JP3574273B2

JP3574273B2 - 走行車両の車軸駆動装置

Info

Publication number: JP3574273B2
Application number: JP15712096A
Authority: JP
Inventors: 留男梅本; 正寿岩本
Original assignee: Kubota Corp
Current assignee: Kubota Corp
Priority date: 1996-06-18
Filing date: 1996-06-18
Publication date: 2004-10-06
Anticipated expiration: 2016-06-18
Also published as: JPH106789A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、トラクタ等の走行車両における後車軸駆動等に用いられる車軸駆動装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の走行車両の車軸駆動装置には、図５に示すようなものがある。
これは、トラクタの後輪３９の後車軸４３にエンジンからの動力を伝動するものであり、走行車両の車体を構成するミッションケース４０内の変速装置からデファレンシャル装置４１を介してエンジン動力が伝達されるデフ出力軸４２を備え、デフ出力軸４２の軸端部外方に後車軸４３が同一軸芯上に配置され、デフ出力軸４２と後車軸４３とが、デフ出力軸４２の軸方向外方側端部に形成した太陽歯車４４に噛合される遊星歯車４５と、後車軸４３の軸方向内方側端部にスプライン嵌合される遊星キャリア４６とを有する遊星歯車伝動装置４７にて連結連動されている。また、遊星歯車伝動装置４７の遊星歯車４５は、遊星キャリア４６の筒ボス４８に嵌挿されてスプリングピン４９によって抜け止めされた支軸５０に、ニードル型軸受５１を介して嵌合されている。
【０００３】
そして、後車軸４３は、軸方向に間隔をおいた２か所の内，外軸受５２，５３を介して車軸ケース５４に支持されており、軸方向外方側の軸受（外軸受）５３は、該外軸受５３の軸方向内方側で後車軸４３に螺合したナット５５によって、内方側の軸受（内軸受）５２は、該内軸受５２の軸方向外方側で後車軸４３に設けた止め輪５６によって後車軸４３に対して互いに近づく方向のスラスト移動が阻止されており、また、車軸ケース５４の軸方向外端部にはケースカバー５７が設けられていて外軸受５３の外方移動を阻止するとともにナット５５とともに後車軸４３の車軸ケース５４に対する軸方向外方への移動を阻止するようにしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の車軸駆動装置においては、その遊星歯車伝動装置４７の遊星キャリア４６に支軸５０を嵌挿し、該支軸５０をピン４９によって抜け止めする構造となっていることから、部品点数が多く、また組立の作業にも多大の時間を要することとなっており、コストアップの原因となっていた。
【０００５】
そして、支軸５０と遊星歯車４５との間には、支軸５０に直接的に接触して支軸外周を転動するニードルを有する軸受５１を使用していることから、支軸５０外周面には厳密な寸法精度が要求され、該支軸５０の加工にも多大な時間を要することとなっていた。
また、トラクタ等の走行車両は、その走行中に後車軸４３に軸方向外方への外力がかかることがあり、このような外力に対してナット５５やケースカバー５７等によって後車軸を固定するようにしており、部品点数が多くなるとともに、後車軸４３にはナット５５を螺合するためのネジ加工等が必要で、製作工数が増大し、これについてもコストアップの原因となっている。
【０００６】
そこで、本発明は、上記問題点に鑑み、部品点数を減らして簡素な構造とし、コストダウンを図る走行車両の車軸駆動装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上述の目的を達成するために以下の技術的手段を講じた。
すなわち、デフ出力軸４の軸端部外方に車軸５が同一軸芯上に配置され、デフ出力軸４と車軸５とが遊星歯車伝動装置７にて連結連動されてなる走行車両の車軸駆動装置において、
前記遊星歯車伝動装置７の遊星キャリア１４と、遊星歯車１２の支軸１３とが一体に形成されることを特徴としており、これにより、支軸１３をキャリア１４に組付ける作業が不要で、支軸１２を設けるための抜け止め用のピン等が不要となり、部品点数減、製作工数減を図ってコストダウンを可能とできる。
【０００８】
また、本発明は、前記支軸１３に、内輪１７を有する軸受１６を介して遊星歯車１２が設けられることを特徴としており、これにより、支軸１３外周面の寸法精度を比較的厳密なものとせずとも遊星歯車１２を組付けることが可能であり、製作工数減を図ることができる。
さらに、本発明は、前記車軸５は支持軸受２３を介して車軸ケース２２に支持されており、該車軸ケース２２に、支持軸受２３の車軸ケース２２に対する軸方向外方への移動を阻止すべく支持軸受外輪２３ａの軸方向外方側の側面に当接する支持突部２８が形成され、前記車軸５に、前記支持軸受２３に対する車軸５の軸方向外方への移動を阻止すべく軸周方向の凹溝３２が形成されるとともに該凹溝３２に断面円形状の止め輪３３が嵌合され、該止め輪３３の断面中心よりも軸径方向外方側面に支持軸受内輪２３ｂの軸方向内方側の側面が当接されていることを特徴としており、これにより、車軸５に軸方向外方へ力がかかった場合に、支持軸受２３は支持突部２８によって移動を阻止され、車軸５は止め輪３３によって移動を阻止される。この際に、止め輪３３が支持軸受２３によって車軸５中心へ向く力で押さえつけられるため、止め輪３３が車軸５より外れるのを防止でき、簡素な構造であっても確実に車軸５の移動を阻止することができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。
図２及び図３は、トラクタに備えた本発明に係る車軸駆動装置１を示しており、トラクタの車体を構成するミッションケース２内に、変速装置（図示略）からエンジン動力が伝達されるデファレンシャル装置３を備え、該デファレンシャル装置３からの動力が伝達されるデフ出力軸４がミッションケース２の左右外方に突出されており、更に、該デフ出力軸４からの動力は、後車輪６を連結した後車軸５に伝動されるようになっている。
【００１０】
後車軸５は、デフ出力軸４の軸端部外方に同一軸芯上に配置されており、両軸４，５は、遊星歯車伝動装置７を介して連結され、デフ出力軸４からの動力が遊星歯車伝動装置７にて減速されて後車軸５に伝動される。
デファレンシャル装置３は、ミッションケース２の左右側壁に設けられた軸受ケース８によって相対回転自在に支持されている。また、ミッションケース２の左右外方にはブレーキ装置９を備えており、デフ出力軸４の軸中途部にブレーキ装置９のブレーキディスク１０が係合している。そして、デフ出力軸４の軸外方端部には、遊星歯車伝動装置７を構成する太陽歯車１１が形成されている。
【００１１】
図１に示すように遊星歯車伝動装置７は、前記太陽歯車１１と、該太陽歯車１１に噛合する複数の遊星歯車１２と、該遊星歯車１２の回転支軸１３と、該支軸１３を支持する遊星キャリア１４と、後述する車軸ケース２２の内周面に嵌め込まれていて前記遊星歯車１３と噛合する内歯歯車を有する遊星リング体１５とからなり、また、遊星キャリア１４と支軸１３とは鋳造等で一体形成されており構造の簡素化及び部品点数減が図られている。
【００１２】
また、支軸１３には、内輪付ニードル型軸受１６が支軸軸方向に２つ並んで嵌合されており、これら２つの軸受１６につき１つの遊星歯車１２が外嵌されていて遊星歯車１２の筒ボス内周面に軸受１６のニードル１８が接触して転動するようになっている。したがって、支軸１３の外周には、軸受１６の内輪１７が嵌合し直接的に軸受のニードル１８が接触することがないため、支軸１３の外周面を内輪１７が嵌合可能な寸法精度とすれば足り、支軸１３外周面の加工を容易なものとし、製作工数減を図っている。なお、１９はニードル１８のホルダーであり、２０は軸受１６の支軸１３からの抜けを防止するために支軸１３に設けられた抜止リング体である。
【００１３】
後車軸５は、ミッションケース２の左右側壁にボルト固定される車軸ケース２２によって包まれ、該車軸ケース２２内に設けた玉軸受等からなる左右２つの支持軸受（内軸受２３，外軸受２４）を介して車軸ケース２２に支持されている。後車軸５の軸方向内方側の端部（デフ出力軸寄りの端部）と、遊星歯車伝動装置７の遊星キャリア１４のボス部１４ａにはスプライン溝が形成され、両者が軸周方向相対移動不能で軸方向相対移動可能にスプライン嵌合されている。そして、後車軸５の軸内端面には、ストッパ２５がボルト２６で固定されており、該ストッパ２５が遊星キャリア１４に係止することで後車軸５からの抜け止めをしている。
【００１４】
なお、車軸ケース２２は、ミッションケース２の左右外方に突出したブレーキ装置９をも包むように設けられている。
また、後車軸５は、軸方向内端側のスプライン形成部位が小径部５ａとなり、段部５ｂを介して小径部５ａより大径の中径部５ｃが軸外端側に延伸し、該中径部５ｃの外方が段部５ｄを介して中径部５ｃより大径の大径部５ｅに形成されており、この大径部５ｅの外端部に後輪取付用のフランジ部２７が設けられている。
【００１５】
後車軸５の小径部５ａには前記内軸受２３が嵌合されていてその内輪２３ｂが小径部５ａと中径部５ｃ間の段部５ｂに当接しており、該内軸受２３は車軸ケース２２内周面に嵌め込まれている。また、車軸ケース２２には、内軸受２３の車軸ケース２２に対する軸外方向への移動を阻止する支持突部２８が形成されていて、内軸受２３の外輪２３ａの軸方向外方側の側面に当接している。なお、内軸受２３の内輪２３ｂの軸方向内方側の側面には、遊星キャリア１４の軸方向外方端面１４ｂが当接している。
【００１６】
そして、後車軸５の中径部５ｃには、外軸受２４が嵌合されていてその内輪２４ｂが中径部５ｃと大径部５ｅ間の段部５ｄに当接しており、該外軸受２４は車軸ケース２２内周面に嵌め込まれている。また、車軸ケース２２には、外軸受２４の車軸ケース２２に対する軸方向内方への移動を阻止する支持突部２９が形成されていて、この支持突部２９に外軸受２４の外輪２４ａの軸方向内方側の側面が当接している。
【００１７】
外軸受２４の軸外方には、外軸受２４と隣接してシール部材３０が設けられており、該シール部材３０は、車軸ケース２２の外端部の開口内周と後車軸５の大径部５ｅとの間に介装されている。また、シール部材３０及び外軸受２４の軸外方への抜け止めをする抜止リング３１が車軸ケース２２に設けられている。
後車軸５のスプライン形成部位の軸方向外方寄りには、スプライン溝に略垂直に交わる軸周方向の凹溝３２が形成されていて、該凹溝３２には、ＳＷＰＡ等のバネ鋼よりなる断面円形状でＣ型に形成された止め輪３３が嵌め込まれ、該止め輪３３に内軸受２３内輪２３ｂの軸方向内方側の側面が当接している。
【００１８】
図４にも示すように、凹溝３２は、軸方向外方側が比較的緩斜面３２ａで、内方側が急斜面３２ｂとなる略へ字状に形成され、緩斜面３２ａと急斜面３２ｂとの境界が、止め輪３３の断面円と略同径で緩斜面３２ａ及び急斜面３２ｂと連続した円弧面３２ｃとされている。
また、凹溝３２は、止め輪３３の断面半径よりも深く形成されており、したがって、止め輪３３の断面円形中心よりも軸径方向外方側の面に、内軸受２３内輪２３ｂの内側面の角隅部が当接するようになっている。
【００１９】
また、図４に示す急斜面３２ｂの軸線Ｓに対する傾斜角度αは、止め輪３３と急斜面３２ｂとの接点における止め輪３３の接線角度となり、この急斜面３２ｂと止め輪３３との接点は、内軸受２３と止め輪３３との接触点と、止め輪３３断面中心点とを結ぶ線よりも止め輪３３の軸径方向外方側面に位置している。
このような構成で、後車軸５に軸方向外方（矢示Ａ）の外力が付与された場合に、凹溝３２（急斜面３２ｂ）から止め輪３３の略断面中心へ向いた力が起生され、これに対し、内軸受２３は車軸ケース２２の支持突部２８によって軸外方への移動が規制されているので、内軸受２３から止め輪３３の断面中心へ向いた方向の反力が起生するようになっている。これによって、止め輪３３には、後車軸５の軸線Ｓに向いた力（矢示Ｂ）が付与され、上記のような後車軸５への軸外方の外力が付与された場合であっても、止め輪３３が凹溝３２側（後車軸５中心側）に押さえつけられて凹溝３２から外れるようなことは殆どなく、この止め輪３３によって後車軸５の軸外方への移動が確実に阻止される。したがって、後車軸５の軸外端側では、従来のように後車軸５にナットを設けたり車軸ケースのカバーを設ける必要もなく、少ない部品点数で簡素な構造となり、組立等も容易なものとできコストダウンを図ることができる。
【００２０】
なお、遊星キャリア１４の軸方向外方側の端面１４ｂは、内軸受２３の内輪２３ｂに当接しているため、上記のような後車軸への軸外方向の外力に対し、後車軸５は、遊星キャリア１４の後車軸５からの抜け止めをするストッパ２５を介してこの遊星キャリア１４によってもその移動が阻止されている。
また、遊星キャリア１４のボス部１４ａ周縁には、止め輪３３が収まる切欠溝１４ｃを形成し、この切欠溝１４ｃが止め輪３３の外周及び軸方向内方側の側面に当接するようになっており、これによっても、上記の後車軸５の軸外方への外力がかかった場合の止め輪３３の外れを防止している。
【００２１】
また、前記後車軸５に形成した凹溝３２について、急斜面３２ｂを後車軸５の軸線Ｓに対して垂直な立面（角度α＝９０°）として、止め輪３３における軸方向最内側部に接するようにしてもよい。
上記のような後車軸５を車軸ケース２２に組付ける際には、後車軸５にシール部材３０及び外軸受２４を組付けた状態で、車軸ケース２２の外端部開口より装入し、車軸ケース２２の基端部側開口より後車軸５に内軸受２３を嵌合するとともに止め輪３３を取りつけ、後車軸５の軸内端部に遊星キャリア１４をスプライン嵌合させてストッパ２５を取りつけることで容易に組付けを行うことができる。なお、後車軸５を車軸ケース２２より取り外す際には、この逆の動作を行う。
【００２２】
本発明は、上記実施形態に限ることなく適宜設計変更可能であり、例えば、遊星歯車の軸受は内外輪付のものであってもよく、ニードル型でなく円筒ころ軸受としてもよい。また、この軸受の個数を３個以上として支軸に並設するようにしてもよい。そして、支持軸受は、玉軸受でなくとも円錐ころ軸受等に変更することもできる。
【００２３】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明は、車軸駆動装置の遊星歯車伝動装置の遊星キャリアと遊星歯車の支軸とを一体に形成したので、部品点数減、製作工数減を図ることができ、コストダウンを可能とする。
また、本発明は、遊星歯車の支軸に、内輪を有する軸受を介して遊星歯車が設けられるので、支軸外周面の寸法精度を比較的厳密なものとせずとも遊星歯車を組付けることが可能であり、製作工数減を図ることができる。
【００２４】
更に、本発明は、車軸の車軸ケースに支持軸受の車軸ケースに対する軸外方への移動を阻止すべく、支持軸受外輪の軸外方側の側面に当接する支持突部が形成され、前記車軸に、支持軸受に対する車軸の軸外方への移動を阻止すべく軸周方向の凹溝を形成するとともに該凹溝に断面円形状の止め輪が嵌合され、該止め輪の断面中心よりも軸径方向外方側面に軸受内輪の軸内方側の側面が当接されているので、車軸に軸方向外方の外力がかかった場合でも止め輪が外れることは殆どなく、該止め輪によって簡素な構造で確実に車軸の移動を阻止することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る要部の拡大正面断面図である。
【図２】同トラクタの後車軸動力伝達装置を示す概略構成図である。
【図３】同トラクタの後車軸動力伝達装置を示す正面断面図である。
【図４】同要部の拡大断面図である。
【図５】従来例に係るトラクタの後車軸動力伝達装置を示す正面断面図である。
【符号の説明】
１車軸駆動装置
４デフ出力軸
５後車軸
７遊星歯車伝動装置
１２遊星歯車
１３支軸
１４遊星キャリア
１６ニードル型軸受
１７内輪
２２車軸ケース
２３内軸受
２３ａ外輪
２３ｂ内輪
２８支持突部
３２凹溝
３３止め輪

Claims

デフ出力軸（４）の軸端部外方に車軸（５）が同一軸芯上に配置され、デフ出力軸（４）と車軸（５）とが遊星歯車伝動装置（７）にて連結連動され、前記遊星歯車伝動装置（７）の遊星キャリア（１４）と、遊星歯車（１２）の回転支軸（１３）とが一体に形成され、車軸（５）を包む車軸ケース（２２）の内端側に支持突部（２８）が形成されると共に、車軸ケース（２２）の外端側に支持突部（２９）形成され、車軸（５）外側を支持する支持軸受（２４）が車軸ケース（２２）にその外側から前記外側支持突部（２９）に当接可能に挿入されると共に、車軸（５）内側を支持する支持軸受（２３）が車軸ケース（２２）にその内側から前記内側支持突部（２８）に当接可能に挿入され、前記車軸（５）は軸方向内側が前記内側支持軸受（２３）から内方に突出するように、外側から車軸ケース（２２）に挿入され、内側支持軸受（２３）よりも内側の車軸（５）の周面に、内側支持軸受（２３）に対する車軸（５）の軸方向外方への移動を阻止すべく凹溝（３２）が形成されると共に該凹溝（３２）に断面円形状の止め輪（３３）が嵌合され、該止め輪（３３）の断面中心よりも軸径方向外側面に前記内側支持軸受（２３）の軸方向内方側の側面が当接され、車軸（５）の軸方向内端側には前記遊星キャリア（１４）が車軸（５）と一体回転するように車軸（５）の内方から外嵌されると共に、車軸（５）の内端面にボルト固定されるストッパ（２５）によって遊星キャリア（１４）が抜け止めされていることを特徴とする走行車両の車軸駆動装置。
前記支軸（１３）に、内輪（１７）を有する軸受（１６）を介して遊星歯車（１２）が設けられることを特徴とする請求項１に記載の走行車両の車軸駆動装置。