(57)【要約】      （修正有）【課題】アクスルハウジングに保護プレートを装着する場合に、簡単な構成で、かつ装着のための加工を容易にする。【解決手段】このアクスルハウジング組立体は、アクスルハウジングと、保護プレート５と、を備えている。アクスルハウジングは、車両外側に向かって開放された圧入用の第１凹部２１が端部に形成され、第１凹部２１は一定の内径ｄを有している。保護プレート５は、第１凹部２１に圧入され、外周面が１つの基準寸法Ｄを有している。また、保護プレート５は、外周面の圧入方向の内側領域Ｂが基準寸法Ｄに対する第１締まり嵌め公差範囲で加工され、外周面の外側領域Ａが第１締まり嵌め公差範囲より小さい寸法の第２締まり嵌め公差範囲で加工されている。【選択図】図３
2013147102.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
作業車両に搭載されるアクスルハウジング組立体であって、
車両外側に向かって開放された圧入用の凹部が端部に形成され、前記凹部は一定の内径を有するアクスルハウジングと、
前記凹部に圧入され、外周面が１つの基準寸法を有するとともに、前記外周面の圧入方向の内側の第１領域が前記基準寸法に対して第１締まり嵌め公差範囲で加工され、前記外周面の第１領域より外側の第２領域が前記第１締まり嵌め公差範囲より小さい寸法の第２締まり嵌め公差範囲で加工されている、円板部材と、
を備えた作業車両のアクスルハウジング組立体。
【請求項２】
前記アクスルハウジングは、前記凹部の車両内方側に前記凹部の内径より小さい内径を有する内側凹部が形成されており、
前記円板部材は中央部に貫通孔が形成されており、
前記内側凹部に装着されたシール部材をさらに備え、
前記円板部材の貫通孔及び前記シール部材の内周部は、回転軸が貫通して配置されている、
請求項１に記載の作業車両のアクスルハウジング組立体。
【請求項３】
前記円板部材は、前記第２領域の外側に、前記第２締まり嵌め公差範囲より小さい寸法の第３締まり嵌め公差範囲で加工された第３領域を有している、請求項１又は２に記載の作業車両のアクスルハウジング組立体。
【請求項４】
前記アクスルハウジングの一端には、車輪側部材との連結用のジョイントを収容するジョイント収容部が形成されている、請求項１から３のいずれかに記載の作業車両のアクスルハウジング組立体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、作業車両に用いられるアクスルハウジング組立体に関する。
【背景技術】
【０００２】
バックホーローダ等の作業車両においては、特許文献１及び特許文献２等に示されるように、アクスルハウジングが設けられている。このアクスルハウジングの内部には、中央部に差動ギア機構が設けられ、この差動ギア機構から左右にそれぞれ車軸が延びている。また、車軸とアクスルハウジングの内壁との間には、車軸を回転自在に支持する軸受や、内部の潤滑油をシールするためのオイルシールが設けられている。
【０００３】
また、特許文献３には、作業車両のクローラ式走行装置におけるアクスルハウジングが示されている。この特許文献３に示されたアクスルハウジングにおいても、ハウジング内部に車軸が貫通して設けられている。そして、アクスルハウジングの端部には、車軸を支持する軸受が設けられ、さらにその外側には内部の潤滑油をシールするためのオイルシールが設けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−２４０８２２号公報
【特許文献２】特開２００７−２３７９５７号公報
【特許文献３】特開２００６−２５８１６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ここで、操舵輪を駆動するための車軸には、先端にジョイントが設けられ、このジョイントを介して車輪側の部材が連結されている。また、車軸を内部に有するアクスルハウジングの端部には、ジョイントを収容するためのジョイント収容部が設けられている。そして、ジョイント収容部を構成するアクスルハウジングの開口部には、操舵機構を構成する部材が装着されている。
【０００６】
以上のように、特に操舵輪を駆動する車軸が内部を挿通するアクスルハウジングでは、一端が車輪側に向かって開口している。このため、アクスルハウジングの端部に設けられたオイルシールには、外部から土砂や埃等の異物が侵入しやすい。オイルシールに異物が直接侵入すると、オイルシールが損傷されやすいために、特許文献３では、アクスルハウジングの開口にカバー部材が固定されている。
【０００７】
しかし、このようなカバー部材を設けると、部品点数が増加し、また重量も増加する。したがってコストアップにつながる。
【０００８】
そこで、アクスルハウジングの開口端部に、オイルシールに直接異物が侵入するのを防止するために、簡単な構成の保護プレートを配置することが考えられる。このような保護プレートを設けた場合、保護プレートがアクスルハウジングから外部に抜け出ないようにする必要がある。そのためには、アクスルハウジングの内壁に環状の溝を形成し、保護プレートの外側（抜け出る側）にスナップリングを装着する構成が考えられる。
【０００９】
しかし、作業車両のアクスルハウジングは、大型の鋳造物であり、このようなアクスルハウジングにスナップリングを装着するための環状溝を加工することは非常に困難である。
【００１０】
このような問題は、オイルシールの保護用のプレートに限らず、軸受の保護や抜け止めのためのプレートをアクスルハウジングに固定する際にも同様に生じ得る。
【００１１】
本発明の課題は、アクスルハウジングに円板状の部材を装着する場合に、簡単な構成で、かつ円板部材がアクスルハウジングから抜け出るのを防止するためのアクスルハウジングの加工を容易にすることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
第１発明に係る作業車両のアクスルハウジング組立体は、アクスルハウジングと、円板部材と、を備えている。アクスルハウジングは、車両外側に向かって開放された圧入用の凹部が端部に形成され、凹部は一定の内径を有している。円板部材は、凹部に圧入され、外周面が１つの基準寸法を有している。また、円板部材は、外周面の圧入方向の内側の第１領域が基準寸法に対して第１締まり嵌め公差範囲で加工され、外周面の第１領域より外側の第２領域が第１締まり嵌め公差範囲より小さい寸法の第２締まり嵌め公差範囲で加工されている。
【００１３】
ここでは、円板部材の外周面は、１つの基準寸法を有しており、公差範囲で段付き加工されている。すなわち、円板部材がアクスルハウジングに装着された状態で、円板部材の外周面のうちの内部側の第１領域が第１締まり嵌め公差範囲で加工され、第１領域より外側の第２領域がより小さい寸法の第２締まり嵌め公差範囲で加工されている。
【００１４】
このような円板部材をアクスルハウジングの凹部に圧入することにより、凹部の内部側は円板部材の第１領域の形状に倣って弾性変形する。一方、凹部の外側（開放側）は、第１領域が圧入されることによっていったんは外側に広がるように弾性変形するが、第１領域が通過した後は、第２領域の寸法に倣って変形が戻り、元の寸法に近づく。この結果、円板部材が凹部に圧入された状態では、凹部は、内部側よりも外側の径の方が小さくなる。したがって、円板部材は外側に抜け出にくくなる。
【００１５】
このような構造では、アクスルハウジングの凹部は一定の内径に加工するだけでよく、溝加工等が不要になる。したがって、円板部材を固定するための構成が簡単になり、また円板部材が抜け出るのを防止するためのアクスルハウジングの加工が容易になる。
【００１６】
第２発明に係る作業車両のアクスルハウジング組立体は、第１発明のアクスルハウジング組立体において、アクスルハウジングは、凹部の車両内方側に凹部の内径より小さい内径を有する内側凹部が形成されており、円板部材は中央部に貫通孔が形成されている。また、このアクスルハウジング組立体は内側凹部に装着されたシール部材をさらに備えている。そして、円板部材の貫通孔及びシール部材の内周部は、回転軸が貫通して配置されている。
【００１７】
ここでは、円板部材によって、外部からシール部材に異物が侵入するのを防止でき、シール部材の長寿命化を図ることができる。
【００１８】
第３発明に係る作業車両のアクスルハウジング組立体は、第１又は第２発明のアクスルハウジング組立において、円板部材は、第２領域の外側に、第２締まり嵌め公差範囲より小さい寸法の第３締まり嵌め公差範囲で加工された第３領域を有している。
【００１９】
ここでは、段付き部分がさらに増えているので、円板部材が外部に、より抜けにくくなる。
【００２０】
第４発明に係る作業車両のアクスルハウジング組立体は、第１から第３発明のいずれかのアクスルハウジング組立において、アクスルハウジングの一端には、車輪側部材との連結用のジョイントを収容するジョイント収容部が形成されている。
【００２１】
アクスルハウジングの一端にジョイント収容部が形成されている場合は、アクスルハウジングの一端を大きく開放する必要がある。したがって、このようなアクスルハウジングに本発明を適用することによって、アクスルハウジングの内部に異物が侵入するのを有効に阻止できる。
【発明の効果】
【００２２】
以上のような本発明では、アクスルハウジングに円板状の部材を装着する場合に、簡単な構成で、かつ円板部材が抜け出るのを防止するためのアクスルハウジングの加工を容易にすることができる。また、第１領域の外側に第２領域を設けることで、第１領域の外側に締まり嵌めの領域を確保することができ、円板部材が抜け出るのを確実に抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の一実施形態によるアクスルハウジング組立体の断面部分構成図。
【図２】アクスルハウジングの断面部分図。
【図３】保護プレートと第２凹部との関係を示す図。
【図４】保護プレートの圧入時の作用を説明するための図。
【図５】本発明の他の実施形態の図４に相当する図。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
［全体構成］
図1に本発明の一実施形態によるアクスルハウジング組立体の一部を示している。このアクスルハウジング組立体１は、バックホーローダに用いられるものであり、アクスルハウジング２と、第１シール部材であるオイルシール３と、第２シール部材であるダストシール４と、保護プレート５と、ブシュ６と、を有している。なお、図１はアクスルハウジング組立体の一方側のみを示しており、他方側も同様の構成となっている。
【００２５】
［アクスルハウジング］
アクスルハウジング２は、横方向（車両の左右方向）に延び、筒状の鋳物で形成されている。アクスルハウジング２の中央部には、図示しない差動ギア機構が収容されており、この差動ギア機構から左右に車軸１０が延びている。車軸１０の先端には、ジョイント１１を介して最終減速機（図１では軸のみを示している）が連結されている。なお、最終減速機の外周には車輪を構成するリムが固定されている。
【００２６】
アクスルハウジング２の両端部には、図１及び図２に示すように、車両の外側（車輪側で、以下、単に「外側」と記す）に向かって開放するジョイント収容部２０が形成されている。なお、図２は図１の平面断面図であり、ここではアクスルハウジング２のみを抽出して示している。ジョイント収容部２０は、外側に行くにしたがって拡がるように形成されており、内部にはジョイント１１が収容されている。また、ジョイント収容部２０には、図２に示すように、対向する個所にキングピンユニットを取り付けるための取付部２０ａ及び段付き貫通孔２０ｂが形成されている。そして、ジョイント収容部２０は、取付部２０ａに取り付けられたキングピンユニットを介してナックル１２（図１参照）が回動自在に連結されている。ナックル１２の前後方向の一端には、操舵用のタイロッド１３（図１参照）が回動自在に連結されている。
【００２７】
アクスルハウジング２において、ジョイント収容部２０の車両内方側（差動ギア機構が配置された側で、以下、単に「内側」と記す）には、外側から内側に向かって順に第１凹部２１と第２凹部２２とが形成されている。また、第２凹部２２のさらに内側には、車軸１０が貫通する貫通孔２３が形成されている。
【００２８】
第１凹部２１の内径は第２凹部２２の内径より大きく形成されている。具体的には、第１凹部２１の内径は、基準寸法ｄ、公差範囲０〜+ｎ１で加工されている。図３に各凹部２１，２２を拡大して示している。この図３から明らかなように、第１凹部２１の外側端部には第１面取り２１ａが形成され、第２凹部２２の外側端部には第２面取り２２ａが形成されている。
【００２９】
［シール部材］
オイルシール３及びダストシール４はともに、アクスルハウジング２の第２凹部２２に装着されている。アクスルハウジング２の内部には潤滑油が充填されており、オイルシール３はアクスルハウジング２の外部に潤滑油が漏れ出ないようにするためのシール部材である。また、ダストシール４は、主に外部ダストの浸入を防止し、オイルシール３のリップの損傷を防いでいる。
【００３０】
［保護プレート］
前述のように、アクスルハウジング２の端部は、外側に大きく開放している。したがって、仮にオイルシール３及びダストシール４の外側にカバー等の部材が設けられていなければ、外部から土砂や埃等の異物がダストシール４からオイルシール３へ入りやすくなる。
【００３１】
そこで、保護プレート（円板部材）５が、オイルシール３及びダストシール４の外側である第１凹部２１に装着されている。保護プレート５は、図３に示すように、中央部に車軸１０が貫通する貫通孔５ａが形成された円板状に形成されている。保護プレート５の外径は、全厚みにわたって同じ基準寸法Ｄ（第１凹部の内径ｄと同じ寸法）であり、その公差範囲が外側領域（第２領域）と内側領域（第１領域）とで異なっている。外側領域は、保護プレート５の外周面のうちの外側の領域（車輪側であり、図３の領域Ａ）であり、公差範囲は+ｎ２（＞ｎ１）〜+ｎ３（＞ｎ２）で加工されている。また、内側領域は、保護プレート５の外周面のうちの内側の領域（差動ギア機構側であり、図３の領域Ｂ）であり、公差範囲は+ｎ４（＞ｎ３）〜+ｎ５（＞ｎ４）で加工されている。
【００３２】
以上から明らかなように、保護プレート５は第１凹部２１に対して圧入され、内側の圧入代が外側の圧入代に比較して大きい締まり嵌めとなっている。
【００３３】
［ブシュ］
ブシュ６は、車軸１０を回転自在に支持するための部材であり、アクスルハウジング２の貫通孔２３に嵌め込まれている。ブッシュ６は外側にフランジ部を有しており、フランジ部は第２凹部２２内に位置するように配置されている。
【００３４】
［保護プレートの圧入］
ここで、具体的な寸法例を挙げて、保護プレートの圧入時の作用について説明する。第１凹部２１及び保護プレート５の寸法の一例を図３に示している。第１凹部２１の内径ｄは、基準寸法は８０mm、公差範囲はＨ７（０〜+０．０３０mm）である。また、第１凹部２１の深さは１２mmである。一方、保護プレート５の外径Dは、基準寸法は全厚みにわたって８０mm、公差範囲は、外側のＡ領域が+０．０４５〜+０．０６４mm、内側のＢ領域が+０．０７７〜+０．０９４mmである。また、保護プレート５の全厚みは１０mmであり、A領域は４mm、B領域は６mmである。
【００３５】
以上のような保護プレート５を第１凹部２１に圧入すると、まず、図４（ａ）に示すように、第１凹部２１は保護プレート５のＢ領域に倣って外側に膨らむように弾性変形する。この第１凹部２１の弾性変形は、圧入に伴って奥側（内側）に進み、最終的には図４（ｂ）に示すようになる。すなわち、保護プレート５のＢ領域に対応する第１凹部２１の内側領域は、本来の内径から外側に広がった形状となる。
【００３６】
一方、保護プレート５の圧入がすすんで、第１凹部２１において保護プレート５のＢ領域が通過した部分は、いったん弾性変形によって外側に広がった部分が保護プレート５のＡ領域に倣って内側に戻る（図４（ｂ）参照）。
【００３７】
以上のようにして、保護プレート５が第１凹部２１の底部まで圧入された状態では、図４（ｂ）に示すように、第１凹部２１の外側部分の方が内側部分に比較して内径が小さくなる。したがって、保護プレート５は外側に抜けにくくなる。
【００３８】
ここで、第１凹部２１の外側の開口部では、保護プレート５によって拡径された内径が、保護プレート５の通過後、元の内径に戻りにくいことに加えて、外力によって拡径しやすい。したがって、仮に保護プレート５の外周をすべてＢ領域の締まり嵌めとした場合、保護プレート５が開口部に近い程、保護プレート５は抜けやすくなる。しかし、本実施形態では、Ｂ領域の外側にＡ領域を形成することで、保護プレート５を圧入した後に、Ｂ領域の外側に確実に別の締まり嵌め領域を形成することができ、保護プレート５を、より抜けにくくすることができる。
【００３９】
なお、圧入代を大きくすると、圧入のために保護プレートを押圧するための荷重を大きくする必要がある。このため、圧入代を大きくした場合は、圧入時に保護プレートが変形するのを防止するために保護プレートの厚みを厚くする必要がある。また、圧入時に保護プレート５が塑性変形しないようにするためには、アクスルハウジング２側の外径及び内径と、保護プレート５の外径及び内径と、によって決まる応力を、降伏点以下にする必要がある。
【００４０】
［特徴］
（１）保護プレート５によってオイルシール３及びダストシール４に異物が直接侵入するのを防止でき、オイルシール３及びダストシール４の長寿命化を図ることができる。
【００４１】
（２）保護プレート５の抜け出し防止のために、スナップリング及びスナップリング装着用の溝を設ける必要がない。したがって、部品点数が削減できるとともに、アクスルハウジング２の加工が容易になる。
【００４２】
［他の実施形態］
本発明は以上のような実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲を逸脱することなく種々の変形又は修正が可能である。
【００４３】
保護プレートの加工寸法は一例にすぎない。また、保護プレートの外周面を、２つの公差範囲で加工するようにしたが、例えば、図５に示すように、保護プレート５’の外周面の各領域Ｅ，Ｄ，Ｃを、外側に行くにしたがって順に小さくなるような寸法の公差範囲で加工するようにしてもよい。
【符号の説明】
【００４４】
１  アクスルハウジング組立体
２  アクスルハウジング
３  オイルシール
４  ダストシール
５，５’  保護プレート
１０  車軸
１１  ジョイント
２０  ジョイント収容部
２１  第１凹部
２２  第２凹部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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