小限の油量（例えば、内容積の１／５〜１／３程度）に設定するのが一般的である。この場合、油面は回転軸よりも下側に位置しているため、遊星歯車とそれらを保持するキャリアが潤滑油に浸るのみで、回転軸とその軸受が潤滑油に浸ることはない。

このため、特許文献１に記載される従来技術では、遊星歯車の回転により跳ね上げられた潤滑油のミストによる潤滑を期待して、回転軸を軸支する軸受を遊星歯車に近接させて配置している。

しかし特許文献１に記載される従来技術では、回転軸を軸支する軸受を潤滑する潤滑油が、遊星歯車の回転により跳ね上げられることによる潤滑油ミストの飛散という手段でのみ供給されるため、十分な量の潤滑油が回転軸の軸受に供給されない可能性がある。この場合、軸受の耐久性及び寿命が低下するという問題がある。

本発明は、前述した従来技術の問題に鑑みなされたもので、本発明の目的は、回転軸の軸受に十分な量の潤滑油を供給することができる走行装置を提供することにある。

この目的を達成するために、本発明に係る走行装置では、作業車両の車体に固定される筒状のスピンドルと、このスピンドル内を軸方向に伸長して設けられ駆動源により回転駆動される回転軸と、前記スピンドルの外周側に回転可能に設けられ車輪が取付けられるリムと、前記回転軸の回転を前記リムに減速して伝える遊星歯車減速機構と、前記回転軸をこの回転軸に一体に嵌着されたスリーブを介して回転自在に軸支する軸受と、この軸受を保持固定するリテーナとを備えた走行装置において、前記回転軸に潤滑油を供給する潤滑油配管を前記リテーナにより保持固定させるとともに、前記潤滑油配管は前記リテーナにおいて分岐され、この分岐により形成された油路は、前記軸受の転動体に潤滑油を供給可能な開口部を有することを特徴としている。

このように構成した本発明では、回転軸を軸支する軸受を保持固定するとともに、強制的に潤滑油を循環する潤滑油配管を保持固定するリテーナにおいて、潤滑油配管の分岐により形成された油路に潤滑油が供給され、その潤滑油が油路の開口部から最短距離で回転軸の軸受の転動体に供給されるから、これによって十分な量の潤滑油を軸受の転動体に確実に供給して潤滑することにより、軸受の耐久性及び寿命を向上させることができる。

また、本発明に係る走行装置は、前記発明において、前記リテーナ及び前記スリーブのそれぞれの前記駆動源側に、前記軸受の転動体を遮蔽するように延在する鍔を、それぞれ互いに対向して備えたことを特徴としている。このように構成した本発明は、鍔を備えない場合に比べてリテーナとスリーブの間のギャップを小さくすることができ、前記油路の開口部から供給された潤滑油が転動体から流出し、モータに到達することを抑制できるので、モータオイルを汚染することを防ぐことができる。

また、本発明に係る走行装置は、前記発明において、前記油路が前記リテーナに備えられた鍔の前記転動体側に開口部を有することを特徴としている。このように構成した本発明は、鍔に油路の開口部を設けない場合、すなわち軸受に開口部を設ける場合に比べて、軸受に油路を形成する加工が不要であり、軸受に汎用品を用いることができる。

また、本発明に係る走行装置は、前記発明において、前記リテーナ及び前記スリーブのそれぞれの鍔がその端部を互いにオーバラップさせたことを特徴としている。このように構成した本発明は、リテーナとスリーブの間のギャップが迷路状となるので、前記油路の開口部から供給された潤滑油が転動体から流出し、モータに到達することを防止して、モータオイルを汚染することを確実に防ぐことができる。

また、本発明に係る走行装置は、前記発明において、前記油路は前記潤滑油配管と交差して、前記リテーナの外周端から前記リテーナの内周端まで貫通する貫通穴の前記リテーナ外周側開口部を閉塞することによって成ることを特徴とする。このように構成した本発明は、円環状のリテーナ内周端から潤滑油配管と交差する位置までの油路を穴加工で形成する場合に比べて、リテーナ外周端から穴加工が可能となるので製作が容易である。

本発明は、駆動源により回転駆動される回転軸を回転自在に軸支する軸受と、この軸受を保持固定するリテーナとを備えたものにあって、回転軸に潤滑油を供給する潤滑油配管をリテーナに保持固定させ、リテーナにおいて潤滑油配管から分岐された油路は、軸受の転動体に油路の開口部を介して最短距離で潤滑油を供給可能な開口部を有することから、軸受の転動体に十分な量の潤滑油を確実に供給することができる。これにより、軸受の転動体に新鮮な潤滑油を供給し続けることができ、軸受ひいては走行装置の耐久性及び寿命を従来に比べて向上させることができる。

以下、本発明に係る走行装置を実施するための最良の形態を、図面に基づいて説明する。

[第１実施形態]
図１は本発明に係る走行装置の第１実施形態を備えた鉱山用ダンプトラックの側面図、図２は図１に示すダンプトラックの背面図である。

本発明に係る走行装置の第１実施形態が備えられるホイール式車両、例えば鉱山用ダンプトラックは、図１，２に示すように、フレーム構造のシャーシ１と、このシャーシ１上に起伏可能に搭載された荷台であるベッセル２、シャーシ１の前側に配置されるキャビン３、複数の車輪５を備えている。そして、図２に示すように、本実施形態に係る走行装置４は、シャーシ１の後部に配置されており、車輪５のうち後輪を回転駆動する。

図３は本発明に係る走行装置の第１実施形態を示す要部断面図、図４は図３のＡ部断面拡大図、図５は図４に相応する支持軸受部の要部側断面図である。

第１実施形態に係る走行装置４は、図３に示すように、駆動源である電動モータ６と、この電動モータ６を図１，２に示すシャーシ１に固定する筒状のスピンドル７とを備えている。また電動モータ６の回転軸８の先端に太陽歯車９を備え、回転軸８の略中間部に軸受２２を備えている。軸受２２は、リテーナ２１によりスピンドル７に支持されている。また走行装置４は、収容されている潤滑油２６を循環させる吸込側潤滑油配管２4と吐出側潤滑油配管２５を備えている。また走行装置４は、遊星歯車１０を軸支するキャリア１１を備え、遊星歯車１０と係合するリングギヤ１２に対してギヤカップリング１３により一体化される太陽歯車１４と、太陽歯車１４に係合する遊星歯車１５と、遊星歯車１５を軸支するキャリア１６を備えている。さらに走行装置４は、電動モータ６の回転が最終的に伝達されるドラム１８と、スペーサ１９を介して車輪５が一体に係着されるリム２０を備えている。

また第１実施形態に係る走行装置４では、図４に示すように、回転軸８は嵌着されたスリーブ２３を介して軸受２２に軸支されている。また吸込側潤滑油配管２4及び吐出側潤滑油配管２５は、それぞれフランジ２８によってリテーナ２１に固定されている。

また第１実施形態に係る走行装置４では、図５に示すように、軸受２２は転動体３１、内輪３２及び外輪３３から成り、この転動体３１を保持する外輪３３がリテーナ２１に支持されている。またスリーブ２３は、軸受２２を構成する内輪３２に対して、回り止め用のワッシャ２７及び図示しないナットにより固定されている。

この第１実施形態では、図５に示すように、油路３０はリテーナ２１及び外輪３３に、吐出側潤滑油配管２５と交差するように貫通穴を設けて成り、油路３０のリテーナ外周側開口部はプラグ２９により閉塞されている。すなわち油路３０は、リテーナ２１の内部において吐出側潤滑油配管２５から分岐されており、軸受２２の転動体３１に対して潤滑油を供給可能な開口部を有している。

このように構成した第１実施形態では、電動モータ６は回転軸８により太陽歯車９を駆動する。太陽歯車９は遊星歯車１０を駆動し、その駆動力はリングギヤ１２に伝達され、ギヤカップリング１３を介してさらに太陽歯車１４及び遊星歯車１５を駆動する。遊星歯車１５はリングギヤ１７を駆動し、その駆動力はドラム１８及びスペーサ１９を介して車輪５に伝達される。このように、電動モータ６の回転は、太陽歯車９，１４、遊星歯車１０，１５、リングギヤ１２，１７により減速される一方でトルクを増大し、大きなトルクを得た車輪５の回転により、ダンプトラックは走行する。

また第１実施形態に係る走行装置４では、前述のように、走行装置４に収容されている潤滑油２６を吸込側潤滑油配管２4と吐出側潤滑油配管２５により循環させている。循環は図示しないポンプにより強制的に行われ、潤滑油２６の一部は吐出側潤滑油配管２５から分岐した油路３０により、軸受２２に供給される。

ここで、軸受２２を構成する外輪３３にも油路３０が形成されているので、潤滑油２６は軸受２２を構成する転動体３１に最短距離で確実に供給され、転動体３１を潤滑する。その後潤滑油２６は、転動体３１と内輪３２及び外輪３３の間隙から排出され、再び吸込側潤滑油配管２４により吸引されて循環する。

このように構成した第１実施形態によれば、軸受２２を回転軸８の偏心が最も大きくなる中間部に設けることができ、安全に回転できる回転数を向上させることができるうえ、軸受２２の直近に位置するリテーナにおいて油路を分岐しているため、油路３０の開口部を介して十分な量の潤滑油２６を軸受２２の転動体３１に最短距離で確実に供給することができ、軸受２２の潤滑性を向上させて耐久性及び寿命を向上させることができる。

また、リテーナ２１は円環状の部材であり、この内周端側から吐出側潤滑油配管２５の分岐箇所までにのみ油路３０を設ける加工を施すことは可能ではあるが、リテーナ２１の中心から外周に向かって穴加工するには、特殊な工具が必要であり、加工費の上昇を招く。第１実施形態によれば、リテーナ２１の外周側から貫通する油路３０を穴加工により形成した後、外周側をプラグ２９で閉塞する構造としたので、穴加工が容易である。

[第２実施形態]
図６は、本発明の第２実施形態の要部側断面図である。

この第２実施形態では、図６に示すように、リテーナ２１Ａ及びスリーブ２３それぞれの電動モータ６側に、軸受２２の転動体３１を遮蔽するように延在するリテーナ側の鍔部３４及びスリーブ側の鍔部３５を、それぞれ互いに対向して備えている。なお、油路３０を含むその他の構成は、前述した第１実施形態と同等である。

このように構成した第２実施形態も、潤滑油２６の一部は吐出側潤滑油配管２５から分岐した油路３０により軸受２２に供給され、軸受２２を構成する外輪３３にも油路３０が形成されているので、潤滑油２６は軸受２２を構成する転動体３１に供給され、転動体３１を潤滑する。このようにして、第１実施形態と同様に、油路３０の開口部を介して十分な量の潤滑油２６を軸受２２の転動体３１に最短距離で確実に供給することができ、軸受２２の耐久性及び寿命を向上させることができる。

さらに第２実施形態では、転動体３１を遮蔽するように延在するリテーナ側の鍔部３４及びスリーブ側の鍔部３５により、潤滑油２６が転動体３１から流出して電動モータ６に到達し、内部のモータオイルを汚染することを抑制することができる。

[第３実施形態]
図７は、本発明の第３実施形態の要部側断面図である。

この第３実施形態では、図７に示すように、リテーナ２１Ｂ及びスリーブ２３それぞれの電動モータ６側に、軸受２２の転動体３１を遮蔽するように延在するリテーナ鍔部３４及びスリーブ鍔部３５を、それぞれ互いに対向して備えている。なお、油路３０Ａは軸受２２の外輪３３には形成されず、リテーナ２１Ｂにおいてリテーナ側の鍔部３４の転動体３１側に形成されている。すなわち油路３０Ａの開口部は、図７に示すように、転動体３１の電動モータ６と反対側の側面に形成されている。その他の構成は、前述した第２実施形態と同等である。

このように構成した第３実施形態も、潤滑油２６の一部は吐出側潤滑油配管２５から分岐した油路３０Ａにより軸受２２側面から転動体３１に供給され、転動体３１を潤滑する。このようにして、第１実施形態と同様に、油路３０Ａの開口部を介して十分な量の潤滑油２６を軸受２２の転動体３１に最短距離で確実に供給することができ、軸受２２の耐久性及び寿命を向上させることができる。さらに第３実施形態では、転動体３１を遮蔽するように延在するリテーナ側の鍔部３４及びスリーブ側の鍔部３５を設けたことにより、潤滑油２６が転動体３１から流出し、電動モータ６に到達して内部のモータオイルを汚染することを抑制することができる。

また、第３実施形態では、第１あるいは第２実施形態のように軸受２２の外輪３３に対して油路３０Ａを設ける穴加工が不要であり、汎用の軸受２２をそのまま使用に供することができる。

［第４実施形態］
図８は、本発明の第４実施形態の要部側断面図である。

この第４実施形態では、図８に示すように、リテーナ２１Ｃ及びスリーブ２３それぞれの電動モータ６側に、軸受２２の転動体３１を遮蔽するように互いに対向して延在するリテーナ側の鍔部３４Ａ及びスリーブ側の鍔部３５のうち、リテーナ側の鍔部３４Ａを延在して構成することにより互いの鍔部の端部をオーバラップさせている。その他の構成は、前述した第３実施形態と同等である。

このように構成した第４実施形態も、潤滑油２６の一部は吐出側潤滑油配管２５から分岐した油路３０により軸受２２側面から転動体３１に供給され、転動体３１を潤滑する。このようにして、第１実施形態と同様に、油路３０の開口部を介して十分な量の潤滑油２６を軸受２２の転動体３１に最短距離で確実に供給することができ、軸受２２の耐久性及び寿命を向上させることができる。

また、第４実施形態では、転動体３１を遮蔽するように延在するリテーナ側の鍔部３４Ａ及びスリーブ側の鍔部３５を互いにオーバラップさせたことにより、潤滑油２６が転動体３１から流出し、電動モータ６に到達して内部のモータオイルを汚染することを確実に防止することができる。

本発明に係る走行装置の第１実施形態が備えられるダンプトラックを示す側面図である。 図１に示すダンプトラックの正面図である。 本発明に係る走行装置の第１実施形態を示す要部断面図である。 図３のＡ部断面拡大図である。 図４に相応する支持軸受部の要部側断面図である。 本発明の第２実施形態の要部側断面図である。 本発明の第３実施形態の要部側断面図である。 本発明の第４実施形態の要部側断面図である。

符号の説明

１ シャーシ
４ 走行装置
６ 電動モータ
７ スピンドル
８ 回転軸
９ 太陽歯車
１０ 遊星歯車
１１ キャリア
１２ リングギヤ
１３ ギヤカップリング
１４ 太陽歯車
１５ 遊星歯車
１６ キャリア
１７ リングギヤ
１８ ドラム
２０ リム
２１ リテーナ
２１Ａ リテーナ
２１Ｂ リテーナ
２１Ｃ リテーナ
２２ 軸受
２３ スリーブ
２４ 吸込側潤滑油配管
２５ 吐出側潤滑油配管
２６ 潤滑油
２９ プラグ
３０ 油路
３０Ａ 油路
３１ 転動体
３２ 内輪
３３ 外輪
３４ 鍔部
３４Ａ 鍔部
３５ 鍔部

Claims (5)

1. 作業車両の車体に固定される筒状のスピンドルと、このスピンドル内を軸方向に伸長して設けられ駆動源により回転駆動される回転軸と、前記スピンドルの外周側に回転可能に設けられ車輪が取付けられるリムと、前記回転軸の回転を前記リムに減速して伝える遊星歯車減速機構と、前記回転軸をこの回転軸に一体に嵌着されたスリーブを介して回転自在に軸支する軸受と、この軸受を保持固定するリテーナとを備えた走行装置において、
   前記回転軸に潤滑油を供給する潤滑油配管を前記リテーナにより保持固定させるとともに、前記潤滑油配管は前記リテーナにおいて分岐され、この分岐により形成された油路は、前記軸受の転動体に潤滑油を供給可能な開口部を有することを特徴とする走行装置。
2. 請求項１に記載の走行装置において、前記リテーナ及び前記スリーブのそれぞれの前記駆動源側に、前記軸受の転動体を遮蔽するように延在する鍔部を、それぞれ互いに対向して備えたことを特徴とする走行装置。
3. 請求項２に記載の走行装置において、前記油路は、前記リテーナに備えられた前記鍔部における前記軸受の前記転動体側に前記開口部を有することを特徴とする走行装置。
4. 請求項２または３に記載の走行装置において、前記リテーナ及び前記スリーブのそれぞれの鍔部は、その端部を互いにオーバラップさせたことを特徴とする走行装置。
5. 請求項１から４のいずれか１項に記載の走行装置において、前記油路は前記潤滑油配管と交差して、前記リテーナの外周端から前記リテーナの内周端まで貫通する貫通穴の前記リテーナ外周側開口部を閉塞することによって成ることを特徴とする走行装置。

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