JP2009156442A

JP2009156442A - 車両におけるブレーキ装置

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Publication number: JP2009156442A
Application number: JP2007338402A
Authority: JP
Inventors: Seiji Morishita; 征四森下
Original assignee: TCM Corp
Current assignee: TCM Corp
Priority date: 2007-12-28
Filing date: 2007-12-28
Publication date: 2009-07-16

Abstract

【課題】ディファレンシャル装置部と車体フレームの連結部分であるシート部との間の形状急変部での設計の自由度を広くし得る車両におけるブレーキ装置を提供する。
【解決手段】車軸２外周に、その軸心方向でのみ摺動可能に係合されたブレーキディスク32と、車軸ケーシング３の内面に軸心方向でのみ摺動可能に係合されて各ブレーキディスクを両面から押圧可能なブレーキリング33と、車軸ケーシング内に設けられた仕切壁４との間に油圧室38を形成するように配置されたピストン体36とを有し、油圧室に油圧が供給されることによりブレーキリングをブレーキディスクにより押圧して車軸にブレーキを掛けるようにしたブレーキ装置30であって、ピストン体を戻すための付勢部材として板状のばね体39を用いるとともに、これら各ばね体を、軸受保持器23を仕切壁に取り付けるための取付用ボルト24を介して支持したものである。
【選択図】図３

Description

本発明は、産業用車両におけるブレーキ装置、例えば建設に用いられるホイールローダなどに設けられるブレーキ装置に関するものである。

産業用車両、例えば建設に用いられるバケットを有するホイールローダなどの走行駆動装置に設けられるブレーキ装置としては多板式のものがある。
図４および図５に示すように、この多板式のブレーキ装置５１は、走行駆動装置５２のディファレンシャル装置部５３に設けられており、具体的には、車軸（アクスル）５４に設けられている。

すなわち、車軸５４に例えばセレーション（実際には、環状取付部材５５に形成されている）を介して複数のブレーキディスク５６がその軸心方向でのみ摺動可能に設けられるとともに、車軸ケーシング５７側にも、例えばセレーションを介してブレーキディスク５６を挟持するようにブレーキリング５８が軸心方向でのみ摺動可能に設けられ、さらに車軸ケーシング５７内に上記ブレーキリング５８を押し付けてブレーキディスク５６を挟持させる油圧式の環状ピストン体５９が設けられている。

したがって、車軸ケーシング５７との間に形成される油圧室６０に圧油を供給して環状ピストン体５９を突出させることにより、ブレーキリング５８をブレーキディスク５６に押し付けて、つまりブレーキディスク５６を車軸ケーシング５７側に挟持させて、車軸５４にブレーキを掛けるようにしたものである。

ところで、ブレーキを解除する際に、環状ピストン体５９を退入させて元の位置に戻す必要があるため、環状ピストン体５９の外面の円周方向の複数個所には、コイルばね６１が配置されていた（例えば、特許文献１参照）。
特開２００１−１９３７６７号公報

上述したように、環状ピストン体５９を元の位置に戻すために、背の高いコイルばね６１を使用しているので、その分、つまりディファレンシャル装置部５３およびこれに隣接する減速ギヤ部６２を収容している部分が横方向に長くなるという問題がある。すなわち、車軸ケーシング５７における中央部５７ａと車体フレームの連結部分であるシート部５７ｂとの間の距離が長くなってしまい、径が大きい中央部５７ａと径が小さいシート部５７ｂとの間の形状急変部Ｋにおける長さ（スペース）が短くなり、したがって強度を必要とする当該形状急変部Ｋでの設計の自由度が狭くなるという問題があった。

そこで、本発明は、ディファレンシャル装置部と車体フレームの連結部分であるシート部との間の形状急変部での設計の自由度を広くし得る車両におけるブレーキ装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明の請求項１に係る車両におけるブレーキ装置は、車軸ケーシングのディファレンシャル室形成用の壁体部に軸受を介して保持された車軸外周に、その軸心方向でのみ摺動可能に係合された複数のブレーキディスクと、
上記車軸ケーシングの内面に上記軸心方向でのみ摺動可能に係合されて上記各ブレーキディスクを両面から押圧可能な複数のブレーキリングと、
上記車軸ケーシングの隔壁部に形成された外側環状段差部に対応する内側環状段差部を有するととともにこれら両環状段差部間にて油圧室が形成され且つこの油圧室に油圧が供給されることによりブレーキリングおよびブレーキディスクを介して車軸にブレーキを掛ける環状ピストン体とを有するブレーキ装置であって、
上記環状ピストン体を戻すための付勢部材を上記軸受の外周に沿って複数箇所に配置し、且つこれら各付勢部材として板状のばね体を用いるとともにこれら各ばね体を上記軸受を保持する軸受保持部材を隔壁部に取り付けるための取付用ボルトを介して支持させたものである。

また、本発明の請求項２に係る車両におけるブレーキ装置は、請求項１に記載のブレーキ装置における任意の板状のばね体の中心側縁部に、軸受保持部材の表面に円周方向に沿って且つ所定間隔おきに複数個設けられた突起同士の間に挿入されて当該軸受保持部材の緩み止めを行うための緩止め用突部を形成したものである。

上記の構成によると、環状ピストン体を元の位置に戻すための付勢部材として、板状のばね体を用いたので、従来のコイルばねに比べて、その高さ（長さでもある）を短くすることができ、したがってこの部分に対応する仕切壁で例えばディファレンシャル装置部における取付用ボルトに対応する位置に、外方に膨らむ凹状部を形成することができるので、ディファレンシャル装置部から車体フレームを支えるシート部までの距離を長くとることができるので、形状急変部における強度設計の自由度が大きくなる。

また、板状のばね体の中心側縁部に、軸受を保持する軸受保持部材の表面に円周に沿って且つ所定間隔おきに複数個配置された突起同士の間に挿入されて当該軸受保持部材の緩み止めを行うための緩止め用突部を形成したので、わざわざ、緩み止め部材を用意する必要がない。

［実施の形態］
以下、本発明の実施の形態に係る車両におけるブレーキ装置を、図１〜図３に基づき説明する。

なお、以下の説明においては、車両に設けられるブレーキ装置として説明するが、具体的には、建設に用いられるホイールローダなどの産業用車両（作業用車両も含む）に設けられるものである。

まず、ホイールローダなどの車両の走行駆動装置を概略的に説明する。
図１に示すように、この走行駆動装置１は、大きく分けて、車軸（アクスルともいう）２を回転自在に保持するとともに内部が左右の仕切壁（隔壁部）４により中央のディファレンシャル室（以下、ディファレンシャルという語句を略してデフと称する場合がある）５および左右の減速ギヤ室６に仕切られた概略筒状の車軸ケーシング３と、上記デフ室５の外周部分に配置された駆動入力軸部７と、上記デフ室５に配置されたディファレンシャル装置部８と、上記各減速ギヤ室６に配置された減速機構部９とから構成されている。なお、上記車軸２は左右に分割されるとともに、左右にて、それぞれ伝動軸部２ａと車輪（図示せず）が連結される車軸部２ｂとから構成されている。また、上記車軸ケーシング３は、デフ室５に対応する中央部３ａと、車軸２の大部分を収納する側部３ｂとから構成され、さらにこの側部３ｂは、減速機構部９に対応する減速部３ｂＡおよび車軸２に対応するアクスル部３ｂＢとから構成されるとともにこのアクスル部３ｂＢには、車体フレームに連結するシート部３ｂＣが設けられている。また、車軸ケーシング３のディファレンシャル装置部８に対応する中央部３ａの径が大きくされるとともに、車軸２に対応するアクスル部３ｂＢの径は小さくされており、したがって減速部３ｂＡにおけるアクスル部３ｂＢへの接続個所は、大径から小径となる形状急変部Ｋにされている。さらに、左右の仕切壁４のうち一方（図１では右側）は、ディファレンシャル装置部８の構成部材を挿入するために、取り外し可能なフランジ止め方式にされている。

上記駆動入力軸部７は、車軸ケーシング３の途中に取り付けられた筒状の取付用ケーシング１１と、この取付用ケーシング１１に前後一対の軸受１２を介して回転自在に支持されるとともに先端にドライブピニオン歯１３ａが形成された入力軸体１３とから構成されている。

上記ディファレンシャル装置部８は、デフ室５を形成する左右の仕切壁４と車軸２との間に配置された軸受１６を介して回転自在に支持されたデフケーシング１７と、このデフケーシング１７の一方の端部に設けられたフランジ部１７ａの外周に取付用ボルト１８を介して取り付けられるとともに上記ドライブピニオン歯１３ａに噛合するリングギヤ１９と、上記デフケーシング１７の内側に回転自在に配置されるとともに伝動軸部２ａの車体中心側の内端部に取り付けられたサイドギヤ２０に噛合するピニオン２１とから構成されている。なお、上記軸受１６については、取付部材２２を介して仕切壁４側に取り付けられるとともに当該取付部材２２に形成されためねじ部２２ａに軸受保持器（軸受保持部材）２３が螺合されて保持が行われている。また、上記取付部材２２は取付用ボルト２４を介して仕切壁４に取り付けられている。

上記減速機構部９は、車軸ケーシング３における減速部３ｂＡの環状内周面に取り付けられたリング状内歯２６と、車軸３の途中すなわち伝動軸部２ａの先端に形成された外歯２７と、これら内歯２６と外歯２７との間で且つ複数箇所に（例えば、１２０度置きに３箇所でもって）配置された遊星歯車２８とから構成されている。

したがって、プラベラシャフト（図示せず）により駆動入力軸部７が回転されると、ディファレンシャル装置部８を介して、車軸２が回転されて左右の車輪が回転される。
そして、上記減速機構部９の仕切壁４近傍には、本発明に係る多板式（湿式でもある）のブレーキ装置３０が具備されている。

このブレーキ装置３０は、図２および図３に示すように、車軸２に固定された環状取付部材３１の外周に例えばセレーション（スプラインでもよい）を介してその軸心方向でのみ摺動可能に係合された（つまり、回転は伝達される）複数（図面上では２枚）のブレーキディスク３２と、上記車軸ケーシング３の内面（つまり、仕切壁４側）に、例えばセレーション（スプラインでもよい）を介して軸心方向でのみ摺動可能に係合されて上記各ブレーキディスク３２を押圧可能（または挟持可能）な複数（図面上では３枚）のブレーキリング３３（３３Ａ，３３Ｂ，３３Ｃ）と、車軸ケーシング３の中央部３ａの仕切壁４の直ぐ外側表面に対応する外周部分の内面に凹むようにされた（凹状の）外側環状段差部［大径の第１内周面３４ａ、小径の第２内周面３４ｂおよび両内周面３４ａ，３４ｂ間の環状鉛直面（段差間面ともいえる）３４ｃとからなる］３４に対応して突出するようにされた（凸状の）内側環状段差部［大径の第１外周面３５ａ、小径の第２外周面３５ｂおよび両外周面３５ａ，３５ｂ間の環状鉛直面（段差間面ともいえる）３５ｃとからなる］３５が形成されて上記ブレーキディスク３２にブレーキリング３３を押圧させ得る環状ピストン体３６と、この環状ピストン体３６の大径の第１外周面３４ａと小径の第２外周面３４ｂに装着されたシール材３７と、例えば仕切壁４側に形成されて両段差部３４，３５の対向する鉛直面３４ｃ，３５ｃ同士間に形成された油圧室３８に圧油を供給するための油圧管路（図示せず）と、上記仕切壁４の表面で且つ円周に沿って等ピッチ間隔で複数個所（例えば、９０度間隔で４箇所）に配置されるとともに環状ピストン体３６を仕切壁４側に戻す方向（戻し方向である）に付勢するための板状のばね体（付勢部材の一例）３９とから構成されている。図２に示すように、このばね体３９の正面視形状は台形状にされるとともに、幅が広い底辺側が、上記軸受１６の軸受保持器２３を取り付けるための取付用ボルト２４により、仕切壁４側に保持されている。勿論、幅が狭い上辺側が環状ピストン体３６に当接（接触）されている。

そして、さらに、少なくとも任意の一つのばね体３９の中心寄りの側縁部には、軸受保持器２３の表面に円周方向で且つ所定間隔おきに複数個形成された突起２３ａ同士の間に挿入されて当該軸受保持器２３の緩み止めを行うための緩止め用突部３９ａが形成されている。

ところで、従来のコイルばねの替わりに板状のばね体３９を用いるようにしているので、配置スペースの高さが短くて済むため、その分、仕切壁４を外側（ばね体側）に突出させることができる。すなわち、ばね体３９に対応する仕切壁４の部分、言い換えれば、リングギヤ１９の取付用ボルト１８に対応する部分を外側に突出させてその内面に外方に膨らむ凹状部４ａが形成されている。

なお、上記において説明しなかったが、ブレーキディスク３２とブレーキリング３３とは交互に配置されており、また外側のブレーキリング３３（３３Ｃ）については、移動規制部材４０を介して減速機構部９の内歯２６に保持され、当該ブレーキリング３３（３３Ｃ）が外側に移動しないように考慮されている。また、図１（図４も同様）においては、車軸ケーシング３についてだけ、断面を示すハッチングを施している。

上記構成において、油圧管路を介して圧油を油圧室３８に供給すれば、環状ピストン体３６が突出して、ブレーキリング３３を介して、ブレーキディスク３２が押圧（挟持）されるため車軸２にブレーキが掛けられる。

そして、ブレーキを解除する際には、油圧管路を介して油圧が油圧室３８から排出されると、環状ピストン体３６は、各ばね体３９の付勢力により元の位置（仕切壁側）に戻される。

このように、環状ピストン体３６を元の位置に戻すための付勢部材として、板状のばね体３９を用いたので、従来のコイルばねに比べて、その高さ（長さでもある）を短くすることができ、したがってばね体３９に対応する仕切壁４で且つリングギヤ１９の取付用ボルト１８に対応する位置には、外方に膨らむ凹状部４ａを形成することができるので、デフケーシング１７の端面から減速部３ｂＡの終端までの長さＬ１を短くすることができる。すなわち、減速部３ｂＡの終端から車体フレームを支えるシート部３ｂＣまでの距離Ｌ２を長くとることができるので、形状急変部Ｋにおける強度設計の自由度が大きくなる。

また、板状のばね体３９の中心側縁部に、軸受１６を保持する軸受保持器２３の表面に環状に且つ所定間隔おきに複数個配置された突起２３ａ同士の間に挿入されて当該軸受保持器２３の緩み止めを行うための緩止め用突部３９ａを形成したので、わざわざ、緩み止め部材を用意する必要がない。

ところで、上記実施の形態においては、ブレーキディスク３２を２枚、またブレーキリング３３を３枚配置したが、これらの枚数に限定されるものではなく、必要に応じて、適宜、増減し得るものである。

本発明の実施の形態に係る産業用車両の走行駆動装置の概略構成を説明する要部切欠平面図である。図１のＡ−Ａ矢視図である。同走行駆動装置におけるブレーキ装置の作動状態を説明する要部断面図である。従来例に係る産業用車両の走行駆動装置の概略構成を説明する要部切欠平面図である。同従来例の走行駆動装置におけるブレーキ装置の作動状態を説明する要部断面図である。

符号の説明

１走行駆動装置
２車軸
３車軸ケーシング
４仕切壁
４ａ凹状部
５ディファレンシャル室
６減速ギヤ室
７駆動入力軸部
８ディファレンシャル装置部
９減速機構部
１７デフケーシング
１７ａフランジ部
１８取付用ボルト
１９リングギヤ
２２環状取付部材
２３軸受保持器
２３ａ突起
２４取付用ボルト
３０ブレーキ装置
３２ブレーキディスク
３３ブレーキリング
３４外側環状段差部
３４ａ第１内周面
３４ｂ第２内周面
３４ｃ環状鉛直面
３５内側環状段差部
３５ａ第１外周面
３５ｂ第２外周面
３５ｃ環状鉛直面
３６環状ピストン体
３８油圧室
３９ばね体
３９ａ緩止め用突部

Claims

車軸ケーシングのディファレンシャル室形成用の壁体部に軸受を介して保持された車軸外周に、その軸心方向でのみ摺動可能に係合された複数のブレーキディスクと、
上記車軸ケーシングの内面に上記軸心方向でのみ摺動可能に係合されて上記各ブレーキディスクを両面から押圧可能な複数のブレーキリングと、
上記車軸ケーシングの隔壁部に形成された外側環状段差部に対応する内側環状段差部を有するととともにこれら両環状段差部間にて油圧室が形成され且つこの油圧室に油圧が供給されることによりブレーキリングおよびブレーキディスクを介して車軸にブレーキを掛ける環状ピストン体とを有するブレーキ装置であって、
上記環状ピストン体を戻すための付勢部材を上記軸受の外周に沿って複数箇所に配置し、且つこれら各付勢部材として板状のばね体を用いるとともにこれら各ばね体を上記軸受を保持する軸受保持部材を隔壁部に取り付けるための取付用ボルトを介して支持させたことを特徴とする車両におけるブレーキ装置。
任意の板状のばね体の中心側縁部に、軸受保持部材の表面に円周方向に沿って且つ所定間隔おきに複数個設けられた突起同士の間に挿入されて当該軸受保持部材の緩み止めを行うための緩止め用突部を形成したことを特徴とする請求項１に記載の車両におけるブレーキ装置。