車輪駆動装置
【課題】減速機構の少なくとも一部が車輪の内側に配置される車輪駆動装置において、該車輪駆動装置の伝達容量をより大きく確保する。
【解決手段】減速機構Ｇ１の少なくとも一部が、車輪５０の内側に配置される車輪駆動装置１０であって、ケーシング３０と、該ケーシング３０と相対回転する相対回転部材たるフランジ体３４と、ケーシング３０及びフランジ体３４との間に配置される軸受４８と、減速機構Ｇ１を密封するシールするオイルシール６２と、を備え、軸受（アンギュラボール軸受）４８の外輪７０は、その外周がケーシング３０の内側に配置される本体部７４と、該本体部７４から軸方向に延在され、その外周がケーシング３０から露出する延在部７６とを有し、オイルシール６２は、該延在部７６とフランジ体（相対回転部材）３４とに当接する。
【解決手段】減速機構Ｇ１の少なくとも一部が、車輪５０の内側に配置される車輪駆動装置１０であって、ケーシング３０と、該ケーシング３０と相対回転する相対回転部材たるフランジ体３４と、ケーシング３０及びフランジ体３４との間に配置される軸受４８と、減速機構Ｇ１を密封するシールするオイルシール６２と、を備え、軸受（アンギュラボール軸受）４８の外輪７０は、その外周がケーシング３０の内側に配置される本体部７４と、該本体部７４から軸方向に延在され、その外周がケーシング３０から露出する延在部７６とを有し、オイルシール６２は、該延在部７６とフランジ体（相対回転部材）３４とに当接する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の車輪を駆動する車輪駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１にフォークリフトの車輪を駆動する装置が開示されている。
【０００３】
この車輪駆動装置は減速機構の一部が車輪の内側に配置されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−１５９７９４号公報（図１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このように、減速機構の少なくとも一部が車輪の内側に配置される車輪駆動装置にあっては、狭い車輪の内側空間に減速機構（の少なくとも一部）を収めつつ、いかにして大きな伝達容量を確保するかが重要なテーマとなる。
【０００６】
本発明は、減速機構の少なくとも一部が車輪の内側に配置される車輪駆動装置において、該車輪駆動装置の伝達容量をより大きく確保することをその課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、減速機構の少なくとも一部が、車輪の内側に配置される車輪駆動装置であって、ケーシングと、該ケーシングと相対回転する相対回転部材と、前記ケーシング及び相対回転部材の間に配置される軸受と、前記減速機構の存在する空間をシールするオイルシールと、を備え、前記軸受の外輪は、その外周が前記ケーシングの内側に配置される本体部と、該本体部から軸方向に延在され、その外周がケーシングから露出する延在部とを有し、前記オイルシールは、該延在部と前記相対回転部材とに当接する構成とすることにより、上記課題を解決したものである。
【０００８】
ケーシングの半径方向内側にオイルシールを配置する場合、このオイルシールの軸方向内側に軸受を組み込むことを可能とするためには、ケーシングのオイルシール配置面の内径は、該軸受の外輪の外径よりも大きい必要がある。また、ケーシングの強度を確保するためには、該ケーシングには一定の厚さが必要である。
【０００９】
したがって、車輪の半径方向内側に減速機構を配置する関係で、ケーシングの外径の大きさに制限があると、必然的に外輪の外径（軸受の径）も小さくならざるを得ず、確保し得る伝達容量も低下してしまう。
【００１０】
本発明では、軸受の外輪を延長し、ケーシングから露出させた延在部の内側にオイルシールを配置するようにしたため、軸受の径がケーシングのオイルシール配置面の内径の影響を受けずに済む。そのため、軸受の径をより大きくすることができ、より大きな伝達容量を確保できる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、減速機構の少なくとも一部が車輪の内側に配置される車輪駆動装置において、該車輪駆動装置の伝達容量をより大きく確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施形態の一例に係る車輪駆動装置がフォークリフトの車輪駆動装置に適用されている構成例を示す主要部断面図
【図２】図１の全体断面図
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面に基づいて本発明の実施形態の一例を詳細に説明する。
【００１４】
図１は、本発明の実施形態の一例に係る車輪駆動装置がフォークリフトの車輪駆動装置に適用されている構成例を示す主要部断面図、図２は、その全体断面図である。
【００１５】
この車輪駆動装置１０は、モータ１２と、該モータ１２の回転を減速する減速機構Ｇ１と、を備える。
【００１６】
減速機構Ｇ１は、この実施形態ではその全てが車輪（タイヤ）５０の内側に配置されている。
【００１７】
この車輪駆動装置１０は、後述するフランジ体（相対回転部材）３４が車体フレーム３２に固定され、この減速機構Ｇ１の出力部材であるケーシング３０が、該車体フレーム３２に固定されたフランジ体３４に対して相対的に回転する。車輪５０は、該ケーシング３０と一体的に回転する。
【００１８】
以下、詳述する。
【００１９】
モータ１２の出力軸１２Ａは、スプライン１４を介して減速機構Ｇ１の入力軸１６と連結されている。減速機構Ｇ１は、この実施形態では、遊星歯車である外歯歯車２４、２６および該外歯歯車２４、２６が内接噛合する内歯歯車２８を有する偏心揺動型の遊星歯車減速機構が採用されている。
【００２０】
減速機構Ｇ１の入力軸１６は、該減速機構Ｇ１の半径方向中央（軸心Ｏ１の位置）に配置されている。入力軸１６には、該入力軸１６と軸心のずれた２つの偏心体１８、２０が一体に形成されている。各偏心体１８、２０の外周には、軸受２１、２３を介して外歯歯車２４、２６が外嵌されている。外歯歯車２４、２６は、内歯歯車２８に内接噛合している。
【００２１】
内歯歯車２８は、内歯を構成する円筒状の内歯ピン２８Ａ、２８Ｂと、該内歯ピン２８Ａ、２８Ｂを貫通してこれを回転自在に保持する保持ピン２８Ｃと、該保持ピン２８Ｃを回転自在に支持する保持ピン溝２８Ｄを有するとともに、ケーシング３０と一体化された内歯歯車本体２８Ｅとで、主に構成されている。保持ピン溝２８Ｄは、要するに内歯ピン２８Ａ、２８Ｂの組み込み溝として機能している。
【００２２】
内歯歯車２８の内歯の歯数（内歯ピン２８Ａ、２８Ｂの数）は、外歯歯車２４、２６の外歯の歯数よりも僅かだけ（この実施形態では１だけ）多い。
【００２３】
前記外歯歯車２４、２６の軸方向車体側には、車体フレーム３２に固定されたフランジ体３４が配置され、軸方向反車体側にはキャリヤボルト３６およびキャリヤピン４２を介して該フランジ体３４と一体化されたキャリヤ体３８が配置されている。キャリヤ体３８には、内ピン４０が一体に形成されている。
【００２４】
内ピン４０は、摺動促進部材４４と共に、外歯歯車２４、２６に貫通形成された内ピン孔２４Ａ、２６Ａを、隙間を有して貫通している。内ピン４０の先端はフランジ体３４の凹部３４Ａに嵌め込まれている。内ピン４０は、外歯歯車２４、２６の前記内ピン孔２４Ａ、２６Ａの一部と摺動促進部材４４を介して当接しており、外歯歯車２４、２６の自転を拘束している（揺動のみを許容している）。
【００２５】
キャリヤピン４２は、外歯歯車２４、２６に貫通形成されたキャリヤピン孔２４Ｂ、２６Ｂを、隙間を有して貫通し、フランジ体３４の軸方向端部に当接している。但し、キャリヤピン４２は、外歯歯車２４、２６の前記キャリヤピン孔２４Ｂ、２６Ｂとは当接しておらず、外歯歯車２４、２６の自転の拘束には寄与していない。
【００２６】
減速機構Ｇ１の入力軸１６は、一対のアンギュラボール軸受５２、５４を介してフランジ体３４およびキャリヤ体３８に回転自在に支持されている。
【００２７】
減速機構Ｇ１の出力部材たるケーシング３０は、軸方向外側（反車体側）に位置するテーパードローラ軸受４６および軸方向内側（車体側）に位置するアンギュラボール軸受４８を介して、フランジ体（ケーシングと相対回転する相対回転部材）３４およびキャリヤ体３８に回転自在に支持されている。フランジ体３４は、車体フレーム３２に固定されている。
【００２８】
ケーシング３０の軸方向反車体側の端面には、ボルト４７によって第１ホイール部材４９が連結され、該第１ホイール部材４９を介してフォークリフト（全体は図示略）５１の車輪（タイヤ）５０が装着される。
【００２９】
すなわち、この実施形態では、（ケーシング３０と相対回転する相対回転部材である）フランジ体３４の方が車体フレーム３２に固定され、ケーシング３０が回転することで、該ケーシング３０と固定された車輪５０が駆動される。アンギュラボール軸受４８がケーシング３０と相対回転部材であるフランジ体３４との間に配置される軸受に相当している。
【００３０】
なお、本実施形態では、テーパードローラ軸受４６の外径が、アンギュラボール軸受４８の外径よりも小さい。そして、外径が小さく形成されたテーパードローラ軸受４６の径方向外側の空間ＳＰ１に、エア注入用のチューブ６０が配置されている。
【００３１】
チューブ６０は、反車体側に向けて曲げられ、ケーシング３０の円周方向の一部に軸方向に形成された切り欠き３０Ａに収められるとともに、ケーシング３０にボルト４７を介して固定された第１ホイール部材４９の孔４９Ａを貫通して車輪５０の外側へ引き出されている。第１ホイール部材４９は、ロックリング６４を介して第２ホイール部材５３と連結・固定されている。
【００３２】
なお、減速機構Ｇ１は、アンギュラボール軸受４８の軸方向外側に配置されたオイルシール６２、ケーシング３０のアンギュラボール軸受４８の外輪の受け面３０Ｃに形成した溝３０Ｄ内に配置されたＯリング３１、および、ケーシング３０の反車体側端部にボルトを介して取付けられたカバー体４５とケーシング３０との間に配置されたＯリング４１によって密封されている。
【００３３】
この実施形態では、前記ロックリング６４が存在するために、第１ホイール部材４９が、この部分で半径方向内側に突出している。一方、前記アンギュラボール軸受４８およびオイルシール６２は、この車輪５０の第１ホイール部材４９のロックリング６４の径方向内側に位置している。そのため、この部分のケーシング３０の外径を任意にこれ以上大きくできないという制限がある。
【００３４】
そこで、この実施形態では、以下のような構成を採用している。
【００３５】
図１を参照して、アンギュラボール軸受４８は、独立した専用の外輪７０、転動体であるボール７２、および独立した専用の内輪７３を備える。
【００３６】
アンギュラボール軸受４８の外輪７０は、本体部７４、該本体部７４から軸方向車体側に延在され、その外周がケーシング３０から露出する延在部７６と、を有している。
【００３７】
外輪７０の本体部７４は、その外周がケーシング３０の内側の（軸心Ｏ１と平行な）配置面３０Ｂ、および該配置面３０Ｂから連続して軸心Ｏ１と直角に延在する受け面３０Ｃの２面に当接して配置されている。本体部７４は、ボール７２の転走面７４Ａ、該転走面７４Ａからオイルシール６２側に伸びる転走面延長部７４Ｂ、および該本体部７４の反オイルシール側の端部に突出形成された突起部７４Ｃを有している。
【００３８】
外輪７０の延在部７６は、本体部７４からカギ型により径を大きくした態様で軸方向車体側に延在している。すなわち、延在部７６の外径ｄ４は、本体部７４の外径ｄ１よりも大きく、延在部７６とケーシング３０は、軸方向から見て（ｄ４−ｄ１）の分、重なっている。延在部７６は、オイルシール６２の装着面７６Ａを有する。装着面７６Ａの内径Ｄ３は、外輪７０の本体部７４の転走面７４Ａから伸びる転走面延長部７４Ｂの内径Ｄ２よりも大きい。
【００３９】
オイルシール６２は、この延在部７６の装着面７６Ａと、ケーシング３０と相対回転する部材であるフランジ体３４との間に当接・配置されている。オイルシール６２の内径Ｄ１は、内輪７３の最外径ｄ３よりも大きく形成されている。これは、ケーシング３０に外輪７０、ボール（転動体）７２、及びオイルシール６２を組み込んだ状態で、内輪７３を組み込んだ状態のフランジ体３４を図１、図２の左側から組み込むことを意図したためである。そのため、フランジ体３４は、アンギュラボール軸受４８の内輪７３の配置面３４Ｂの外径ｄ２よりも大きな径（オイルシール６２の内径Ｄ１に対応した径）のオイルシール面３４Ｅを有している。
【００４０】
なお、本実施形態では、このように、オイルシール６２の内径Ｄ１が、内輪７３の最外径ｄ３よりも大きいため、オイルシール６２に必要な高さを確保するのが困難な状況でありながら、前述したように、延在部７６の外径ｄ４を軸方向から見てケーシング３０と重なるほど大きく取ることによって、オイルシール６２の装着面７６Ａの内径Ｄ３を大きく確保し、オイルシール６２の必要な高さｔ５を確保している。
【００４１】
これらの寸法の大小の設定による作用効果については、後述する。
【００４２】
この実施形態では、アンギュラボール軸受４８およびテーパードボール軸受４６は、接触角（転動体と外輪、内輪との接触点を結ぶ直線（作用線）が径方向に対して有している角度）θ１、θ２が零ではなく、互いに背面合わせで組み込まれている。
【００４３】
このため、該アンギュラボール軸受４８の作用線Ｆ１とケーシング３０の外周との交点Ｐ１がアンギュラボール軸受４８の軸方向の中心４８Ｃ１よりもδ１だけ反車体側にずれている。一方、本実施形態は、出力部材が減速機構Ｇ１のケーシング３０であるため（いわゆる枠回転の減速装置であるため）、ケーシング３０、第１、第２ホイール部材４９、５３、および車輪（タイヤ）５０が、相対回転することなく、一体的に回転する。したがって、これらの部材間で回転位相がずれることがない。そのため、図１、図２のエリアＡ１（ホイール部材４９の軸と直角の面）よりも車体側の領域では、前述したように、ケーシング３０の外周のエア注入用のチューブ６０を配置している部分にだけ切り欠き３０Ａを形成すると共に第１ホイール部材４９に孔４９Ａを形成している。
【００４４】
これらの構成と相まって、本実施形態に係るケーシング３０では、アンギュラボール軸受４８からの荷重を十分に受けられるように、オイルシール６２側に向けて、該ケーシング３０の外周と前記作用線Ｆ１との交点Ｐ１付近までは、厚い厚さｔ１を維持し、また、外輪７０の受け面３０Ｂの半径方向外側においても厚い厚さｔ２を確保している。換言するならば、アンギュラボール軸受４８の作用線Ｆ１上には、該アンギュラボール軸受４８の外輪７０および外輪７０を支持するケーシング３０（の厚い部分）の双方が位置している。その一方で、該交点Ｐ１よりも前記オイルシール６２側では、該交点Ｐ１に近い位置Ｐ２から軸方向車体側端部に向けてケーシング３０の厚みがｔ２からｔ３へと徐々に直線的に小さくなり、ケーシング３０とロックリング６４近傍の第１ホイール部材４９との干渉を効果的に回避している。
【００４５】
なお、前記内歯歯車２８の内歯を構成する前記内歯ピン２８Ａおよび該内歯ピン２８Ａの保持ピン２８Ｃの保持ピン溝（内歯ピンの組み込み溝）２８Ｄは、受け面３０Ｃの軸方向内側（減速機構全体に対する内側：この実施形態では軸方向反車体側）に位置している。換言するならば、この実施形態では、アンギュラボール軸受４８が、内歯歯車２８の内歯ピン２８Ａまたは該内歯ピン２８Ａを貫通する保持ピン２８Ｃの保持ピン溝２８Ｄと隣り合わせとなっている。そのため、前記外輪７０の本体部７４の突起部７４Ｃによって内歯歯車２８の保持ピン２８Ｃの軸方向の位置規制を行っている（突起部７４Ｃを保持ピン２８Ｃの位置規制部材として活用している）。
【００４６】
以下、この実施形態に係る減速機構Ｇ１の作用を説明する。
【００４７】
モータ１２の出力軸１２Ａの回転は、スプライン１４を介して減速機構Ｇ１の入力軸１６に伝達される。入力軸１６が回転すると、偏心体１８、２０（の外周）が偏心運動を行い、軸受２１、２３を介して外歯歯車２４、２６が揺動する。この揺動により、外歯歯車２４、２６と内歯歯車２８との噛合位置が順次ずれてゆく現象が生じる。
【００４８】
外歯歯車２４、２６と内歯歯車２８との歯数差は、１に設定されており、また、各外歯歯車２４、２６の自転は、車体フレーム３２側に固定された内ピン４０によって拘束されている。このため、入力軸１６が１回回転する毎に、自転の拘束されている外歯歯車２４、２６に対して内歯歯車２８が歯数差に相当する分だけ自転（回転）することになる。
【００４９】
この結果、入力軸１６の回転により、１／（内歯歯車の歯数）に減速された回転速度にて内歯歯車本体２８Ｅと一体化されているケーシング３０が回転する。ケーシング３０の回転により、該ケーシング３０に（ボルト４７によって）固定されている第１ホイール部材４９を介してフォークリフト５１の車輪（タイヤ）５０が回転する。
【００５０】
ここで、本実施形態では、アンギュラボール軸受４８の外輪７０およびオイルシール６２が、車輪５０の第１、第２ホイール部材４９、５３を連結するロックリング６４の径方向内側に位置している。一般に、ケーシングの半径方向内側にオイルシールを配置する場合、このオイルシールの軸方向内側に軸受を組み込むことを可能とするためには、ケーシングのオイルシール配置面の内径は、該軸受の外輪の外径よりも大きい必要がある。また、ケーシングの強度を確保するためには、該ケーシングには一定の厚さが必要である。したがって、本実施形態のように、ケーシングの外径がロックリング近傍のホイール部材等によって制限を受ける場合、従来の手法では、必然的に外輪の外径（軸受の径）も小さくならざるを得ず、確保し得る伝達容量が低下してしまう。
【００５１】
しかしながら、本発明では、アンギュラボール軸受４８の外輪７０を延長し、ケーシング３０から露出させた延在部７６の内側にオイルシール６２を配置するようにしたため、アンギュラボール軸受４８（の外輪７０の本体部７４）の外径ｄ１がオイルシール６２の装着面７６Ａの内径Ｄ３の影響を受けずに済む。そのため、アンギュラボール軸受４８（の外輪７０の本体部７４）の外径ｄ１を大きくとることができ、より大きな伝達容量を確保できる。
【００５２】
また、（延在部７６の半径方向外側にはケーシング３０が存在しないため）延在部７６の外径ｄ４を、本体部７４の外径ｄ１よりも大きくすることができ、延在部７６の肉厚ｔ４も十分に確保できる。尤も、アンギュラボール軸受４８の外輪７０の延在部７６は、ケーシング３０より強度のある素材でできているため、（例えば配置関係上必要ならば）逆に、図１、図２の延在部７６の厚さｔ４をより薄くし、延在部７６の外径ｄ４をより縮小することも可能である。
【００５３】
さらには、上記構成により、次のような作用効果も得られる。
【００５４】
例えば、ケーシング３０は、アンギュラボール軸受４８の作用線Ｆ１とケーシング３０の外周との交点Ｐ１付近から、肉厚ｔ２を徐々に減少させることができ、この結果、外輪７０の本体部７４のオイルシール６２側において肉厚ｔ３にまで大きく低減されている。この点について詳述すると、この実施形態では、アンギュラボール軸受４８として接触角が零でない（作用線Ｆ１が径方向から傾いている）アンギュラボール軸受４８（およびテーパードローラ軸受４６）を採用し、これを背面合わせで組み込むようにしている。
【００５５】
このため、ケーシング３０の外周と作用線Ｆ１との交点Ｐ１を、アンギュラボール軸受４８（のボール７２）の軸方向中央４８Ｃ１よりも軸方向反車体側にδ１だけずらすことができる。逆に言うならば、δ１だけずらしたとしても、アンギュラボール軸受４８の作用線Ｆ１上には、該アンギュラボール軸受４８の外輪７０および外輪７０を支持するケーシング３０（の厚い部分）の双方が位置しているため、強度は十分に確保されている。したがって、結果としてアンギュラボール軸受４８の軸方向中央４８Ｃ１よりも反車体側の位置Ｐ２からケーシング３０の肉厚をｔ２から徐々にｔ３へと減少させることが可能となり、その分、ケーシング３０とロックリング６４との干渉を一層確実に回避することができている。
【００５６】
また、もし、減速機構の径方向の寸法短縮を意図して、単に外輪（あるいは内輪）を省略した場合には、ケーシング、あるいはフランジ体に相応の転走面硬度を確保するために、熱処理（表面硬化処理）等を施さなければならなくなるが、本実施形態においては、外輪７０および内輪７３が独立しているため、ケーシング３０あるいはフランジ体３４に対し、この転走面形成のために外輪７０の配置面３０Ｂや受け面３０Ｃに熱処理を施す必要がない。そのため、減速機構Ｇ１が遊星歯車減速機構であって、その内歯歯車２８の内歯を構成する内歯ピン２８Ａ（を保持する保持ピン２８Ｃ）を支持する保持ピン溝（内歯ピン２８Ａの組み込み溝）２８Ｄが、ケーシング３０の受け面３０Ｃの軸方向内側に位置している構成とされているにも拘わらず、該保持ピン溝２８Ｄが熱歪みを有してしまうのを防止できる。この作用効果は、内歯歯車の内歯が、内歯ピンによってではなく、内歯歯車本体（ケーシング）に直接形成されている構成であっても享受できる。
【００５７】
更には、外輪７０が存在することを活用して、該外輪７０の本体部７４に突起部７４Ｃを形成することで、この突起部７４Ｃを保持ピン２８Ｃの位置決めに活用することもできる。
【００５８】
また、内輪７３の最外径ｄ３よりもオイルシール６２の内径Ｄ１が大きく形成されているため、ケーシング３０に外輪７０、ボール（転動体）７２、及びオイルシール６２を組み込んだ状態で、内輪７３を組み込んだ状態のフランジ体３４を図１、図２の左側から組み込むことができる。そのため、組み付けが容易である。
【００５９】
更に、本実施形態では、フランジ体３４の外側に位置するケーシング３０が回転することから（外輪回転荷重であることから）内輪７３は、フランジ体３４に隙間嵌めや中間嵌めで組み込むことができる。そのため、この点でも組み付けが容易である。
【００６０】
そして、このように内輪７３の最外径ｄ３よりもオイルシール６２の内径Ｄ１を大きく形成した場合には、オイルシール６２自体の半径方向の寸法（高さ）ｔ５を大きく確保することが困難となりがちであるが、本実施形態では、外輪７０の本体部７４の転走面７４Ａから伸びる転走面延長部７４Ｂの内径Ｄ２よりも、延在部７６のオイルシール６２の装着面７６Ａの内径Ｄ３の方が大きく形成されているため、オイルシール６２の必要な高さｔ５を確実に確保することができている。
【００６１】
また、延在部７６の外径ｄ４についても、延在部７６の外側にケーシング３０が存在しないため、該外径ｄ４をより大きくして延在部７６の肉厚を図１、図２の肉厚ｔ４よりも厚く確保したり、逆に、（延在部７６の素材の強度が高いので）状況によっては図１、図２の肉厚ｔ４よりも若干薄くして、外径ｄ４を更に小さくすることも可能である。
【００６２】
これも、形状的な設計の自由度の高い外輪７０の延在部７６とフランジ体３４との間にオイルシール６２が配置されている構成を積極的に利用した相乗効果と言える。
【００６３】
なお、上記実施形態においては、アンギュラボール軸受４８およびオイルシール６２が車輪５０のロックリング６４の径方向内側に位置しているが故に「ロックリングとの関係で発生する空間的干渉」を回避するために本発明を適用していた。しかし、本発明は、必ずしもロックリングとの空間干渉のみに適用が限定されるわけではなく、他の特定の部材との配置関係に適用してもよい。更には、特に他の特定の部材と関係なく、より広く、（ケーシングとその相対回転部材との間の）軸受および該軸受に隣接して配置されるオイルシール近傍の径方向寸法を小さく維持しながら、より大きな伝達容量を確保する、という目的で適用するようにしてもよい。
【００６４】
また、上記実施形態においては、減速機構Ｇ１として外歯歯車２４、２６の中心に配置される入力軸１６に偏心体１８、２０を備える偏心揺動型の遊星歯車機構が採用されていたが、本発明においては、減速機構の構成は、特に限定されない。例えば、外歯歯車の中心からオフセットした位置で複数の偏心体軸が同時に回転することによって、外歯歯車が揺動するタイプの偏心揺動型の遊星歯車機構であってもよい。また、単純遊星歯車減速機構、平行軸減速機構、直交軸減速機構等であってもよく、これらを組み合わせたものであってもよい。
【００６５】
また、内歯歯車についても、上記実施形態においては、該内歯歯車が内歯を構成する内歯ピンを備える構成とされていたが、これに限らず、本発明では、内歯が内歯歯車本体（ケーシング）に直接形成されている構成とされていてもよい。前述したように、この場合でも、外輪が別体なので、内歯の熱歪みの問題を回避することができる。
【００６６】
また、軸受についても、上記実施形態においては、接触角が零でない（接触角θ１の）アンギュラボール軸受４８が採用されていたが、本発明においては、軸受の種類は特に限定されない。例えば、上記実施形態における反車体側のテーパードローラ軸受４６のように、転動体に「円錐ローラ」を用いたものであってもよく、更には、接触角が零である通常のボール軸受、あるいはローラ軸受を採用してもよい。
【００６７】
また、上記実施形態においては、外輪７０の本体部７４に突起部７４Ｃを設け、該突起部７４Ｃに、周辺部材（内歯歯車２８の内歯を構成する内歯ピン２８Ａを保持する保持ピン２８Ｃ）の軸方向の位置決めの機能を持たせていたが、本発明に係る外輪は、必ずしもこのような構成を有している必要はない。
【００６８】
また、上記実施形態においては、外輪７０の本体部７４の転走面７４Ａから伸びる転走面延長部７４Ｂの内径Ｄ２よりも、延在部７６のオイルシール６２の装着面７６Ａの内径Ｄ３の方が大きく形成されていた。しかし、この外輪の転走面から伸びる転走面延長部の内径とオイルシールの装着面の内径の大小関係も、特に上記実施形態のように（Ｄ２＜Ｄ３のような関係に）設定する必要はなく、例えば、外輪の転走面の延長部がそのままオイルシールの装着面の内径となっていてもよい。
【００６９】
また、上記実施形態においては、内輪側についても独立した内輪７３を有するようにしていたが、本発明は、内輪については、必ずしも独立した内輪を有すること要求するものではなく、フランジ部材と一体化された内輪とされていてもよい。そして、内輪が一体とされているか否かに関わらず、内輪の最外径よりもオイルシールの内径の方が大きいという構成も、（例えば、他の部材の構成如何によっては）必ずしも必須ではない。
【００７０】
また、上記実施形態においては、ケーシング３０が回転し、相対回転部材であるフランジ体３４が車体フレーム３２に固定される構成とされていたが、ケーシングが車体フレームに固定され、相対回転部材（上記実施形態ではフランジ体３４およびキャリヤ体３８）の方が回転する構成であってもよい。この場合は、車輪は相対回転部材の方と一体化されることになる。
【００７１】
また、上記実施形態においては、減速機構Ｇ１の軸方向全長が車輪５０の内側に配置されていたが、本発明では、少なくとも一部が車輪の内側であればよい。その際、軸受（上記実施形態ではアンギュラボール軸受４８）の外輪が車輪の内側である場合には、本願発明は特に有効であり、ホイール部材のロックリング等、他の部分と比較してより径方向内側に突出する部材の内側に外輪が配置される場合に、さらに有効である。
【００７２】
また、上記実施形態においては、オイルシール６２がフランジ体３４に直接当接していたが、これに限らず、例えばオイルシール６２とフランジ体３４との間に、（フランジ体３４に取り付けられた）カラーを備えていてもよい。この場合には、カラーが相対回転部材に相当することになる。
【００７３】
また、上記実施形態においては、本発明に係る車輪駆動装置をフォークリフトに適用した例が示されていたが、本発明に係る車輪駆動装置は、フォークリフト以外の車両等にも、広く適用することができる。
【符号の説明】
【００７４】
１６…入力軸
１８、２０…偏心体
２１、２３…軸受
２４、２６…外歯歯車
２８…内歯歯車
３０…ケーシング
３４…フランジ体
３８…キャリヤ体
４６…テーパードローラ軸受
４８…アンギュラボール軸受
４９、５３…第１、第２ホイール部材
５０…車輪
６２…オイルシール
６４…ロックリング
７０…外輪
７２…ボール（転動体）
７６…延在部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の車輪を駆動する車輪駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１にフォークリフトの車輪を駆動する装置が開示されている。
【０００３】
この車輪駆動装置は減速機構の一部が車輪の内側に配置されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−１５９７９４号公報（図１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このように、減速機構の少なくとも一部が車輪の内側に配置される車輪駆動装置にあっては、狭い車輪の内側空間に減速機構（の少なくとも一部）を収めつつ、いかにして大きな伝達容量を確保するかが重要なテーマとなる。
【０００６】
本発明は、減速機構の少なくとも一部が車輪の内側に配置される車輪駆動装置において、該車輪駆動装置の伝達容量をより大きく確保することをその課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、減速機構の少なくとも一部が、車輪の内側に配置される車輪駆動装置であって、ケーシングと、該ケーシングと相対回転する相対回転部材と、前記ケーシング及び相対回転部材の間に配置される軸受と、前記減速機構の存在する空間をシールするオイルシールと、を備え、前記軸受の外輪は、その外周が前記ケーシングの内側に配置される本体部と、該本体部から軸方向に延在され、その外周がケーシングから露出する延在部とを有し、前記オイルシールは、該延在部と前記相対回転部材とに当接する構成とすることにより、上記課題を解決したものである。
【０００８】
ケーシングの半径方向内側にオイルシールを配置する場合、このオイルシールの軸方向内側に軸受を組み込むことを可能とするためには、ケーシングのオイルシール配置面の内径は、該軸受の外輪の外径よりも大きい必要がある。また、ケーシングの強度を確保するためには、該ケーシングには一定の厚さが必要である。
【０００９】
したがって、車輪の半径方向内側に減速機構を配置する関係で、ケーシングの外径の大きさに制限があると、必然的に外輪の外径（軸受の径）も小さくならざるを得ず、確保し得る伝達容量も低下してしまう。
【００１０】
本発明では、軸受の外輪を延長し、ケーシングから露出させた延在部の内側にオイルシールを配置するようにしたため、軸受の径がケーシングのオイルシール配置面の内径の影響を受けずに済む。そのため、軸受の径をより大きくすることができ、より大きな伝達容量を確保できる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、減速機構の少なくとも一部が車輪の内側に配置される車輪駆動装置において、該車輪駆動装置の伝達容量をより大きく確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施形態の一例に係る車輪駆動装置がフォークリフトの車輪駆動装置に適用されている構成例を示す主要部断面図
【図２】図１の全体断面図
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面に基づいて本発明の実施形態の一例を詳細に説明する。
【００１４】
図１は、本発明の実施形態の一例に係る車輪駆動装置がフォークリフトの車輪駆動装置に適用されている構成例を示す主要部断面図、図２は、その全体断面図である。
【００１５】
この車輪駆動装置１０は、モータ１２と、該モータ１２の回転を減速する減速機構Ｇ１と、を備える。
【００１６】
減速機構Ｇ１は、この実施形態ではその全てが車輪（タイヤ）５０の内側に配置されている。
【００１７】
この車輪駆動装置１０は、後述するフランジ体（相対回転部材）３４が車体フレーム３２に固定され、この減速機構Ｇ１の出力部材であるケーシング３０が、該車体フレーム３２に固定されたフランジ体３４に対して相対的に回転する。車輪５０は、該ケーシング３０と一体的に回転する。
【００１８】
以下、詳述する。
【００１９】
モータ１２の出力軸１２Ａは、スプライン１４を介して減速機構Ｇ１の入力軸１６と連結されている。減速機構Ｇ１は、この実施形態では、遊星歯車である外歯歯車２４、２６および該外歯歯車２４、２６が内接噛合する内歯歯車２８を有する偏心揺動型の遊星歯車減速機構が採用されている。
【００２０】
減速機構Ｇ１の入力軸１６は、該減速機構Ｇ１の半径方向中央（軸心Ｏ１の位置）に配置されている。入力軸１６には、該入力軸１６と軸心のずれた２つの偏心体１８、２０が一体に形成されている。各偏心体１８、２０の外周には、軸受２１、２３を介して外歯歯車２４、２６が外嵌されている。外歯歯車２４、２６は、内歯歯車２８に内接噛合している。
【００２１】
内歯歯車２８は、内歯を構成する円筒状の内歯ピン２８Ａ、２８Ｂと、該内歯ピン２８Ａ、２８Ｂを貫通してこれを回転自在に保持する保持ピン２８Ｃと、該保持ピン２８Ｃを回転自在に支持する保持ピン溝２８Ｄを有するとともに、ケーシング３０と一体化された内歯歯車本体２８Ｅとで、主に構成されている。保持ピン溝２８Ｄは、要するに内歯ピン２８Ａ、２８Ｂの組み込み溝として機能している。
【００２２】
内歯歯車２８の内歯の歯数（内歯ピン２８Ａ、２８Ｂの数）は、外歯歯車２４、２６の外歯の歯数よりも僅かだけ（この実施形態では１だけ）多い。
【００２３】
前記外歯歯車２４、２６の軸方向車体側には、車体フレーム３２に固定されたフランジ体３４が配置され、軸方向反車体側にはキャリヤボルト３６およびキャリヤピン４２を介して該フランジ体３４と一体化されたキャリヤ体３８が配置されている。キャリヤ体３８には、内ピン４０が一体に形成されている。
【００２４】
内ピン４０は、摺動促進部材４４と共に、外歯歯車２４、２６に貫通形成された内ピン孔２４Ａ、２６Ａを、隙間を有して貫通している。内ピン４０の先端はフランジ体３４の凹部３４Ａに嵌め込まれている。内ピン４０は、外歯歯車２４、２６の前記内ピン孔２４Ａ、２６Ａの一部と摺動促進部材４４を介して当接しており、外歯歯車２４、２６の自転を拘束している（揺動のみを許容している）。
【００２５】
キャリヤピン４２は、外歯歯車２４、２６に貫通形成されたキャリヤピン孔２４Ｂ、２６Ｂを、隙間を有して貫通し、フランジ体３４の軸方向端部に当接している。但し、キャリヤピン４２は、外歯歯車２４、２６の前記キャリヤピン孔２４Ｂ、２６Ｂとは当接しておらず、外歯歯車２４、２６の自転の拘束には寄与していない。
【００２６】
減速機構Ｇ１の入力軸１６は、一対のアンギュラボール軸受５２、５４を介してフランジ体３４およびキャリヤ体３８に回転自在に支持されている。
【００２７】
減速機構Ｇ１の出力部材たるケーシング３０は、軸方向外側（反車体側）に位置するテーパードローラ軸受４６および軸方向内側（車体側）に位置するアンギュラボール軸受４８を介して、フランジ体（ケーシングと相対回転する相対回転部材）３４およびキャリヤ体３８に回転自在に支持されている。フランジ体３４は、車体フレーム３２に固定されている。
【００２８】
ケーシング３０の軸方向反車体側の端面には、ボルト４７によって第１ホイール部材４９が連結され、該第１ホイール部材４９を介してフォークリフト（全体は図示略）５１の車輪（タイヤ）５０が装着される。
【００２９】
すなわち、この実施形態では、（ケーシング３０と相対回転する相対回転部材である）フランジ体３４の方が車体フレーム３２に固定され、ケーシング３０が回転することで、該ケーシング３０と固定された車輪５０が駆動される。アンギュラボール軸受４８がケーシング３０と相対回転部材であるフランジ体３４との間に配置される軸受に相当している。
【００３０】
なお、本実施形態では、テーパードローラ軸受４６の外径が、アンギュラボール軸受４８の外径よりも小さい。そして、外径が小さく形成されたテーパードローラ軸受４６の径方向外側の空間ＳＰ１に、エア注入用のチューブ６０が配置されている。
【００３１】
チューブ６０は、反車体側に向けて曲げられ、ケーシング３０の円周方向の一部に軸方向に形成された切り欠き３０Ａに収められるとともに、ケーシング３０にボルト４７を介して固定された第１ホイール部材４９の孔４９Ａを貫通して車輪５０の外側へ引き出されている。第１ホイール部材４９は、ロックリング６４を介して第２ホイール部材５３と連結・固定されている。
【００３２】
なお、減速機構Ｇ１は、アンギュラボール軸受４８の軸方向外側に配置されたオイルシール６２、ケーシング３０のアンギュラボール軸受４８の外輪の受け面３０Ｃに形成した溝３０Ｄ内に配置されたＯリング３１、および、ケーシング３０の反車体側端部にボルトを介して取付けられたカバー体４５とケーシング３０との間に配置されたＯリング４１によって密封されている。
【００３３】
この実施形態では、前記ロックリング６４が存在するために、第１ホイール部材４９が、この部分で半径方向内側に突出している。一方、前記アンギュラボール軸受４８およびオイルシール６２は、この車輪５０の第１ホイール部材４９のロックリング６４の径方向内側に位置している。そのため、この部分のケーシング３０の外径を任意にこれ以上大きくできないという制限がある。
【００３４】
そこで、この実施形態では、以下のような構成を採用している。
【００３５】
図１を参照して、アンギュラボール軸受４８は、独立した専用の外輪７０、転動体であるボール７２、および独立した専用の内輪７３を備える。
【００３６】
アンギュラボール軸受４８の外輪７０は、本体部７４、該本体部７４から軸方向車体側に延在され、その外周がケーシング３０から露出する延在部７６と、を有している。
【００３７】
外輪７０の本体部７４は、その外周がケーシング３０の内側の（軸心Ｏ１と平行な）配置面３０Ｂ、および該配置面３０Ｂから連続して軸心Ｏ１と直角に延在する受け面３０Ｃの２面に当接して配置されている。本体部７４は、ボール７２の転走面７４Ａ、該転走面７４Ａからオイルシール６２側に伸びる転走面延長部７４Ｂ、および該本体部７４の反オイルシール側の端部に突出形成された突起部７４Ｃを有している。
【００３８】
外輪７０の延在部７６は、本体部７４からカギ型により径を大きくした態様で軸方向車体側に延在している。すなわち、延在部７６の外径ｄ４は、本体部７４の外径ｄ１よりも大きく、延在部７６とケーシング３０は、軸方向から見て（ｄ４−ｄ１）の分、重なっている。延在部７６は、オイルシール６２の装着面７６Ａを有する。装着面７６Ａの内径Ｄ３は、外輪７０の本体部７４の転走面７４Ａから伸びる転走面延長部７４Ｂの内径Ｄ２よりも大きい。
【００３９】
オイルシール６２は、この延在部７６の装着面７６Ａと、ケーシング３０と相対回転する部材であるフランジ体３４との間に当接・配置されている。オイルシール６２の内径Ｄ１は、内輪７３の最外径ｄ３よりも大きく形成されている。これは、ケーシング３０に外輪７０、ボール（転動体）７２、及びオイルシール６２を組み込んだ状態で、内輪７３を組み込んだ状態のフランジ体３４を図１、図２の左側から組み込むことを意図したためである。そのため、フランジ体３４は、アンギュラボール軸受４８の内輪７３の配置面３４Ｂの外径ｄ２よりも大きな径（オイルシール６２の内径Ｄ１に対応した径）のオイルシール面３４Ｅを有している。
【００４０】
なお、本実施形態では、このように、オイルシール６２の内径Ｄ１が、内輪７３の最外径ｄ３よりも大きいため、オイルシール６２に必要な高さを確保するのが困難な状況でありながら、前述したように、延在部７６の外径ｄ４を軸方向から見てケーシング３０と重なるほど大きく取ることによって、オイルシール６２の装着面７６Ａの内径Ｄ３を大きく確保し、オイルシール６２の必要な高さｔ５を確保している。
【００４１】
これらの寸法の大小の設定による作用効果については、後述する。
【００４２】
この実施形態では、アンギュラボール軸受４８およびテーパードボール軸受４６は、接触角（転動体と外輪、内輪との接触点を結ぶ直線（作用線）が径方向に対して有している角度）θ１、θ２が零ではなく、互いに背面合わせで組み込まれている。
【００４３】
このため、該アンギュラボール軸受４８の作用線Ｆ１とケーシング３０の外周との交点Ｐ１がアンギュラボール軸受４８の軸方向の中心４８Ｃ１よりもδ１だけ反車体側にずれている。一方、本実施形態は、出力部材が減速機構Ｇ１のケーシング３０であるため（いわゆる枠回転の減速装置であるため）、ケーシング３０、第１、第２ホイール部材４９、５３、および車輪（タイヤ）５０が、相対回転することなく、一体的に回転する。したがって、これらの部材間で回転位相がずれることがない。そのため、図１、図２のエリアＡ１（ホイール部材４９の軸と直角の面）よりも車体側の領域では、前述したように、ケーシング３０の外周のエア注入用のチューブ６０を配置している部分にだけ切り欠き３０Ａを形成すると共に第１ホイール部材４９に孔４９Ａを形成している。
【００４４】
これらの構成と相まって、本実施形態に係るケーシング３０では、アンギュラボール軸受４８からの荷重を十分に受けられるように、オイルシール６２側に向けて、該ケーシング３０の外周と前記作用線Ｆ１との交点Ｐ１付近までは、厚い厚さｔ１を維持し、また、外輪７０の受け面３０Ｂの半径方向外側においても厚い厚さｔ２を確保している。換言するならば、アンギュラボール軸受４８の作用線Ｆ１上には、該アンギュラボール軸受４８の外輪７０および外輪７０を支持するケーシング３０（の厚い部分）の双方が位置している。その一方で、該交点Ｐ１よりも前記オイルシール６２側では、該交点Ｐ１に近い位置Ｐ２から軸方向車体側端部に向けてケーシング３０の厚みがｔ２からｔ３へと徐々に直線的に小さくなり、ケーシング３０とロックリング６４近傍の第１ホイール部材４９との干渉を効果的に回避している。
【００４５】
なお、前記内歯歯車２８の内歯を構成する前記内歯ピン２８Ａおよび該内歯ピン２８Ａの保持ピン２８Ｃの保持ピン溝（内歯ピンの組み込み溝）２８Ｄは、受け面３０Ｃの軸方向内側（減速機構全体に対する内側：この実施形態では軸方向反車体側）に位置している。換言するならば、この実施形態では、アンギュラボール軸受４８が、内歯歯車２８の内歯ピン２８Ａまたは該内歯ピン２８Ａを貫通する保持ピン２８Ｃの保持ピン溝２８Ｄと隣り合わせとなっている。そのため、前記外輪７０の本体部７４の突起部７４Ｃによって内歯歯車２８の保持ピン２８Ｃの軸方向の位置規制を行っている（突起部７４Ｃを保持ピン２８Ｃの位置規制部材として活用している）。
【００４６】
以下、この実施形態に係る減速機構Ｇ１の作用を説明する。
【００４７】
モータ１２の出力軸１２Ａの回転は、スプライン１４を介して減速機構Ｇ１の入力軸１６に伝達される。入力軸１６が回転すると、偏心体１８、２０（の外周）が偏心運動を行い、軸受２１、２３を介して外歯歯車２４、２６が揺動する。この揺動により、外歯歯車２４、２６と内歯歯車２８との噛合位置が順次ずれてゆく現象が生じる。
【００４８】
外歯歯車２４、２６と内歯歯車２８との歯数差は、１に設定されており、また、各外歯歯車２４、２６の自転は、車体フレーム３２側に固定された内ピン４０によって拘束されている。このため、入力軸１６が１回回転する毎に、自転の拘束されている外歯歯車２４、２６に対して内歯歯車２８が歯数差に相当する分だけ自転（回転）することになる。
【００４９】
この結果、入力軸１６の回転により、１／（内歯歯車の歯数）に減速された回転速度にて内歯歯車本体２８Ｅと一体化されているケーシング３０が回転する。ケーシング３０の回転により、該ケーシング３０に（ボルト４７によって）固定されている第１ホイール部材４９を介してフォークリフト５１の車輪（タイヤ）５０が回転する。
【００５０】
ここで、本実施形態では、アンギュラボール軸受４８の外輪７０およびオイルシール６２が、車輪５０の第１、第２ホイール部材４９、５３を連結するロックリング６４の径方向内側に位置している。一般に、ケーシングの半径方向内側にオイルシールを配置する場合、このオイルシールの軸方向内側に軸受を組み込むことを可能とするためには、ケーシングのオイルシール配置面の内径は、該軸受の外輪の外径よりも大きい必要がある。また、ケーシングの強度を確保するためには、該ケーシングには一定の厚さが必要である。したがって、本実施形態のように、ケーシングの外径がロックリング近傍のホイール部材等によって制限を受ける場合、従来の手法では、必然的に外輪の外径（軸受の径）も小さくならざるを得ず、確保し得る伝達容量が低下してしまう。
【００５１】
しかしながら、本発明では、アンギュラボール軸受４８の外輪７０を延長し、ケーシング３０から露出させた延在部７６の内側にオイルシール６２を配置するようにしたため、アンギュラボール軸受４８（の外輪７０の本体部７４）の外径ｄ１がオイルシール６２の装着面７６Ａの内径Ｄ３の影響を受けずに済む。そのため、アンギュラボール軸受４８（の外輪７０の本体部７４）の外径ｄ１を大きくとることができ、より大きな伝達容量を確保できる。
【００５２】
また、（延在部７６の半径方向外側にはケーシング３０が存在しないため）延在部７６の外径ｄ４を、本体部７４の外径ｄ１よりも大きくすることができ、延在部７６の肉厚ｔ４も十分に確保できる。尤も、アンギュラボール軸受４８の外輪７０の延在部７６は、ケーシング３０より強度のある素材でできているため、（例えば配置関係上必要ならば）逆に、図１、図２の延在部７６の厚さｔ４をより薄くし、延在部７６の外径ｄ４をより縮小することも可能である。
【００５３】
さらには、上記構成により、次のような作用効果も得られる。
【００５４】
例えば、ケーシング３０は、アンギュラボール軸受４８の作用線Ｆ１とケーシング３０の外周との交点Ｐ１付近から、肉厚ｔ２を徐々に減少させることができ、この結果、外輪７０の本体部７４のオイルシール６２側において肉厚ｔ３にまで大きく低減されている。この点について詳述すると、この実施形態では、アンギュラボール軸受４８として接触角が零でない（作用線Ｆ１が径方向から傾いている）アンギュラボール軸受４８（およびテーパードローラ軸受４６）を採用し、これを背面合わせで組み込むようにしている。
【００５５】
このため、ケーシング３０の外周と作用線Ｆ１との交点Ｐ１を、アンギュラボール軸受４８（のボール７２）の軸方向中央４８Ｃ１よりも軸方向反車体側にδ１だけずらすことができる。逆に言うならば、δ１だけずらしたとしても、アンギュラボール軸受４８の作用線Ｆ１上には、該アンギュラボール軸受４８の外輪７０および外輪７０を支持するケーシング３０（の厚い部分）の双方が位置しているため、強度は十分に確保されている。したがって、結果としてアンギュラボール軸受４８の軸方向中央４８Ｃ１よりも反車体側の位置Ｐ２からケーシング３０の肉厚をｔ２から徐々にｔ３へと減少させることが可能となり、その分、ケーシング３０とロックリング６４との干渉を一層確実に回避することができている。
【００５６】
また、もし、減速機構の径方向の寸法短縮を意図して、単に外輪（あるいは内輪）を省略した場合には、ケーシング、あるいはフランジ体に相応の転走面硬度を確保するために、熱処理（表面硬化処理）等を施さなければならなくなるが、本実施形態においては、外輪７０および内輪７３が独立しているため、ケーシング３０あるいはフランジ体３４に対し、この転走面形成のために外輪７０の配置面３０Ｂや受け面３０Ｃに熱処理を施す必要がない。そのため、減速機構Ｇ１が遊星歯車減速機構であって、その内歯歯車２８の内歯を構成する内歯ピン２８Ａ（を保持する保持ピン２８Ｃ）を支持する保持ピン溝（内歯ピン２８Ａの組み込み溝）２８Ｄが、ケーシング３０の受け面３０Ｃの軸方向内側に位置している構成とされているにも拘わらず、該保持ピン溝２８Ｄが熱歪みを有してしまうのを防止できる。この作用効果は、内歯歯車の内歯が、内歯ピンによってではなく、内歯歯車本体（ケーシング）に直接形成されている構成であっても享受できる。
【００５７】
更には、外輪７０が存在することを活用して、該外輪７０の本体部７４に突起部７４Ｃを形成することで、この突起部７４Ｃを保持ピン２８Ｃの位置決めに活用することもできる。
【００５８】
また、内輪７３の最外径ｄ３よりもオイルシール６２の内径Ｄ１が大きく形成されているため、ケーシング３０に外輪７０、ボール（転動体）７２、及びオイルシール６２を組み込んだ状態で、内輪７３を組み込んだ状態のフランジ体３４を図１、図２の左側から組み込むことができる。そのため、組み付けが容易である。
【００５９】
更に、本実施形態では、フランジ体３４の外側に位置するケーシング３０が回転することから（外輪回転荷重であることから）内輪７３は、フランジ体３４に隙間嵌めや中間嵌めで組み込むことができる。そのため、この点でも組み付けが容易である。
【００６０】
そして、このように内輪７３の最外径ｄ３よりもオイルシール６２の内径Ｄ１を大きく形成した場合には、オイルシール６２自体の半径方向の寸法（高さ）ｔ５を大きく確保することが困難となりがちであるが、本実施形態では、外輪７０の本体部７４の転走面７４Ａから伸びる転走面延長部７４Ｂの内径Ｄ２よりも、延在部７６のオイルシール６２の装着面７６Ａの内径Ｄ３の方が大きく形成されているため、オイルシール６２の必要な高さｔ５を確実に確保することができている。
【００６１】
また、延在部７６の外径ｄ４についても、延在部７６の外側にケーシング３０が存在しないため、該外径ｄ４をより大きくして延在部７６の肉厚を図１、図２の肉厚ｔ４よりも厚く確保したり、逆に、（延在部７６の素材の強度が高いので）状況によっては図１、図２の肉厚ｔ４よりも若干薄くして、外径ｄ４を更に小さくすることも可能である。
【００６２】
これも、形状的な設計の自由度の高い外輪７０の延在部７６とフランジ体３４との間にオイルシール６２が配置されている構成を積極的に利用した相乗効果と言える。
【００６３】
なお、上記実施形態においては、アンギュラボール軸受４８およびオイルシール６２が車輪５０のロックリング６４の径方向内側に位置しているが故に「ロックリングとの関係で発生する空間的干渉」を回避するために本発明を適用していた。しかし、本発明は、必ずしもロックリングとの空間干渉のみに適用が限定されるわけではなく、他の特定の部材との配置関係に適用してもよい。更には、特に他の特定の部材と関係なく、より広く、（ケーシングとその相対回転部材との間の）軸受および該軸受に隣接して配置されるオイルシール近傍の径方向寸法を小さく維持しながら、より大きな伝達容量を確保する、という目的で適用するようにしてもよい。
【００６４】
また、上記実施形態においては、減速機構Ｇ１として外歯歯車２４、２６の中心に配置される入力軸１６に偏心体１８、２０を備える偏心揺動型の遊星歯車機構が採用されていたが、本発明においては、減速機構の構成は、特に限定されない。例えば、外歯歯車の中心からオフセットした位置で複数の偏心体軸が同時に回転することによって、外歯歯車が揺動するタイプの偏心揺動型の遊星歯車機構であってもよい。また、単純遊星歯車減速機構、平行軸減速機構、直交軸減速機構等であってもよく、これらを組み合わせたものであってもよい。
【００６５】
また、内歯歯車についても、上記実施形態においては、該内歯歯車が内歯を構成する内歯ピンを備える構成とされていたが、これに限らず、本発明では、内歯が内歯歯車本体（ケーシング）に直接形成されている構成とされていてもよい。前述したように、この場合でも、外輪が別体なので、内歯の熱歪みの問題を回避することができる。
【００６６】
また、軸受についても、上記実施形態においては、接触角が零でない（接触角θ１の）アンギュラボール軸受４８が採用されていたが、本発明においては、軸受の種類は特に限定されない。例えば、上記実施形態における反車体側のテーパードローラ軸受４６のように、転動体に「円錐ローラ」を用いたものであってもよく、更には、接触角が零である通常のボール軸受、あるいはローラ軸受を採用してもよい。
【００６７】
また、上記実施形態においては、外輪７０の本体部７４に突起部７４Ｃを設け、該突起部７４Ｃに、周辺部材（内歯歯車２８の内歯を構成する内歯ピン２８Ａを保持する保持ピン２８Ｃ）の軸方向の位置決めの機能を持たせていたが、本発明に係る外輪は、必ずしもこのような構成を有している必要はない。
【００６８】
また、上記実施形態においては、外輪７０の本体部７４の転走面７４Ａから伸びる転走面延長部７４Ｂの内径Ｄ２よりも、延在部７６のオイルシール６２の装着面７６Ａの内径Ｄ３の方が大きく形成されていた。しかし、この外輪の転走面から伸びる転走面延長部の内径とオイルシールの装着面の内径の大小関係も、特に上記実施形態のように（Ｄ２＜Ｄ３のような関係に）設定する必要はなく、例えば、外輪の転走面の延長部がそのままオイルシールの装着面の内径となっていてもよい。
【００６９】
また、上記実施形態においては、内輪側についても独立した内輪７３を有するようにしていたが、本発明は、内輪については、必ずしも独立した内輪を有すること要求するものではなく、フランジ部材と一体化された内輪とされていてもよい。そして、内輪が一体とされているか否かに関わらず、内輪の最外径よりもオイルシールの内径の方が大きいという構成も、（例えば、他の部材の構成如何によっては）必ずしも必須ではない。
【００７０】
また、上記実施形態においては、ケーシング３０が回転し、相対回転部材であるフランジ体３４が車体フレーム３２に固定される構成とされていたが、ケーシングが車体フレームに固定され、相対回転部材（上記実施形態ではフランジ体３４およびキャリヤ体３８）の方が回転する構成であってもよい。この場合は、車輪は相対回転部材の方と一体化されることになる。
【００７１】
また、上記実施形態においては、減速機構Ｇ１の軸方向全長が車輪５０の内側に配置されていたが、本発明では、少なくとも一部が車輪の内側であればよい。その際、軸受（上記実施形態ではアンギュラボール軸受４８）の外輪が車輪の内側である場合には、本願発明は特に有効であり、ホイール部材のロックリング等、他の部分と比較してより径方向内側に突出する部材の内側に外輪が配置される場合に、さらに有効である。
【００７２】
また、上記実施形態においては、オイルシール６２がフランジ体３４に直接当接していたが、これに限らず、例えばオイルシール６２とフランジ体３４との間に、（フランジ体３４に取り付けられた）カラーを備えていてもよい。この場合には、カラーが相対回転部材に相当することになる。
【００７３】
また、上記実施形態においては、本発明に係る車輪駆動装置をフォークリフトに適用した例が示されていたが、本発明に係る車輪駆動装置は、フォークリフト以外の車両等にも、広く適用することができる。
【符号の説明】
【００７４】
１６…入力軸
１８、２０…偏心体
２１、２３…軸受
２４、２６…外歯歯車
２８…内歯歯車
３０…ケーシング
３４…フランジ体
３８…キャリヤ体
４６…テーパードローラ軸受
４８…アンギュラボール軸受
４９、５３…第１、第２ホイール部材
５０…車輪
６２…オイルシール
６４…ロックリング
７０…外輪
７２…ボール（転動体）
７６…延在部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
減速機構の少なくとも一部が、車輪の内側に配置される車輪駆動装置であって、
ケーシングと、
該ケーシングと相対回転する相対回転部材と、
前記ケーシング及び相対回転部材の間に配置される軸受と、
前記減速機構の存在する空間をシールするオイルシールと、を備え、
前記軸受の外輪は、その外周が前記ケーシングの内側に配置される本体部と、該本体部から軸方向に延在され、その外周がケーシングから露出する延在部とを有し、
前記オイルシールは、該延在部と前記相対回転部材とに当接する
ことを特徴とする車輪駆動装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記軸受の外輪が、前記車輪の径方向内側に配置されている
ことを特徴とする車輪駆動装置。
【請求項３】
請求項２において、
前記軸受の外輪は、前記車輪のホイール部材のロックリングの径方向内側に位置している
ことを特徴とする車輪駆動装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかにおいて、
前記減速機構は、遊星歯車および該遊星歯車が内接噛合する内歯歯車を有する遊星歯車減速機構であり、
前記ケーシングは、前記軸受の外輪の受け面を有し、
前記内歯歯車の内歯または内歯を構成する内歯ピンの組み込み溝が、該受け面の軸方向内側に位置している
ことを特徴とする車輪駆動装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかにおいて、
当該車輪駆動装置は、前記相対回転部材が車体側のフレームに固定され、前記ケーシングが該相対回転部材に対して回転することによって前記車輪が駆動される車輪駆動装置であり、
前記軸受は、独立した専用の内輪を有し、
該内輪が隙間嵌めによって前記相対回転部材に組み付けられている
ことを特徴とする車輪駆動装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかにおいて、
前記軸受が、接触角が零でない一対の軸受を背面合わせで組み込んだものであり、少なくとも該軸受の作用線上に該軸受の外輪および外輪を支持する前記ケーシングが位置している
ことを特徴とする車輪駆動装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれかにおいて、
前記ケーシングは、前記オイルシール側の軸方向端部に向けて外径が徐々に小さくなっている
ことを特徴とする車輪駆動装置。
【請求項８】
請求項７において、
前記軸受が、接触角が零でない一対の軸受を背面合わせで組み込んだものであり、
前記ケーシングは、該ケーシングの外周と前記軸受の作用線との交点よりも前記オイルシール側から軸方向端部に向けて外径が徐々に小さくなっている
ことを特徴とする車輪駆動装置。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれかにおいて、
前記軸受は、専用の内輪を有し、該内輪の最外径よりも前記オイルシールの内径が大きい
ことを特徴とする車輪駆動装置。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれかにおいて、
前記軸受の外輪の転走面から伸びる転走面延長部の内径よりも、前記オイルシールの装着面の内径の方が大きい
ことを特徴とする車輪駆動装置。
【請求項１】
減速機構の少なくとも一部が、車輪の内側に配置される車輪駆動装置であって、
ケーシングと、
該ケーシングと相対回転する相対回転部材と、
前記ケーシング及び相対回転部材の間に配置される軸受と、
前記減速機構の存在する空間をシールするオイルシールと、を備え、
前記軸受の外輪は、その外周が前記ケーシングの内側に配置される本体部と、該本体部から軸方向に延在され、その外周がケーシングから露出する延在部とを有し、
前記オイルシールは、該延在部と前記相対回転部材とに当接する
ことを特徴とする車輪駆動装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記軸受の外輪が、前記車輪の径方向内側に配置されている
ことを特徴とする車輪駆動装置。
【請求項３】
請求項２において、
前記軸受の外輪は、前記車輪のホイール部材のロックリングの径方向内側に位置している
ことを特徴とする車輪駆動装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかにおいて、
前記減速機構は、遊星歯車および該遊星歯車が内接噛合する内歯歯車を有する遊星歯車減速機構であり、
前記ケーシングは、前記軸受の外輪の受け面を有し、
前記内歯歯車の内歯または内歯を構成する内歯ピンの組み込み溝が、該受け面の軸方向内側に位置している
ことを特徴とする車輪駆動装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかにおいて、
当該車輪駆動装置は、前記相対回転部材が車体側のフレームに固定され、前記ケーシングが該相対回転部材に対して回転することによって前記車輪が駆動される車輪駆動装置であり、
前記軸受は、独立した専用の内輪を有し、
該内輪が隙間嵌めによって前記相対回転部材に組み付けられている
ことを特徴とする車輪駆動装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかにおいて、
前記軸受が、接触角が零でない一対の軸受を背面合わせで組み込んだものであり、少なくとも該軸受の作用線上に該軸受の外輪および外輪を支持する前記ケーシングが位置している
ことを特徴とする車輪駆動装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれかにおいて、
前記ケーシングは、前記オイルシール側の軸方向端部に向けて外径が徐々に小さくなっている
ことを特徴とする車輪駆動装置。
【請求項８】
請求項７において、
前記軸受が、接触角が零でない一対の軸受を背面合わせで組み込んだものであり、
前記ケーシングは、該ケーシングの外周と前記軸受の作用線との交点よりも前記オイルシール側から軸方向端部に向けて外径が徐々に小さくなっている
ことを特徴とする車輪駆動装置。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれかにおいて、
前記軸受は、専用の内輪を有し、該内輪の最外径よりも前記オイルシールの内径が大きい
ことを特徴とする車輪駆動装置。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれかにおいて、
前記軸受の外輪の転走面から伸びる転走面延長部の内径よりも、前記オイルシールの装着面の内径の方が大きい
ことを特徴とする車輪駆動装置。
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開２０１３−４３５２４（Ｐ２０１３−４３５２４Ａ）
【公開日】平成２５年３月４日（２０１３．３．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１８１８６４（Ｐ２０１１−１８１８６４）
【出願日】平成２３年８月２３日（２０１１．８．２３）
【出願人】（０００００２１０７）住友重機械工業株式会社 (2,241)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年３月４日（２０１３．３．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年８月２３日（２０１１．８．２３）
【出願人】（０００００２１０７）住友重機械工業株式会社 (2,241)
【Ｆターム（参考）】
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