JP5275269B2 - 動力伝達装置 - Google Patents

Description

本発明は、例えばホイールローダ等の建設機械に搭載され、油圧モータ、トルクコンバータ等の回転を回転軸に伝達する動力伝達装置に関する。

一般に、ホイール式ショベル、ホイールローダ等を代表例とするホイール式の建設機械は、油圧モータ、トルクコンバータ等の回転源によって車輪を回転駆動することにより、作業現場に向けて一般道路を走行することができるものである。

ここで、ホイール式の建設機械は、通常、油圧モータやトルクコンバータ等の回転源と、この回転源の回転を走行用の回転軸に伝達する動力伝達装置とを備えている。そして、動力伝達装置は、ケーシングと、該ケーシング内に回転可能に設けられ動力伝達用の歯車が取付けられた回転軸と、回転軸とケーシングとの間に設けられ回転軸を回転可能に支持する軸受と、回転軸に設けられ軸受を軸方向に抜止めする抜止め部材とを備えて構成されている。

この場合、回転軸に取付けられる歯車として、例えばはすば歯車（ヘリカル歯車）を用いた場合には、このはすば歯車が他のはすば歯車と噛合することにより、回転軸に対して軸方向の荷重（スラスト荷重）が作用する。このため、はすば歯車が取付けられた回転軸とケーシングとの間には円錐ころ軸受が設けられ、この円錐ころ軸受によってスラスト荷重を受けるようになっている。

ここで、円錐ころ軸受は、回転軸に取付けられる内輪と、ケーシングに取付けられる外輪と、これら内輪と外輪との間に設けられる複数の円錐ころとにより構成され、円錐ころ軸受の内輪は、通常、回転軸の外周面に形成した環状溝に嵌合する止め輪（軸用止め輪）によって軸方向に抜止めされている。

しかし、円錐ころ軸受を抜止めするために止め輪を用いた場合には、動力伝達装置を長時間に亘って作動させることにより、円錐ころ軸受がクリープ現象によって歪みを生じると、つれ廻りによって止め輪が回転軸の環状溝から外れてしまう虞れがある。

また、回転軸に設けられる環状溝の溝幅は、止め輪を円滑に着脱するために該止め輪の軸方向寸法よりも大きく設定されており、通常、環状溝と止め輪との間には、比較的大きな軸方向の隙間が形成されている。

このため、はすば歯車の噛合によって回転軸にスラスト荷重が作用すると、このスラスト荷重が円錐ころ軸受の内輪を介して止め輪に作用することにより、円錐ころ軸受の内輪が止め輪と環状溝との間の隙間分だけ軸方向に移動する。この結果、回転軸からのスラスト荷重によって円錐ころ軸受に過大な予圧力が作用してしまい、円錐ころ軸受の耐久性が低下してしまうという問題がある。

これに対し、軸端部の外周に雄ねじ部を形成し、この雄ねじ部に螺合したナットを座金等を介してころ軸受の内輪に当接させることにより、ころ軸受を軸方向に抜止めする構成となった回転軸（車軸）が提案されている。この回転軸は、ころ軸受の内輪に当接する環状の座金と、該座金上に配置され内周側に径方向内側に向けて複数個の突起（内側かど）が設けられた環状の固定板と、回転軸の雄ねじ部に螺合するナット（六角ナット）とを備えて構成されている。

そして、座金に立設した１本のピンを固定板に設けたくぼみに嵌合させると共に、固定板に設けた各突起をナットの外周側の各辺に係合させることにより、ナットを雄ねじ部に対して廻止めする構成となっている（特許文献１参照）。

特開昭５７−３３２１３号公報

しかし、上述した特許文献１による従来技術においては、固定板のくぼみに係合するピンが、雄ねじ部に挿通される環状の座金に設けられているため、このピンの径寸法を小さく設定する必要がある。このため、ピンの強度を高めることが難しく、回転軸を長期に亘って回転させる間にピンが剪断、破損し易くなり、回転軸の雄ねじ部に対してナットを確実に廻止めすることができず、ナットによってころ軸受を確実に抜止めすることができなくなるという問題がある。

本発明は上述した従来技術の問題に鑑みなされたもので、回転軸を支持する軸受を長期に亘って確実に抜止めすることができるようにした動力伝達装置を提供することを目的としている。

上述した課題を解決するため本発明は、ケーシングと、該ケーシング内に回転可能に設けられ動力伝達用の歯車が取付けられた回転軸と、内輪が前記回転軸に取付けられると共に外輪が前記ケーシングに取付けられ前記回転軸を回転可能に支持する軸受と、前記回転軸に設けられ前記軸受の内輪を軸方向に抜止めする抜止め部材とを備えてなる動力伝達装置に適用される。

そして、請求項１の発明の特徴は、前記回転軸は、前記軸受の内輪が嵌合する大径部と、該大径部よりも軸方向の端部側に位置し前記大径部よりも小径となって前記軸受の内輪と半径方向に間隔をもって対面する小径部とを有し、前記回転軸の小径部には、その外周側に軸方向の端部から前記軸受に向けて軸方向に延びる雄ねじ部を設けると共に、前記回転軸の軸方向の端面に軸方向に延びる軸穴を設け、前記抜止め部材は、前記回転軸の小径部の端面に対面し前記軸穴と対向する位置に軸方向に貫通する貫通孔が形成された蓋部と、該蓋部の周縁部から前記軸受の内輪に向けて延び前記回転軸の雄ねじ部に螺合するナット部とにより構成し、前記ナット部の外周側には、前記回転軸の雄ねじ部に螺合した状態で前記軸受の内輪に嵌合する軸受嵌合部と、前記軸受の内輪の端面に当接する軸受端面当接部とを設け、前記蓋部と前記回転軸との間には、前記蓋部の貫通孔と前記回転軸の軸穴とに挿通され前記ナット部を前記回転軸に対して廻止めする軸体を設ける構成としたことにある。

請求項２の発明は、前記回転軸の軸穴と前記蓋部の貫通孔のうち一方は、前記回転軸の軸中心を中心とする同心円上に均等な角度間隔をもってｎ個設け、前記回転軸の軸穴と前記蓋部の貫通孔のうち他方は、前記同心円上に均等な角度間隔をもって（ｎ＋１）個または（ｎ−１）個設ける構成としたことにある。

請求項１の発明によれば、抜止め部材のナット部を、回転軸の小径部の雄ねじ部に螺合させて軸受の内輪に当接させた状態で、抜止め部材の蓋部に設けた貫通孔と回転軸の軸穴とに軸体を挿通することにより、この軸体によってナット部を廻止めすることができる。この場合、軸体は、回転軸の内部に軸方向に延びて設けられた軸穴に挿通されるので、回転軸の径寸法に応じて軸体の径寸法を大きく設定することができ、その強度を高めることができる。従って、回転軸を長時間に亘って回転させた場合でも、軸体が剪断、破損することがなく、軸体によって抜止め部材のナット部を確実に廻止めすることができる。この結果、回転軸にスラスト荷重が作用する場合でも、回転軸を支持する軸受の内輪を抜止め部材によって確実に抜止めすることができ、動力伝達装置全体の信頼性を高めることができる。

しかも、回転軸の小径部に設けた雄ねじ部に、抜止め部材のナット部を螺合させたときに、ナット部の外周側に設けた軸受嵌合部を軸受の内輪に嵌合させることができる。このように、ナット部の一部を軸受の内輪の内側に配置することにより、軸受の内輪の端面から抜止め部材の蓋部の端面までの軸方向寸法を小さくすることができる。この結果、回転軸と抜止め部材とをケーシング内に収容する場合に、ケーシングの軸方向寸法を短縮することができ、この分、ケーシングの重量を低減することができる。

請求項２の発明によれば、回転軸に設けた軸穴と抜止め部材の蓋部に設けた貫通孔とを、回転軸の軸中心を中心とする同心円上に設けたので、回転軸の雄ねじ部に抜止め部材のナット部を螺合させることにより、回転軸の軸穴と蓋部の貫通孔とを確実に一致（位置合わせ）させることができ、これら貫通孔と軸穴とに軸体を挿通することにより、ナット部を回転軸に対して廻止めすることができる。

この場合、軸穴と貫通孔のうち一方は、前記同心円上に均等な角度間隔をもってｎ個（但し、ｎは正の整数）設け、軸穴と貫通孔のうち他方は、前記同心円上に均等な角度間隔をもって（ｎ＋１）個または（ｎ−１）個設けたので、抜止め部材のナット部が回転軸の雄ねじ部に螺合して１回転する間に、軸穴と貫通孔とを、ｎ×（ｎ＋１）箇所、またはｎ×（ｎ−１）箇所で一致させることができる。従って、ナット部の軸受端面当接部が軸受の内輪の端面に当接したときに、蓋部の貫通孔と回転軸の軸穴とが一致しない場合でも、ナット部を緩み方向に僅かな角度だけ回転させることにより、回転軸の軸穴と蓋部の貫通孔とを確実に一致させることができ、これら貫通孔と軸穴とに軸体を挿通することができる。この結果、軸受の内輪の端面とナット部の軸受端面当接部との間に生じる隙間を小さくし、軸受に過大な予圧力が作用するのを抑えることができるので、軸受の耐久性を高めることができ、動力伝達装置の信頼性を一層高めることができる。

本発明の第１の実施の形態による動力伝達装置を示す断面図である。 図１中の回転軸、歯車、軸受、抜止め部材、廻止めボルト等を示す要部拡大断面図である。 回転軸、歯車、軸受、抜止め部材、廻止めボルト等を示す分解斜視図である。 ２個の軸穴を設けた回転軸の端面を示す拡大図である。 ３個の貫通孔を設けた抜止め部材の蓋部の端面を示す拡大図である。 １個の貫通孔を設けた抜止め部材の蓋部の端面を示す拡大図である。 第２の実施の形態による回転軸、歯車、軸受、抜止め部材、ノックピン等を示す図２と同様な要部拡大断面図である。 抜止め部材の変形例を示す図２と同様な要部拡大断面図である。

以下、本発明に係る動力伝達装置の実施の形態について、添付図面を参照しつつ詳細に説明する。

まず、図１ないし図６は本発明の第１の実施の形態を示し、図中、１は動力伝達装置を示している。ここで、動力伝達装置１は、例えばホイールローダ、ホイール式ショベル等のホイール式建設機械の走行装置に用いられるもので、油圧モータの回転を車輪（ホイール）を駆動するための出力軸に伝達するものである。そして、動力伝達装置１は、後述のケーシング２、第１の回転軸６、駆動歯車１０、中間歯車１１、出力軸１２、従動歯車１５、カウンタ歯車１６、クラッチ装置１８、ブレーキ装置１９、第２の回転軸２０、円錐ころ軸受２１，２２、抜止め部材２３、廻止めボルト２４等を備えて構成されている。

２は動力伝達装置１の外殻をなすケーシングで、該ケーシング２は、前，後方向の前側に位置するフロントケーシング３と、後側に位置するリヤケーシング４と、該リヤケーシング４の後側に取付けられるリヤカバー５とにより大略構成され、全体として中空な箱状をなしている。

ここで、フロントケーシング３の上端側には、後述する第１の回転軸６の前部側を支持する軸支持部３Ａが設けられ、フロントケーシング３の上，下方向の中間部には、後述する第２の回転軸２０の前部側を支持する軸支持部３Ｂが設けられ、フロントケーシング３の下端側には、後述する出力軸１２の前部側を支持する円筒部３Ｃが設けられている。

一方、リヤケーシング４の上端側には、後述のブレーキ装置１９を収容するブレーキ収容筒部４Ａと、該ブレーキ収容筒部４Ａに開口するブレーキ解除圧導入路４Ｂとが設けられている。また、リヤケーシング４の上，下方向の中間部には、第２の回転軸２０の後部側を支持する軸支持部４Ｃが設けられ、リヤケーシング４の下端側には、出力軸１２の後部側を支持する軸支持部４Ｄが設けられている。

さらに、リヤカバー５には、第１の回転軸６の後端部を支持する軸支持部５Ａが形成されている。また、リヤカバー５の上端側には、後述の環状溝６Ｅに連通するクラッチ圧導入路５Ｂが設けられ、リヤカバー５の後端部には、後述の潤滑油通路６Ｄに連通する潤滑油導入路５Ｃが設けられている。

６はケーシング２内に回転可能に設けられた第１の回転軸で、該第１の回転軸６は、前部側が軸受７を介してフロントケーシング３の軸支持部３Ａに支持され、後部側が軸受８を介してリヤカバー５の軸支持部５Ａに支持されている。そして、第１の回転軸６の前端部には軸スプライン部６Ａが形成され、この軸スプライン部６Ａはフロントケーシング３から前方に突出し、低速走行用の油圧モータ（図示せず）にスプライン結合される構成となっている。また、第１の回転軸６のうち軸受７の近傍部位には、後述のクラッチ装置１８が取付けられる鍔状のクラッチ取付部６Ｂが設けられている。

一方、第１の回転軸６の内部には、クラッチ圧通路６Ｃと潤滑油通路６Ｄとが、それぞれ軸方向に貫通して設けられている。そして、クラッチ圧通路６Ｃの前，後方向の両端部と潤滑油通路６Ｄの前端部は、それぞれプラグ９によって閉塞され、潤滑油通路６Ｄの後端部は、リヤカバー５の潤滑油導入路５Ｃに向けて開口している。

また、第１の回転軸６の後端部外周側には、環状溝６Ｅが全周に亘って凹設され、第１の回転軸６のクラッチ圧通路６Ｃとリヤカバー５のクラッチ圧導入路５Ｂとが、環状溝６Ｅを介して連通する構成となっている。さらに、第１の回転軸６の内部には、クラッチ圧通路６Ｃからクラッチ装置１８に向けて径方向に延びる１本のクラッチ圧導出路６Ｆが設けられると共に、潤滑油通路６Ｄから各軸受７，８等に向けて径方向に延びる複数本の潤滑油導出路６Ｇが設けられている。

１０は第２の回転軸２０に一体形成された駆動歯車で、該駆動歯車１０は、第２の回転軸２０と一体に回転するものである。そして、駆動歯車１０は、後述の従動歯車１５に常時噛合することにより、第２の回転軸２０の回転を、従動歯車１５を介して出力軸１２に伝達する構成となっている。

１１は駆動歯車１０と同軸に第２の回転軸２０に設けられた中間歯車で、該中間歯車１１は、駆動歯車１０の後側に隣接して配置され、後述の軸スプライン部２０Ｂにスプライン結合されている。そして、中間歯車１１は、第２の回転軸２０と一体に回転し、後述のカウンタ歯車１６に常時噛合するものである。

１２は第２の回転軸２０と並列に並んでケーシング２内に回転可能に設けられた出力軸で、該出力軸１２は、第２の回転軸２０の下側に隣接して配置されている。ここで、出力軸１２は、その前部側が軸受１３を介してフロントケーシング３の円筒部３Ｃに支持され、後部側が軸受１４を介してリヤケーシング４の軸支持部４Ｄに支持されている。そして、出力軸１２の前，後方向の両端部には、それぞれ接続フランジ１２Ａが取付けられ、前端側の接続フランジ１２Ａはフロントケーシング３から前方に突出し、後端側の接続フランジ１２Ａはリヤケーシング４から後方に突出している。

１５は出力軸１２の軸方向中間部に固定して設けられた従動歯車で、該従動歯車１５は、出力軸１２に一体形成され、該出力軸１２と一体に回転するものである。この場合、従動歯車１５は駆動歯車１０に常時噛合しており、出力軸１２は、常に第２の回転軸２０と一緒に回転する構成となっている。

１６は第１の回転軸６に相対回転可能に設けられたカウンタ歯車で、該カウンタ歯車１６は、第２の回転軸２０に取付けられた中間歯車１１に常時噛合するものである。ここで、カウンタ歯車１６は、軸受装置１７を介して第１の回転軸６の外周側に配置され、該第１の回転軸６の軸方向に延びる円筒部１６Ａと、該円筒部１６Ａの外周側に固定して設けられ中間歯車１１に噛合する歯車部１６Ｂとにより構成されている。

この場合、中間歯車１１とカウンタ歯車１６の歯車部１６Ｂとは、互いに噛合した状態で第２の回転軸２０と一緒に高速で回転するため、噛合時の騒音を低減すべく、はすば歯車（ヘリカル歯車）によって構成されている。

１８は第１の回転軸６のクラッチ取付部６Ｂとカウンタ歯車１６の円筒部１６Ａとの間に設けられたクラッチ装置で、該クラッチ装置１８は、例えば湿式多板型クラッチからなっている。そして、クラッチ装置１８は、第１の回転軸６のクラッチ圧通路６Ｃ、クラッチ圧導出路６Ｆ等を通じてクラッチ圧油が供給されることにより、カウンタ歯車１６の円筒部１６Ａと第１の回転軸６との間を接続し、クラッチ圧油の供給が停止されたときには、カウンタ歯車１６の円筒部１６Ａと第１の回転軸６との接続状態を解除する構成となっている。

１９はリヤケーシング４のブレーキ収容筒部４Ａとカウンタ歯車１６の円筒部１６Ａとの間に設けられたブレーキ装置で、該ブレーキ装置１９は、例えば湿式多板型のネガティブブレーキからなっている。そして、ブレーキ装置１９は、リヤケーシング４のブレーキ解除圧導入路４Ｂを通じてブレーキ解除圧油が供給されることにより、カウンタ歯車１６に対する制動力を解除し、ブレーキ解除圧油の供給が停止されることにより、カウンタ歯車１６に対して制動力を付与する構成となっている。

次に、２０はケーシング２内に回転可能に設けられた第２の回転軸を示し、該第２の回転軸２０は、第１の回転軸６と出力軸１２との間に並列に配置され、その軸方向の中間部位には駆動歯車１０が一体形成されると共に中間歯車１１が取付けられている。ここで、第２の回転軸２０は、その前部側が円錐ころ軸受２１を介してフロントケーシング３の軸支持部３Ｂに支持され、後端側が円錐ころ軸受２２を介してリヤケーシング４の軸支持部４Ｃに支持されている。

この場合、円錐ころ軸受２１は、第２の回転軸２０に嵌合する内輪２１Ａと、フロントケーシング３の軸支持部３Ｂに嵌合する外輪２１Ｂと、これら内輪２１Ａと外輪２１Ｂとの間に設けられた多数の円錐ころ２１Ｃとにより構成されている。一方、円錐ころ軸受２２は、第２の回転軸２０に嵌合する内輪２２Ａと、リヤケーシング４の軸支持部４Ｃに嵌合する外輪２２Ｂと、これら内輪２２Ａと外輪２２Ｂとの間に設けられた多数の円錐ころ２２Ｃとにより構成され、内輪２２Ａは、後述する抜止め部材２３を用いて軸方向に抜止めされている。

また、第２の回転軸２０の前端部には軸スプライン部２０Ａが形成され、この軸スプライン部２０Ａはフロントケーシング３から前方に突出し、高速走行用の油圧モータ（図示せず）にスプライン結合される構成となっている。一方、第２の回転軸２０のうち駆動歯車１０よりも後側には軸スプライン部２０Ｂが形成され、この軸スプライン部２０Ｂには中間歯車１１がスプライン結合されている。

ここで、第２の回転軸２０のうち軸スプライン部２０Ｂよりも後側となる後端側には、図２および図３に示すように、円錐ころ軸受２２の内輪２２Ａが嵌合する大径部２０Ｃと、大径部２０Ｃよりも軸方向の端部側に位置し該大径部２０Ｃよりも小径となった小径部２０Ｄとが設けられている。このように、第２の回転軸２０の小径部２０Ｄは、第２の回転軸２０の後端側の端面２０Ｅから大径部２０Ｃまでの範囲に形成され、図２に示すように、円錐ころ軸受２２の内輪２２Ａと半径方向に間隔Ａをもって対面している。

２０Ｆは第２の回転軸２０の小径部２０Ｄの外周側に設けられた雄ねじ部を示し、該雄ねじ部２０Ｆは、第２の回転軸２０の後端側の端面２０Ｅから円錐ころ軸受２２に向けて軸方向に延びている。そして、雄ねじ部２０Ｆには、後述する抜止め部材２３のナット部２３Ｂが螺合する構成となっている。

２０Ｇは第２の回転軸２０の後端側の端面２０Ｅに設けられた軸穴としての２個のボルト穴（雌ねじ穴）を示し、該各ボルト穴２０Ｇは、端面２０Ｅから第２の回転軸２０の軸方向に延び、後述の廻止めボルト２４が螺入されるものである。ここで、図２ないし図４に示すように、各ボルト穴２０Ｇは、廻止めボルト２４の頭部２４Ａよりも僅かに大径となって第２の回転軸２０の端面２０Ｅに開口した座ぐり穴２０Ｈを有する段付きの有底穴として構成されている。この場合、２個のボルト穴２０Ｇは、第２の回転軸２０の軸中心Ｏ−Ｏを中心とした半径Ｂの同心円Ｃ（図４参照）上に、均等な角度間隔Ｄ（この場合は１８０度）をもって配置されている。

なお、第２の回転軸２０の端面２０Ｅに設けられるボルト穴２０Ｇの個数は２個に限るものではなく、ボルト穴２０Ｇは、第２の回転軸２０の軸中心Ｏ−Ｏを中心とした半径Ｂの同心円Ｃ上に、均等な角度間隔をもってｎ個（但し、ｎは正の整数）設けることができるものである。

次に、２３は本実施の形態に用いる抜止め部材を示し、該抜止め部材２３は、第２の回転軸２０の雄ねじ部２０Ｆに取付けられることにより、円錐ころ軸受２２の内輪２２Ａを軸方向に抜止めするものである。ここで、抜止め部材２３は、図２および図３に示すように、第２の回転軸２０の端面２０Ｅに対面する円板状の蓋部２３Ａと、該蓋部２３Ａの周縁部から円錐ころ軸受２２の内輪２２Ａに向けて延びる円筒状のナット部２３Ｂとにより、全体として略コ字型の断面形状を有する有蓋円筒状に形成されている。そして、ナット部２３Ｂの内周側には、第２の回転軸２０の雄ねじ部２０Ｆに螺合する雌ねじ部２３Ｃが形成されている。

また、抜止め部材２３の蓋部２３Ａには、第２の回転軸２０の端面２０Ｅに設けた各ボルト穴２０Ｇと対向する位置に、軸方向に貫通する３個の貫通孔２３Ｄが穿設されている。そして、各貫通孔２３Ｄは、廻止めボルト２４の頭部２４Ａよりも僅かに大径に形成され、図２に示すように、蓋部２３Ａの貫通孔２３Ｄに挿通した廻止めボルト２４を、第２の回転軸２０のボルト穴２０Ｇに螺入したときに、廻止めボルト２４の頭部２４Ａが貫通孔２３Ｄ内に没入する構成となっている。

この場合、３個の貫通孔２３Ｄは、図５に示すように、第２の回転軸２０の軸中心Ｏ−Ｏを中心とした半径Ｂの同心円Ｃ上に、均等な角度間隔Ｅ（この場合は１２０度）をもって配置されている。従って、第２の回転軸２０の雄ねじ部２０Ｆに抜止め部材２３のナット部２３Ｂを螺合させ、このナット部２３Ｂを１回転させる間に、ボルト穴２０Ｇと貫通孔２３Ｄとは、６０度回転するごとに１箇所づつ、合計６箇所で一致する（位置合せされる）構成となっている。

なお、蓋部２３Ａに形成される貫通孔２３Ｄの個数は３個に限るものではなく、第２の回転軸２０に設けられるボルト穴２０Ｇの個数をｎ個（但し、ｎは正の整数）としたときに、貫通孔２３Ｄは、第２の回転軸２０の軸中心Ｏ−Ｏを中心とした半径Ｂの同心円Ｃ上に、均等な角度間隔をもって（ｎ＋１）個、または（ｎ−１）個設けることができるものである。

従って、図６に示すように、第２の回転軸２０に設けた２個のボルト穴２０Ｇに対し、蓋部２３Ａには、同心円Ｃ上に１個の貫通孔２３Ｄを設ける構成としてもよく、この場合には、ボルト穴２０Ｇと貫通孔２３Ｄとは、抜止め部材２３のナット部２３Ｂが１８０度回転するごとに１箇所づつ、合計２箇所で一致する構成となっている。

即ち、第２の回転軸２０に対し、軸中心Ｏ−Ｏを中心とする同心円Ｃ上に均等な角度間隔をもってｎ個のボルト穴２０Ｇを設け、抜止め部材２３の蓋部２３Ａに対し、前記同心円Ｃ上に均等な角度間隔をもって（ｎ＋１）個の貫通孔２３Ｄを設けた場合には、各貫通孔２３Ｄのうち１個が、各ボルト穴２０Ｇのうち１個に一致するための抜止め部材２３の回転数Ｐ１は、下記数１によって表される。

また、第２の回転軸２０に対し、軸中心Ｏ−Ｏを中心とする同心円Ｃ上に均等な角度間隔をもってｎ個のボルト穴２０Ｇを設け、抜止め部材２３の蓋部２３Ａに対し、前記同心円Ｃ上に均等な角度間隔をもって（ｎ−１）個の貫通孔２３Ｄを設けた場合には、各貫通孔２３Ｄのうち１個が、各ボルト穴２０Ｇのうち１個に一致するための抜止め部材２３の回転数Ｐ２は、下記数２によって表される。

このように、本実施の形態では、抜止め部材２３の蓋部２３Ａに（ｎ＋１）個の貫通孔２３Ｄを設けた場合には、抜止め部材２３を１／｛ｎ×（ｎ＋１）｝回転させる間に、各貫通孔２３Ｄのうち１個を各ボルト穴２０Ｇのうち１個に一致させることができ、抜止め部材２３の蓋部２３Ａに（ｎ−１）個の貫通孔２３Ｄを設けた場合には、抜止め部材２３を１／｛ｎ×（ｎ−１）｝回転させる間に、各貫通孔２３Ｄのうち１個を各ボルト穴２０Ｇのうち１個に一致させることができる構成となっている。

一方、抜止め部材２３のナット部２３Ｂの外周側には、第２の回転軸２０の雄ねじ部２０Ｆにナット部２３Ｂを螺合させた状態で、円錐ころ軸受２２の内輪２２Ａに嵌合する軸受嵌合部２３Ｅと、該軸受嵌合部２３Ｅよりも大径な鍔状をなし、円錐ころ軸受２２の内輪２２Ａの端面２２Ａ１に当接する軸受端面当接部２３Ｆとが設けられている。また、軸受端面当接部２３Ｆの外周縁部には、抜止め部材２３を締付ける工具（図示せず）を掛止めするための切欠き部２３Ｇが、例えば９０度の角度間隔をもって４個設けられている。

そして、第２の回転軸２０の大径部２０Ｃに円錐ころ軸受２２の内輪２２Ａを嵌合させた状態で、第２の回転軸２０の雄ねじ部２０Ｆに、抜止め部材２３のナット部２３Ｂを螺合することにより、図２に示すように、ナット部２３Ｂの軸受嵌合部２３Ｅが内輪２２Ａに嵌合すると共に、ナット部２３Ｂの軸受端面当接部２３Ｆが内輪２２Ａの端面２２Ａ１に当接し、円錐ころ軸受２２の内輪２２Ａを軸方向に抜止めすることができる構成となっている。

この場合、第２の回転軸２０の雄ねじ部２０Ｆは、円錐ころ軸受２２の内輪２２Ａと半径方向に間隔Ａをもって対面する小径部２０Ｄに形成されているので、抜止め部材２３のナット部２３Ｂを雄ねじ部２０Ｆに螺合させることにより、ナット部２３Ｂの外周側に設けた軸受嵌合部２３Ｅが、円錐ころ軸受２２の内輪２２Ａに軸方向寸法Ｆをもって嵌合し、この分、内輪２２Ａの端面２２Ａ１から抜止め部材２３の蓋部２３Ａの後端面までの軸方向寸法Ｇを短縮することができる構成となっている。

２４は抜止め部材２３の蓋部２３Ａに設けられた貫通孔２３Ｄと第２の回転軸２０のボルト穴２０Ｇとに挿通される軸体としての１本の廻止めボルトを示し、該廻止めボルト２４は、抜止め部材２３のナット部２３Ｂを、第２の回転軸２０に対して廻止めするものである。ここで、廻止めボルト２４は、円筒状の頭部２４Ａを有する六角穴付きボルトにより構成され、蓋部２３Ａの貫通孔２３Ｄを通じて第２の回転軸２０のボルト穴２０Ｇに螺入される。

そして、廻止めボルト２４は、ボルト穴２０Ｇの座ぐり穴２０Ｈに当接した状態で、頭部２４Ａが廻止め部材２３の蓋部２３Ａに設けた貫通孔２３Ｄに係合することにより、廻止め部材２３のナット部２３Ｂを第２の回転軸２０に対して廻止めする。このとき、廻止めボルト２４の頭部２４Ａは、廻止め部材２３の蓋部２３Ａから突出することなく、蓋部２３Ａの貫通孔２３Ｄ内に没入する構成となっている。

本実施の形態による動力伝達装置１は上述の如き構成を有するもので、以下、動力伝達装置１を搭載したホイールローダ（図示せず）の走行時における動力伝達装置１の作動について説明する。

まず、エンジンと油圧ポンプ（いずれも図示せず）とが停止し、油圧ポンプからブレーキ装置１９に対するブレーキ解除圧油の供給が停止されている状態では、ブレーキ装置１９がカウンタ歯車１６に対して制動力を付与する。

これにより、カウンタ歯車１６に噛合する中間歯車１１を介して第２の回転軸２０に制動力が作用し、この制動力は、駆動歯車１０に噛合する従動歯車１５を介して出力軸１２に作用する。この結果、ホイールローダの車輪を回転駆動するための出力軸１２を停止状態に保ち、ホイールローダを停止（駐車）させておくことができる。

次に、エンジンと油圧ポンプ（いずれも図示せず）とが作動すると、油圧ポンプから吐出した圧油の一部が、リヤケーシング４のブレーキ解除圧導入路４Ｂを通じてブレーキ装置１９に供給され、カウンタ歯車１６に対する制動力が解除される。

ここで、ホイールローダが一般道路等を走行するときには、動力伝達装置１の出力軸１２を高速回転させる必要がある。この場合には、クラッチ装置１８に対するクラッチ圧油の供給を停止することにより、カウンタ歯車１６の円筒部１６Ａと第１の回転軸６との接続状態を解除する。

このように、ブレーキ装置１９によるカウンタ歯車１６に対する制動力を解除し、クラッチ装置１８によるカウンタ歯車１６と第１の回転軸６との接続を解除することにより、第２の回転軸２０は、軸スプライン部２０Ａに接続された高速走行用の油圧モータ（図示せず）によって高速回転する。そして、第２の回転軸２０の回転は、駆動歯車１０に噛合する従動歯車１５を介して出力軸１２に伝達され、出力軸１２が、駆動歯車１０と従動歯車１５との歯数比に応じた回転速度をもって高速回転することにより、ホイールローダを高速走行させることができる。

一方、例えば掘削作業時にホイールローダを低速走行させてバケットを土砂に突込むような作業を行うときには、動力伝達装置１の出力軸１２を低速、高トルクで回転させる必要がある。この場合には、油圧ポンプ（図示せず）からのクラッチ圧油が、リヤカバー５のクラッチ圧導入路５Ｂに導かれた後、第１の回転軸６に設けられた環状溝６Ｅ、クラッチ圧通路６Ｃ、クラッチ圧導出路６Ｆを通じてクラッチ装置１８に供給され、カウンタ歯車１６の円筒部１６Ａと第１の回転軸６とが接続状態となる。

この結果、低速走行用の油圧モータ（図示せず）に接続された第１の回転軸６の回転は、カウンタ歯車１６から中間歯車１１を介して第２の回転軸２０に伝達され、さらに駆動歯車１０から従動歯車１５を介して出力軸１２に伝達される。このように、第１の回転軸６の回転と、第２の回転軸２０の回転とは、合成された状態で出力軸１２に伝達され、出力軸１２が低速、高トルクで回転することにより、ホイールローダを掘削作業に応じて低速走行させることができる。

ここで、上述の如き動力伝達装置１の作動時には、クラッチ装置１８を介して第１の回転軸６に取付けられたはすば歯車からなるカウンタ歯車１６と、第２の回転軸２０に取付けられたはすば歯車からなる中間歯車１１とが噛合することにより、第２の回転軸２０を支持する円錐ころ軸受２２に軸方向のスラスト荷重が作用するため、円錐ころ軸受２２の内輪２２Ａを、抜止め部材２３によって確実に軸方向に抜止めする必要がある。

これに対し、本実施の形態では、第２の回転軸２０の後端部外周側に軸方向に延びる雄ねじ部２０Ｆを設けると共に、第２の回転軸２０の後端側の端面２０Ｅに軸方向に延びるボルト穴２０Ｇを設け、抜止め部材２３を、第２の回転軸２０の端面２０Ｅに対面し軸方向に貫通孔２３Ｄが形成された蓋部２３Ａと、該蓋部２３Ａの周縁部から円錐ころ軸受２２の内輪２２Ａに向けて延び、雄ねじ部２０Ｆに螺合するナット部２３Ｂとにより構成している。

このため、図２に示すように、抜止め部材２３のナット部２３Ｂを、第２の回転軸２０の雄ねじ部２０Ｆに螺合させて円錐ころ軸受２２の内輪２２Ａの端面２２Ａ１に当接させた状態で、抜止め部材２３の蓋部２３Ａに設けた貫通孔２３Ｄに廻止めボルト２４を挿通し、この廻止めボルト２４を第２の回転軸２０のボルト穴２０Ｇに螺入することにより、この廻止めボルト２４によって抜止め部材２３のナット部２３Ｂを廻止めすることができる。

この場合、廻止めボルト２４は、大径な第２の回転軸２０の内部に形成されたボルト穴２０Ｇに螺入されるので、第２の回転軸２０の径寸法に応じて廻止めボルト２４の径寸法を大きく設定することができ、その強度を大幅に高めることができる。しかも、廻止めボルト２４に熱処理等を施すことにより、廻止めボルト２４の強度を一層高めることができる。

従って、第２の回転軸２０を長時間に亘って回転させた場合でも、廻止めボルト２４が剪断、破損することがなく、この廻止めボルト２４によって抜止め部材２３のナット部２３Ｂを確実に廻止めすることができる。この結果、第２の回転軸２０にスラスト荷重が作用する場合でも、第２の回転軸２０を支持する円錐ころ軸受２２の内輪２２Ａを長期に亘って確実に抜止めすることができ、動力伝達装置１全体の信頼性を高めることができる。

しかも、本実施の形態では、第２の回転軸２０の後端部に、円錐ころ軸受２２の内輪２２Ａに嵌合する大径部２０Ｃと、内輪２２Ａと半径方向に間隔Ａをもって対面する小径部２０Ｄとを設け、この小径部２０Ｄに雄ねじ部２０Ｆを設ける構成としている。このため、抜止め部材２３のナット部２３Ｂを雄ねじ部２０Ｆに螺合させることにより、図２に示すように、ナット部２３Ｂの外周側に設けた軸受嵌合部２３Ｅは、円錐ころ軸受２２の内輪２２Ａの内側に軸方向寸法Ｆをもって嵌合する。

この結果、内輪２２Ａの端面２２Ａ１から抜止め部材２３の蓋部２３Ａの後端面までの軸方向寸法Ｇを短縮することができ、図１に示すように、ケーシング２のうち第２の回転軸２０と抜止め部材２３とを収容する部位の軸方向寸法Ｓを短縮することができる。従って、ケーシング２の重量を低減することができ、動力伝達装置１全体の軽量化を図ることができる。

さらに、本実施の形態では、第２の回転軸２０の軸中心Ｏ−Ｏを中心とした半径Ｂの同心円Ｃ上に、均等な角度間隔をもってｎ個（但し、ｎは正の整数）のボルト穴２０Ｇを設け、抜止め部材２３の蓋部２３Ａには、第２の回転軸２０の軸中心Ｏ−Ｏを中心とした半径Ｂの同心円Ｃ上に、均等な角度間隔をもって（ｎ＋１）個、または（ｎ−１）個の貫通孔２３Ｄを設ける構成としている。

従って、第２の回転軸２０の端面２０Ｅにボルト穴２０Ｇを２個設け、抜止め部材２３の蓋部２３Ａに貫通孔２３Ｄを３個設けた場合には、抜止め部材２３のナット部２３Ｂが第２の回転軸２０の雄ねじ部２０Ｆに螺合して１回転する間に、ボルト穴２０Ｇと貫通孔２３Ｄとを６箇所で一致させることができる。

即ち、抜止め部材２３のナット部２３Ｂを第２の回転軸２０の雄ねじ部２０Ｆに螺合させ、ナット部２３Ｂの軸受端面当接部２３Ｆが、円錐ころ軸受２２の内輪２２Ａの端面２２Ａ１に当接したときに、蓋部２３Ａの貫通孔２３Ｄと第２の回転軸２０のボルト穴２０Ｇとが一致しない場合でも、ナット部２３Ｂを緩み方向に最大で１／６回転させる間に、貫通孔２３Ｄをボルト穴２０Ｇに確実に一致させることができ、貫通孔２３Ｄに挿通した廻止めボルト２４をボルト穴２０Ｇに螺入することができる。

これにより、抜止め部材２３の緩み側への移動量を小さくし、ナット部２３Ｂの軸受端面当接部２３Ｆと円錐ころ軸受２２の内輪２２Ａの端面２２Ａ１との間に生じる隙間を小さくすることができる。この結果、第２の回転軸２０の回転時における円錐ころ軸受２２の軸方向への移動を最小限に抑えることができ、円錐ころ軸受２２に過大な予圧力が作用するのを抑えることができる。これにより、円錐ころ軸受２２の耐久性を高めることができ、動力伝達装置１の信頼性を一層高めることができる。

次に、図７は本発明の第２の実施の形態を示し、本実施の形態の特徴は、回転軸の軸穴と廻止め部材の貫通孔とに挿通される軸体としてノックピンを用いたことにある。なお、本実施の形態では、上述した第１の実施の形態と同一の構成要素に同一符号を付し、その説明を省略するものとする。

図７において、３１は本実施の形態による第２の回転軸を示し、該第２の回転軸３１は、第１の実施の形態による第２の回転軸２０とほぼ同様に、中間歯車１１がスプライン結合された軸スプライン部３１Ａと、円錐ころ軸受２２の内輪２２Ａが嵌合する大径部３１Ｂと、大径部３１Ｂよりも小径となった小径部３１Ｃとを有し、この小径部３１Ｃは、円錐ころ軸受２２の内輪２２Ａと半径方向に間隔Ａをもって対面している。そして、小径部３１Ｃの外周側には、第２の回転軸３１の後端側の端面３１Ｄから円錐ころ軸受２２に向けて軸方向に延びる雄ねじ部３１Ｅが形成されている。

３１Ｆは第２の回転軸３１の後端側の端面３１Ｄに設けられた軸穴としての２個のピン穴を示し、該各ピン穴３１Ｆは、第１の実施の形態によるボルト穴２０Ｇに代えて本実施の形態に用いたものである。ここで、各ピン穴３１Ｆは、端面３１Ｄから第２の回転軸３１の軸方向に延び、後述のノックピン３２が圧入されるものである。そして、各ピン穴３１Ｆは、第１の実施の形態によるボルト穴２０Ｇと同様に、第２の回転軸３１の軸中心Ｏ−Ｏを中心とした半径Ｂの同心円上に、均等な角度間隔（１８０度）をもって配置されている。

３２は抜止め部材２３の蓋部２３Ａに設けられた貫通孔２３Ｄと第２の回転軸３１のピン穴３１Ｆとに挿通される軸体としての１本のノックピンを示し、該ノックピン３２は、例えば一様な円柱状をなす平行ピンからなり、抜止め部材２３のナット部２３Ｂを第２の回転軸３１に対して廻止めするものである。また、ノックピン３２の一端側には雌ねじ穴３２Ａが形成され、この雌ねじ穴３２Ａに螺合したボルト（図示せず）を引張ることにより、ピン穴３１Ｆに圧入されたノックピン３２を抜取ることができるようになっている。

本実施の形態による動力伝達装置は、上述の如き第２の回転軸３１とノックピン３２とを備えるもので、抜止め部材２３のナット部２３Ｂを、第２の回転軸３１の雄ねじ部３１Ｅに螺合させて円錐ころ軸受２２の内輪２２Ａの端面２２Ａ１に当接させた状態で、抜止め部材２３の蓋部２３Ａに設けた貫通孔２３Ｄにノックピン３２を挿通し、このノックピン３２を第２の回転軸３１のピン穴３１Ｆに圧入する。これにより、ノックピン３２によって抜止め部材２３のナット部２３Ｂを廻止めすることができ、抜止め部材２３を長期に亘って確実に抜止めすることができる。

なお、上述した第１の実施の形態では、抜止め部材２３を構成する蓋部２３Ａの軸方向寸法（厚さ寸法）を比較的大きく設定した場合を例示している。しかし、本発明はこれに限るものではなく、例えば図８に示す変形例のように、蓋部２３Ａ′の軸方向寸法を小さく設定した抜止め部材２３′を用いることにより、円錐ころ軸受２２の内輪２２Ａの端面２２Ａ１と蓋部２３Ａ′の端面との間の軸方向寸法Ｇを一層小さくすることができる。

また、上述した第１の実施の形態では、第２の回転軸２０の端面２０Ｅにｎ個のボルト穴２０Ｇを設け、抜止め部材２３の蓋部２３Ａに（ｎ＋１）個、または（ｎ−１）個の貫通孔２３Ｄを設けた場合を例示している。

しかし、本発明はこれに限らず、抜止め部材２３の蓋部２３Ａにｎ個の貫通孔２３Ｄを設け、第２の回転軸２０の端面２０Ｅに（ｎ＋１）個、または（ｎ−１）個のボルト穴２０Ｇを設ける構成としてもよい。

また、上述した実施の形態では、例えばエンジンによって駆動される油圧ポンプからの圧油によって油圧モータを回転させ、この油圧モータの回転を出力軸１２に伝達する動力伝達装置１を例示している。しかし、本発明はこれに限るものではなく、例えばエンジンの回転をトルクコンバータによって変換し、このトルクコンバータの回転を出力軸に伝達する動力伝達装置にも適用することができる。

さらに、上述した実施の形態では、ホイール式建設機械の走行装置に用いられる動力伝達装置１を例に挙げたが、本発明はこれに限らず、ケーシング内に、歯車が取付けられた回転軸と、該回転軸を支持する軸受と、該軸受を抜止めする抜止め部材とが設けられた動力伝達装置に広く適用することができる。

１ 動力伝達装置
２ ケーシング
６ 第１の回転軸
１０ 駆動歯車
１１ 中間歯車
１２ 出力軸
１５ 従動歯車
１６ カウンタ歯車
２０，３１ 第２の回転軸
２０Ｃ，３１Ｂ 大径部
２０Ｄ，３１Ｃ 小径部
２０Ｅ，３１Ｄ 端面
２０Ｆ，３１Ｅ 雄ねじ部
２０Ｇ ボルト穴（軸穴）
２１，２２ 円錐ころ軸受
２１Ａ，２２Ａ 内輪
２１Ｂ，２２Ｂ 外輪
２３，２３′ 抜止め部材
２３Ａ，２３Ａ′ 蓋部
２３Ｂ ナット部
２３Ｄ 貫通孔
２３Ｅ 軸受嵌合部
２３Ｆ 軸受端面当接部
２４ 廻止めボルト（軸体）
３１Ｆ ピン穴
３２ ノックピン（軸体）

Claims (2)

1. ケーシングと、該ケーシング内に回転可能に設けられ動力伝達用の歯車が取付けられた回転軸と、内輪が前記回転軸に取付けられると共に外輪が前記ケーシングに取付けられ前記回転軸を回転可能に支持する軸受と、前記回転軸に設けられ前記軸受の内輪を軸方向に抜止めする抜止め部材とを備えてなる動力伝達装置において、
   前記回転軸は、前記軸受の内輪が嵌合する大径部と、該大径部よりも軸方向の端部側に位置し前記大径部よりも小径となって前記軸受の内輪と半径方向に間隔をもって対面する小径部とを有し、
   前記回転軸の小径部には、その外周側に軸方向の端部から前記軸受に向けて軸方向に延びる雄ねじ部を設けると共に、前記回転軸の軸方向の端面に軸方向に延びる軸穴を設け、
   前記抜止め部材は、前記回転軸の小径部の端面に対面し前記軸穴と対向する位置に軸方向に貫通する貫通孔が形成された蓋部と、該蓋部の周縁部から前記軸受の内輪に向けて延び前記回転軸の雄ねじ部に螺合するナット部とにより構成し、
   前記ナット部の外周側には、前記回転軸の雄ねじ部に螺合した状態で前記軸受の内輪に嵌合する軸受嵌合部と、前記軸受の内輪の端面に当接する軸受端面当接部とを設け、
   前記蓋部と前記回転軸との間には、前記蓋部の貫通孔と前記回転軸の軸穴とに挿通され前記ナット部を前記回転軸に対して廻止めする軸体を設ける構成としたことを特徴とする動力伝達装置。
2. 前記回転軸の軸穴と前記蓋部の貫通孔のうち一方は、前記回転軸の軸中心を中心とする同心円上に均等な角度間隔をもってｎ個設け、
   前記回転軸の軸穴と前記蓋部の貫通孔のうち他方は、前記同心円上に均等な角度間隔をもって（ｎ＋１）個または（ｎ−１）個設ける構成としてなる請求項１に記載の動力伝達装置。

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