JPH1016581A - ハブ減速機付車輪駆動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ハブ減速機付車輪駆動装置において、ハブ減
速機収容室内に収蔵されたハブ減速機を潤滑する潤滑油
の温度上昇に基づく減速機収容室内圧の増大を抑止し、
オイルシールの早期摩耗を防止して、その耐久性を確保
すると共に、オイルシール交換に要するメンテナンスコ
ストを低減する。 【解決手段】 ホイールハブをハブベアリングを介して
回転自在に支持するスピンドル部材と、同スピンドル部
材内に形成され車輪駆動軸が回転自在に収容される駆動
軸収容室と、同車輪駆動軸の出力をハブホイールに減速
伝達するハブ減速機を収容する減速機収容室とを備え、
同減速機収容室と駆動軸収容室とを連通させると共に、
減速機収容室内に潤滑油を収蔵したものにおいて、スピ
ンドル部材に、ハブベアリングより車幅方向内方に位置
して、駆動軸収容室の上方部分とスピンドル部材の外周
上方部分とを連通するエアブリーザ通路を穿設する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ハブ減速機付車輪
駆動装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】除雪車、救難工作車等、エンジンの容量
に比べて大きな駆動力を必要とする車両において、大き
い減速比を実現するために、車輪を装着するホイールハ
ブに減速装置を付設したハブ減速機付車輪駆動装置は従
来公知であり、一例として実用新案公報平成４年第３１
４７号明細書及び添付図面に開示された車輪駆動装置が
ある。

【０００３】上記既提案の車輪駆動装置では、車輪駆動
軸又はアクスルシャフトを回転自在に収容するスピンド
ル部材又はアクスルチューブの外側に、アウタハブベア
リング及びインナハブベアリングを介してホイールハブ
が自在に回転し得るように支持され、同ホイールハブに
車輪が装着されている。また、同ホイールハブの車幅方
向外側に有底円筒状のハブカバーが装着され、同ハブカ
バー内に、上記車輪駆動軸又はアクスルシャフトの出力
を上記ホイールハブに減速して伝達する遊星歯車式減速
装置が収蔵され、同減速装置及び上記アウタハブベアリ
ング並びにインナハブベアリングは、ハブカバー内に貯
溜された潤滑油によって潤滑されるように構成されてい
る。

【０００４】上記車輪駆動装置を備えた車両が、長時間
連続運転を行なうと、上記遊星歯車式減速装置の噛合い
による発熱が大きいために、ハブカバー内に封入された
潤滑油の温度が上昇するが、上記既提案の装置では、ハ
ブカバーにエアブリーザ通路が設けられていないため、
潤滑油温度の上昇と共に、ハブカバー内の圧力が上昇
し、油密のため各所に設けられているオイルシールに異
常な圧力が作用するため、そのシールリップが早期に摩
耗して油漏れが発生し易い不具合がある。このため、頻
繁なオイルシールの交換が必要となり、多大のメンテナ
ンスコストを要する欠点がある。

【０００５】一方、上述したようなハブ減速機を具備し
ていない通常の車輪支持装置、即ちナックルにおけるス
ピンドル部等のナックル部材又はアクスルに、アウタハ
ブベアリング及びインナハブベアリングを介してホイー
ルハブを回転自在に装架し、同ホイールハブに車輪を装
着するようにした車輪支持装置において、上記ホイール
ハブの車幅方向外端部にハブキャップを装着すると共
に、上記インナハブベアリングに隣接する車幅方向内端
部にオイルシールを装着することによって、ホイールハ
ブの内部に、アウタハブベアリング及びインナハブベア
リングを潤滑するオイルを貯溜する潤滑油室を形成し、
上記ナックル部材又はアクスルの外端部に対向する上記
ハブキャップの中央部分に、エアブリーザ孔を設けたエ
アブリーザ構造が、実開昭６４−３７７０４号公開公報
に開示されている。

【０００６】しかしながら、上記公開公報記載のエアブ
リーザ構造では、エアブリーザ孔が、ホイールハブの車
幅方向最外端に装着されたハブキャップに設けられてい
るため、泥水や飛石等に直接曝されるので、悪路走行中
に容易に目詰まりを起してエアブリーザとしての機能を
喪失する危険性が大きく、またハブキャップが地上の障
害物に接触して変形し、上記エアブリーザ孔が閉塞され
る可能性が大きい。エアブリーザ孔が、上記目詰まりや
変形により閉塞されると、車両の連続走行中、上記潤滑
油室内のオイル温度の上昇により同潤滑油室内の圧力が
増大してオイルシールに過大な圧力が作用するため、シ
ールリップが早期に摩耗して油漏れが発生し易く、頻繁
なオイルシールの交換が必要となるので、メンテナンス
コストが増大する不具合がある。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記事情に
鑑み創案されたもので、一般に潤滑油温度が高くなり易
いハブ減速機付車輪駆動装置において、ホイールハブを
回転自在に支持するハブベアリング、及び車輪駆動軸の
出力をホイールハブに伝達する減速機に供給される潤滑
油を貯溜する減速機収容室及び上記車輪駆動軸を収容す
るスピンドル部材内の駆動軸収容室を、悪路走行中、泥
等によって目詰まりを起す可能性が極めて少なく、また
地上の障害物によって損傷を受ける可能性が殆どない部
位に設けられたエアブリーザ通路を介して大気に連通さ
せることにより、潤滑油の温度上昇に基づく上記収容室
内の圧力上昇を確実に防止して、ホイールハブの各部に
設けられたオイルシールの早期摩耗を防止し、その耐久
性及び信頼性を確保すると共に、メンテナンスコストの
低減を図ることを目的とするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、車輪が装着されるホイールハブをハブベ
アリングを介して回転自在に支持するスピンドル部材
と、同スピンドル部材に設けられた駆動軸収容室内に回
転自在に収容された車輪駆動軸と、上記ホイールハブの
外端側に装着され、その内部に上記車輪駆動軸の出力を
上記ホイールハブに伝達するハブ減速機を収容する減速
機収容室が形成されたケーシングとを備え、上記駆動軸
収容室と上記減速機収容室とが連通されて同減速機収容
室内の潤滑油が駆動軸収容室に供給されるように構成さ
れたものにおいて、上記スピンドル部材に、上記ハブベ
アリングより車幅方向内方に位置して上記駆動軸収容室
の上方部分と同スピンドル部材の外周上方部分とを連通
するエアブリーザ通路が穿設されたことを特徴とするハ
ブ減速機付車輪駆動装置を提案するものである。

【０００９】本発明において、上記スピンドル部材の外
周上方部分におけるエアブリーザ通路の開口部に、エア
ブリーザ管の一端が接続され、同エアブリーザ管の他端
は車体側の適所に固定されることが好ましい。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下本発明を、除雪車等の前車軸
における前輪駆動装置に適用した好ましい実施形態を添
付図面について具体的に説明する。図１の要部断面図に
おいて、符号１０はその車幅方向内方の端部を図示しな
いディファレンシャルの出力部材を構成するサイドギヤ
に連結されたアクスルシャフトであって、同アクスルシ
ャフト１０の他端即ち車幅方向外方の端部は、自体公知
のバーフィールド等速継手１２に連結され同等速継手１
２の入力軸を形成している。上記バーフィールド等速継
手１２の出力軸１４は、上記アクスルシャフト１０と共
に、図中に縮小して、その一部のみが示されている前輪
１６の車輪駆動軸を構成している。

【００１１】上記等速継手の出力軸又は車輪駆動軸１４
は、ナックル１８に一体的に連結され又は一体造りに形
成されたスピンドル部２０（以下場合により、ナックル
１８及びスピンドル部２０を総括してスピンドル部材２
２と称する）に形成された駆動軸収容室又は収容孔２４
内に、外方及び内方のベアリング２６ａ及び２６ｂによ
って回転自在に支持され、同出力軸１４の外周面と、上
記スピンドル部２０に設けられた駆動軸収容室２４の内
周面との間には、中空円筒状の遊隙又は通路Ｃが形成さ
れている。上記ナックル１８は、図示しないアクスルハ
ウジングの車幅方向外方の端部に固着されたトラニオン
ソケット２８に支持され、同トラニオンソケット２８の
球面部２８′の中心の周りを自在に廻動することができ
る。また、同ナックル１８が、トラニオンソケット球面
部２８′の外周に一線をなして突設されたトラニオン３
０の周りに廻動されることによって、前輪１６の操舵が
行なわれる。

【００１２】上記ナックル１８のスピンドル部２０の外
側に、アウタハブベアリング３２及びインナハブベアリ
ング３４を介してホイールハブ３６が回転自在に装架さ
れ、同ホイールハブ３６の半径方向外方に突設されたフ
ランジ部３６′の車幅方向外側面には、図示しない多数
のハブボルトを介して前記前輪１６のホイールディスク
１６′が装着され、また同フランジ部３６′の車幅方向
内側面には、ブレーキディスク３８（又はブレーキドラ
ム）が装着される。上記アウタハブベアリング３２及び
インナハブベアリング３４は、スピンドル部２０の外周
面とホイールハブ３６の内周面との間に形成されたベア
リング室４０の車幅方向外端部及び内端部に夫々収容さ
れている。

【００１３】車輪駆動軸を構成する上記等速継手出力軸
１４の車幅方向外端部にサンギヤ４２が固着され、同サ
ンギヤ４２は、その外周に配置された複数個（例えば５
個）のプラネタリーギヤ４４に噛合する。プラネタリー
ギヤ４４は、同ギヤと一体に形成されたギヤ軸４４′を
支持する一対のベアリング４６によって、プラネタリー
キャリヤ４８に回転自在に支持され、同プラネタリーキ
ャリヤ４８は、上記ホイールハブ３６のフランジ部３
６′に、スピンドル部２０に対し同心的に装着された有
底中空円筒状のプラネタリーケーシング５０に複数のボ
ルト５２によって固定されている。

【００１４】上記複数のプラネタリーギヤ４４は、上記
プラネタリーケーシング５０内に収容されたインターナ
ルギヤ又はリングギヤ５４の内歯に噛合し、同インター
ナルギヤ５４は連結フランジ５６を介して上記スピンド
ル部２０に相対回転不能に連結されている。上記連結フ
ランジ５６は、その外周に設けられた係合歯５８を上記
インターナルギヤ５４の内歯に噛合されると共に、内周
に設けられたスプライン内歯６０を上記スピンドル部２
０の外周に設けられた協働するスプライン外歯６２に噛
合される。

【００１５】上記プラネタリーケーシング５０の車幅方
向外方の端面に略円板状をなすカバー６４が装着され、
同プラネタリーケーシング５０とカバー６４とホイール
ハブ３６の外端面とによって、上記サンギヤ４２、プラ
ネタリーギヤ４４、プラネタリーキャリア４８及びイン
ターナルギヤ５４からなる遊星歯車式減速装置を収蔵す
る減速機収容室６６が形成されている。上記カバー６４
の略中央部分に着脱自在のプラグ６８が設けられ、同プ
ラグ６８を取外すことによって、上記減速機収容室６６
内に、図中２点鎖線Ａ−Ａで示した正規レベルまで潤滑
油（オイル）が封入される。さらに、上記カバー６４の
下方部分には、必要に応じて減速機収容室６６内のオイ
ルを交換するためのドレンプラグ７０が設けられてい
る。

【００１６】上記ベアリング室４０の車幅方向における
略中央部分に、一対の環状エアシール７２及び７４が配
設され、同エアシール７２及び７４間に環状のエア室７
６が画成されている。従って、ベアリング室４０は、上
記アウタハブベアリング３２を収容すると共に上記減速
機収容室６６に連通する外方ベアリング室７８と、上記
エア室７６を挟んで車幅方向内方に離隔して、その内部
にインナハブベアリング３４を収容した内方ベアリング
室８０と分離して構成され、外方ベアリング室７８と内
方ベアリング室８０とは、直接には流体的に連通しな
い。

【００１７】上記インナハブベアリング３４は、円周方
向に多数列設されたローラの軸線の一端即ち車幅方向外
方の端部が、他端即ち車幅方向内方の端部より半径方向
内方に偏倚しているテーパローラベアリングであり、上
記スピンドル部２０には、出力軸１４外周の円筒状遊隙
又は通路２４と上記インナハブベアリング３２の上記一
端側とを連通させる第１の油路８２が穿設されている。
また、上記ホイールハブ３６には、上記インナハブベア
リング３４の他端側と上記減速機収容室６６とを連通さ
せる第２の油路８４が穿設され、同第２油路８４は、イ
ンナハブベアリング３４の他端側の開口より減速機収容
室６６側の開口が、半径方向外方に位置するように、傾
斜して設けられている。

【００１８】さらに、上記ホイールハブ３６には、一端
が上記エア室７６に連通し、他端がエア取出用のニップ
ル８６に連通した第１の空気通路８８が設けられ、同ニ
ップル８６は前輪１６のタイヤバルブ９０に接続されて
いる。一方、スピンドル部材２２及び連結フランジ５６
のハブ部５６′には、図中に点線で示されているよう
に、一端が上記エア室７６に連通する第２の空気通路９
２が設けられ、同第２空気通路９２の他端は、車両の適
所に設けられた圧力調整弁９４を経て圧縮空気源９６に
接続されている。同圧力調整弁９４は、車両が走行する
道路条件に応じた適切な圧力の圧縮空気を、上記第２空
気通路９２、エア室７６及び第１空気通路８８を経て、
前輪１６のタイヤ内に供給することができる、乗員によ
り手動操作される弁装置である。

【００１９】さらに、上記ナックル１８及びそのスピン
ドル部２０、即ちスピンドル部材２２のインナハブベア
リング３４より車幅方向内方部分には、一端が駆動軸収
容室２４の、車幅方向最内方部分における上方部分（好
ましくは、図示のように最上端位置）に連通すると共に
他端が上記スピンドル部材２２の外周上方部分（好まし
くは、図示のようにナックル１８の上方位置）に開口す
る上方に向って延びたエアブリーザ通路９８が設けら
れ、同エアブリーザ通路９８の上方開口部１００には、
図中に２点鎖線で略示されているエアブリーザ管１０２
の一端が接続されている。同エアブリーザ管１０２の他
端は、図示しない車体の適宜位置、なるべくは駆動軸収
容室２４より十分高い位置に任意のクランプ装置によっ
て固定され、大気に開放される。また、上記駆動軸収容
室２４のバーフィールド等速継手１２側の端部、即ちベ
アリング２６ｂ側の開口端はオイルシール１０４によっ
て閉塞され、また上記ベアリング室４０の車幅方向内方
の端部、即ちインナハブベアリング３４側の開口端はオ
イルシール１０６によって閉塞されている。

【００２０】車両の走行中、エンジンの駆動力によりア
クスルシャフト１０が駆動され、さらにバーフィールド
等速継手１２の出力軸１４即ち車輪駆動軸が駆動され
る。同出力軸１４に装着されたサンギヤ４２が回転して
プラネタリーギヤ４４が自転しながら公転し、同プラネ
タリーギヤ４４の公転により、プラネタリーキャリヤ４
８、及びボルト５２によって同プラネタリーキャリヤに
固着されたプラネタリーケーシング５０を介して、ホイ
ールハブ３６、従って前輪１６が減速駆動される。

【００２１】上記サンギヤ４２、プラネタリーギヤ４４
及びプラネタリーキャリヤ４８の回転によって、減速機
収容室６６内に封入されている潤滑油（オイル）が、同
収容室６６に連通している前方ベアリング室７８内のア
ウタハブベアリング３０に直接供給されて、同ベアリン
グの潤滑が効果的に行なわれる。また、上記減速機収容
室６６内の潤滑油の一部は、車輪駆動軸又は等速継手出
力軸１４の外周面と、スピンドル部材２２内に形成され
た駆動軸収容室２４の内周面との間の中空円筒状の遊隙
又は通路Ｃ内を流れ、第１油路８２からインナハブベア
リング３４に供給されて同ベアリングの潤滑が効果的に
行なわれる。インナハブベアリング３４を潤滑した潤滑
油は、ホイールハブ３６内の第２油通路８４を経て減速
機収容室６６に還流する。

【００２２】連続走行中、各潤滑部分の摩擦、特に遊星
歯車式減速機の各歯車の噛合い部の発熱が大きいため、
上記潤滑油の温度が上昇するが、減速機収容室６６、ベ
アリング室４０に連通する駆動軸収容室２４が、エアブ
リーザ通路９８及びエアブリーザ管１０２を介して大気
に連通しているので、潤滑油を貯溜している上記各室６
６，４０及び２４内の圧力が増大することがなく、従っ
て、オイルシール１０４及び１０６に異常に高い圧力が
作用することによって生じるシールリップの早期摩耗が
効果的に防止され、この結果、オイルシール１０４及び
１０６の耐久性及び信頼性が向上し、メンテナンスコス
トの低減が達成される。また、上記エア室７６を限界す
るエアシール７２及び７４にも、同様に高い圧力が作用
しないので、これらエアシール７２及び７４の耐久性及
び信頼性を確保することができ、メンテナンスコストの
低減を達成することができる。

【００２３】さらに、上記エアブリーザ通路９８が、ス
ピンドル部材２２の車幅方向における略最内方の部分、
即ちホイールハブ３６の車幅方向内端部より内方に設け
られているので、カバー６４にエアブリーザ孔を設けた
従前の装置と較べ、悪路走行中に開口部１００が泥その
他の異物によって閉塞されてエアブリーザとしての機能
を失なう可能性が殆どなく、従って、たとえエアブリー
ザ管１０２を設けない場合でも、健全なエアブリーザ機
能を十分に発揮することができると共に、油漏れを防止
することができ、勿論、エアブリーザ管１０２を設ける
ことによって、一層確実にエアブリーザとしての機能を
確保することができる。また、エアブリーザ通路９８
が、上記のようにスピンドル部材２２の車幅方向におけ
る略最内方の部分に設けられているので、飛石等による
損傷や地上の障害物との接触による損傷によって生じる
変形等により、エアブリーザ通路９８が閉塞される危険
性も殆どない利点がある。

【００２４】さらに、上記実施形態によれば、上記第１
油路８２が、インナハブベアリング３４のローラ軸線の
一端側、即ち傾斜したテーパローラの半径方向内方の端
部に開口しているので、潤滑油は遠心力により円滑にロ
ーラ列に流入して潤滑を行なったのち、ローラ軸線の他
端側即ち半径方向外方の端部に開口する第２油路８４に
流れる。同第２油路８４の減速機収容室６６側の開口
が、上記インナハブベアリング３４側の開口より半径外
方に位置して配置されているので、ホイールハブ３６の
回転に基づく遠心力により、潤滑油が同第２油路８４内
を円滑に流れ、従って、インナハブベアリング３４に
は、十分な量の潤滑油が供給されることとなる。

【００２５】なお、上記構成によればベアリング室４０
の車幅方向における略中央部分に、エアシール７２及び
７４によって区画されたタイヤ空気圧調整用のエア室７
６を設けたために、外方ベアリング室７８及び内方ベア
リング室８０が互いに隔絶し分離して形成され、通常は
グリース潤滑を行なわざるを得ないインナハブベアリン
グ３４の潤滑を、減速機収容室６６内に収容された潤滑
油によって効果的に行なうことができるので、グリース
潤滑の場合に必要となる遊星歯車式減速装置の分解取外
し、グリース交換及びその後の再組立て等の多大の手間
及び作業時間を一切省くことができるので、メンテナン
スコストを大幅に低減し得る追加の利点があり、また、
アウタハブベアリング３２及びインナハブベアリング３
４の耐久性及び信頼性を向上することができる。

【００２６】なお、本発明は、上述した前輪駆動装置の
みらなず、後輪駆動装置にも略同様に適用することがで
きる。後輪駆動装置に適用する場合、上記スピンドル部
材２２は、リヤアクスルハウジングのアクスルチューブ
に対応する。また後輪駆動装置の場合、上記バーフィー
ルド等速継手１２は省略されることがあり、この場合、
アクスルシャフト１０の車幅方向外端部にサンギヤ４２
が装着される。さらに、上記実施形態では、ベアリング
室４０内にタイヤ空気圧調整用のエア室７６を設けるこ
とによって、互いに隔絶された外方ベアリング室７８と
内方ベアリング室８０とが構成されているが、本発明
は、ベアリング室４０内にエア室７６を設けず、従って
共通のベアリング室４０内にアウタハブベアリング３２
及びインナハブベアリング３４を収容するようにした通
常の構成のハブ減速機付車輪駆動装置にも勿論適用する
ことができる。

【００２７】叙上のように、本発明に係るハブ減速機付
車輪駆動装置は、車輪が装着されるホイールハブをハブ
ベアリングを介して回転自在に支持するスピンドル部材
と、同スピンドル部材に設けられた駆動軸収容室内に回
転自在に収容された車輪駆動軸と、上記ホイールハブの
外端側に装着され、その内部に上記車輪駆動軸の出力を
上記ホイールハブに伝達するハブ減速機を収容する減速
機収容室が形成されたケーシングとを備え、上記駆動軸
収容室と上記減速機収容室とが連通されて同減速機収容
室内の潤滑油が駆動軸収容室に供給されるように構成さ
れたものにおいて、上記スピンドル部材に、上記ハブベ
アリングより車幅方向内方に位置して上記駆動軸収容室
の上方部分と同スピンドル部材の外周上方部分とを連通
するエアブリーザ通路が穿設されたことを特徴とし、走
行中、上記エアブリーザ通路が泥等の異物によって閉塞
される可能性が極めて小さく、また地上の障害物との接
触により機械的損傷を受けて閉塞されエアブリーザとし
ての機能を喪失することも殆どないので、ハブ減速機及
びハブベアリングを潤滑する潤滑油の温度上昇に起因す
る減速機収容室及びベアリング室内の圧力上昇を確実に
抑止し、これら両室の油密を保つためのオイルシールの
早期摩耗を防止してその耐久性を確保すると共に、オイ
ルシールの交換に要するメンテナンスコストを低減し得
る利点がある。また、上記スピンドル部材の外周上方部
分におけるエアブリーザ通路の開口部に、エアブリーザ
管の一端が接続され、同エアブリーザ管の他端を車体側
の適所に固定することによって、エアブリーザ通路の閉
塞を一層確実に防止、上記種々の効果及び利点を、さら
に確実に収めることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の好ましい実施形態を示す要部断面図で
ある。

【符号の説明】

１０…アクスルシャフト、１２…バーフィールド等速継
手、１４…バーフィールド等速継手の出力軸（車輪駆動
軸）、１６…前輪、１８…ナックル、２０…スピンドル
部、２２…スピンドル部材、２４…駆動軸収容室、３２
…アウタハブベアリング、３４…インナハブベアリン
グ、３６…ホイールハブ、４０…ベアリング室、４２…
サンギヤ、４４…プラネタリーギヤ、４８…プラネタリ
ーキャリヤ、５０…プラネタリーケーシング、５４…イ
ンターナルギヤ、６６…減速機収容室、７２及び７４…
エアシール、７６…エア室、７８…外方ベアリング室、
８０…内方ベアリング室、８２…第１油路、８４…第２
油路、９８…エアブリーザ通路、１００…エアブリーザ
通路の開口部、１０２…エアブリーザ管、１０４及び１
０６…オイルシール

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車輪が装着されるホイールハブをハブベ
   アリングを介して回転自在に支持するスピンドル部材
   と、同スピンドル部材に設けられた駆動軸収容室内に回
   転自在に収容された車輪駆動軸と、上記ホイールハブの
   外端側に装着され、その内部に上記車輪駆動軸の出力を
   上記ホイールハブに伝達するハブ減速機を収容する減速
   機収容室が形成されたケーシングとを備え、上記駆動軸
   収容室と上記減速機収容室とが連通されて同減速機収容
   室内の潤滑油が駆動軸収容室に供給されるように構成さ
   れたものにおいて、上記スピンドル部材に、上記ハブベ
   アリングより車幅方向内方に位置して上記駆動軸収容室
   の上方部分と同スピンドル部材の外周上方部分とを連通
   するエアブリーザ通路が穿設されたことを特徴とするハ
   ブ減速機付車輪駆動装置。
2. 【請求項２】 上記スピンドル部材の外周上方部分にお
   けるエアブリーザ通路の開口部に、エアブリーザ管の一
   端が接続され、同エアブリーザ管の他端は車体側の適所
   に固定されていることを特徴とする請求項１記載のハブ
   減速機付車輪駆動装置。