WO2020095865A1

WO2020095865A1 - ダンプトラック

Info

Publication number: WO2020095865A1
Application number: PCT/JP2019/043174
Authority: WO
Inventors: 雄太郎岩淵; 信一郎萩原
Original assignee: 日立建機株式会社
Priority date: 2018-11-08
Filing date: 2019-11-04
Publication date: 2020-05-14
Also published as: US20210252967A1; JP2020075635A; EP3878675A1; CN112654519B; EP3878675A4; CN112654519A; US11479108B2; JP7111585B2

Abstract

走行装置（１１）は、雌スプライン部（１２Ｇ）が形成されたスピンドル（１２）と、スピンドル（１２）の外周側に設けられたホイール（１５）と、スピンドル（１２）に対してホイール（１５）を回転可能に支持するホイールベアリング（１７），（１８）と、スピンドル（１２）の軸方向の一側に配置された電動モータ（２１）と、電動モータ（２１）の出力軸（２１Ｂ）に連結されたシャフト（２２）と、シャフト（２２）とホイール（１５）との間に設けられた遊星歯車減速装置（２５）と、スピンドル（１２）に対してシャフト（２２）を回転可能に支持するシャフトベアリング（４６）とを有する。スピンドル（１２）の内周面側には、シャフトベアリング（４６）を保持するリテーナ（４２）が設けられ、リテーナ（４２）には、スピンドル（１２）の雌スプライン部（１２Ｇ）にスプライン結合される雄スプライン部（４２Ｅ）が設けられている。

Description

ダンプトラック

　本開示は、鉱山等で採掘した砕石物または土砂等の運搬に好適なダンプトラックに関する。

　鉱山等で採掘した砕石物、土砂等を運搬する大型の運搬車両として、ダンプトラックが知られている。このダンプトラックは、車輪が設けられた車体と、車体のフレーム上に起伏可能に設けられたベッセル（荷台）とを備えている。ダンプトラックの車体には、左，右の前輪および左，右の後輪を駆動する走行装置が設けられている。ダンプトラックは砕石物等の積荷をベッセルに積載した状態で、走行装置によって所望の運搬場所まで走行移動する。

　ここで、ダンプトラックの走行装置は、軸方向の一側が車体に取付けられたスピンドルと、前記スピンドルの軸方向の他側に位置して前記スピンドルの外周側に設けられタイヤが装着されるホイールと、前記スピンドルに対して前記ホイールを回転可能に支持するホイールベアリングと、前記スピンドルの軸方向の一側に配置された電動モータと、前記電動モータの出力軸に連結されたシャフトと、前記シャフトの回転を減速して前記ホイールに伝達する遊星歯車減速機構と、前記スピンドルに対して前記シャフトを回転可能に支持するシャフトベアリングとを有している。

　ここで、電動モータの出力軸に連結されたシャフトは、シャフトベアリングによって回転可能に支持されている。このシャフトベアリングは、ベアリングリテーナを介してスピンドルの内周面側に取付けられている。即ち、スピンドルの内周面には、径方向内側に張出す円板状の取付フランジが設けられ、この取付フランジにはボルト等を用いてベアリングリテーナが取付けられている。このベアリングリテーナによって、シャフトベアリングが支持されている（特許文献１参照）。

　ところで、鉱山等で使用される大型のダンプトラックは、車体の重量が大きいだけでなく、ベッセルに積載した積荷の重量も大きくなる。従って、タイヤが装着されたホイールを車体に対して支持するスピンドルには、車体の重量と積荷の重量とにより大きな負荷が作用する。市場で流通しているダンプトラック用のタイヤは、タイヤの外径寸法に上限がある。このため、車体重量が大きなダンプトラックは、一般に、タイヤの幅寸法を大きくすることにより、車体重量の増加に対応している。これにより、スピンドルの軸方向寸法が増大し、スピンドルに作用する曲げ荷重も増大するため、スピンドルの強度を高める必要がある。

　一般に、従来技術によるダンプトラックは、走行装置のスピンドルが鋳造によって形成されている。このため、車体重量が大きなダンプトラックは、スピンドルの強度を高めるために、鍛造によってスピンドルを形成することが望ましい。この場合、鍛造形成されたスピンドルは、鋳造形成されたスピンドルに比較して強度が高い上にコンパクトに形成することができ、軽量化を図ることができる。従って、鍛造形成によるスピンドルを備えたダンプトラックは、車体の重量が低減された分、積載物の容量を増大させることができ、積載物を運搬するときの作業性を高めることができる。

特開２０１１－４２３２２号公報

　ところで、巨大な鍛造型を用いた型打ち鍛造にてスピンドルを製作することは現実的ではない。このため、形状の大きなスピンドルを鍛造によって形成する場合には、スピンドルは、芯金を用いた自由鍛造で製作される。自由鍛造によって円筒状のスピンドルを形成する場合には、中空状をなすスピンドルの素材（鍛造材）の内周面側に芯金を嵌合させた状態で、この素材の外周側に鍛造を施す必要がある。

　しかし、芯金を用いた自由鍛造によってスピンドルを形成する場合には、鍛造されたスピンドルの内周面側から芯金を取外す必要がある。このため、スピンドルの内周面に複雑な凹凸形状を形成することができない。このように、スピンドルの強度を高めるために、鍛造によってスピンドルを形成しようとしても、スピンドルの内周面にベアリングリテーナを取付けるための取付フランジを設けることが困難であるという問題がある。なお、予め厚肉な円筒部を有するスピンドルを鍛造によって形成した後、この厚肉な円筒部の内周面を切削して取付フランジを形成する方法もある。しかし、この方法では、素材の歩留りが悪く、鍛造加工に加えて切削加工が必要となるために製造コストが嵩んでしまう不具合がある。

　本発明の一実施形態の目的は、スピンドルの内周面側にスピンドルとは別部材からなるリテーナを設け、このリテーナを用いてシャフトベアリングを取付けることができるようにしたダンプトラックを提供することにある。

　本発明の一実施形態は、軸方向の一側が車体に取付けられると共に軸方向の他側の内周面に雌スプライン部が形成された円筒状のスピンドルと、前記スピンドルの軸方向の他側に位置して前記スピンドルの外周側に設けられタイヤが装着されるホイールと、前記スピンドルと前記ホイールとの間に設けられ前記スピンドルに対して前記ホイールを回転可能に支持するホイールベアリングと、前記スピンドルの軸方向の一側に配置された回転源と、前記回転源の出力軸に連結されて前記スピンドルの内周面側に軸方向に挿通され前記スピンドルの他端側から突出したシャフトと、前記スピンドルの軸方向の他側に位置して前記シャフトと前記ホイールとの間に設けられ、前記スピンドルの前記雌スプライン部にスプライン結合されるキャリアによって回転可能に支持された複数の遊星歯車を有する遊星歯車減速装置と、前記遊星歯車減速装置の前記キャリアよりも軸方向の一側に位置して前記スピンドルの内周面側に設けられ前記スピンドルに対して前記シャフトを回転可能に支持するシャフトベアリングとを有する走行装置を備えたダンプトラックに適用される。

　本発明の一実施形態の特徴は、前記スピンドルの内周面側には、前記スピンドルとは別部材からなり前記シャフトベアリングを保持するリテーナが位置決めされて設けられ、前記リテーナには、前記スピンドルの前記雌スプライン部にスプライン結合される雄スプライン部が設けられていることにある。

　本発明の一実施形態によれば、リテーナの雄スプライン部が、スピンドルの前記雌スプライン部にスプライン結合されることにより、リテーナを、軸方向および回転方向に適度な自由度（隙間）をもってスピンドルの内周面側に廻止め状態に保持することができる。従って、スピンドルの内周面側には、取付フランジ等を設けることなく、リテーナを介してシャフトベアリングを取付けることができる。

本発明の一実施形態によるダンプトラックを示す正面図である。図１のダンプトラックを後方から見た後面図である。後輪側の走行装置を図１中の矢示III－III方向から拡大して見た断面図である。図３中のスピンドル、電動モータ、シャフト、リテーナ、シャフトベアリング、遊星歯車減速装置等を示す拡大断面図である。図４中のスピンドル、雌スプライン部、リテーナ、雄スプライン部、シャフトベアリング等の要部を示す拡大断面図である。スピンドルの雌スプライン部とリテーナの雄スプライン部とを図５中の矢示VI－VI方向から見た断面図である。リテーナを単体で示す斜視図である。

　以下、本発明の一実施形態によるダンプトラックについて、添付図面に従って詳細に説明する。

　図中、ダンプトラック１は、頑丈なフレーム構造をなす車体２を有している。車体２の前部側には左，右の前輪３が回転可能に設けられ、車体２の後部側には左，右の後輪４が回転可能に設けられている（いずれも左側のみ図示）。左，右の前輪３は、ダンプトラック１の運転者によって操舵（ステアリング操作）される操舵輪を構成している。車体２と左，右の前輪３との間には、油圧緩衝器等からなる前輪側サスペンション３Ａが設けられている。

　左，右の後輪４は、ダンプトラック１の駆動輪を構成し、後述の走行装置１１によって回転駆動される。図２および図３に示すように、後輪４は、複輪式タイヤからなる軸方向の内側と外側のタイヤ４Ａと、各タイヤ４Ａが装着される後述のホイール１５とを含んで構成されている。車体２と左，右の後輪４との間には、油圧緩衝器等からなる後輪側サスペンション４Ｂが設けられている。

　ベッセル（荷台）５は、車体２上に起伏可能に搭載されている。ベッセル５は、例えば砕石物等の重い荷物を多量に積載するため全長が１０～１３ｍ（メートル）にも及ぶ大型の容器として形成されている。ベッセル５の後側底部は、車体２の後端側に連結ピン６等を介して起伏（傾転）可能に連結されている。ベッセル５の前側上部には、後述のキャブ７を上側から覆う庇部５Ａが一体に設けられている。

　キャブ７は、ベッセル５に設けられた庇部５Ａの下側に位置して車体２の前部に設けられている。キャブ７は、ダンプトラック１の運転者が乗降する運転室を形成している。キャブ７の内部には、運転席、起動スイッチ、アクセルペダル、ブレーキペダル、操舵用のハンドルおよび複数の操作レバー（いずれも図示せず）等が設けられている。ベッセル５の庇部５Ａは、キャブ７を上側から全体を覆うことにより、例えば岩石等の飛び石からキャブ７を保護する。また、ベッセル５の庇部５Ａは、ダンプトラック１の転倒時等にキャブ７内の運転者を保護する機能を有している。

　エンジン８は、キャブ７の下側に位置して車体の前側に設けられている。エンジン８は、例えば大型のディーゼルエンジン等により構成され、車載の発電機、油圧源となる油圧ポンプ（いずれも図示せず）等を回転駆動する。油圧ポンプから吐出される圧油は、後述のホイストシリンダ９、パワーステアリング用の操舵シリンダ（図示せず）等に供給される。

　ホイストシリンダ９は、車体２とベッセル５との間に上，下方向に伸縮可能に設けられている。ホイストシリンダ９は、前輪３と後輪４との間に位置して車体２の左，右両側（左側のみ図示）に配置されている。ホイストシリンダ９は、前記油圧ポンプからの圧油が給排されることにより上，下方向に伸縮し、連結ピン６を中心にしてベッセル５を起伏（傾転）させる。

　後輪４用のアクスルハウジング１０は、車体２の後部下側に設けられ、車体２の一部を構成している。アクスルハウジング１０は、左，右の後輪４間を左，右方向に延びる筒状体として形成されている。アクスルハウジング１０は、後輪側サスペンション４Ｂを介して車体２の後部側に取付けられている。アクスルハウジング１０の左，右方向の両端側には、後述のスピンドル１２が固定されている。

　走行装置１１は、ダンプトラック１の左，右の後輪４にそれぞれ設けられている。図３に示すように、走行装置１１は、後述するスピンドル１２、ホイール１５、ホイールベアリング１７，１８、電動モータ２１、シャフト２２、遊星歯車減速装置２５、リテーナ４２、シャフトベアリング４６を含んで構成されている。走行装置１１は、電動モータ２１の回転を遊星歯車減速装置２５により減速し、ダンプトラック１の駆動輪となる後輪４を大きな回転トルクで駆動する。なお、左，右の後輪４に設けられる走行装置１１は同一の構成を有しているため、以下、左側の後輪４に設けられた走行装置１１について説明する。

　スピンドル１２は、アクスルハウジング１０の軸方向の他側に設けられている。スピンドル１２は、後述のホイール１５内を軸方向に延びる段付円筒状に形成されている。スピンドル１２は、軸方向の一側に位置する大径筒部１２Ａと、軸方向の中間部に位置する中間筒部１２Ｂと、軸方向の他側に位置する小径筒部１２Ｃとにより構成されている。大径筒部１２Ａは、中間筒部１２Ｂに向けて徐々に縮径するカップ状に形成されている。大径筒部１２Ａの軸方向の一端は、複数のボルト１３を用いてアクスルハウジング１０の端縁部に固定されている。小径筒部１２Ｃは、中間筒部１２Ｂよりも小径な円筒状に形成され、後述する車輪取付筒１６の内周面側に配置されている。スピンドル１２の小径筒部１２Ｃは、ホイールベアリング１７，１８を介して車輪取付筒１６を回転可能に支持している。

　ここで、スピンドル１２は、例えば芯金を用いた自由鍛造によって形成され、鋳造によって形成されたスピンドルに比較して大きな強度を有している。スピンドル１２の外周側には、大径筒部１２Ａと中間筒部１２Ｂとの境界部に位置するブレーキ取付部１２Ｄと、中間筒部１２Ｂと小径筒部１２Ｃとの境界部に位置する環状の段差部１２Ｅとが一体に形成されている。ブレーキ取付部１２Ｄには、スピンドル１２とは別部材からなる環状のフランジ板１４が溶接等の手段を用いて固着されている。このフランジ板１４には、後述するブレーキハウジング４１Ａが固定されている。大径筒部１２Ａの軸方向の一端にはモータ取付座１２Ｆが形成され、このモータ取付座１２Ｆには後述の電動モータ２１が取付けられている。

　一方、小径筒部１２Ｃの軸方向の他端（先端）は開口端となり、小径筒部１２Ｃの軸方向の他側の内周面には雌スプライン部１２Ｇが形成されている。この雌スプライン部１２Ｇには、後述するキャリア３９の雄スプライン部３９Ｂがスプライン結合されると共に、後述するリテーナ４２の雄スプライン部４２Ｅがスプライン結合されている。雌スプライン部１２Ｇに隣接する小径筒部１２Ｃの内周面には、リテーナ嵌合部１２Ｈが設けられている。このリテーナ嵌合部１２Ｈには、リテーナ４２の円筒状外周面４２Ｄが、すきまばめの状態で嵌合している。小径筒部１２Ｃのうち雌スプライン部１２Ｇよりも軸方向の一側（中間筒部１２Ｂ側）の内周面には、全周に亘って一側環状溝１２Ｊが形成されている（図５参照）。この一側環状溝１２Ｊには、後述の止め輪４３が取付けられている。また、小径筒部１２Ｃに形成された雌スプライン部１２Ｇには、一側環状溝１２Ｊよりも軸方向の他側に離間した部位に、全周に亘って他側環状溝１２Ｋが形成されている（図５参照）。この他側環状溝１２Ｋには、後述の止め輪４４が取付けられている。

　ホイール１５は、スピンドル１２の軸方向の他側に位置してスピンドル１２の外周側に設けられている。ホイール１５には、後輪４のタイヤ４Ａが装着されている。ホイール１５は、左，右方向に延びる円筒状のリム１５Ａと、リム１５Ａの内周面側に固定して設けられた車輪取付筒１６とにより大略構成されている。リム１５Ａの外周側には、２本のタイヤ４Ａが並列に取付けられている。

　車輪取付筒１６は、スピンドル１２の外周側に回転可能に設けられている。車輪取付筒１６の外周側には、ホイール１５のリム１５Ａが圧入等の手段を用いて着脱可能に取付けられている。車輪取付筒１６は、中空筒部１６Ａと延設筒部１６Ｂとを有する段付筒状体として形成されている。中空筒部１６Ａは、ホイールベアリング１７，１８を介してスピンドル１２（小径筒部１２Ｃ）に回転可能に支持されている。延設筒部１６Ｂは、中空筒部１６Ａの外周側端部から後述する内歯車３６に向けて軸方向に延びている。

　ホイールベアリング１７，１８は、スピンドル１２の小径筒部１２Ｃとホイール１５の車輪取付筒１６（中空筒部１６Ａ）との間に設けられている。ホイールベアリング１７，１８は、例えば同一の円錐ころ軸受等を用いて構成され、スピンドル１２の外周側でホイール１５を回転可能に支持している。ここで、一方のホイールベアリング１７の外輪は、車輪取付筒１６の中空筒部１６Ａによって軸方向に位置決めされている。ホイールベアリング１７の内輪は、スピンドル１２の段差部１２Ｅに当接した環状のベアリングリテーナ１９によって軸方向に位置決めされている。他方のホイールベアリング１８の外輪は、車輪取付筒１６の中空筒部１６Ａによって軸方向に位置決めされている。ホイールベアリング１８の内輪は、スピンドル１２の小径筒部１２Ｃの開口端に固定された環状のベアリングリテーナ２０によって軸方向に位置決めされている。

　回転源としての電動モータ２１は、アクスルハウジング１０内に位置してスピンドル１２の軸方向の一側に設けられている。電動モータ２１のケーシングには複数の取付フランジ２１Ａが設けられ、これらの取付フランジ２１Ａは、スピンドル１２のモータ取付座１２Ｆにボルト等を用いて着脱可能に取付けられている。電動モータ２１は、車体２に搭載された発電機（図示せず）から供給される電力によってロータ（図示せず）が正方向または逆方向に回転し、このロータの回転が出力軸２１Ｂによって出力される。出力軸２１Ｂの基端は、電動モータ２１のロータに一体に接続され、出力軸２１Ｂの先端は、電動モータ２１のケーシングから外部に突出している。出力軸２１Ｂの先端には、シャフト２２が同軸に連結されている。

　シャフト２２は、電動モータ２１の出力軸２１Ｂに連結されている。シャフト２２は、スピンドル１２（小径筒部１２Ｃ）の内周面側に軸方向に挿通された１本の棒状体により形成されている。シャフト２２は、電動モータ２１の出力軸２１Ｂの回転を、遊星歯車減速装置２５に入力する。シャフト２２の軸方向の一側（基端側）は、電動モータ２１の出力軸２１Ｂに連結（スプライン結合）されている。シャフト２２の軸方向の他側（先端側）は、スピンドル１２の軸方向の他端（小径筒部１２Ｃの開口端）から遊星歯車減速装置２５に向けて突出している。シャフト２２の先端には後述の太陽歯車２７が取付けられている。また、シャフト２２の軸方向の中間部位には、軸方向に段差が形成されたベアリング取付部２２Ａが設けられている。ベアリング取付部２２Ａには、シャフトベアリング４６が取付けられている。シャフト２２の軸方向の中間部位は、シャフトベアリング４６によってスピンドル１２（小径筒部１２Ｃ）に回転可能に支持されている。

　外側ドラム２３は、内歯車３６と共に車輪取付筒１６の一部を構成している。外側ドラム２３は、環状のフランジ部２３Ａを有する段付円筒状に形成されている。外側ドラム２３は、車輪取付筒１６を構成する延設筒部１６Ｂの端縁部との間で内歯車３６を挟込んでいる。外側ドラム２３のフランジ部２３Ａと内歯車３６とに挿通された複数の長尺ボルト２４は、延設筒部１６Ｂの端縁部に螺着される。これにより、車輪取付筒１６の延設筒部１６Ｂと外側ドラム２３との間に内歯車３６が固定されている。

　遊星歯車減速装置２５は、スピンドル１２の軸方向の他側に位置してホイール１５の車輪取付筒１６とシャフト２２との間に設けられている。遊星歯車減速装置２５は、１段目の遊星歯車減速機構２６と２段目の遊星歯車減速機構３４とにより構成されている。遊星歯車減速装置２５は、シャフト２２を介して電動モータ２１（出力軸２１Ｂ）の回転が伝達されることにより、電動モータ２１の回転を２段減速して車輪取付筒１６に伝える。これにより、ホイール１５は、後輪４のタイヤ４Ａと一緒に大きな回転力（トルク）をもって回転駆動される。

　１段目の遊星歯車減速機構２６は、シャフト２２の先端にスプライン結合された太陽歯車２７と、複数（１個のみ図示）の遊星歯車２９と、キャリア３１とにより構成されている。複数の遊星歯車２９は、太陽歯車２７とリング状の内歯車２８とに噛合している。キャリア３１は、複数の遊星歯車２９を支持ピン３０を介して回転可能に支持している。

　キャリア３１の外周側は、車輪取付筒１６に一体化された外側ドラム２３の軸方向の他側の端面に、複数のボルト３１Ａを介して着脱可能に固定されている。キャリア３１の内周面側には、円板状の蓋板３２がボルト等を用いて着脱可能に取付けられている。蓋板３２は、例えば太陽歯車２７と遊星歯車２９の噛合部を保守、点検する場合にキャリア３１から取外されるものである。

　リング状の内歯車２８は、太陽歯車２７、複数の遊星歯車２９を径方向外側から取囲むリングギヤを用いて形成されている。内歯車２８は、外側ドラム２３の内周面との間に径方向の隙間を介して相対回転可能に配置されている。内歯車２８の内周面には全周に亘って内歯が形成され、この内歯には複数の遊星歯車２９が常に噛合している。内歯車２８の回転は、カップリング３３を介して２段目の遊星歯車減速機構３４に伝えられる。

　１段目の遊星歯車減速機構２６は、電動モータ２１によってシャフト２２と一体に太陽歯車２７が回転すると、この太陽歯車２７の回転を遊星歯車２９の自転運動と公転運動とに変換する。遊星歯車２９の自転（回転）は内歯車２８に伝えられ、内歯車２８の回転は、カップリング３３を介して２段目の遊星歯車減速機構３４に伝達される。一方、遊星歯車２９の公転は、キャリア３１の回転となって外側ドラム２３に伝達される。この場合、外側ドラム２３は、車輪取付筒１６および内歯車３６と一体化している。このため、遊星歯車２９の公転は、内歯車３６に同期した回転に抑えられる。

　カップリング３３は、１段目の遊星歯車減速機構２６と２段目の遊星歯車減速機構３４との間に設けられ、１段目の内歯車２８と一体に回転する。カップリング３３の外周側は１段目の内歯車２８にスプライン結合されている。カップリング３３の内周面側は後述する２段目の太陽歯車３５にスプライン結合されている。カップリング３３は、１段目の内歯車２８の回転を２段目の太陽歯車３５に伝達し、この太陽歯車３５を１段目の内歯車２８と一体に回転させる。

　２段目の遊星歯車減速機構３４は、シャフト２２の外周側に配置された円筒状の太陽歯車３５と、複数の遊星歯車３７（１個のみ図示）と、筒状のキャリア３９とにより構成されている。複数の遊星歯車３７は、太陽歯車３５とリング状の内歯車３６とに噛合している。キャリア３９は、複数の遊星歯車３７を支持ピン３８を介して回転可能に支持している。

　ここで、２段目の内歯車３６は、太陽歯車３５、複数の遊星歯車３７を径方向外側から取囲むリングギヤを用いて形成されている。内歯車３６は、車輪取付筒１６（延設筒部１６Ｂ）と外側ドラム２３との間に長尺ボルト２４を用いて一体的に固定されている。内歯車３６の内周面には全周に亘って内歯が形成され、この内歯には複数の遊星歯車３７が噛合している。

　２段目のキャリア３９の中心部には、スピンドル１２に向けて突出する円筒状突出部３９Ａが一体に形成されている。円筒状突出部３９Ａの軸方向の一側（スピンドル１２側）の外周面には、雄スプライン部３９Ｂが形成されている。キャリア３９の雄スプライン部３９Ｂは、スピンドル１２（小径筒部１２Ｃ）の雌スプライン部１２Ｇにスプライン結合されている。従って、キャリア３９は、スピンドル１２に対して回転不能となっている。

　このため、遊星歯車３７の公転（キャリア３９の回転）は、スピンドル１２によって拘束される。２段目の遊星歯車減速機構３４は、太陽歯車３５がカップリング３３と一体に回転すると、この太陽歯車３５の回転を遊星歯車３７の自転に変換する。遊星歯車３７の自転は内歯車３６に伝達され、内歯車３６は減速されて回転する。これにより、内歯車３６が固定された車輪取付筒１６に対し、１段目の遊星歯車減速機構２６と２段目の遊星歯車減速機構３４とによって２段減速された大出力の回転トルクが伝達され、後輪４が回転駆動される。

　ブレーキハブ４０は、車輪取付筒１６に取付けられている。ブレーキハブ４０は、車輪取付筒１６と後述する湿式ブレーキ装置４１との間を軸方向に延びる筒状体として形成されている。ブレーキハブ４０の軸方向の他側（車輪取付筒１６側）は、ボルト４０Ａを用いて車輪取付筒１６の中空筒部１６Ａに固定されている。ブレーキハブ４０の軸方向の一側は、スピンドル１２の中間筒部１２Ｂの外周面と径方向で対面している。

　湿式ブレーキ装置４１は、ブレーキハブ４０を介してスピンドル１２と車輪取付筒１６との間に設けられている。湿式ブレーキ装置４１は、湿式多板型の油圧ブレーキにより構成され、車輪取付筒１６に対して制動力を付与する。湿式ブレーキ装置４１は、ブレーキハウジング４１Ａを有している。ブレーキハウジング４１Ａは、スピンドル１２のブレーキ取付部１２Ｄに固着されたフランジ板１４に取付けられている。ブレーキハウジング４１Ａ内には、複数の非回転側ブレーキ板４１Ｂと複数の回転側ブレーキ板４１Ｃとが設けられている。複数の非回転側ブレーキ板４１Ｂと複数の回転側ブレーキ板４１Ｃとは、軸方向に交互に重ね合わせて配置されている。非回転側ブレーキ板４１Ｂは、外周側がブレーキハウジング４１Ａに係合している。回転側ブレーキ板４１Ｃは、内周面側がブレーキハブ４０に係合している。ブレーキハウジング４１Ａ内には、ブレーキ可動体４１Ｄが設けられている。ブレーキ可動体４１Ｄは、ブレーキ液圧によって軸方向に移動することにより、非回転側ブレーキ板４１Ｂと回転側ブレーキ板４１Ｃとを摩擦接触させる。

　ブレーキハウジング４１Ａの油室には、ブレーキペダル（図示せず）の踏込み操作に応じてブレーキ液圧が供給される。これにより、湿式ブレーキ装置４１は、ブレーキ可動体４１Ｄを軸方向に移動させる。ブレーキ可動体４１Ｄは、複数の非回転側ブレーキ板４１Ｂと回転側ブレーキ板４１Ｃとを摩擦接触させる。これにより、ブレーキハブ４０が固定された車輪取付筒１６に対し、制動力が付与される。

　次に、本実施形態に用いられるリテーナについて、図５ないし図７を参照しつつ説明する。

　リテーナ４２は、スピンドル１２を構成する小径筒部１２Ｃの内周面側に設けられている。リテーナ４２は、シャフトベアリング４６を小径筒部１２Ｃ内に保持する。リテーナ４２は、スピンドル１２とは別部材（別体）からなり、全体として段付円筒状に形成されている。リテーナ４２の内周面側には、段付孔からなる軸挿通孔４２Ａと、ベアリング嵌合穴４２Ｂとが同心上に形成されている。軸挿通孔４２Ａには、シャフト２２が挿通されている。ベアリング嵌合穴４２Ｂは有底穴からなり、シャフトベアリング４６が取付けられている。ベアリング嵌合穴４２Ｂの内周面には全周に亘って環状溝４２Ｃが形成されている。環状溝４２Ｃには、後述の止め輪４７が取付けられている。

　リテーナ４２の軸方向の一側（電動モータ２１側）は、円筒状外周面４２Ｄとなっている。円筒状外周面４２Ｄは、スピンドル１２のリテーナ嵌合部１２Ｈに、例えばすきまばめの状態で嵌合している。リテーナ４２の軸方向の他側（遊星歯車減速装置２５側）には、雄スプライン部４２Ｅが形成されている。雄スプライン部４２Ｅは、スピンドル１２の小径筒部１２Ｃに形成された雌スプライン部１２Ｇにスプライン結合されている。なお、雄スプライン部４２Ｅの溝数と、雌スプライン部１２Ｇの溝数とは一致している必要はない。リテーナ４２の軸方向の中間部には、全周に亘って凹陥溝４２Ｆが設けられ、この凹陥溝４２Ｆは、円筒状外周面４２Ｄと雄スプライン部４２Ｅとの間を仕切っている。凹陥溝４２Ｆは、円筒状外周面４２Ｄよりも小さい外径寸法を有し、雄スプライン部４２Ｅを形成するときの切削刃を逃すものである。

　リテーナ４２は、円筒状外周面４２Ｄをスピンドル１２（小径筒部１２Ｃ）のリテーナ嵌合部１２Ｈに嵌合させた状態で、雄スプライン部４２Ｅが雌スプライン部１２Ｇにスプライン結合される。これにより、スピンドル１２とは別部材からなるリテーナ４２は、軸方向および回転方向に適度な自由度（隙間）を保った状態で、スピンドル１２の小径筒部１２Ｃ内に廻止め状態に取付けられる。このとき、リテーナ４２の円筒状外周面４２Ｄが、スピンドル１２のリテーナ嵌合部１２Ｈにすきまばめされ、リテーナ４２がスピンドル１２の径方向に位置決めされる。また、リテーナ４２の軸方向の一側に位置する一側端面４２Ｇは、後述の止め輪４３に当接し、リテーナ４２の軸方向の他側に位置する他側端面４２Ｈは、後述の止め輪４４に当接する。

　一対の止め輪４３，４４は、スピンドル１２を構成する小径筒部１２Ｃの内周面に設けられている。止め輪４３，４４は、それぞれ穴用止め輪により構成されている。止め輪４３は、スピンドル１２の一側環状溝１２Ｊに取付けられ、リテーナ４２の一側端面４２Ｇに当接する。止め輪４４は、スピンドル１２の他側環状溝１２Ｋに取付けられ、リテーナ４２の他側端面４２Ｈに当接する。このように、リテーナ４２の一側端面４２Ｇが止め輪４３に当接し、リテーナ４２の他側端面４２Ｈが止め輪４４に当接することにより、スピンドル１２に対するリテーナ４２の軸方向への移動が規制される。

　ここで、図５に示すように、スピンドル１２の雌スプライン部１２Ｇとリテーナ４２の雄スプライン部４２Ｅとの間に形成された径方向隙間をＳ１とする。また、スピンドル１２の雌スプライン部１２Ｇとキャリア３９の雄スプライン部３９Ｂとの間に形成された径方向隙間をＳ２とする。径方向隙間Ｓ１は、径方向隙間Ｓ２よりも小さく設定されている（Ｓ１＜Ｓ２）。

　このように、スピンドル１２の雌スプライン部１２Ｇとキャリア３９の雄スプライン部３９Ｂとの間の径方向隙間Ｓ２は、比較的大きく設定されている。これにより、例えば内歯車３６の中心軸とシャフト２２の中心軸とが心ずれしていた場合に、キャリア３９は径方向隙間Ｓ２の範囲で径方向に移動することができる。これにより、シャフト２２の回転を遊星歯車減速装置２５によって減速するときに、内歯車３６の中心軸とシャフト２２の中心軸とを自動的に調整（調心）することができる構成となっている。一方、スピンドル１２の雌スプライン部１２Ｇとリテーナ４２の雄スプライン部４２Ｅとの間の径方向隙間Ｓ１は、比較的小さく設定されている。これにより、リテーナ４２がスピンドル１２内で径方向へのがたつきを生じるのを抑えることができる。従って、リテーナ４２によって保持されたシャフトベアリング４６は、シャフト２２の軸方向中間部を安定して保持することができる構成となっている。

　スリーブ４５は、シャフト２２のベアリング取付部２２Ａに設けられている。スリーブ４５は、円筒状のベアリング嵌合部４５Ａと、鍔部４５Ｂと、雄ねじ部４５Ｃとを有している。鍔部４５Ｂは、ベアリング嵌合部４５Ａよりも大径な円板状に形成されている。雄ねじ部４５Ｃは、ベアリング嵌合部４５Ａを挟んで鍔部４５Ｂとは反対側に設けられている。スリーブ４５は、その内周面側がシャフト２２に圧入されている。スリーブ４５は、ベアリング取付部２２Ａに当接した位置でシャフト２２に一体化されている。

　シャフトベアリング４６は、遊星歯車減速装置２５のキャリア３９よりも軸方向の一側に位置してスピンドル１２の内周面側に設けられている。シャフトベアリング４６は、スピンドル１２（小径筒部１２Ｃ）の内周面側に取付けられたリテーナ４２とスリーブ４５との間に保持されている。シャフトベアリング４６は、スピンドル１２に対してシャフト２２を回転可能に支持している。シャフトベアリング４６は、内輪４６Ａと、外輪４６Ｂと、内輪４６Ａと外輪４６Ｂとの間に設けられた多数の転動体４６Ｃとにより構成されている。内輪４６Ａは、スリーブ４５のベアリング嵌合部４５Ａに嵌合している。外輪４６Ｂは、リテーナ４２のベアリング嵌合穴４２Ｂに嵌合している。

　シャフトベアリング４６の外輪４６Ｂは、リテーナ４２のベアリング嵌合穴４２Ｂに嵌合され、止め輪４７によって軸方向に位置決めされている。シャフトベアリング４６の内輪４６Ａは、スリーブ４５の雄ねじ部４５Ｃに螺着されたナット４８とスリーブ４５の鍔部４５Ｂとの間で軸方向に位置決めされている。これにより、シャフト２２の軸方向中間部がシャフトベアリング４６によって支持され、長尺なシャフト２２の軸方向中間部での芯振れが抑制される。

　本実施形態によるダンプトラック１は、上述の如き構成を有するもので、以下、その作動について説明する。

　まず、ダンプトラック１のキャブ７に乗り込んだ運転者が、エンジン８を起動すると、油圧源となる油圧ポンプが回転駆動されると共に、発電機（いずれも図示せず）により発電が行われる。ダンプトラック１の走行時には、前記発電機から電動モータ２１に電力が供給される。これにより、電動モータ２１が作動して出力軸２１Ｂが回転し、この出力軸２１Ｂに連結されたシャフト２２が回転する。

　シャフト２２の回転は、１段目の遊星歯車減速機構２６の太陽歯車２７から複数の遊星歯車２９に伝達される。複数の遊星歯車２９の回転は、内歯車２８およびカップリング３３を介して２段目の遊星歯車減速機構３４の太陽歯車３５に伝達される。太陽歯車３５の回転は、複数の遊星歯車３７に伝達される。このとき、遊星歯車３７を支持するキャリア３９の雄スプライン部３９Ｂは、スピンドル１２（小径筒部１２Ｃ）の雌スプライン部１２Ｇにスプライン結合されている。このため、キャリア３９の回転（遊星歯車３７の公転）は拘束される。

　これにより、遊星歯車３７は、太陽歯車３５の周囲で自転のみを行う。車輪取付筒１６に固定された内歯車３６には、遊星歯車３７の自転により減速された回転が伝達される。従って、車輪取付筒１６は、１段目の遊星歯車減速機構２６と２段目の遊星歯車減速機構３４とで２段階に減速された大きな回転トルクをもって回転する。この結果、駆動輪となる左，右の後輪４は、車輪取付筒１６と一体に回転し、ダンプトラック１を走行させることができる。

　そして、ダンプトラック１は、積込み作業エリアと、排出作業エリアとの間を走行する。積込み作業エリアでは、鉱山で採掘した砕石物等の積荷がベッセル５に積込まれる。排出作業エリアでは、ベッセル５に積載した積荷が排出される。

　ところで、鉱山等で使用されるダンプトラック１は、車体２の重量が大きいだけでなく、ベッセル５に積載した積荷の重量も大きくなる。従って、ホイール１５を介して後輪４を支持するスピンドル１２には、車体２の重量と積荷の重量とにより大きな負荷が作用する。この場合、スピンドル１２を鍛造によって形成することにより、鋳造によって形成されたスピンドルに比較してスピンドル１２の強度を高めることができる。しかし、スピンドル１２を鍛造によって形成した場合には、スピンドル１２の内周面側にリテーナ４２を取付けるための取付フランジ等を形成することが困難である。

　これに対し、本実施形態では、スピンドル１２の内周面側に設けられるリテーナ４２に雄スプライン部４２Ｅが形成されている。この雄スプライン部４２Ｅは、スピンドル１２の雌スプライン部１２Ｇにスプライン結合されている。これにより、鍛造によって強度の高いスピンドル１２を形成した場合でも、スピンドル１２に対してリテーナ４２を廻止め状態に取付けることができる。そして、リテーナ４２に保持されたシャフトベアリング４６によって、シャフト２２の軸方向中間部を回転可能に支持することができる。従って、長尺なシャフト２２の軸方向中間部での芯振れが抑制される。電動モータ２１（出力軸２１Ｂ）の回転は、シャフト２２を介して円滑に遊星歯車減速装置２５に伝達される。

　この結果、走行装置１１によってダンプトラック１を安定して走行させることができる。また、スピンドル１２を鍛造によって形成することにより、スピンドル１２の強度を高めることができる。従って、ダンプトラック１が大型化した場合でも、走行装置１１の耐久性を向上させることができる。しかも、鍛造によって形成されたスピンドル１２は、鋳造によるスピンドルに比較して強度が高い上にコンパクトに形成することができるので、スピンドル１２の軽量化を図ることができる。この結果、鍛造によって形成されたスピンドル１２を備えたダンプトラック１は、車体重量が低減された分、積載物の容量を増大させることができ、積載物を運搬するときの作業性を高めることができる。

　かくして、本実施形態によるダンプトラック１は、軸方向の一側が車体２に取付けられると共に軸方向の他側に雌スプライン部１２Ｇが形成された円筒状のスピンドル１２と、スピンドル１２の軸方向の他側に位置してスピンドル１２の外周側に設けられタイヤ４Ａが装着されるホイール１５と、スピンドル１２とホイール１５との間に設けられスピンドル１２に対してホイール１５を回転可能に支持するホイールベアリング１７，１８と、スピンドル１２の軸方向の一側に配置された電動モータ２１と、電動モータ２１の出力軸２１Ｂに連結されてスピンドル１２の内周面側に軸方向に挿通されスピンドル１２の軸方向の他側から突出したシャフト２２と、スピンドル１２の軸方向の他側に位置してシャフト２２とホイール１５との間に設けられ、スピンドル１２の雌スプライン部１２Ｇにスプライン結合されるキャリア３９によって回転可能に支持された複数の遊星歯車３７を有する遊星歯車減速装置２５と、遊星歯車減速装置２５のキャリア３９よりも軸方向の一側に位置してスピンドル１２の内周面側に設けられスピンドル１２に対してシャフト２２を回転可能に支持するシャフトベアリング４６とを有する走行装置１１を備えている。

　そして、スピンドル１２の内周面側には、スピンドル１２とは別部材（別体）からなりシャフトベアリング４６を保持するリテーナ４２が位置決めされて設けられ、リテーナ４２には、スピンドル１２の雌スプライン部１２Ｇにスプライン結合される雄スプライン部４２Ｅが設けられている。

　これにより、リテーナ４２の雄スプライン部４２Ｅが、スピンドル１２の雌スプライン部１２Ｇにスプライン結合される。従って、リテーナ４２を、軸方向および回転方向に適度な自由度（隙間）をもってスピンドル１２の内周面側に廻止め状態に保持することができる。従って、内周面側に取付フランジ等を設けることが難しいスピンドル１２を用いた場合でも、スピンドル１２の内周面側に、別部材として形成されたリテーナ４２を介してシャフトベアリング４６を取付けることができる。この結果、長尺なシャフト２２の軸方向中間部をシャフトベアリング４６によって回転可能に支持し、シャフト２２の芯振れを抑制することができる。従って、電動モータ２１（出力軸２１Ｂ）の回転を、シャフト２２を介して円滑に遊星歯車減速装置２５に伝達することができる。これにより、走行装置１１によってダンプトラック１を安定して走行させることができる。

　本実施形態では、スピンドル１２の雌スプライン部１２Ｇとリテーナ４２の雄スプライン部４２Ｅとの間に形成される径方向隙間Ｓ１は、スピンドル１２の雌スプライン部１２Ｇとキャリア３９に形成された雄スプライン部３９Ｂとの間に形成される径方向隙間Ｓ２よりも小さく設定されている。

　このように、前記径方向隙間Ｓ２が比較的大きく設定されることにより、例えば内歯車３６の中心軸とシャフト２２の中心軸とが心ずれしていた場合でも、キャリア３９は径方向隙間Ｓ２の範囲で径方向に移動することができる。従って、シャフト２２の回転を遊星歯車減速装置２５によって減速するときに、内歯車３６の中心軸とシャフト２２の中心軸とを自動的に調整（調心）することができる。一方、前記径方向隙間Ｓ１が比較的小さく設定されることにより、リテーナ４２がスピンドル１２内で径方向へのがたつきを生じるのを抑えることができる。従って、リテーナ４２によって保持したシャフトベアリング４６によって、シャフト２２の軸方向中間部を安定して保持することができる。

　本実施形態では、スピンドル１２の内周面には、リテーナ４２の軸方向への移動を規制する一対の止め輪４３，４４と、リテーナ４２の円筒状外周面４２Ｄが嵌合することによりリテーナ４２を径方向に位置決めするリテーナ嵌合部１２Ｈとが設けられている。

　これにより、スピンドル１２に対するリテーナ４２の軸方向への移動は、一対の止め輪４３，４４によって規制される。また、スピンドル１２に対するリテーナ４２の径方向への移動は、リテーナ嵌合部１２Ｈによって規制される。この結果、リテーナ４２を、スピンドル１２に対して軸方向と径方向とに位置決めすることができる。

　なお、実施形態では、鍛造によって形成されたスピンドル１２を用いた場合を例示している。しかし、本発明はこれに限らず、例えば鋳造によって形成されたスピンドルの内周面側に、リテーナ４２を取付ける構成としてもよい。この場合には、スピンドルの内周面側に取付フランジ等を設ける必要がないので、鋳型の形状を簡素化し、鋳型を安価に製造することができる。

　実施形態では、スピンドル１２に形成された雌スプライン部１２Ｇのみぞ数と、リテーナ４２に形成された雄スプライン部４２Ｅのみぞ数とが異なる場合を例示している。しかし、本発明はこれに限らず、リテーナ４２の雄スプライン部４２Ｅのみぞ数を、スピンドル１２の雌スプライン部１２Ｇのみぞ数と等しく形成してもよい。

　実施形態では、後輪駆動式のダンプトラック１を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限るものではなく、例えば前輪駆動式または前，後輪を共に駆動する４輪駆動式のダンプトラックに適用してもよい。

　１　ダンプトラック
　２　車体
　３　前輪（車輪）
　４　後輪（車輪）
　４Ａ　タイヤ
　１１　走行装置
　１２　スピンドル
　１２Ｇ　雌スプライン部
　１２Ｈ　リテーナ嵌合部
　１５　ホイール
　１７，１８　ホイールベアリング
　２１　電動モータ（回転源）
　２１Ｂ　出力軸
　２２　シャフト
　２５　遊星歯車減速装置
　２９，３７　遊星歯車
　３１，３９　キャリア
　３９Ｂ　雄スプライン部（他の雄スプライン部）
　４２　リテーナ
　４２Ｄ　円筒状外周面（外周面）
　４２Ｅ　雄スプライン部
　４３，４４　止め輪
　４６　シャフトベアリング
　Ｓ１，Ｓ２　径方向隙間

Claims

　軸方向の一側が車体に取付けられると共に軸方向の他側の内周面に雌スプライン部が形成された円筒状のスピンドルと、
　前記スピンドルの軸方向の他側に位置して前記スピンドルの外周側に設けられタイヤが装着されるホイールと、
　前記スピンドルと前記ホイールとの間に設けられ前記スピンドルに対して前記ホイールを回転可能に支持するホイールベアリングと、
　前記スピンドルの軸方向の一側に配置された回転源と、
　前記回転源の出力軸に連結されて前記スピンドルの内周面側に軸方向に挿通され前記スピンドルの他端側から突出したシャフトと、
　前記スピンドルの軸方向の他側に位置して前記シャフトと前記ホイールとの間に設けられ、前記スピンドルの前記雌スプライン部にスプライン結合されるキャリアによって回転可能に支持された複数の遊星歯車を有する遊星歯車減速装置と、
　前記遊星歯車減速装置の前記キャリアよりも軸方向の一側に位置して前記スピンドルの内周面側に設けられ前記スピンドルに対して前記シャフトを回転可能に支持するシャフトベアリングとを有する走行装置を備えたダンプトラックにおいて、
　前記スピンドルの内周面側には、前記スピンドルとは別部材からなり前記シャフトベアリングを保持するリテーナが位置決めされて設けられ、
　前記リテーナには、前記スピンドルの前記雌スプライン部にスプライン結合される雄スプライン部が設けられていることを特徴とするダンプトラック。
　前記スピンドルの前記雌スプライン部と前記リテーナの前記雄スプライン部との間に形成される径方向隙間は、前記スピンドルの前記雌スプライン部と前記キャリアに形成された他の雄スプライン部との間に形成される径方向隙間よりも小さく設定されていることを特徴とする請求項１に記載のダンプトラック。
　前記スピンドルの内周面には、前記リテーナの軸方向への移動を規制する一対の止め輪と、前記リテーナの外周面が嵌合することにより前記リテーナを径方向に位置決めするリテーナ嵌合部とが設けられていることを特徴とする請求項１に記載のダンプトラック。