JP2011042322A

JP2011042322A - ダンプトラックの走行装置

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Publication number: JP2011042322A
Application number: JP2009193307A
Authority: JP
Inventors: Soshi Shibukawa; 壮史澁川; Isato Masuda; 勇人益田
Original assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Current assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Priority date: 2009-08-24
Filing date: 2009-08-24
Publication date: 2011-03-03
Anticipated expiration: 2029-08-24
Also published as: CN102574458A; US20120142475A1; WO2011024723A1; JP5241652B2; EP2471680B1; EP2471680A1; EP2471680A4; US8740742B2; CN102574458B

Abstract

【課題】モータと減速機との間に位置するシャフトの部分を支持するベアリングを設けるためのフランジを、スピンドルの内周面に鋳造により設けやすくすることができるダンプトラックの走行装置を提供すること。
【解決手段】スピンドル１０は、ダンプトラックの車体に固定される車体側部材１０ｃと、この車体側部材１０ｃよりも減速機１４側に位置する減速機側部材１０ｄとが溶接により接合されたものである（１０ｅが接合部）。減速機側部材１０ｄはモータ８とシャフト１３との結合部であるカップリング４０までの距離と、減速機１４とシャフト１３との結合部である第１サンギア１５ａまでの距離とが等しくなる位置にあるシャフト１３の部分の外周側に位置する。減速機側部材１０ｄの内周面には、支持ベアリング５０を取り付けるためのフランジ１０ｆが減速機側部材１０ｄとともに鋳造により成形されている。
【選択図】図３

Description

本発明は、鉱山で採掘された砕石等を運搬するダンプトラックに搭載される走行装置であって、モータの出力を減速機に伝達するシャフトがスピンドルに挿通され、モータと減速機との間の位置においてシャフトを支持するベアリングが、スピンドルに設けられたダンプトラックの走行装置に関する。

ダンプトラックに搭載される従来の走行装置において、スピンドルは、タイヤが装着されるホイールの内周側に挿入されている。スピンドルの外周面とホイールの内周面との間にはホイールベアリングが設けられていて、これによりホイールのスピンドル周りの回転が可能になっている。

スピンドルの軸方向の一端側にはモータが位置する。シャフトは、そのモータの出力軸と一体となって回転するように出力軸に結合している。このシャフトはスピンドルの内周側に挿通され、スピンドルの軸方向の他端から突出している。スピンドルの他端側には減速機が位置する。この減速機に対しシャフトはモータの出力を伝達可能に結合している。その減速機の出力側はホイールに伝動可能に結合している。つまり、モータの出力が、シャフト、減速機、ホイールの順に伝達されることにより、ホイールとともにタイヤが回転する。

回転中のシャフトには、このシャフトの製作上におけるバラツキ等による重心の軸芯からのずれによって遠心力が作用する。この遠心力によりシャフトが破壊される単位時間当たりの回転数は、危険回転数といわれている。走行装置において使用される回転数よりも危険回転数を十分高く設定する技術として、すなわち、使用される回転数に伴う遠心力によりシャフトが破壊されないようにする技術として、スピンドルの他端部（減速機側の端部）とシャフトとの間に支持ベアリングを介在させ、モータと減速機との間の位置においてシャフトを支持するものが従来採用されている。その支持ベアリングは、スピンドルの他端部に取り付けられたリテーナに嵌め込まれている。（特許文献１参照）
また、遠心力によるシャフトの破壊を防止するための別の技術としては、シャフトを中空に形成することで軽量化し、これにより遠心力を小さくするというものもある。（特許文献２参照）

米国特許出願公開第２００４／００６５１６９号明細書米国特許出願公開第２００５／００５９５２３号明細書

前述した従来の走行装置において、減速機は、シャフトが結合されたサンギアを含む入力側の遊星歯車機構部（以下「第１遊星歯車機構部」という）と、この第１遊星歯車機構部から伝達された動力をホイールに伝達する出力側の遊星歯車機構部（以下「第２遊星歯車機構部」という）とを有する。これらの第１，第２遊星歯車機構部の配置の種類には、軸方向においてスピンドルから離れる方向に第２遊星歯車機構部、第１遊星歯車機構部の順で配置されたタイプ（特許文献１参照）と、その逆のタイプ、すなわち軸方向においてスピンドルから離れる方向に第１遊星歯車機構部、第２遊星歯車機構部の順で配置されたタイプ（特許文献２参照）とがある。後者のタイプの方が前者よりもシャフトが長いため、支持ベアリングの必要性が高い。

支持ベアリングを用いることとは別の技術として、シャフトを軽量化して遠心力を小さくするものもあることを述べたが、第１，第２遊星歯車機構部の配置の種類として前出の後者のタイプを採用する場合には、シャフトの長さの影響を受けて、遠心力を十分に低減できない場合が考えられる。また、第１，第２遊星歯車機構部の配置の種類に関係なく、使用する回転数によっても、遠心力を十分に低減できない場合が考えられる。これらのことから、安全性を考慮すると支持ベアリングを用いることが好ましい。

支持ベアリングにより支持されるシャフトにおける支持位置については、モータとシャフトとの結合部までの距離と、減速機とシャフトとの結合部までの距離とを等しくすることでシャフトのたわみ量を均等にすることができる。しかし、従来、支持ベアリングは前述のようにスピンドルの端部に設けられているので、モータより減速機側に偏って位置する。前述したようにシャフトのたわみ量を均等にするためには、ベアリングをスピンドルの端部に比べてモータ寄りのスピンドルの内部側に位置させる必要がある。さらに、内周面に支持ベアリングを直接またはリテーナを介して間接的に設けるためのフランジが必要になる。走行装置において、スピンドルの軸方向の長さ寸法は１．５〜１．７ｍと大きなものもあり、この寸法のスピンドルが鋳造により成形される。スピンドルの内周面にフランジを設ける場合、そのフランジをスピンドルとともに鋳造により成形することが望ましい。しかしながら、鉱山用の大型ダンプトラックのようにタイヤ幅に対応し大きな荷重を支えるだけの強度を考慮して、スピンドル全体を鋳造するとスピンドルが大型化し、これに伴って、フランジの鋳型部分に溶融金属を不足なく流し込むことが難しくなり、製品化できるほどの歩留まりを得るのが困難となる。

本発明は前述の事情を考慮してなされたものであり、その目的は、モータと減速機との間に位置するシャフトを支持するベアリングを設けるためのフランジを、スピンドルの内周面に鋳造により設けやすくすることができるダンプトラックの走行装置を提供することにある。

前述の目的を達成するために本発明は次のように構成されている。

〔１〕本発明に係るダンプトラックの走行装置は、タイヤが装着されるホイールと、このホイールの内周側に挿入されたスピンドルと、このスピンドルの外周面と前記ホイールの内周面との間に設けられて前記スピンドル周りの前記ホイールの回転を可能にしているホイールベアリングと、前記スピンドルの一端側に配置されたモータと、このモータの出力軸に回転不能に結合して前記スピンドルの内周側に挿通され前記スピンドルの他端から突出したシャフトと、前記スピンドルの前記他端側に配置されて前記シャフトと前記ホイールとの間に介在し、前記シャフトから前記ホイールに動力を伝達する減速機と、前記スピンドルに設けられ前記シャフトを支持する支持ベアリングと、を有するダンプトラックの走行装置において、前記スピンドルは、ダンプトラックの車体に固定される車体側部材と、この車体側部材よりも前記減速機側に位置する減速機側部材とが接合されたものであり、前記減速機側部材は、前記モータと前記シャフトとの結合部までの距離と、前記減速機と前記シャフトとの結合部までの距離とが等しくなる前記シャフトの部位を取り囲んで位置するものであって、前記減速機側部材の内周面には、前記支持ベアリングを設けるためのフランジが前記減速機側部材とともに鋳造により成形されたことを特徴とする。

この「〔１〕」に記載のダンプトラックの走行装置において、スピンドルは車体側部材と減速機側部材とが接合されたものであり、これらの部材の一方である減速機側部材の内周面に支持ベアリングを設けるためのフランジが減速機側部材とともに鋳造により成形される。つまり、スピンドル全体よりも寸法の小さい減速機側部材の段階でフランジがその減速機側部材とともに鋳造により成形される。これにより、支持ベアリングを設けるためのフランジを、スピンドルの内周面に鋳造により設けやすくすることができる。

〔２〕本発明に係るダンプトラックの走行装置は、「〔１〕」に記載のダンプトラックの走行装置において、前記スピンドル全体は、前記車体から前記減速機に向かって先細りした中空の略円錐台状を成して前記モータが出力軸側から挿入されるモータ挿入部と、このモータ挿入部の先端部から前記減速機の方向に延びた略円筒状を成して前記シャフトが挿通されて位置する前記シャフト挿通部とから形成され、前記シャフト挿通部の外周面に前記ホイールベアリングが位置し、前記車体側部材は、前記スピンドル全体のうち前記モータ挿入部を含む部分であり、前記減速機側部材は、前記シャフト挿通部のうち前記ホイールベアリングと前記モータ挿入部の間の位置から前記減速機側に位置する部材であることを特徴とする。

この「〔２〕」に記載のダンプトラックの走行装置によれば、減速機側部材がシャフト挿通部のうちホイールベアリングとモータ挿入部の間の位置から減速機側に位置する部材、すなわちスピンドルのうちの略円筒状の部材であるので、略円錐台状の部分である場合よりも成形しやすい。また、車体側部材と減速機側部材との接合部がホイールベアリングとモータ挿入部の間に位置するので、すなわち、スピンドルの径方向においてホイールベアリングと重なることが避けられているので、ホイールベアリングからスピンドルが受ける荷重に伴って接合部に生じる応力を小さく抑えることができる。

〔３〕本発明に係るダンプトラックの走行装置は、「〔１〕」または「〔２〕」に記載のダンプトラックの走行装置において、前記減速機は、前記シャフトが結合したサンギアを含む第１遊星歯車機構部と、この第１遊星歯車機構部から伝達された動力をホイールに伝達する第２遊星歯車機構部とを有し、これらの第１，第２遊星歯車機構部は、軸方向において前記スピンドルから離れる方向に第２遊星歯車機構部、第１遊星歯車機構部の順で配置され、前記第２遊星歯車機構部のキャリアは前記スピンドル側に位置し、前記第２遊星歯車機構部のキャリアおよびサンギアのそれぞれには軸方向に貫通した挿通孔が形成され、前記シャフトはそれらの挿通孔に挿通された状態で前記第１遊星歯車機構部のサンギアに回転不能に結合し、前記第１遊星歯車機構部のキャリアは前記ホイールに対し回転不能に固定され、前記第１遊星歯車機構部のリングギアは前記ホイールに対し回転可能であって前記第２遊星歯車機構部のサンギアに対し回転不能に結合され、前記第２遊星歯車機構部のキャリアは前記スピンドルに対し回転不能に固定され、前記第２遊星歯車機構部のリングギアは前記ホイールに対し回転不能に固定されたことを特徴とする。

この「〔３〕」に記載のダンプトラックの走行装置において、第１遊星歯車機構部のプラネタリギアの支軸には、同機構部のリングギアの回転に対抗する方向の反力が生じる。この反力はホイールを回転させる方向と一致する。これにより、第１，第２遊星歯車機構部の配置が本発明における減速機とは逆の場合よりも減速機にかかる荷重を低減することができる。

〔４〕本発明に係るダンプトラックの走行装置は、「〔３〕」に記載のダンプトラックの走行装置において、前記ホイールベアリングおよび前記減速機に供給した潤滑油を回収して冷却し、再び供給する冷却回路が設けられ、前記第２遊星歯車機構部のキャリアは、前記挿通孔を形成して前記スピンドルに挿入された筒状突出部を有し、前記フランジには、前記スピンドルの内周側から前記スピンドルの外周側の前記ホイールベアリング側の空間に導出されて前記冷却回路に潤滑油を回収させるための吸込み管と、前記第２遊星歯車機構部のキャリアに形成された前記挿通孔に挿入されて前記冷却回路により冷却した潤滑油を排出する排出管とが設けられたことを特徴とする。

この「〔４〕」に記載のダンプトラックの走行装置によれば、冷却回路によってホイールベアリングおよび減速機に供給した潤滑油を回収して冷却し再び供給するので、減速機の動作不良の防止と焼付きの防止に貢献できる。また、冷却された潤滑油を減速機に供給するので、潤滑油の過熱による潤滑性能の劣化を潤滑油の量により補う必要がなく、したがって、減速機を浸す潤滑油の油面の高さを低くすること、すなわち減速機の潤滑に使用する潤滑油の量を減らすことができる。さらに、筒状突出部に排出管が挿入されていることによって挿通孔を通じて減速機側に効果的に潤滑油を排出できる。

なお、「〔４〕」に記載の走行装置における冷却回路の構成は、支持ベアリングがフランジに設けられてスピンドルの内周側に位置することに伴い、従来のように支持ベアリングを設けるためにスピンドルの減速機側の端部にリテーナを設ける必要がなくなり、第２遊星歯車機構部のキャリアに設けられた筒状突出部をスピンドルに挿入しやすくなったことにより実現できたものである。

本発明によれば、前述のように、モータと減速機との間に位置するシャフトの部分を支持するベアリング（支持ベアリング）を設けるためのフランジを、スピンドルの内周面に鋳造により設けやすくすることができる。したがって、スピンドルの内周面に支持ベアリングを設けるためのフランジを有する走行装置の歩留まりを向上させることができ、そのフランジを有する走行装置の製品化に貢献できる。

本発明の一実施形態に係る走行装置が搭載されるダンプトラックの左側面図である。図１に示したダンプトラックの背面図である。本発明の一実施形態に係る走行装置の拡大断面図である。図３に示した走行装置のうちの減速機、スピンドルの減速機側の端部およびその端部周辺の拡大断面図である。図４に示した第１，第２遊星歯車機構部のダンプトラックの走行時における動作状態を簡略化して示す図であり、（ａ）は第１遊星歯車機構部の動作状態を示し、（ｂ）は第２遊星歯車機構部の動作状態を示す。本発明の一実施形態に係る図１のダンプトラックの走行装置に備えられた冷却回路を示す油圧回路図である。

本発明の一実施形態に係る走行装置について図１〜図６を用いて説明する。

図１に示すダンプトラック１は、鉱山で採掘された砕石等を運搬するものであり、積載量１００トンを超える大型のものである。このダンプトラック１は、その本体である車体２と、この車体２上に起伏可能に設けられたベッセル３と、車体２を走行可能に支持する前輪４および後輪５とを有する。

後輪５の左右両方について本発明の一実施形態に係る走行装置７がそれぞれ設けられ、左右の後輪５がそれぞれ駆動される。図２において８は、走行装置７に備えられたモータ８であり、車体２の幅方向における後輪５内側から挿入されて配置されている。モータ８は電動モータであり、ダンプトラック１に搭載されたディーゼルエンジン１９（図６に示す）により発電された電力を供給されて回転動作する。

図３に示すように、後輪５は、ダブルタイヤを構成するタイヤ６Ａ，６Ｂと、これらタイヤ６Ａ，６Ｂが装着されたホイール９とから構成されている。

同図３に示すように、走行装置７は、前出のホイール９と、車体２に回転不能に固定されホイール９の内周側に挿入されたスピンドル１０と、このスピンドル１０の外周面とホイール９の内周面との間にスピンドル１０の軸方向に並んで設けられてスピンドル１０周りのホイール９の回転を可能にしている２個のホイールベアリング１１，１２とを有する。

走行装置７はさらに、スピンドル１０の軸方向の一端側に配置されて車体２に対して固定された前出のモータ８と、モータ８の出力軸８ａにカップリング４０を介して回転不能に結合しスピンドル１０の内周側に挿通されスピンドル１０の軸方向の他端から突出したシャフト１３と、スピンドル１０の他端側に配置されてシャフト１３とホイール９との間に介在しシャフト１３からホイール９に動力を伝達する減速機１４とを有する。

減速機１４は第１遊星歯車機構部１５と第２遊星歯車機構部１６とを有する。これら第１遊星歯車機構部１５と第２遊星歯車機構部１６は、スピンドル１０の軸方向においてスピンドル１０から離れる方向に、第１遊星歯車機構部１５、第２遊星歯車機構部１６の順で配置されている。

第１遊星歯車機構部１５は、第１サンギア１５ａと、この第１サンギア１５ａと噛み合った３個の第１プラネタリギア１５ｂ（図５（ａ）参照）と、これらの第１プラネタリギア１５ｂを２個のベアリング１５ｃ２，１５ｃ３を介してそれぞれ回転可能に支持する３本の支軸１５ｃ１（図５（ａ）参照）が設けられた第１キャリア１５ｃと、３個の第１プラネタリギア１５ｂと噛み合った第１リングギア１５ｄとを有する。

第１キャリア１５ｃは、ハブ１７に複数のボルト１７ａにより回転不能に固定されている。このハブ１７は、複数のボルト１７ｂにより、後述する第２リングギア１６ｄとともにホイール９に共締めされ、ホイール９に対し回転不能に固定されている。つまり、第１キャリア１５ｃはホイール９に対して回転不能に固定されている。

第１リングギア１５ｄにはボルト１８ａによりカップリング１８が固定されている。

第２遊星歯車機構部１６は、カップリング１８とスプライン結合した第２サンギア１６ａと、この第２サンギア１６ａと噛み合った３個の第２プラネタリギア１６ｂ（図５（ｂ）参照）と、これらの第２プラネタリギア１６ｂを２個のベアリング１６ｃ２，１６ｃ３を介してそれぞれ回転可能に支持する３本の支軸１６ｃ１（図５（ｂ）参照）が設けられた第２キャリア１６ｃと、３個の第２プラネタリギア１６ｂに噛み合った第２リングギア１６ｄとを有する。

第２キャリア１６ｃは、３本の支軸１６ｃ１よりも径方向内側の位置に形成されてスピンドル１０の方向に突出した筒状突出部１６ｃ４を有する。この筒状突出部１６ｃ４はスピンドル１０の内周側に挿入されてスピンドル１０とスプライン結合している。

第２リングギア１６ｄは、前述のようにボルト１７ｂによってハブ１７とともにホイール９に共締めされ、ホイール９に対し回転不能に固定されている。

第１キャリア１５ｃ、ハブ１７および第２リングギア１６ｄは、スピンドル１０の他端側で減速機１４を覆うカバーを構成している。

第２キャリア１６ｃ、第２サンギア１６ａには、軸方向に貫通する挿通孔１６ａ１，１６ｃ８がそれぞれ形成されている。スピンドル１０の他端側に突出したシャフト１３は、それらの挿通孔１６ａ１，１６ｃ８に挿通された状態で、第１サンギア１５ａに回転不能に結合している。

このように構成された減速機１４は次のように動作する。

モータ８の出力軸８ａとともにシャフト１３が回転すると、第１遊星歯車機構部１５においては、第１サンギア１５ａがシャフト１３とともに回転する。第１サンギア１５ａの回転は第１プラネタリギア１５ｂに伝達される。第１プラネタリギア１５ｂを支持する第１キャリア１５ｃはホイール９に対して回転不能に固定されているので、３個の第１プラネタリギア１５ｂは第１サンギア１５ａの周りをホイールの回転とともに公転しながら自転して、第１サンギア１５ａの回転を第１リングギア１５ｄに伝達する。この結果、第１リングギア１５ｄが回転する。

このようにして第１リングギア１５ｄが回転すると、第２遊星歯車機構部１６において、第２サンギア１６ａは第１リングギア１５ｄおよびカップリング１８とともに回転する。第２サンギア１６ａの回転は３個の第２プラネタリギア１６ｂに伝達される。これらの第２プラネタリギア１６ｂを支持する第２キャリア１６ｃはスピンドル１０に回転不能に結合しているので、第２プラネタリギア１６ｂは第２サンギア１６ａの周りを公転することなく自転して、第２サンギア１６ａの回転を第２リングギア１６ｄに伝達する。第２リングギア１６ｄは、ホイール９および第１キャリア１５ｃに対して一体に固定されているので、これらホイール９および第１キャリア１５ｃとともに回転する。なお、第２プラネタリギア１６ｂは４個でもよい。

このようにしてシャフト１３の回転が、第１遊星歯車機構部１５と第２遊星歯車機構部１６とを介してホイール９に伝達されることにより、ダンプトラック１の後輪５が駆動される。

図５に示すように、ダンプトラック１の走行中、第１遊星歯車機構部の第１プラネタリギア１５ｂの支軸１５ｃ１には、第１リングギア１５ｄが例えば矢印Ｒ１方向に回転した場合、その回転に対抗する反力Ｆ（破線）が生じる。この反力Ｆがホイール９の回転方向、すなわち第２リングギア１６ｄの回転方向（矢印Ｒ２方向）と一致する。図５（ａ）において、Ｓ１は第１遊星歯車機構部１５の第１サンギア１５ａの回転方向、Ｐ１は第１プラネタリギア１５ｂの回転方向を示す。同図５（ｂ）において、Ｓ２は第２遊星歯車機構部１６の第２サンギア１６ａの回転方向、Ｐ２は第２プラネタリギア１６ｂの回転方向を示す。

本実施形態に係る走行装置７において、特にスピンドル１０全体は、車体２から減速機１４に向かって先細りした中空の略円錐台状を成してモータ８が出力軸８ａ側から挿入されたモータ挿入部１０ａと、このモータ挿入部１０ａの先端部から減速機１４の方向に延びた略円筒状を成してシャフト１３が挿通されて位置するシャフト挿通部１０ｂとから形成されている。シャフト挿通部１０ｂの外周面には、前出のホイールベアリング１１，１２が位置する。モータ挿入部１０ａは、スピンドル１０全体のうち軸方向の範囲Ｌ１を占め、シャフト挿通部１０ｂはスピンドル１０全体の内の軸方向の範囲Ｌ２を占める。

このスピンドル１０は、スピンドル１０全体のうちの軸方向の範囲Ｌ３を占め、ダンプトラック１の車体２に固定される車体側部材１０ｃと、この車体側部材１０ｃよりも減速機１４側に位置する、すなわちスピンドル１０全体のうちの軸方向の範囲Ｌ４を占める減速機側部材１０ｄとが接合されたものである。車体側部材１０ｃと減速機側部材１０ｄとを接合する手段は、例えば溶接である。図３において１０ｅは車体側部材１０ｃと減速機側部材１０ｄとの接合部である。

車体側部材１０ｃは、スピンドル１０全体のうちモータ挿入部１０ａを含む部分である。

減速機側部材１０ｄは、スピンドル１０全体のうちホイールベアリング１１，１２とモータ挿入部１０ａの間の位置から減速機側に位置する部材である。この部材は、モータ８の出力軸８ａとシャフト１３との結合部であるカップリング４０までの距離と、減速機１４とシャフト１３との結合部である第１サンギア１５ａまでの距離とが等しくなるシャフト１３の部位を取り囲むように設けられている。

減速機側部材１０ｄの内周面には、支持ベアリング５０を取り付けるためのフランジ１０ｆが減速機側部材１０ｄとともに鋳造により成形されている。支持ベアリング５０は、シャフト１３のうちカップリング４０と第１サンギア１５ａとの間に位置する部分を支持するものである。フランジ１０ｆの位置は、支持ベアリング５０をカップリング４０と第１サンギア１５ａとの範囲の中央近傍に取り付けることができるよう設定されている。支持ベアリング５０はフランジ１０ｆに取り付けられたリテーナ５１に嵌め込まれている。

減速機１４は潤滑油に浸された状態にある。スピンドル１０には、このスピンドル１０内に浸入した潤滑油を、スピンドル１０とホイール９と２個のベアリング１１，１２とに囲まれた空間３１に導く導油孔１０ｄ１が形成されている。図４中のＬは、後輪５の停止状態における潤滑油の油面の高さ位置を示している。

図６に示すように、走行装置７は、潤滑油を冷却するための冷却回路２０を備えている。この冷却回路２０は、オイルクーラ２１と、減速機１４側から潤滑油を回収してオイルクーラ２１に導く回収油路２３と、オイルクーラ２１により冷却された潤滑油をスピンドル１０の内周側から減速機１４に導く再供給油路２７と、ディーゼルエンジン１９により駆動され、冷却回路２０に潤滑油の循環のための流れを生起させるポンプ２２とを有する。

回収油路２３は、スピンドル１０の内周側に挿入されたスピンドル内回収管路２４と、このスピンドル内回収管路２４とオイルクーラ２１を接続しているとともに、前記ポンプ２２が設けられたスピンドル外回収管路２５と、スピンドル内回収管路２４のオイルクーラ２１側とは反対側の端部に接続された吸込み管２６とを有する。この吸込み管２６は導油孔１０ｄ１を通って、スピンドル１０外側の２個のベアリング１１，１２の開口部よりも径方向外側まで延びている。吸込み管２６とスピンドル内回収管路２４はリテーナ５１を介して接続されている。リテーナ５１には吸込み管２６とスピンドル内回収管路２４とを連通させる管路５１ａ（貫通孔）が形成されている。

回収油路２３は、さらに、減速機１４側の空間３２と２個のベアリング１１，１２間の空間３１とを連通させている複数の連通孔３０を有する。これらの連通孔３０は、２個のベアリング１１，１２の外周側に位置するホイール９の部分に形成されている。

ダンプトラック１の走行中、油面の高さ位置は、潤滑油に遠心力や慣性力が作用するために、図４に示した油面の高さ位置Ｌよりも低くなる。吸込み管２６の先端部すなわち吸込み口２６ａの位置は、ダンプトラック１が走行中の潤滑油の油面の高さ位置よりも低く設定されている。換言すれば、吸込み管２６は、ダンプトラック１が走行中の潤滑油の油面の高さ位置よりも低い位置において開口している。

再供給油路２７は、スピンドル１０の内周側に挿入されたスピンドル内再供給管路２８と、このスピンドル内再供給管路２８とオイルクーラ２１を接続するスピンドル外再供給管路２９と、スピンドル内再供給管路２８のオイルクーラ２１側とは反対側の端部に接続された排出管３３とを有する。排出管３３とスピンドル内再供給管路２８はリテーナ５１を介して接続されている。リテーナ５１には排出管３３とスピンドル内再供給管路２８とを連通させる管路５１ｂ（貫通孔）が形成されている。

排出管３３は第２キャリア１６ｃの筒状突出部１６ｃ４の内面により形成されている挿通孔１６ｃ８に挿入されている。筒状突出部１６ｃ４の内面は、排出管３３の先端部すなわち排出口３３ａの方向に窄まる第１錘状面部１６ｃ５と、この第１錘状面部１６ｃ５から第２サンギア１６ａの方向に延びた円筒面部１６ｃ６と、この円筒面部１６ｃ６から第２遊星歯車機構部１６の方向に末広がりの第２錘状面部１６ｃ７とを有する。排出管３３の排出口３３ａは、円筒面部１６ｃ６に臨んで位置する。これにより、排出口３３ａから吐き出された潤滑油が減速機１４に導かれやすくなっている。

前出のフランジ１０ｆの位置は、支持ベアリング５０をカップリング４０と第１サンギア１５ａとの範囲の中央位置であることが望ましいが、本実施形態においては、吸込み管２６および排出管３３が設けられるスペースの都合上、その中央位置の近傍に設定されている。

このように構成された冷却回路２０は次のように動作する。

ダンプトラック１の走行中、ディーゼルエンジン１９により発電された電力がモータ８に供給される一方で、ディーゼルエンジン１９によりポンプ２２が駆動される。ポンプ２２の駆動に伴い、２個のベアリング１１，１２間の空間３１内に溜まった潤滑油は吸込み管２６から吸い込まれ、スピンドル内回収管路２４とスピンドル外回収管路２５とを通ってオイルクーラ２１に導かれ冷却される。その後、冷却された潤滑油はオイルクーラ２１からスピンドル外再供給管路２９とスピンドル内再供給管路２８を通って吐出され、第２遊星歯車機構部１６の第２キャリア１６ｃに形成された筒状突出部１６ｃ４から、減速機１４に再供給される。

減速機１４側の空間３２は連通孔３０を介して２個のベアリング１１，１２間の空間３１と連続しているので、減速機１４に供給された潤滑油の一部は空間３１に導かれ、再び吸込み管２６から吸い込まれる。このようにして減速機１４の潤滑油は、ディーゼルエンジン１９の稼働中、すなわちダンプトラック１の走行中、減速機１４とオイルクーラ２１との間で循環する。

本実施形態に係る走行装置７によれば次の効果を得られる。

走行装置７において、スピンドル１０が車体側部材１０ｃと減速機側部材１０ｄとが結合したものであり、これらの部材の一方である減速機側部材１０ｄの内周面に支持ベアリング５０を取り付けるためのフランジ１０ｆが減速機側部材１０ｄとともに鋳造により成形される。つまり、スピンドル１０全体よりも寸法の小さい減速機側部材１０ｄの段階でフランジ１０ｆが減速機側部材１０ｄとともに鋳造により成形される。これにより、支持ベアリング５０を設けるためのフランジ１０ｆを、スピンドル１０の内周面に鋳造により設けやすくすることができる。

走行装置７によれば、減速機側部材１０ｄがシャフト挿通部１０ｂのうちホイールベアリング１１，１２とモータ挿入部１０ａの間の位置から減速機１４側の部分、すなわちスピンドル１０のうちの略円筒状の部分であるので、略円錐台状の部分である場合よりも成形しやすい。

走行装置７によれば、車体側部材１０ｃと減速機側部材１０ｄとの接合部１０ｅがホイールベアリング１２とモータ挿入部１０ａの間に位置するので、すなわち、スピンドル１０の径方向においてホイールベアリング１１，１２と重なることが避けられているので、ホイールベアリング１１，１２からスピンドル１０が受ける荷重に伴って接合部１０ｅに生じる応力を小さく抑えることができる。

走行装置７において、第１遊星歯車機構部１５の第１プラネタリギア１５ｂの支軸１５ｃ１には、第１リングギア１５ｄの回転に対抗する方向の反力Ｆが生じる。この反力Ｆはホイール９を回転させる方向と一致する。これにより、第１遊星歯車機構部１５と第２遊星歯車機構部１６の配置が走行装置７における減速機１４とは逆の場合よりも減速機にかかる荷重を低減することができる。

走行装置７によれば、冷却回路２０によってホイールベアリング１１，１２および減速機１４に供給した潤滑油を回収して冷却し再び供給するので、減速機１４の動作不良の防止と焼付きの防止に貢献できる。また、冷却された潤滑油を減速機１４に供給するので、潤滑油の過熱による潤滑性能の劣化を潤滑油の量により補う必要がなく、したがって、減速機１４を浸す潤滑油の油面の高さを低くすること、すなわち減速機１４の潤滑に使用する潤滑油の量を減らすことができる。さらに、筒状突出部１６ｃ４により形成されている挿通孔１０ｂに排出管３３が挿入されていることによって、挿通孔１６ｃ８を通じて減速機１４側に効果的に潤滑油を排出できる。

なお、走行装置７における冷却回路２０の構成は、支持ベアリング５０がフランジ１０ｆに設けられてスピンドル１０の内周側に位置することに伴い、従来のように支持ベアリングを設けるためにスピンドルの減速機側の端部にリテーナを設ける必要がなくなり、第２遊星歯車機構部１６の第２キャリア１６ｃに設けられた筒状突出部１６ｃ４をスピンドル１０に挿入しやすくなったことにより実現できたものである。

なお、前述の実施形態において、スピンドル１０は車体側部材１０ｃと減速機側部材１０ｄとが溶接により接合されたものであるが、本発明において車体側部材と減速機側部材とを接合する手段は溶接に限定されない。車体側部材および減速機側部材のそれぞれの外周面に互いに対応するフランジを設けて、車体側部材と減速機側部材とをそれらのフランジの位置でボルト止めしてもよい。また、車体側部材と減速側部材を回転圧着により接合してもよい。

前述の実施形態において、フランジ１０ｆの位置は、冷却回路２０の吸込み管２６および排出管３３が設けられるスペースの都合上、その中央位置の近傍に設定されているが、本発明は冷却回路を備えず、フランジ１０ｆの位置が支持ベアリング５０をカップリング４０と第１サンギア１５ａとの範囲の中央位置に支持ベアリング５０を設けることができる位置に設定されたものであってもよい。

前述の実施形態において、支持ベアリング５０はフランジ１０ｆに取り付けられたリテーナ５１に嵌め込まれているが、すなわち、支持ベアリング５０はフランジ１０ｆに間接的に設けられているが、本発明は支持ベアリングがフランジに直接設けられるものであってもよい。

１ダンプトラック
２車体
３ベッセル
４前輪
５後輪
６Ａ，６Ｂタイヤ
７走行装置
８モータ
９ホイール
１０スピンドル
１０ａモータ挿入部
１０ｂシャフト挿通部
１０ｃ車体側部材
１０ｄ減速機側部材
１０ｄ１導油孔
１０ｅ接合部
１０ｆフランジ
１１，１２ホイールベアリング
１３ドライブシャフト
１４減速機
１５第１遊星歯車機構部
１５ａ第１サンギア
１５ｂ第１プラネタリギア
１５ｃ第１キャリア
１５ｃ１支軸
１５ｃ２，１５ｃ３ベアリング
１５ｄ第１リングギア
１６第２遊星歯車機構部
１６ａ第２サンギア
１６ａ１挿通孔
１６ｂ第２プラネタリギア
１６ｃ第２キャリア
１６ｃ１支軸
１６ｃ２，１６ｃ３ベアリング
１６ｃ４筒状突出部
１６ｃ５第１錘状面部
１６ｃ６円筒面部
１６ｃ７第２錘状面部
１６ｃ８挿通孔
１６ｄ第２リングギア
１７ハブ
１７ａ，１７ｂボルト
１８カップリング
１８ａボルト
１９ディーゼルエンジン
２０冷却回路
２１オイルクーラ
２２ポンプ
２３回収油路
２４スピンドル内回収管路
２５スピンドル外回収管路
２６吸込み管
２６ａ吸込み口
２７再供給油路
２８スピンドル内再供給管路
２９スピンドル外再供給管路
３０連通孔
３１空間
３２空間
３３排出管
３３ａ排出口
４０カップリング
５０支持ベアリング
５１リテーナ
５１ａ，５１ｂ管路

Claims

タイヤが装着されるホイールと、このホイールの内周側に挿入されたスピンドルと、このスピンドルの外周面と前記ホイールの内周面との間に設けられて前記スピンドル周りの前記ホイールの回転を可能にしているホイールベアリングと、前記スピンドルの一端側に配置されたモータと、このモータの出力軸に回転不能に結合して前記スピンドルの内周側に挿通され前記スピンドルの他端から突出したシャフトと、前記スピンドルの前記他端側に配置されて前記シャフトと前記ホイールとの間に介在し、前記シャフトから前記ホイールに動力を伝達する減速機と、前記スピンドルに設けられ前記シャフトを支持する支持ベアリングと、を有するダンプトラックの走行装置において、
前記スピンドルは、ダンプトラックの車体に固定される車体側部材と、この車体側部材よりも前記減速機側に位置する減速機側部材とが接合されたものであり、
前記減速機側部材は、前記モータと前記シャフトとの結合部までの距離と、前記減速機と前記シャフトとの結合部までの距離とが等しくなる前記シャフトの部位を取り囲んで位置するものであって、
前記減速機側部材の内周面には、前記支持ベアリングを設けるためのフランジが前記減速機側部材とともに鋳造により成形された
ことを特徴とするダンプトラックの走行装置。
請求項１に記載のダンプトラックの走行装置において、
前記スピンドル全体は、前記車体から前記減速機に向かって先細りした中空の略円錐台状を成して前記モータが出力軸側から挿入されるモータ挿入部と、このモータ挿入部の先端部から前記減速機の方向に延びた略円筒状を成して前記シャフトが挿通されて位置する前記シャフト挿通部とから形成され、
前記シャフト挿通部の外周面に前記ホイールベアリングが位置し、
前記車体側部材は、前記スピンドル全体のうち前記モータ挿入部を含む部分であり、
前記減速機側部材は、前記シャフト挿通部のうち前記ホイールベアリングと前記モータ挿入部の間の位置から前記減速機側に位置する部材である
ことを特徴とするダンプトラックの走行装置。
請求項１または請求項２に記載のダンプトラックの走行装置において、
前記減速機は、前記シャフトが結合したサンギアを含む第１遊星歯車機構部と、この第１遊星歯車機構部から伝達された動力をホイールに伝達する第２遊星歯車機構部とを有し、これらの第１，第２遊星歯車機構部は、軸方向において前記スピンドルから離れる方向に第２遊星歯車機構部、第１遊星歯車機構部の順で配置され、
前記第２遊星歯車機構部のキャリアは前記スピンドル側に位置し、前記第２遊星歯車機構部のキャリアおよびサンギアのそれぞれには軸方向に貫通した挿通孔が形成され、前記シャフトはそれらの挿通孔に挿通された状態で前記第１遊星歯車機構部のサンギアに回転不能に結合し、
前記第１遊星歯車機構部のキャリアは前記ホイールに対し回転不能に固定され、前記第１遊星歯車機構部のリングギアは前記ホイールに対し回転可能であって前記第２遊星歯車機構部のサンギアに対し回転不能に結合され、前記第２遊星歯車機構部のキャリアは前記スピンドルに対し回転不能に固定され、前記第２遊星歯車機構部のリングギアは前記ホイールに対し回転不能に固定された
ことを特徴とするダンプトラックの走行装置。
請求項３に記載のダンプトラックの走行装置において、
前記ホイールベアリングおよび前記減速機に供給した潤滑油を回収して冷却し、再び供給する冷却回路が設けられ、
前記第２遊星歯車機構部のキャリアは、前記挿通孔を形成して前記スピンドルに挿入された筒状突出部を有し、
前記フランジには、前記スピンドルの内周側から前記スピンドルの外周側の前記ホイールベアリング側の空間に導出されて前記冷却回路に潤滑油を回収させるための吸込み管と、前記第２遊星歯車機構部のキャリアに形成された前記挿通孔に挿入されて前記冷却回路により冷却した潤滑油を排出する排出管とが設けられた
ことを特徴とするダンプトラックの走行装置。