JP2002337671A - 差動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 車両の差動装置において、外付パーキングブ
レーキを廃止して、ギヤケース内のデッドスペースを利
用してブレーキを設けることによって、コンパクトで、
かつ組立て作業時の煩わしい調整を不要とする。 【解決手段】 入力軸１１には入力側ベベルギヤ１２が
固着され、この入力側ベベルギヤ１２と噛み合う出力側
ベベルギヤ１３がデフケース１５と連結され、このデフ
ケース１５の延長部１５ａを回転自在に支承するベアリ
ングリテーナ１８とによって形成された空間に、パーキ
ングブレーキＡが配置される。パーキングブレーキＡの
操作レバー２５が操作されることにより移動するブレー
キピストン２１がブレーキ板１９に回転を阻止されたブ
レーキ相手板２０を押し付け、デフケース１５の回転を
阻止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、トンネル用ずり運
搬車などの車両に用いられる差動装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、通常の運搬車両において、パ
ーキングブレーキはトランスミッション出力軸、又はド
ライブアクスル入力軸に装着されている。しかし、特殊
な運搬車両、例えば、トンネル用ズリ運搬用車両におい
ては、動力伝達装置の共通化、あるいは同装置の配置の
都合上、トランスミッション出力軸やドライブアクスル
入力軸以外の場所、例えば、後輪側に原動機からの動力
を伝達する動力伝達ライン上に配置された差動装置に外
付けにて装着されていた。

【０００３】ここで、従来の差動装置の一例を、図６を
参照して説明する。差動装置のギヤケース２００には原
動機（図示せず）の回転出力が伝達される入力軸２０１
が回転自在に支承され、この入力軸２０１には入力側ベ
ベルギヤ２０２が固着されている。入力側ベベルギヤ２
０２には出力側ベベルギヤ２０３が噛み合わされ、出力
側ベベルギヤ２０３には差動歯車機構２０４が連結さ
れ、差動歯車機構２０４は左右の両出力軸２０５，２０
６を介してマイタギヤ（図示せず）に回転力が伝達され
る。さらに、出力側ベベルギヤ２０３にはスパイラルべ
べルギヤ２０７が噛み合わされ、このスパイラルべべル
ギヤ２０７にはブレーキ軸２０８の一端が固着されてい
る。ブレーキ軸２０８はギヤケース２００に回転自在に
支承され、他端側をギヤケース２００の外側へ突出さ
せ、そこにパーキングブレーキ２０９が装着されてい
る。

【０００４】パーキングブレーキ２０９は、ブレーキ軸
２０８に固着したコンパニオンフランジ２１０と、コン
パニオンフランジ２１０に固着したブレーキドラム２１
１と、ブレーキドラム２１１の内周を押圧し、摩擦によ
ってブレーキドラム２１１の回転動作を阻止させるブレ
ーキパッド２１２と、ブレーキパッド２１２をブレーキ
ドラム２１１の内周面に押圧したり、内周面から離脱さ
せたりするパーキングブレーキレバー２１３とから成
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
ような従来の車両の差動装置においては、パーキングブ
レーキを外付けにて装着するために、差動装置のスパイ
ラルべべルギヤにさらにベベルギヤを組み合わせ、パー
キングブレーキ専用のシャフト（ブレーキ軸）が設けら
れる構成となっているので、高価なスパイラルベベルギ
ヤ、ブレーキ軸となるシャフトが必要とされ、また、ギ
ヤの歯当たり、バックラッシュ、テーパローラベアリン
グのプレロードの調整などに組立作業上多くの時間を費
やしていた。

【０００６】本発明は、差動装置への外付けドラム式パ
ーキングブレーキを廃止して上記問題点を解決しようと
するものであり、ギヤケース内のデッドスペースを利用
してパーキングブレーキを設けることによって、高価な
スパイラルべべルギヤやブレーキシャフトを不要とし、
また、ギヤの歯当たり、バックラッシュ、テーパローラ
ベアリングのプレロードの各種調整作業による煩わしさ
を減少させ、組立て作業に費やす時間を短縮し、差動装
置のコンパクト化に寄与することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１に記載の発明は、原動機の回転出力が伝達
される入力軸と、この入力軸に固着された入力側ベベル
ギヤと、この入力側ベベルギヤと噛合う出力側ベベルギ
ヤと、この出力側ベベルギヤと連結され、左右の両出力
軸に回転力を伝達する差動歯車機構と、出力側ベベルギ
ヤに連結され、差動歯車機構を支持するデフケースとを
備えた差動装置において、デフケースを直接制動するブ
レーキ装置を持つものである。

【０００８】上記構成においては、原動機の回転出力が
入力軸から入力側ベベルギヤと出力側ベベルギヤを介し
てデフケースに伝達され、デフケースは回転運動する。
ブレーキは、その作動によってデフケースの回転運動を
阻止させる。これにより、１つのブレーキでもって左右
両出力軸に対して制動をかけることができる。この制動
はパーキングブレーキ操作時に限らず、走行時ブレーキ
操作時においても適用するころができる。

【０００９】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
の差動装置において、デフケースの延長部とデフケース
を回転自在に支承するベアリングリテーナとによって空
間を形成し、空間に、デフケースの回転に対して制動時
にブレーキをかけるブレーキを配置したものである。こ
の構成においては、ブレーキはデフケースの延長部とデ
フケースを回転自在に支承するベアリングリテーナとに
よって形成された空間に配置されているので、従来のよ
うな出力側ベベルギヤに噛み合わせるスパイラルべべル
ギヤと、スパイラルべべルギヤに固着されたシャフト即
ちブレーキ軸が不要となる。また、ギヤケース内のデフ
ケースの延長部とベアリングリテーナとによって形成さ
れた空間内にブレーキが配置されることによって、従来
のように、例えばパーキングブレーキをギヤケースに外
付けすることがなくなるので、差動装置自体がコンパク
トとなる。

【００１０】請求項３に記載の発明は、請求項１または
請求項２に記載の差動装置において、パーキングブレー
キが、湿式の場合であり、出力側ベベルギヤに一端が固
定され、ベアリングリテーナに他端側が支承されると共
に、その支承部側に延長部が形成されており、この延長
部を差動歯車機構の左右いずれか一方の出力軸の外周に
位置したデフケースと、デフケースの延長部に形成した
スプラインに支承され、出力側ベベルギヤと同一回転す
るブレーキ板と、ブレーキ板に対向し、ベアリングリテ
ーナ内のスプラインに取付けられ回転が阻止されている
ブレーキ相手板と、パーキングブレーキの操作レバーが
操作されることにより移動するピストンと、このピスト
ンとはブレーキ板及びブレーキ相手板を挟んで反対側に
位置して固定されているエンドプレートとから構成さ
れ、パーキングブレーキ時にはピストンが移動してブレ
ーキ板とブレーキ相手板をエンドプレート方向に押圧す
るものである。この構成においては、出力軸の外周空間
を利用してパーキングブレーキを配置することができる
ので、従来に比し、デッドスペースを利用して省スペー
スとなると共に、デフケースとベアリングリテーナとに
よって形成された空間に、ブレーキ板やブレーキ相手板
をスプライン方向から組み込んでいくことで小さい空間
に対して比較的容易にパーキングブレーキを組立てるこ
とができる。

【００１１】請求項４に記載の発明は、請求項２または
請求項３に記載の差動装置において、ピストンの端面円
周に沿って斜面を有する溝部が形成されたボスと、ボス
に重ね合せられ溝部に嵌まり込み得るボールを転動自在
に保持するボールリテーナギヤとを備え、ボールリテー
ナギヤを回転させることによって、ボールを前記溝の斜
面に沿ってボールを転動させ、ピストンを押圧移動させ
るようにしたものである。この構成においては、ボール
を溝の斜面に沿ってボールを転動させ、ピストンを移動
させるように構成されているので、移動機構がコンパク
トとなり、ブレーキの小型化に寄与することができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態に係る
車両の差動装置について図面を参照して説明する。図１
は本発明の一実施形態に係る差動装置が搭載されたトン
ネル用ずり運搬車両を示す。トンネル用ずり運搬車両１
は、車体２、傾動可能でずりを載せたり降ろしたりする
荷台３、車両１を走行させたり、荷台３を作動させる機
器が集中配置され、運転者がそれらの機器を操作すべく
乗り込むキャビン４から成っている。車体２には、原動
機から差動装置を介して回転駆動力が伝達され、車体２
を走行させる前輪２ａと後輪２ｂがそれぞれ配置されて
いる。

【００１３】図２は上記車両に搭載された差動装置の詳
細構成を示し、図３はパーキングブレーキの詳細構成を
示す。差動装置は、車体２に固定されるギヤケース１０
に回転自在に支承されている入力軸１１と、この入力軸
１１と交差する方向に位置する左右の両出力軸１６，１
７とを備えている。入力軸１１にはエンジン（原動機）
の回転出力がトランスミッションを介して伝達入力され
る。入力軸１１のギヤケース１０内の一端には入力側ベ
ベルギヤ１２が固着され、左右両出力軸の一方の出力軸
１６と同心上に入力側ベベルギヤ１２と噛み合わされた
出力側ベベルギヤ１３が配置されている。この出力側ベ
ベルギヤ１３には左右の両出力軸１６，１７に回転力を
伝達する差動歯車機構１４がデフケース１５を介して連
結され、出力側ベベルギヤ１３の回転駆動力が差動歯車
機構１４によって左右の両出力軸１６，１７に伝達され
る。デフケース１５は差動歯車機構１４を支持すると共
にベアリングリテーナ１８によって回転自在に支承され
ている。

【００１４】デフケース１５には差動歯車機構１４の収
納部と反対方向に延長した延長部１５ａが形成され、そ
のデフケース１５の延長部１５ａの外周面とベアリング
リテーナ１８の内周面とによって空間が形成される。こ
の空間には湿式のパーキングブレーキＡが配置される。
パーキングブレーキＡは、デフケース１５の延長部１５
ａに形成したスプラインに支承された複数枚のブレーキ
板１９と、各ブレーキ板１９と交互に相対向し、ベアリ
ングリテーナ１８内のスプラインに取り付けられて回転
を阻止された複数枚のブレーキ相手板２０と、パーキン
グブレーキの操作レバー２５が操作されることにより移
動するブレーキピストン２１と、このブレーキピストン
２１とはブレーキ板１９及びブレーキ相手板２０を挟ん
で反対側に位置して固定されているエンドプレート２７
とから成る。ブレーキピストン２１はベアリングリテー
ナ１８の軸方向に移動可能であるが、その回転はピン２
８にて阻止されている。ブレーキピストン２１の段差と
ベアリングリテーナ１８の内周面における段差とによっ
て形成される空間にブレーキピストン２１をリターンさ
せるためのスプリング２２が挿入されている。

【００１５】パーキングブレーキ時に、運転者がパーキ
ングブレーキの操作レバー２５を操作すると、操作レバ
ー２５の端部に固着されたパーキングピニオン２４がこ
れと噛み合うボールリテーナギヤ２３を回動させ、ブレ
ーキピストン２１の移動が行われる。この移動によっ
て、ブレーキピストン２１は多層構造となったブレーキ
板１９とブレーキ相手板２０を一方からエンドプレート
２７に向けて押圧し、これにより、ブレーキ板１９を介
してデフケース１５の回転は阻止される。パーキングブ
レーキＡの操作レバー２５を元の位置に戻すと、スプリ
ング２２の反力によってブレーキピストン２１が押し戻
され、ブレーキ相手板２０がブレーキ板１９から離脱す
ることによってブレーキ力は解除される。

【００１６】図４はブレーキピストン２１をボールリテ
ーナギヤ２３の軸方向に移動可能とさせる機構の構造を
示し、図５（ａ）、（ｂ）は同機構のボスの構造を示
す。同機構は、図３に示されている操作レバー２５の端
部に固定されるパーキングピニオン２４と、パーキング
ピニオン２４に噛み合わされたボールリテーナギヤ２３
と、ボールリテーナギヤ２３とブレーキピストン２１と
の間に配置されたボス２６とから成る。ボス２６の端面
には、斜面を有する溝部２６ａが形成され、ボス２６の
外周には、ブレーキピストン２１に嵌入される回り止め
ピン２８を挿入する溝部２６ｂが形成される。この回り
止めピン２８の一部がボス２６の溝部２６ｂにかかり、
操作レバー２５の操作時に、ブレーキピストン２１とボ
ス２６とが共回りするのを防止する。溝部２６ａにはボ
ール２９が配置され、このボール２９を蓋う溝部２３ａ
を形成したボールリテーナギヤ２３とボス２６とがボー
ル２９を介して重なり合う構成とされている。運転者が
操作レバー２５を回動操作することによってボールリテ
ーナギヤ２３を回転させることができる。このボールリ
テーナギヤ２３の回転により、ボール２９は溝部２６ａ
の斜面に沿って転動し、ボール２９の斜面での存在位置
が変化する。これにより、ブレーキピストン２１は直線
的に押圧移動されることになる。

【００１７】このようにして、ブレーキピストン２１
は、多層構造となったブレーキ板１９とブレーキ相手板
２０を一方からエンドプレート２７に向けて押圧し、こ
れにより、ブレーキ板１９を介してデフケース１５の回
転を阻止する。操作レバー２５を元の位置に戻すと、ス
プリング２２の反力によってブレーキピストン２１が押
し戻され、ブレーキ相手板２０がブレーキ板１９から離
脱することによってブレーキ力は解除される。

【００１８】本実施形態の車両の差動装置においては、
ギヤケース１０内のデフケース１５の延長部１５ａとデ
フケース１５を回転自在に支承するベアリングリテーナ
１８とによって形成された空間に、パーキングブレーキ
Ａを配置する構成としたので、従来のブレーキ軸やブレ
ーキ軸に固定したスパイラルべべルギヤが不要となり、
ギヤケース１０内の空間を有効に活用することができ
る。この空間の利用に伴い差動装置へのパーキングブレ
ーキＡの外付けが不要となって、差動装置がコンパクト
となる。また、従来のパーキンブレーキ専用のスパイラ
ルベベルギヤやブレーキ軸となるシャフトという高価な
部品やベアリング、スペーサ、コンパニオンフランジ、
オイルシール等の多くの部品が不要となる。また組立て
時における、従来のスパイラルベベルギヤとべべルギヤ
のバックラッシュ調整、歯当たり調整、テーパローラベ
アリングのプレロード調整などが煩わしく、手間のかか
る作業が不要となって、組み立て作業時間が短縮され
る。

【００１９】また、パーキングブレーキＡに湿式構成を
採用することによって耐久性が高まる。さらに、このパ
ーキングブレーキＡをトンネル用ずり運搬車１のリヤ車
輪の動力伝達系に配することによって、トンネル用ずり
運搬車１のリヤ側に配置された荷台へのずり積載荷重に
よって、トンネル用ずり運搬車１の暴走を効果的に防止
することができる。

【００２０】本発明は、上記実施形態の構成に限られる
ことなく種々の変形が可能であり、例えば、ピストンを
油圧作動式にし、解除をトランスミッションのクラッチ
油圧で行うようにすれば、トランスミッション中立時及
びエンジン停止時等に自動的にパーキングブレーキを作
動させる構造とすることも可能である。また、作動をス
プリング力で行うネガティブブレーキとすることも可能
である。

【００２１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の車両の差
動装置によれば、外付けのブレーキを廃止し、デフケー
スとそれを支持するベアリングリテーナとによって形成
した空間にブレーキを配置したので、従来装置に必要で
あったブレーキ専用のスパイラルベベルギヤ、シャフト
（ブレーキ軸）等の多くの部品が不要となり、デッドス
ペースを有効に活用してブレーキを収納することがで
き、ブレーキが外部に露出しなくなり、差動装置がコン
パクトになる。また、組立て作業時における各種調整が
不要となり、組立て作業時間が短縮される。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施形態に係る差動装置を搭載し
た車両の斜視図。

【図２】 本発明の一実施形態に係る差動装置の断面
図。

【図３】 同差動装置におけるパーキングブレーキの
構造を示す拡大断面図。

【図４】 図３におけるボスとリテーナとの取付け関係
を示す断面図。

【図５】 （ａ）は同パーキングブレーキにおけるボス
の構造を示す平面図、（ｂ）は同パーキングブレーキに
おけるボスの構造を示す側面図。

【図６】 従来の差動装置の断面図。

【符号の説明】

Ａ パーキングブレーキ １１ 入力軸 １２ 入力側ベベルギヤ １３ 出力側ベベルギヤ １４ 差動歯車機構 １５ デフケース １６ 出力軸 １７ 出力軸 １８ ベアリングリテーナ １９ ブレーキ板 ２０ ブレーキ相手板 ２１ ブレーキピストン（ピストン） ２３ ボールリテーナギヤ ２３ａ 溝部 ２５ 操作レバー ２６ ボス ２６ａ 溝部 ２７ エンドプレート ２９ ボール

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 原動機の回転出力が伝達される入力軸
   と、この入力軸に固着された入力側ベベルギヤと、この
   入力側ベベルギヤと噛合う出力側ベベルギヤと、この出
   力側ベベルギヤと連結され、左右の両出力軸に回転力を
   伝達する差動歯車機構と、前記出力側ベベルギヤに連結
   され、前記差動歯車機構を支持するデフケースとを備え
   た差動装置において、 前記デフケースを直接制動するブレーキ装置を持つこと
   を特徴とする差動装置。
2. 【請求項２】 前記デフケースの延長部と該デフケース
   を回転自在に支承するベアリングリテーナとによって空
   間を形成し、前記空間に、前記デフケースの回転に対し
   て制動時にブレーキをかけるブレーキ装置を配置したこ
   とを特徴とする請求項１に記載の差動装置。
3. 【請求項３】前記パーキングブレーキが、湿式の場合で
   あり、 前記出力側ベベルギヤに一端が固定され、前記ベアリン
   グリテーナに他端側が支承されると共に、その支承部側
   に前記延長部が形成されており、この延長部を差動歯車
   機構の左右いずれか一方の出力軸の外周に位置したデフ
   ケースと、 前記延長部に形成したスプラインに支承され、前記出力
   側ベベルギヤと同一回転するブレーキ板と、 前記ブレーキ板に対向し、前記ベアリングリテーナ内の
   スプラインに取付けられ回転が阻止されているブレーキ
   相手板と、 前記パーキングブレーキの操作レバーが操作されること
   により移動するピストンと、 前記ピストンとは前記ブレーキ板及びブレーキ相手板を
   挟んで反対側に位置して固定されているエンドプレート
   とから構成され、 前記パーキングブレーキ時に前記ピストンが移動して前
   記ブレーキ板とブレーキ相手板を前記エンドプレート方
   向に押圧することを特徴とする請求項１または請求項２
   に記載の差動装置。
4. 【請求項４】 前記ピストンの端面円周に沿って斜面を
   有する溝部が形成されたボスと、前記ボスに重ね合せら
   れ前記溝部に嵌まり込み得るボールを転動自在に保持す
   るボールリテーナギヤとを備え、このボールリテーナギ
   ヤを回転させることによって、前記ボールを前記溝の斜
   面に沿ってボールを転動させ、前記ピストンを押圧移動
   させることを特徴とする請求項２または請求項３に記載
   の差動装置。