JP6897422B2 - アクスルハウジング支持構造 - Google Patents

Description

本発明は、アクスルハウジング支持構造に関する。

フォークリフト等の産業車両は、駆動輪に駆動力を伝えるアクスルシャフトと、アクスルシャフトが収容されたアクスルハウジングと、アクスルブラケットと、ブレーキ装置と、を備える。ブレーキ装置は、ブレーキと、ブレーキが収容されたブレーキハウジングと、を備える。アクスルハウジングは、ブレーキハウジングとともにアクスルブラケットに支持される。これにより、アクスルハウジング、ブレーキ装置、及び、アクスルブラケットはユニット化されている。

特許文献１では、アクスルブラケット、アクスルハウジング、及び、ブレーキハウジングを共締めボルトで共締めすることで、アクスルハウジングをアクスルブラケットに支持させている。

特開２００３−３４３６１２号公報

ところで、アクスルブラケット、アクスルハウジング、及び、ブレーキハウジングを共締めボルトで共締めする場合、各部材を位置決めした状態で共締めボルトを締結する必要がある。各部材の位置決めに治具を用いる場合、専用の治具を製造する必要がある。また、治具の着脱に手間がかかる。

本発明の目的は、治具を用いることなく、アクスルブラケット、アクスルハウジング、及び、ブレーキハウジングを共締めボルトによって共締めできるアクスルハウジング支持構造を提供することにある。

上記課題を解決するアクスルハウジング支持構造は、アクスルハウジングをブレーキハウジングとともに、アクスルブラケットに支持させるアクスルハウジング支持構造であって、前記アクスルブラケットから前記アクスルハウジングが脱落することを防止する連結部材が前記アクスルブラケット及び前記アクスルハウジングに挿入されることによって、前記アクスルハウジングと前記アクスルブラケットとが連結されており、前記アクスルブラケット、前記ブレーキハウジング、及び、前記アクスルハウジングは、共締めボルトによって共締めされている。

これによれば、連結部材によってアクスルブラケットとアクスルハウジングとが連結されることで、アクスルブラケットからアクスルハウジングが脱落することが防止されている。共締めボルトによってアクスルブラケット、アクスルハウジング、及び、ブレーキハウジングを共締めする際には、ブレーキハウジングとアクスルハウジングとの位置決めを行った状態で、共締めボルトを締結すればよく、治具を用いることなくアクスルハウジング、ブレーキハウジング、及び、アクスルブラケットを共締めすることができる。

上記アクスルハウジング支持構造について、前記連結部材は、前記共締めボルトよりも直径の小さいボルトであってもよい。
連結部材として、直径の大きいボルトを用いると、共締めボルトの配置位置に制約が生じ得る。連結部材として、共締めボルトよりも直径の小さいボルトを用いることで、共締めボルトの配置位置に制約が生じにくい。

上記アクスルハウジング支持構造について、前記共締めボルトは、前記アクスルハウジングに収容されたアクスルシャフトの周方向に間隔を空けて複数設けられており、前記共締めボルト同士は、等間隔置きに配置されていてもよい。

これによれば、各共締めボルトに加わる荷重が分散されやすく、特定の共締めボルトに荷重が集中することを抑制できる。
上記アクスルハウジング支持構造について、前記アクスルハウジングは、前記アクスルブラケットに嵌め合わされる嵌合部を備えていてもよい。

これによれば、嵌合部がアクスルブラケットに嵌め合わされることで、共締めボルトを締結する際に、連結部材を中心として、アクスルハウジングが回転することを抑制できる。

本発明によれば、治具を用いることなく、アクスルブラケット、アクスルハウジング、及び、ブレーキハウジングをボルトによって共締めできる。

フロントアクスルの断面図。 フロントアクスルを示す図１の２−２線端面図。 フロントアクスルを示す図１の３−３線端面図。 フロントアクスルを示す図２の４−４線端面図。 アクスルブラケットにアクスルハウジングを組み付けるときの工程を説明するための図。 アクスルブラケット及びアクスルハウジングにブレーキハウジングを組み付けるときの工程を説明するための図。 比較例の壁部を示す断面図。

以下、アクスルハウジング支持構造の一実施形態について説明する。
図１に示すように、フロントアクスル１０は、アクスルシャフト１１と、アクスルブラケット２０と、アクスルシャフト１１が収容されたアクスルハウジング３０と、ブレーキ装置４０と、ハブ１２と、を備える。フロントアクスル１０は、フォークリフトなどの産業車両に用いられ、駆動輪となる前輪を回転させる。

アクスルシャフト１１は、シャフト本体１３と、シャフト本体１３の軸線方向Ｚの第１端部１４に設けられたシャフトフランジ１５と、を備える。フロントアクスル１０は、シャフトフランジ１５とハブ１２とを連結する締結ボルト１６を備える。ハブ１２には、前輪のホイール１７が固定される。アクスルシャフト１１の回転により、ハブ１２、及び、前輪が一体となって回転し、これにより産業車両が走行する。

アクスルブラケット２０は、筒状である。アクスルブラケット２０は、シャフト本体１３の軸線方向Ｚの第２端部１８に寄って配置されている。アクスルブラケット２０は、アクスルブラケット２０の軸線方向と軸線方向Ｚとが一致するように配置されている。アクスルブラケット２０は、内周面に囲まれる領域にシャフト本体１３の一部が挿通される第１挿通孔２１を備える。図示は省略するが、アクスルブラケット２０は、産業車両の車体に取り付けられる取付部を備え、この取付部が車体に取り付けられることでフロントアクスル１０は車体に取り付けられる。

図１、図２、及び、図４に示すように、アクスルブラケット２０は、軸線方向Ｚに延びる８つのネジ穴２２と、軸線方向Ｚに延びる１つの脱落防止ネジ穴２３と、を備える。ネジ穴２２は、軸線方向Ｚの両端面のうち第１端部１４側の端面２４に開口している。ネジ穴２２はアクスルブラケット２０（アクスルシャフト１１）の周方向に並んで、同心円状に設けられている。ネジ穴２２同士は、等間隔置き（４５度置き）に配置されている。脱落防止ネジ穴２３は、端面２４に開口している。脱落防止ネジ穴２３の直径は、ネジ穴２２の直径よりも小さい。

図１に示すように、アクスルハウジング３０は、筒状の本体３１と、本体３１の外周面から突出するフランジ３２と、を備える。アクスルハウジング３０は、本体３１の軸線方向と軸線方向Ｚとが一致するように配置されている。アクスルハウジング３０は、軸線方向Ｚに対してアクスルブラケット２０と並んで設けられている。アクスルハウジング３０は、アクスルブラケット２０よりも第１端部１４側に配置されている。フランジ３２は、アクスルブラケット２０の端面２４に向かい合うように配置されている。

アクスルハウジング３０は、本体３１の内周面に囲まれる領域にシャフト本体１３が挿通される第２挿通孔３３を備える。フランジ３２の軸線方向Ｚの両端面のうち端面２４に向かい合う面を第１端面３４、第１端面３４とは反対の面を第２端面３５とすると、本体３１の一部は第１端面３４よりも軸線方向Ｚに突出した突出部３６となっている。この突出部３６は、アクスルブラケット２０の第１挿通孔２１内に挿入されている。突出部３６の外径は、アクスルブラケット２０の第１挿通孔２１の内径よりも僅かに小さい。突出部３６は、アクスルブラケット２０の第１挿通孔２１に嵌め合わされており、嵌合部として機能する。

図１、及び、図４に示すように、アクスルハウジング３０は、フランジ３２を軸線方向Ｚに貫通した８つの第１貫通孔３７（図では１つのみ図示）と、フランジ３２を軸線方向Ｚに貫通した１つの脱落防止貫通孔３８と、を備える。第１貫通孔３７同士の配置関係は、ネジ穴２２同士の配置関係と同様とされている。詳細にいえば、第１貫通孔３７はアクスルハウジング３０（アクスルシャフト１１）の周方向に並んで、同心円状に設けられている。第１貫通孔３７同士は、等間隔置き（４５度置き）に配置されている。脱落防止貫通孔３８の直径は、第１貫通孔３７の直径よりも小さい。

図１に示すように、ブレーキ装置４０は、ブレーキハウジング４１と、ブレーキハウジング４１に収容されたブレーキ５１と、を備える。
ブレーキハウジング４１は、全体として、アクスルハウジング３０を覆うような筒状である。ブレーキハウジング４１は、ブレーキハウジング４１の軸線方向と軸線方向Ｚとが一致するように配置されている。ブレーキハウジング４１は、第１ハウジング４２及び第２ハウジング４３を備える。第１ハウジング４２は、筒部４４と、筒部４４から筒部４４の軸心に向けて延びる壁部４５と、を備える。ブレーキハウジング４１は、壁部４５を軸線方向Ｚに貫通し、アクスルハウジング３０が挿通されるアクスル挿通孔４６を備える。第２ハウジング４３は、筒状である。第２ハウジング４３は、筒部４４に連結されている。

図１、図３、及び、図４に示すように、壁部４５の外面４７は、フランジ３２の第２端面３５に対向して配置されている。ブレーキハウジング４１は、壁部４５を軸線方向Ｚに貫通した８つの第２貫通孔４８を備える。第２貫通孔４８は、アクスル挿通孔４６を囲むように配置されている。第２貫通孔４８同士の配置関係は、第１貫通孔３７同士の配置関係と同様とされている。詳細にいえば、第２貫通孔４８は、ブレーキハウジング４１（アクスルシャフト１１）の周方向に並んで、同心円状に設けられている。第２貫通孔４８同士は、等間隔置き（４５度置き）に配置されている。ブレーキハウジング４１は、壁部４５の外面４７から軸線方向Ｚに凹む凹部４９を１つ備える。

ネジ穴２２、第１貫通孔３７、及び、第２貫通孔４８は軸線方向Ｚに並んでいる。脱落防止ネジ穴２３、脱落防止貫通孔３８、及び、凹部４９は軸線方向Ｚに並んでいる。
本実施形態のブレーキ５１は、湿式多板ブレーキである。ブレーキ５１は、ハブ１２に固定されたフリクションプレート５２と、第２ハウジング４３の内周面に固定されたメーティングプレート５３と、第１ハウジング４２に収容されたピストン５４と、を備える。フリクションプレート５２と、メーティングプレート５３とは、軸線方向Ｚに交互に並んで配置されている。ピストン５４は、軸線方向Ｚに移動可能であり、軸線方向Ｚに移動することで、メーティングプレート５３及びメーティングプレート５３の押圧、並びに、押圧解除を行う。

フロントアクスル１０は、アクスルハウジング３０の外周面と、ハブ１２との間に配置された軸受６０を備える。この軸受６０によって、ハブ１２は回転可能な状態で支持されている。

上記したアクスルハウジング３０は、ブレーキハウジング４１とともにアクスルブラケット２０に支持されている。フロントアクスル１０は、８つの共締めボルト７１と、連結部材としての１つの脱落防止ボルト７２と、を備える。脱落防止ボルト７２は、共締めボルト７１に比べて直径が小さいボルトである。

脱落防止ボルト７２は、脱落防止貫通孔３８から脱落防止ネジ穴２３に向けて挿入され、脱落防止ネジ穴２３に螺合されている。脱落防止ボルト７２の頭部は、凹部４９に入り込んでいる。脱落防止ボルト７２は、アクスルブラケット２０及びアクスルハウジング３０に挿入されることで、両者を連結している。

共締めボルト７１は、第２貫通孔４８からネジ穴２２に向けて挿入され、第２貫通孔４８及び第１貫通孔３７を貫通して、ネジ穴２２に螺合されている。共締めボルト７１によって、アクスルブラケット２０、アクスルハウジング３０、及び、ブレーキハウジング４１は共締めされている。ネジ穴２２、第１貫通孔３７、及び、第２貫通孔４８が等間隔で配置されることで、８つの共締めボルト７１同士は、等間隔置きに配置されている。なお、上記した実施形態における「等間隔」とは、フロントアクスル１０を構成する各部材の公差等に起因した若干の寸法誤差を許容するものである。

上記したように本実施形態のアクスルハウジング支持構造は、脱落防止ボルト７２によりアクスルブラケット２０及びアクスルハウジング３０が連結され、共締めボルト７１によってアクスルブラケット２０、アクスルハウジング３０、及び、ブレーキハウジング４１が共締めされた構造である。

次に、本実施形態のアクスルハウジング支持構造の作用についてアクスルハウジング３０の組み付け方法とともに説明する。
図５に示すように、アクスルハウジング３０をアクスルブラケット２０に組み付ける際には、アクスルハウジング３０の突出部３６をアクスルブラケット２０の第１挿通孔２１に挿入する。そして、アクスルブラケット２０の脱落防止ネジ穴２３と、アクスルハウジング３０の脱落防止貫通孔３８とが連通するように位置決めを行う。アクスルブラケット２０は、脱落防止ネジ穴２３が上部に位置するように配置される。例えば、脱落防止ネジ穴２３が、８つのネジ穴２２よりも上（鉛直方向での上）に位置するように配置される。

次に、脱落防止ボルト７２を、脱落防止貫通孔３８から脱落防止ネジ穴２３に向けて挿入し、脱落防止ネジ穴２３に脱落防止ボルト７２を螺合する。脱落防止ボルト７２によって、アクスルハウジング３０とアクスルブラケット２０とは連結され、ユニット化される。

脱落防止ボルト７２は、アクスルハウジング３０及びアクスルブラケット２０を上方で連結している。アクスルブラケット２０からアクスルハウジング３０が脱落する際には、アクスルハウジング３０の上部がアクスルブラケット２０から離間して、アクスルハウジング３０が脱落する。これは、アクスルハウジング３０を支持する支持点（突出部３６とアクスルブラケット２０の内周面との接触部）が下方にあり、この支持点を中心としてアクスルハウジング３０が回動することに起因する。アクスルハウジング３０が脱落する際に離間する部分に脱落防止ボルト７２を設けることで、アクスルハウジング３０の脱落を適切に防止することができる。また、アクスルハウジング３０の一部である突出部３６が第１挿通孔２１に挿入され、アクスルハウジング３０がアクスルブラケット２０に嵌め合わされることで、脱落防止ボルト７２を中心とするアクスルハウジング３０の回転が規制されている。

次に、図６に示すように、ブレーキハウジング４１のアクスル挿通孔４６にアクスルハウジング３０を挿通する。そして、脱落防止ボルト７２の頭部が凹部４９に入り込むようにブレーキハウジング４１の位置決めを行う。これにより、ネジ穴２２、第１貫通孔３７、及び、第２貫通孔４８が連通する。アクスル挿通孔４６にアクスルシャフト１１が挿通されることで、ブレーキハウジング４１はアクスルハウジング３０に支持されている。この状態で、共締めボルト７１を第２貫通孔４８からネジ穴２２に向けて挿入し、ネジ穴２２に共締めボルト７１を螺合することで、アクスルブラケット２０、アクスルハウジング３０、及び、ブレーキハウジング４１が共締めされる。

次に、比較例のアクスルハウジング支持構造について説明する。
仮に、アクスルブラケット２０とアクスルハウジング３０とを連結するボルトと、アクスルハウジング３０とブレーキハウジング４１とを連結するボルトとを別に設ける場合、ボルト同士が干渉し、ボルトの配置に制約が生じる。これらのボルトを別に設ける場合、ボルトの数が多くなる。例えば、アクスルブラケット２０とアクスルハウジング３０とを連結するボルトを４つ、アクスルハウジング３０とブレーキハウジング４１とを連結するボルトを８つ設ける場合、計１２個のボルトが必要となる。アクスルブラケット２０とアクスルハウジング３０とを締結するボルトの頭部は、ブレーキハウジング４１の壁部４５に干渉する。このため、図７に示すように、アクスルブラケット２０とアクスルハウジング３０とを締結するボルトの数に合わせて、壁部４５に凹部１００を設ける必要がある。また、壁部４５にはアクスルハウジング３０とブレーキハウジング４１とを締結するボルトを挿通するための貫通孔１０１を設ける必要がある。したがって、４つの凹部１００と、８つの貫通孔１０１とを互いに干渉しないように配置する必要がある。

これに対して、本実施形態のように、アクスルブラケット２０、アクスルハウジング３０、及び、ブレーキハウジング４１を共締めする場合、アクスルブラケット２０とアクスルハウジング３０を連結するボルトと、アクスルハウジング３０とブレーキハウジング４１を連結するボルトとを共通化しているといえる。壁部４５には、脱落防止ボルト７２との干渉を抑止する凹部４９を設ける必要があるものの、アクスルブラケット２０とアクスルハウジング３０を連結するボルトと、アクスルハウジング３０とブレーキハウジング４１を連結するボルトとを別に設ける場合に比べてボルトの数が低減されている。このため、ボルトの配置位置に制約が生じにくい。

したがって、上記実施形態によれば、以下の効果を得ることができる。
（１）脱落防止ボルト７２でアクスルハウジング３０とアクスルブラケット２０とを連結している。アクスルブラケット２０、アクスルハウジング３０、ブレーキハウジング４１を共締めボルト７１によって共締めする際には、ブレーキハウジング４１をアクスルハウジング３０に支持させた状態で共締めボルト７１を締結すればよい。したがって、治具を用いることなく、アクスルハウジング３０、ブレーキハウジング４１、及び、アクスルブラケット２０を共締めすることができる。アクスルハウジング３０、ブレーキハウジング４１、及び、アクスルブラケット２０を固定するための治具に比べて、共締めボルト７１は軽量である。このため、治具を用いる場合に比べて、容易に共締めを行うことができる。また、治具を用いる場合には、共締め後に治具を取り外す必要があるのに対し、脱落防止ボルト７２は取り外す必要がない。したがって、治具を用いる場合に比べて、手間が少ない。更に、治具を製造する必要もなく、製造コストの削減が図られる。

（２）壁部４５には、脱落防止ボルト７２と壁部４５との干渉を防ぐための凹部４９を設ける必要があり、脱落防止ボルト７２の直径が大きくなると凹部４９も大きくする必要がある。第２貫通孔４８は、凹部４９と干渉しない位置に設ける必要があり、凹部４９が大きくなると第２貫通孔４８の配置位置に制約が生じる。即ち、脱落防止ボルト７２の直径が大きい程、共締めボルト７１の配置位置に制約が生じることになる。本実施形態において、脱落防止ボルト７２は、共締めボルト７１よりも直径が小さいため、共締めボルト７１の配置に制約が生じることを抑制できる。

なお、フロントアクスル１０が車体に取り付けられた状態で、共締めボルト７１には車体の荷重が加わるため、共締めボルト７１には車体の荷重に耐え得る強度が求められる。これに対して、脱落防止ボルト７２は、組み付けの際にアクスルハウジング３０の荷重を支えることに用いられるため、アクスルハウジング３０の荷重に耐え得る強度があればよい。このため、脱落防止ボルト７２の直径は小さくすることができる。

（３）共締めボルト７１同士は、等間隔置きに配置されている。各共締めボルト７１に加わる荷重が分散されやすく、特定の共締めボルト７１に荷重が集中することを抑制できる。

前述したように、アクスルブラケット２０とアクスルハウジング３０とを締結するボルトと、アクスルハウジング３０とブレーキハウジング４１とを締結するボルトとを別に設ける場合には、互いのボルト同士が干渉し、ボルトの配置に制約が生じる。本実施形態のように、アクスルブラケット２０、アクスルハウジング３０、及び、ブレーキハウジング４１を共締めして、ボルトの総数を減らすことで、共締めボルト７１を等間隔で配置しやすい。

（４）アクスルハウジング３０の突出部３６は、アクスルブラケット２０に嵌め合わされる。このため、共締めボルト７１を締結する際に、脱落防止ボルト７２を中心として、アクスルハウジング３０が回転することを抑制できる。

なお、実施形態は以下のように変更してもよい。
○共締めボルト７１同士の間隔は、適宜変更してもよく、等間隔でなくてもよい。
○脱落防止ボルト７２の直径は、共締めボルト７１の直径以上であってもよい。

○共締めボルト７１の数は、適宜変更してもよい。この場合、共締めボルト７１の数に合わせてネジ穴２２の数、第１貫通孔３７の数、及び、第２貫通孔４８の数も変更する。
○連結部材としては、アクスルハウジング３０及びアクスルブラケット２０に挿入されることで、アクスルハウジング３０及びアクスルブラケット２０を連結することができれば、どのような部材であってもよい。例えば、連結部材としてノックピンを用いてもよい。

○脱落防止ボルト７２の数は、適宜変更してもよい。この場合、脱落防止ボルト７２の数に合わせて、脱落防止ネジ穴２３、脱落防止貫通孔３８、及び、凹部４９の数を変更する。

○ブレーキ５１の種類は、湿式多板ブレーキ５１に限られず、適宜変更してもよい。
○アクスルハウジング３０の突出部３６は、設けられていなくてもよい。
○駆動輪が後輪となる産業車両の場合、後輪を駆動するリアアクスルについて、本実施形態のアクスルハウジング支持構造を適用してもよい。

○共締めボルト７１や、脱落防止ボルト７２を締結することができれば、ネジ穴２２や、脱落防止ネジ穴２３に代えてナットを用いてもよい。また、ネジ穴２２や、脱落防止ネジ穴２３に代えて、アクスルブラケット２０を軸線方向Ｚに貫通するネジ孔や、脱落防止ネジ孔を用いてもよい。

１１…アクスルシャフト、２０…アクスルブラケット、３０…アクスルハウジング、３６…突出部（嵌合部）、４１…ブレーキハウジング、７１…共締めボルト、７２…脱落防止ボルト（連結部材）。

Claims (5)

1. アクスルハウジングをブレーキハウジングとともに、アクスルブラケットに支持させるアクスルハウジング支持構造であって、
   前記アクスルブラケットから前記アクスルハウジングが脱落することを防止する連結部材が前記アクスルブラケット及び前記アクスルハウジングに挿入されることによって、前記アクスルハウジングと前記アクスルブラケットとが連結されており、
   前記アクスルブラケット、前記ブレーキハウジング、及び、前記アクスルハウジングは、共締めボルトによって共締めされており、
   前記連結部材は、ボルトであり、
   前記ブレーキハウジングの前記アクスルハウジングとの対向面には凹部が形成されており、
   前記凹部には、前記ボルトの頭部が挿入されているアクスルハウジング支持構造。
2. 前記連結部材及び前記共締めボルトは、同一方向から挿通される請求項１に記載のアクスルハウジング支持構造。
3. 前記連結部材は、前記共締めボルトよりも直径の小さいボルトである請求項１又は請求項２に記載のアクスルハウジング支持構造。
4. 前記共締めボルトは、前記アクスルハウジングに収容されたアクスルシャフトの周方向に間隔を空けて複数設けられており、
   前記共締めボルト同士は、等間隔置きに配置されている請求項１〜請求項３のうち何れか一項に記載のアクスルハウジング支持構造。
5. 前記アクスルハウジングは、前記アクスルブラケットに嵌め合わされる嵌合部を備える請求項１〜請求項４のうちいずれか一項に記載のアクスルハウジング支持構造。

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