JP2009216125A - 動力断続機 - Google Patents

Abstract

【課題】配管や配線を増やすことなく、動力断続機に対して冷却用の流体を供給する状態と、バイパス流路を介して排出する状態とを切り替える。
【解決手段】湿式多板型のブレーキ装置４０において、冷却用の流体をブレーキ装置４０の収容ケース４４内に供給する状態と、バイパス流路８５を経由して冷却用の流体をタンクに直接排出する状態とに切り替える切替弁９４を配置した。この切替弁９４は、ブレーキを作動させる押圧ピストン７０の摺動と連動して作動する。
【選択図】図１

Description

本発明は、建設車両のアクスル装置に用いられる湿式ブレーキ又は湿式クラッチ等の動力断続機に関する。

車重が重い不整地運搬車や建設車両等のアクスル装置における制動装置として、アクスル装置に湿式多板型のブレーキを配置した構成が用いられている。湿式多板型のブレーキでは、制動時の運動エネルギーを熱に変換する際に、多板間に介在している流体の有する粘性の性質を用いている。そのため、多板の耐久性が優れており、小型ながら大きな制動力を得ることができるという構造上の特徴がある。更に、湿式多板型のブレーキは、運転者による微妙な制動指示に対して良好な制動応答が得られるので、車両のブレーキやリターダとして多用されている。

このように、湿式多板型のブレーキは種々の特徴を備えているが、多板間に介在している流体の冷却を十分に行わないと、制動力が極端に低下してしまうといった不具合を生ずる。そこで、多板を湿潤している流体を強制的に循環させることによって、多板間に介在している流体の温度上昇を抑え、連続制動時における制動力の低下を防止している。

更に、この流体を強制的に循環させるポンプの負荷を減らすため、動力断続機が動力を伝達していない状況下において、冷却用の流体の供給を遮断する発明が特許文献１（特開２００１−９９１９０号公報）に記載されている。

特許文献１に記載されている動力断続機は、回転力が入力される回転ディスクと、当該回転ディスクからの回転力が伝達される従動プレートと、作動油を用いて回転ディスク及び従動プレートを圧接状態又は開放状態に切替える押圧ピストンと、これらを密閉収容する収容ケースとを備えた構成になっている。

更に、特許文献１に記載されている動力断続機では、押圧ピストンにおける押圧端部の裏面側には、当該押圧ピストンの摺動位置に応じて、オリフィス開口端の開口面積が変化するように構成された外側リングが配置されている。この外側リングに開設されたオリフィスは、押圧ピストンの摺動位置に応じて収容ケース内に供給する冷却用の流体の流量を調節するものである。

例えば、押圧ピストンが回転ディスクと従動プレートとを圧接させる位置に摺動して動力を伝達させる際には、オリフィス開口端の開口面積が増大して、収容ケース内に冷却用の流体が供給される。他方、押圧ピストンが回転ディスクと従動プレートとの圧接を開放する位置に摺動して動力を遮断する際には、オリフィス開口端が押圧ピストンにおける押圧端部の裏面側で閉鎖されることになり、収容ケース内に流入していた冷却用の流体の供給が停止される。

冷却用の流体の供給が停止されると、収容ケース内に存在する冷却用の流体は、収容ケースの排出口から外部に排出される。冷却用の流体が収容ケースから排出されることで、回転ディスクと従動プレートとの間で発生する流体の粘性抗力を減少させることができるとしている。
特開２００１−９９１９０号公報

特許文献１に記載されている動力断続機では、動力の伝達が遮断されている際には、ケース内に流れていた冷却用の流体の供給が停止されることになり、行き場を失った流体はリリーフバルブを経由してタンクに戻る構成となっている。流体がリリーフバルブを通過するためには所定のリリーフ圧力が必要となる。このため、流体を圧送しているポンプの負荷が増大し、燃費の悪化を招くことになる。

そこで、図１０の油圧回路図に示すように、ポンプと動力断続機９４０との間に電磁弁として構成された冷却油量切替弁を配置して、動力断続機９４０が動力を伝達している際には冷却用の流体を動力断続機９４０に供給し、動力を伝達しない際にはバイパス流路９０２を経由して直接タンク９００に戻すことによって、ポンプの負荷を減少させることも考えられる。

しかし、この場合には、流体を動力断続機９４０に給排するための配管に加え、冷却油量切替弁と、バイパス用の配管９０２と、配線９０４とをそれぞれ配置する必要が生じる。したがって、この場合には、配管及び配線が煩雑になるという不具合を生ずる。

本発明は上述した不具合を解決するためになされたものであり、配管や配線を増やすことなく、動力を伝達する場合には動力断続機に対して冷却用の流体を供給し、動力を伝達しない場合にはポンプから圧送されてくる冷却用の流体を、バイパス流路を経由してタンクに戻す動力断続機を提供することを目的としている。

前述の目的を達成すべく本発明は、回転力が入力される回転ディスクと、前記回転ディスクからの回転力が伝達される従動プレートと、前記回転ディスクと前記従動プレートとの圧接及び開放を行う押圧ピストンとを収容した収容ケースを備え、前記回転ディスク及び前記従動プレートに対して冷却を行う流体が前記収容ケース内に給排される湿式ブレーキ又は湿式クラッチ等の動力断続機において、前記押圧ピストンの摺動に連動して作動する切替弁を備え、前記切替弁は、前記押圧ピストンが前記回転ディスクと前記従動プレートとを圧接させる位置に摺動した際には、バイパス流路を介してタンクに戻す前記流体の流量を減少させるとともに前記収納ケース内に供給する流量を増大させる位置に切替わり、前記押圧ピストンが前記回転ディスクと前記従動プレートとの圧接を開放する位置に摺動した際には、前記バイパス流路を介してタンクに戻す前記流体の流量を増大させるとともに前記収納ケース内に供給する流量を減少させる位置に切替わることを特徴とする。

また、前記ポンプから圧送された前記流体を前記収納ケース内に供給する導入流路と、前記導入流路を途中で分岐した分岐流路とを備え、前記切替弁には、前記分岐流路に連通するバイパス流入ポートと、前記バイパス流路に連通するバイパス流出ポートとが開設されるとともに前記押圧ピストンの摺動と連動して摺動するスプールが配置され、前記押圧ピストンが、前記回転ディスクと前記従動プレートとを圧接させる位置へ摺動することにより、前記スプールは、前記バイパス流入ポートとバイパス流出ポートとを連通させる開口面積を減少させる位置に摺動してなり、前記押圧ピストンが、前記回転ディスクと前記従動プレートとの圧接を開放させる位置へ摺動することにより、前記スプールは、前記バイパス流入ポートとバイパス流出ポートとを連通させる流路の開口面積を増大させる位置に摺動してなることが好ましい。

更に、前記切替弁のバイパス流入ポート及びバイパス流出ポートを、前記押圧ピストンを摺動自在に収容する押圧シリンダに形成し、前記切替弁のスプールを、前記押圧ピストンの外周に形成することが好ましい。

また、前記流体を前記収納ケース内に供給する導入流路が、前記押圧ピストンを収容する押圧シリンダに形成した供給ポートに接続され、前記押圧ピストンが、前記回転ディスクと前記従動プレートとを圧接させる位置へ摺動することにより、前記供給ポートの開口面積を増大させ、前記押圧ピストンが、前記回転ディスクと前記従動プレートとの圧接を開放させる位置へ摺動することにより、前記供給ポートの開口面積を減少させることが好ましい。

また、前記切替弁を、前記押圧ピストンに作用する作動油の圧力に応じて、前記流体を前記収納ケース内に供給する流量と、前記流体をバイパス流路を介してタンクに戻す流量とを切り替えるように構成することが好ましい。

本発明に係る動力断続機では、湿式多板型の動力断続機において、湿式多板同士の圧接と開放とを行なう押圧ピストンに連動して作動する切替弁を設けている。押圧ピストンが湿式多板同士の圧接を開放する位置に摺動して動力の伝達を遮断している場合には、この切替弁は、バイパス流路を経由して冷却用の流体をタンクに戻す位置に切替わる。

これにより、動力断続機が動力を伝達していない場合には、冷却用の流体を圧送する際の抵抗を減ずることができ、不必要となるポンプの負荷を減少させておくことができる。また、前記切替弁の位置は、押圧ピストンに連動して切替わることができるので、切替弁を制御する配線や切替弁を制御するための配管が不要となる。

また、切替弁のスプールを押圧ピストンの摺動と連動させた構成としていることにより、簡単な構成でありながら冷却用の流体を、バイパス流路を経由してタンクに戻すことができる。

更に、切替弁のバイパス流入ポート及びバイパス流出ポートを、押圧シリンダに形成し、切替弁のスプールを押圧ピストンの外周に形成しておくこともできる。このように構成しておくことにより、切替弁を専用のバルブとして別途配置することなく、冷却用の流体を、バイパス流路を介してタンクに戻すことができる。

また、押圧ピストンを収容する押圧シリンダに、収容ケース内に供給する冷却用の流体の流量を制御する供給ポートを備え、押圧ピストンの摺動に応じて供給ポートの開口面積が制御されるように構成しておくことにより、専用の供給用バルブを別途配置することなく、湿式多板に対する冷却用の流体の供給量を調節することができる。

また、本発明に係る動力断続機では、湿式多板型の動力断続機において、湿式多板同士の圧接と開放とを行なう押圧ピストンを作動させる作動油の圧力を用いることにより、冷却用の流体の流路を切り替える切替弁を配した。作動油の圧力が、動力断続機における湿式多板同士の圧接を開放する位置に摺動して、動力の伝達を遮断する圧力である場合には、切替弁は、バイパス流路を経由して冷却用の流体をタンクに戻す位置に切替わる。

これにより、動力断続機が動力を伝達していない場合には、冷却用の流体を圧送する際の抵抗を減ずることができ、不必要となるポンプの負荷を減少させておくことができる。また、前記切替弁は、押圧ピストンを作動させる作動油の圧力に応じて切替わるので、切替弁を制御するための配線が不要となる。

以下、本発明に係る動力断続機を、建設車両のブレーキ装置に適用した実施形態について説明する。

図１は、本発明に係る動力断続機を配置したリダクション型アクスル装置１０におけるサイドアクスルハウジング３６の平面断面図であり、図２は、ブレーキ装置４０の部分拡大図である。

図１に示すように、リダクション型アクスル装置１０は、車両のデファレンシャルギヤユニットから出力されるドライブシャフト３４と、ドライブシャフト３４の側端部に嵌入されている太陽歯車５２を有する遊星歯車機構５０とを備えた構成となっている。遊星歯車機構５０は、太陽歯車５２と噛合してドライブシャフト３４の回転を減速して車両のホイールに伝達する遊星歯車５４と、遊星歯車５４を回動自在に保持する遊星歯車軸受５９と、遊星歯車軸受５９の内輪を固定する遊星軸５６と、複数の遊星軸５６を保持するキャリア５７と、遊星歯車機構５０を外部から遮断して覆うキャリアカバー５７Ａとを備えた構成となっている。

また、リダクション型アクスル装置１０は、キャリア５７の回転力を車両のホイールに伝達するホイールハブ６１と、複数の遊星歯車５４に対して外周から噛合している内歯の外輪歯車５８と、外輪歯車５８を固定するインナーハブ３７と、インナーハブ３７を固定するサイドアクスルハウジング３６とを備えている。

サイドアクスルハウジング３６は、車両の車体側にサスペンションを介して懸架される部材である。ホイールハブ６１は、２組のホイールベアリング６４により、サイドアクスルハウジング３６に対して回動自在に軸支されている。車両のホイール（図示せず。）は、ホイール取付ボルト６０を用いてホイールハブ６１のフランジに取り付けられる。

ホイールハブ６１とサイドアクスルハウジング３６との間には、走行中の車両に対して制動を行うブレーキ装置４０が配置されている。ブレーキ装置４０の収容ケース４４は、押圧シリンダ４５を介してサイドアクスルハウジング３６に固定されており、固定手段として、押圧シリンダ取付ボルト６６が用いられている。他方、ブレーキ装置４０のブレーキロータ４１は、ブレーキロータ取付ボルト６２を介してホイールハブ６１に固定されている。

次に、ブレーキ装置４０の構造について、図２の断面図を用いて説明する。
図２に示すようにブレーキ装置４０は、車両のホイールと共に回転するブレーキロータ４１と、複数枚の回転ディスク４２と、固定プレート４３（従動プレート）と、収容ケース４４と共に車体側に固定される押圧シリンダ４５とを備えている。

複数枚の回転ディスク４２は、ブレーキロータ４１の外周に形成されたスプライン状の溝に内歯部分を嵌入し、ブレーキロータ４１と共に回転する構成となっている。固定プレート４３は、回転ディスク４２と交互に差し込まれた配置構成となっており、収容ケース４４内面に形成されたスプライン状の溝に外歯部分が嵌入されている。

押圧シリンダ４５の内部には、押圧ピストン７０が摺動自在に配置されている。押圧ピストン７０は、交互に差し込まれている回転ディスク４２及び固定プレート４３を、作動油の圧力に応じて、互いに圧接させたり開放したりする。そして、回転ディスク４２と固定プレート４３の間に冷却油等の流体を介在させることにより、回転ディスク４２及び固定プレート４３は湿潤された状態となり、回転ディスク４２と固定プレート４３の間に介在させた流体の粘性を利用して、回転ディスク４２から固定プレート４３に対して動力を伝達させることができる。

作動油をブレーキチャンバ４９Ｂ内に圧送すると、作動油の圧力によって押圧ピストン７０が図２に示すように右方向に摺動し、複数枚の回転ディスク４２と固定プレート４３とが互いに圧接された状態となる。このときの作動油の圧力に応じて、回転ディスク４２と固定プレート４３との間に介在している流体の厚さが変化する。そして、流体の粘性によって伝達される動力（トルク）を、回転ディスク４２と固定プレート４３とが離間した遮断状態から、回転ディスク４２と固定プレート４３とが圧接した密着状態までの間で、微妙に動力伝達を調節することができる。すなわち、ブレーキとしての制動力を自在に調節することができる。

ブレーキチャンバ４９Ｂ内に圧送されていた作動油の圧力を減じると、リターンスプリング７１の付勢力によって押圧ピストン７０は、図２に示す状態から左方向に摺動する。すると、複数枚の回転ディスク４２と固定プレート４３とが互いに圧接された状態から開放され、回転ディスク４２と固定プレート４３との回転差によって回転ディスク４２と固定プレート４３との間に流体が巻き込まれる。そして、それぞれの回転ディスク４２と固定プレート４３との隙間が広がることになり、回転ディスク４２と固定プレート４３との間に介在している流体の厚さが増大して、流体の粘性により伝達されていた動力が極端に減少することになる。そして、動力が遮断された状態となる。

また、図２に示す実施形態では、上述の作動油の圧送による制動力の調節機構に加えて、車両停止時のパーキングブレーキ機構を併設してある。図２に示すように、押圧ピストン７０の内周部、且つパークシリンダ４６の外周部には、押圧ピストン７０と同方向に摺動自在なパークブレーキピストン７２が配置されている。

このパークブレーキピストン７２は、常時パークスプリング７３によって図２に示す右方向に付勢されている。したがって、パークシリンダ４６とパークブレーキピストン７２との間に形成されているパークブレーキチャンバ４９Ｐ内に、作動油が圧送されていない状態（例えばパーキングブレーキがかけられた状態、又はエンジン停止時等）においては、パークブレーキピストン７２は、押圧ピストン７０を内側から図２に示す右方向に摺動させる。

そして、押圧ピストン７０の摺動によって、複数枚の回転ディスク４２と固定プレート４３とが、互いに圧接する。これにより、収容ケース４４とブレーキロータ４１との間における回動が制限され、坂道などに停車した車両が、移動してしまうことを防止する。

他方、車両を走行させる際には、作動油をパークブレーキチャンバ４９Ｐに圧送する。すると、パークブレーキピストン７２は、パークスプリング７３の付勢力に逆らって図２に示す左方向に摺動する。そして、押圧ピストン７０を介して回転ディスク４２と固定プレート４３とを圧接させていた力が開放されることになり、パーキングブレーキとしての制動力が開放される。

ブレーキチャンバ４９Ｂ内に作動油を圧送して制動力を発生させると、走行している車両を減速させることができる。このとき、減少した車両の運動エネルギーは熱に変換されるが、熱に変換されるエネルギーのほとんどは、ブレーキ装置４０の内部において回転ディスク４２と固定プレート４３とを湿潤させている流体が吸収する。したがって、流体の温度は急激に上昇することになる。回転ディスク４２と固定プレート４３とを湿潤させている流体が過度に温度上昇するのを避けるため、ポンプにて圧送した流体を、ブレーキ装置４０の内部に導入して循環させた後に、排出口（図示せず。）を経由してタンクに排出するように構成している。これにより、回転ディスク４２と固定プレート４３との間で発生した熱を、ブレーキ装置４０の外部に放出することができる。

図２に示す実施例では、ブレーキ装置４０を作動させて車両を制動させる際には、ポンプから圧送された冷却用の流体を押圧ピストン７０の後端縁（図２に示す押圧ピストン７０の左端縁部分。）側から導入し、パークスプリング７３の間を通ってブレーキ装置４０の中心側に向かって進行させる。ブレーキ装置４０の中心側に向かって進行した冷却用の流体は、押圧シリンダ４５に開設したオイル流路４５Ａ及びパークシリンダ４６に開設したオイル流路４６Ａを通過して、パークシリンダ４６の内側に流入する。そして、パークシリンダ４６の内側に流入した冷却用の流体は、サイドアクスルハウジング３６（図１参照。）の外周に沿って、ブレーキロータ４１の内側に移送される。

ブレーキロータ４１の内側に移送した冷却用の流体は、ブレーキロータ４１に放射状に多数開設されているオイル流路４１Ａを通って、回転ディスク４２と固定プレート４３とを湿潤させている流体と内側から入れ代わる。回転ディスク４２及び固定プレート４３の外側に排出された流体は、図示しない排出口を経由してブレーキ装置４０から排出され、タンクに戻る。なお、シールリング４７，４８は、冷却用の流体（潤滑油）が摺動部から外部に流出することを防止するとともに、パッキンを保持する部材である。

更に本発明では、ブレーキ装置が作動している状況下においてのみ、冷却用の流体を循環させるために、押圧ピストン７０の摺動に連動して供給ポート８０の開口面積を増大させて、冷却用の流体の給排を促進させている。他方、ブレーキ装置が作動していない状況下においては、ポンプにて圧送されている冷却用の流体を、バイパス流路を経由してタンクに戻すように構成している。

この湿式多板型のブレーキ装置４０における切替弁９４の構成例について、図３及び図４を用いて説明する。
図３は、図２に示した押圧ピストン７０の部分拡大図であり、作動油をブレーキチャンバ４９Ｂに圧送して押圧ピストン７０を右側に摺動させ、回転ディスク４２と固定プレート４３を圧接することにより、制動力を得ている状態を示す図である。他方、図４は、図３に示す状態から作動油の圧送を停止し、リターンスプリング７１の付勢力によって押圧ピストン７０が左側に摺動して、回転ディスク４２と固定プレート４３の圧接が開放された状態を示す図である。

図３及び図４に示す実施例では、シリンダ内壁４５Ｓにおける押圧ピストン７０の後端部付近には、供給ポート８０が開設されている。供給ポート８０には、ポンプから冷却用の流体が供給される導入流路８１が連通している。この供給ポート８０は、回転ディスク４２及び固定プレート４３の周辺に供給する冷却用の流体の流量を制御するポートである。

供給ポート８０は、押圧ピストン７０が回転ディスク４２と固定プレート４３とを圧接させる位置に摺動すると、その開口面積が増大するように形成されている（図３参照。）。したがって、押圧ピストン７０が回転ディスク４２と固定プレート４３とを圧接させる位置に摺動すると、ポンプの吐出側に接続されている導入流路８１を経由して供給ポート８０から多量の冷却用の流体がブレーキ装置４０内に供給され、制動により発生した熱を吸収した冷却用の流体は、排出口（図示せず。）から排出される。

他方、図４に示すように、押圧ピストン７０が回転ディスク４２と固定プレート４３との圧接を開放する位置に摺動すると、供給ポート８０の開口部は押圧ピストン外周９０及び押圧ピストン後端部９２によって狭められるので、供給ポート８０の開口面積は減少する。

したがって、押圧ピストン７０が回転ディスク４２と固定プレート４３との圧接を開放する位置に摺動すると、供給ポート８０からブレーキ装置４０の内部に供給される冷却用の流体が減少し、これに伴いブレーキ装置４０内に存在する冷却用の流体の液面も低下する。この液面の低下により、走行時などにおいて増大する流体の粘性抗力を減少させることができる。

ところが、単に供給ポート８０の開口面積を減少させるのみではポンプに負荷がかかる状態が続くので、無駄な損失馬力が発生する。そこで図３及び図４に示す実施例では、押圧ピストン７０が、回転ディスク４２と固定プレート４３との圧接を開放する位置に摺動した際には、ポンプから圧送されてくる流体をバイパス流路を経由して直接タンクに戻すための切替弁９４を設けている。この切替弁９４を構成するスプール８７は、押圧ピストン７０の後端部に連接された構成となっているので、押圧ピストン７０の摺動に連動してバイパス流路への切替動作を行うことができる。

例えば図３に示すように、押圧ピストン７０が回転ディスク４２と固定プレート４３とを圧接させる位置（図３に示す右側。）に摺動すると、スプール８７も連動して右側に摺動し、導入流路８１から分岐した分岐流路９６と連通するバイパス流入ポート８２は、スプール大径部８６により開口面積が減少した状態（又は閉鎖した状態）となる。したがって、この場合には、導入流路８１からバイパス流路８５に流出する流体の流量は減少する。

他方、図４に示すように、押圧ピストン７０が回転ディスク４２と固定プレート４３との圧接を開放する位置（図４に示す左側。）に摺動すると、スプール８７も連動して左側に摺動し、バイパス流入ポート８２及びバイパス流出ポート８４に架かるスプール小径部８８の割合が増大することになる。したがって、バイパス流入ポート８２及びバイパス流出ポート８４の開口面積が増大して、ポンプから導入流路８１を経由して流れてきた冷却用の流体の多くは、分岐流路９６、バイパス流入ポート８２及びバイパス流出ポート８４を経由して、バイパス流路８５に排出される。したがって、この場合には、バイパス流路８５に流出する流体の流量が増大するので、ポンプに加わる負荷が減少し、損失馬力を減少させることができる。

なお、図３及び図４に示す実施例では、バイパス流路８５をバイパス流出ポート８４から流出する流体をタンクに戻すための通路として記載してあるが、これに加えて、回転ディスク４２及び固定プレート４３の近傍に供給した冷却用の流体を排出する排出口を、押圧シリンダ４５の部品の内部にて接続する構成としておくことができる。排出口をバイパス流路８５に連通させることによって、冷却用の流体をタンクに戻すための配管を簡素化することができる。

また、図３及び図４に示す実施例では、押圧ピストン７０が回転ディスク４２と固定プレート４３とを圧接させる位置に摺動した際には、完全にバイパス流出ポート８４を閉じる構成となっている旨の説明を行なったが、本発明は完全に閉じてしまう構成に限定するものではなく、バイパス流出ポート８４の開口面積を減少させる構成としておくこともできる。

次に、湿式多板型のブレーキ装置における切替弁に関わる他の構成例について、図５及び図６を用いて説明する。
図５は、図３に示した断面図と同様に、ブレーキ装置における押圧ピストン１７０の部分について、拡大して示した図である。図５は、作動油をブレーキチャンバ４９Ｂに圧送して押圧ピストン１７０を右側に摺動させ、回転ディスク４２と固定プレート４３を圧接させて、制動力を得ている状態を示す図である。他方、図６は、図５に示す状態から作動油の圧送を停止し、リターンスプリング７１の付勢力によって押圧ピストン１７０が左側に摺動して、回転ディスク４２と固定プレート４３の圧接が開放された状態を示す図である。

先に説明した図３及び図４では、バイパス流路８５に対して流体の流出及び停止を制御するスプール８７を押圧ピストン７０の後端縁に連接した実施例を示したが、図５及び図６に示す実施例では、スプール８７と同等の機能を、押圧ピストン１７０の押圧ピストン外周１９０に形成した切欠１９３を用いて実現している。

図５に示すように、押圧ピストン外周１９０の一部には、切欠１９３（分岐流路の一形態。）が成形されている。この切欠１９３は、押圧ピストン外周１９０の一部をＤカットした溝形状として形成することも、押圧ピストン外周１９０の全周に亘る溝として形成することもできる。この切欠１９３と対峙するシリンダ内壁１４５Ｓには、ポンプの吐出側に接続されている導入流路８１と連通する導入ポート１８２と、供給ポート１８０と、ポンプから圧送されてくる冷却用の流体をバイパス流路８５に対して排出するバイパス流出ポート１８４とが形成されている。

導入ポート１８２は、常時切欠１９３に架かっている構成となっている。供給ポート１８０は、供給流路８３及び押圧ピストン１７０の後端部を経由して、回転ディスク４２及び固定プレート４３の周辺に流体を供給することができるポートとして構成されている。この導入ポート１８２は、バイパス流入ポートの機能を兼ねている。

押圧ピストン１７０が回転ディスク４２と固定プレート４３とを圧接させる位置に摺動すると、図５に示すように、導入ポート１８２と供給ポート１８０とが連通した状態となる。すると、ポンプから流入する冷却用の流体は、導入流路８１と切欠１９３と供給流路８３とを経由して、押圧ピストン１７０の後端縁に流入する。そして、オイル流路１４５Ａ、オイル流路４６Ａ、及びオイル流路４１Ａ（図１参照。）を経由して回転ディスク４２及び固定プレート４３の周辺に流入し、制動時に発生する熱を吸収した後に排出される。なお、図５に示す実施例では、冷却用の流体をタンクに戻すためのバイパス流出ポート１８４は、閉じている状態を示しているので、ポンプから流入する冷却用の流体は、全てブレーキ装置内に供給されることになる。

他方、図６に示すように、押圧ピストン１７０が回転ディスク４２と固定プレート４３との圧接を開放する位置に摺動すると、供給ポート１８０の開口面積が減少し、バイパス流出ポート１８４の開口面積が増大して、導入ポート１８２とバイパス流出ポート１８４とが連通する。すると、ポンプから流入する冷却用の流体は、切欠１９３とバイパス流路８５とを経由してタンクに排出される。したがって、回転ディスク４２と固定プレート４３との圧接が開放された場合には、バイパス流路８５に流出する流体の流量を増大させることができるので、ポンプが吐出する圧油をタンクに直接排出してポンプに加わる負荷を減少させ、損失馬力を減少させることができる。

なお、図５及び図６に示す実施例では、バイパス流路８５はバイパス流出ポート１８４から流出する流体を、タンクに戻す通路として記載してあるが、これに加えて、回転ディスク４２及び固定プレート４３の近傍に供給した冷却用の流体を排出する排出口を、押圧シリンダ１４５の部品の内部にて、バイパス流路８５と接続する構成を採用することもできる。排出口をバイパス流路８５に連通させることによって、冷却用の流体をタンクに戻すための配管を簡素化することができる。

また、図５及び図６に示す実施例では、押圧ピストン１７０が、回転ディスク４２と固定プレート４３とを圧接させる位置に摺動した際には、完全にバイパス流出ポート１８４を閉じ、押圧ピストン１７０が回転ディスク４２と固定プレート４３との圧接を開放する位置に摺動した際には、完全に供給ポート１８０を閉じる構成として説明を行なった。しかし、本発明は、バイパス流出ポート１８４や供給ポート１８０を完全に閉じる構成に限定するものではなく、バイパス流出ポート１８４と供給ポート１８０との開口面積の割合を変更するように構成しておくこともできる。

上記の実施例では、動力断続機における押圧ピストンの摺動に連動して、冷却用の流体を、収容ケース内に供給する状態と、バイパス流路を介してタンクに排出する状態とを切り替える実施例を示した。この構成の他にも、図７〜図９に示すように、動力断続機の押圧ピストンを作動させる作動油の圧力に応じて、冷却用の流体の流路を切り替えるオペレートバルブを用いる構成とすることも可能である。

図７〜図９は、図３及び図４に示した押圧ピストン７０と連動して作動するスプール８７に代えて、押圧ピストン７０を作動させる作動油の圧力に応じて冷却用の流体の流路を切り替えるスプール２０８を配した実施例を示す図である。なお、図３及び図４に示す部品と同一の機能を有する部品については、同一の符号を付して、その説明を省略する。

図７は、図３に示した図と同様に、作動油をブレーキチャンバ４９Ｂに圧送して押圧ピストン７０を右側に摺動させ、回転ディスク４２と固定プレート４３（図２参照）を圧接することにより、制動力を得ている状態を示す図である。図８は、図７及び図９に示すブレーキ作動油流路２０３に沿って切断し、左側方から観察したＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ断面図である。図９は、図７に示す状態から作動油の圧送を停止し、リターンスプリング７１の付勢力によって押圧ピストン７０が左側に摺動して、回転ディスク４２と固定プレート４３（図２参照）の圧接が開放された状態を示す図である。

図７に示すように、切替弁１９４のシリンダの左端部には、ブレーキ作動油流路２０２から分岐したブレーキ作動油流路２０３に連通する開口部が開設されている。切替弁１９４のシリンダの内部には、図７の左右方向に対して摺動自在なスプール２０８が配されている。切替弁１９４のシリンダの右端部は、プラグ２１０により封止されている。当該プラグ２１０とスプール２０８との間のシリンダ内壁には、バイパス流路８５に連通する通気路２０４が開設されている。また、プラグ２１０とスプール２０８との間には、スプール２０８を常時左方向に付勢するリターンスプリング２０６が配されている。

ブレーキを作動させる際に作動油の圧力が高くなると、作動油がブレーキ作動油流路２０３を経由して切替弁１９４のシリンダ内に流入し、スプール２０８を右側に押す力が働く。すると、リターンスプリング２０６が撓み、スプール２０８の右側に存在していた冷却用の流体、又は空気が通気路２０４を介してバイパス流路８５に逃げるので、スプール２０８が押圧ピストン７０と同様に右方向に摺動する。

他方、作動油の圧力が低くなると、リターンスプリング２０６の付勢力によってスプール２０８が左側に摺動する。このとき、作動油は切替弁１９４のシリンダ内から排出されてブレーキ作動油流路２０３を経由してブレーキ作動油流路２０２に戻る。このとき通気路２０４を介してバイパス流路８５から、空気又は冷却用の流体がスプール２０８の右側に流入することになる。

次に、押圧ピストン７０とスプール２０８とが連動する際の作用について説明する。
図７に示すように、作動油がブレーキ作動油流路２０２を経由してブレーキチャンバ４９Ｂ内に流入すると、押圧ピストン７０が回転ディスク４２と固定プレート４３（図２参照）とを圧接させる位置（図７に示す右側）に摺動し、供給ポート８０の開口面積が増大する。同様に、切替弁１９４においても、作動油がブレーキ作動油流路２０３を経由してスプール２０８の左側に流入するので、スプール２０８も連動して右側に摺動する。

すると、導入流路８１から分岐した分岐流路９６と連通するバイパス流入ポート８２は、スプール大径部１８６により開口面積が減少した状態（又は閉鎖した状態）となる。したがって、この場合には、導入流路８１からバイパス流路８５に流出する流体の流量は減少して、ブレーキ装置の内部に供給される冷却用の流体が増大することになる。

他方、作動油の圧力が低くなると、図９に示すように押圧ピストン７０が回転ディスク４２と固定プレート４３との圧接を開放する位置に摺動し、供給ポート８０の開口面積は減少する。同様に、切替弁１９４においても、作動油がスプール２０８の左側からブレーキ作動油流路２０３を経由してブレーキ作動油流路２０２に戻るので、リターンスプリング２０６の付勢力によりスプール２０８は左側に摺動する。

すると、バイパス流入ポート８２及びバイパス流出ポート８４に架かるスプール小径部１８８の割合が増大する。したがって、バイパス流入ポート８２及びバイパス流出ポート８４の開口面積が増大して、ポンプから導入流路８１を経由して流れてきた冷却用の流体の多くは、分岐流路９６、バイパス流入ポート８２及びバイパス流出ポート８４を経由して、バイパス流路８５に排出される。したがって、この場合には、バイパス流路８５に流出する流体の流量が増大するので、ポンプに加わる負荷が減少し、損失馬力を減少させることができる。

なお、図７〜図９に示す実施例では、作動油の圧力が高い場合に、ブレーキ装置における回転ディスク４２と固定プレート４３（図２参照）とを圧接させる位置に摺動し、ブレーキ装置の内部に供給される冷却用の流体が増大する位置に切替弁１９４のスプールが摺動する実施例を示してあるが、作動油の圧力の論理を逆にすることもできる。すなわち、作動油の圧力が低い場合に、ブレーキ装置における回転ディスクと固定プレートとを圧接させる位置に摺動し、ブレーキ装置の内部に供給される冷却用の流体が増大する位置に切替弁のスプールが摺動するように構成してもよい。

本発明に係る動力断続機は、上記の説明のように建設車両のブレーキ装置に適用することができるほか、無限軌道車両における方向転換用のクラッチや、変速機用のクラッチ、その他の動力断続機に適用することができる。

本発明に係る動力断続機を配置したリダクション型アクスル装置におけるサイドアクスルハウジングの平面断面図である。 図１に示したブレーキ装置の部分拡大図である。 図２に示した押圧ピストン及び切替弁の部分拡大図であり、押圧ピストンが右側に摺動することにより制動力を得ている状態を示す図である。 図３に示した状態から、リターンスプリングの付勢力によって押圧ピストンが左側に摺動して制動力が開放され、バイパス流路に流出する流体の流量が増大した状態を示す図である。 ブレーキ装置とバイパス流路とに冷却用の流体を切り替える切替弁の他の実施例を示す図であり、押圧ピストンが右側に摺動することにより制動力を得ている状態を示す図である。 図５に示した状態からリターンスプリングの付勢力によって押圧ピストンが左側に摺動し、制動力が開放された状態を示す図である。 本発明に係る切替弁の他の実施例を表す図であり、作動油をブレーキチャンバ内に圧送して制動力を得ている状態を示す図である。 図７に示すＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ矢視断面図である。 図７に示した状態から、リターンスプリングの付勢力によって押圧ピストンが左側に摺動して制動力が開放され、バイパス流路に流出する流体の流量が増大した状態を示す図である。 ブレーキ装置とバイパス流路とに冷却用の流体を切り替えるために、電磁弁を用いた従来の構成を示す図である。

符号の説明

１０・・・リダクション型アクスル装置、３４・・・ドライブシャフト、３６・・・サイドアクスルハウジング、３７・・・インナーハブ、４０・・・ブレーキ装置、４１・・・ブレーキロータ、４１Ａ・・・オイル流路、４２・・・回転ディスク、４３・・・固定プレート、４４・・・収容ケース、４５，１４５・・・押圧シリンダ、４５Ａ，１４５Ａ・・・オイル流路、４５Ｓ，１４５Ｓ・・・シリンダ内壁、４６・・・パークシリンダ、４６Ａ・・・オイル流路、４７・・・シールリング、４８・・・シールリング、４９Ｂ・・・ブレーキチャンバ、４９Ｐ・・・パークブレーキチャンバ、５０・・・遊星歯車機構、５２・・・太陽歯車、５４・・・遊星歯車、５６・・・遊星軸、５７・・・キャリア、５７Ａ・・・キャリアカバー、５８・・・外輪歯車、５９・・・遊星歯車軸受、６０・・・ホイール取付ボルト、６１・・・ホイールハブ、６２・・・ブレーキロータ取付ボルト、６４・・・ホイールベアリング、６６・・・押圧シリンダ取付ボルト、７０，１７０・・・押圧ピストン、７１・・・リターンスプリング、７２・・・パークブレーキピストン、７３・・・パークスプリング、８０，１８０・・・供給ポート、８１・・・導入流路、８２・・・バイパス流入ポート、８３・・・供給流路、８４，１８４・・・バイパス流出ポート、８５・・・バイパス流路、８６，１８６・・・スプール大径部、８７・・・スプール、８８，１８８・・・スプール小径部、９０，１９０・・・押圧ピストン外周、９２・・・押圧ピストン端部壁、９４，１９４・・・切替弁、９６・・・分岐流路、１８２・・・導入ポート、１９３・・・切欠、２０２・・・ブレーキ作動油流路、２０３・・・ブレーキ作動油流路、２０４・・・通気路、２０６・・・リターンスプリング、２０８・・・スプール、２１０・・・プラグ

Claims (5)

1. 回転力が入力される回転ディスクと、前記回転ディスクからの回転力が伝達される従動プレートと、前記回転ディスクと前記従動プレートとの圧接及び開放を行う押圧ピストンと、を収容した収容ケースを備え、前記回転ディスク及び前記従動プレートに対して冷却を行う流体が前記収容ケース内に給排される湿式ブレーキ又は湿式クラッチ等の動力断続機において、
   前記押圧ピストンの摺動に連動して作動する切替弁を備え、前記切替弁は、前記押圧ピストンが前記回転ディスクと前記従動プレートとを圧接させる位置に摺動した際には、バイパス流路を介してタンクに戻す前記流体の流量を減少させるとともに前記収納ケース内に供給する流量を増大させる位置に切替わり、前記押圧ピストンが前記回転ディスクと前記従動プレートとの圧接を開放する位置に摺動した際には、前記バイパス流路を介してタンクに戻す前記流体の流量を増大させるとともに前記収納ケース内に供給する流量を減少させる位置に切替わることを特徴とする動力断続機。
2. ポンプから圧送された前記流体を前記収納ケース内に供給する導入流路と、前記導入流路を途中で分岐した分岐流路とを備え、
   前記切替弁には、前記分岐流路に連通するバイパス流入ポートと、前記バイパス流路に連通するバイパス流出ポートとが開設されるとともに前記押圧ピストンの摺動と連動して摺動するスプールが配置され、
   前記押圧ピストンが、前記回転ディスクと前記従動プレートとを圧接させる位置へ摺動することにより、前記スプールは、前記バイパス流入ポートとバイパス流出ポートとを連通させる開口面積を減少させる位置に摺動してなり、
   前記押圧ピストンが、前記回転ディスクと前記従動プレートとの圧接を開放させる位置へ摺動することにより、前記スプールは、前記バイパス流入ポートとバイパス流出ポートとを連通させる流路の開口面積を増大させる位置に摺動してなることを特徴とする請求項１に記載の動力断続機。
3. 前記切替弁のバイパス流入ポート及びバイパス流出ポートは、前記押圧ピストンを摺動自在に収容する押圧シリンダに形成されており、
   前記切替弁のスプールは、前記押圧ピストンの外周に形成されてなることを特徴とする請求項２に記載の動力断続機。
4. 前記流体を前記収納ケース内に供給する導入流路が、前記押圧ピストンを収容する押圧シリンダに形成した供給ポートに接続され、
   前記押圧ピストンが、前記回転ディスクと前記従動プレートとを圧接させる位置へ摺動することにより、前記供給ポートの開口面積が増大し、
   前記押圧ピストンが、前記回転ディスクと前記従動プレートとの圧接を開放させる位置へ摺動することにより、前記供給ポートの開口面積が減少してなることを特徴とする請求項２に記載の動力断続機。
5. 前記切替弁は、前記押圧ピストンに作用する作動油の圧力に応じて、前記流体を前記収納ケース内に供給する流量と、前記流体をバイパス流路を介してタンクに戻す流量とを切り替えてなることを特徴とする請求項１に記載の動力断続機。

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