JP2018091426A - 作業車の制動装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 ディスクロータとキャリパとの間に小石や雑草などが入り込む可能性を低減できるようにした前輪側のディスクブレーキとして好適な作業車の制動装置を得る。【解決手段】 ディスクロータ３０の両側面に対向する位置にブレーキパッドを備えたキャリパ３１が設けられ、ディスクロータ３０を挟んで車輪支持ハブ２４が存在する側とは反対側の車体内方側位置に、ディスクロータ３０の車体内方側に向かう面を覆うカバー体４が備えられている。【選択図】図３

Description

本発明は、各種機材や資材の運搬など多目的の用途に利用される作業車の制動装置に関する。

この種の作業車の制動装置としては、後輪側のディスクブレーキは、複数の摩擦板を外装ケース内に収容して、その外装ケース内で油圧による制動操作が行われるように構成されているが、前輪側のディスクブレーキは、ブレーキ板やキャリパが外装ケース内には収容されていない状態で、ディスクホイールの内部に装備された構造のものが知られている（例えば特許文献１参照）。

特開２００７−３２１８５０号公報（段落「００２８」，「００２９」、及び図面の「図４」，「図５」参照）

特許文献１に示された構造のもののように、ステアリング操作される前輪側では、ディスクブレーキをディスクホイールの内部にコンパクトに収容することが望まれている。したがって、ディスクブレーキの全体を、大型化し易いケース内に収容した状態では設け難いものであった。
そのため、前輪側のディスクブレーキのディスクロータとキャリパとの間に、小石や雑草などが入り込む可能性を排除し難いものであった。

本発明は、ディスクロータとキャリパとの間に小石や雑草などが入り込む可能性を低減できるようにして、前輪側のディスクブレーキとして好適な作業車の制動装置を提供する。

本発明における作業車の制動装置の特徴は、車輪支持ハブと一体に回転するディスクロータと、そのディスクロータの両側面に対向する位置にブレーキパッドを備えたキャリパと、が設けられ、前記ディスクロータを挟んで前記車輪支持ハブが存在する側とは反対側の車体内方側位置に、前記ディスクロータの車体内方側に向かう面を覆うカバー体が備えられているということである。

本発明によれば、車輪支持ハブが存在する側とは反対側の車体内方側位置に、ディスクロータの車体内方側に向かう面を覆うカバー体が備えられているので、車体内方側からディスクロータが存在側への小石や雑草等の入り込みを極力制限することができる。
したがって、ディスクブレーキ全体の大型化を避けながら、簡単な構造で、ディスクロータとキャリパとの間に小石や雑草などが入り込む可能性を低減し得る利点がある。

本発明においては、前記キャリパが、前記ディスクロータの周方向での一部分に装備され、前記カバー体は、前記キャリパが存在する箇所を除く位置で、前記ディスクロータの周方向でのほぼ全域にわたって設けられていると好適である。

本発明によれば、キャリパが存在する箇所を除く位置で、ディスクロータの周方向でのほぼ全域にわたってカバー体が設けられているので、前輪が前進側へ回転するときも、後進側へ回転するときも、支障なく、ディスクロータとキャリパとの間に小石や雑草などが入り込む可能性を低減し得る。

本発明においては、前記キャリパは、前記車輪支持ハブが取り付けられた車軸支持体に固定され、前記カバー体は、前記車軸支持体に対する前記キャリパの固定箇所とは別の箇所で、前記車軸支持体に固定されていると好適である。

本発明によれば、カバー体が、車軸支持体に対するキャリパの固定箇所とは別の箇所で車軸支持体に固定されているので、キャリパの脱着作業などを伴うことなく、カバー体を単独で脱着することができ、メンテナンス作業や掃除を行い易い。

本発明においては、前記カバー体に、前記ディスクロータの車体内方側に対向する縦壁面と、前記ディスクロータの外周側に対向する周壁面とが備えられ、前記周壁面の周方向長さが、前記縦壁面の外周部における周方向長さがよりも短く形成されて、前記周壁面の周方向での端部と前記キャリパの周方向端部との間に、前記ディスクロータの周方向で所定間隔が設けられていると好適である。

本発明によれば、カバー体に、ディスクロータの車体内方側に対向する縦壁面と、ディスクロータの外周側に対向する周壁面とが備えられているので、ディスクロータの存在箇所に対する小石や雑草などが入り込みを、より一層的確に抑制し易い。そして、周壁面の周方向長さが、縦壁面の外周部における周方向長さよりも短く形成されて、周壁面の周方向での端部とキャリパの周方向端部との間に所定間隔が設けられている。これにより、ディスクロータやキャリパ部分で発生した摩擦熱の放散を、その所定間隔を利用して行うことができ、小石や雑草などの入り込み制限機能を損なうことなく放熱し易い。

作業車を示す左側面図である。 ディスクホイールに装着された制動装置及びカバー体を示す一部破断正面図である。 制動装置及びカバー体を示す斜視図である。 制動装置及びカバー体を示す平面図である。 制動装置及びカバー体を示す左側面図である。 制動装置及びカバー体を示す分解斜視図である。 別実施形態におけるディスクホイールに装着された制動装置及びカバー体を示す一部破断正面図である。

以下、本発明における実施形態の一例を図面の記載に基づいて説明する。
尚、本実施形態での説明における前後方向及び左右方向は、特段の説明がない限り、次のように記載している。つまり、本発明における作業車の作業走行時における前進側の進行方向（図１における矢印Ｆ参照）が「前」、後進側への進行方向（図１における矢印Ｂ参照）が「後」、その前後方向での前向き姿勢を基準としての走行車体の右側に相当する方向が「右」、同様に走行車体の左側に相当する方向が「左」である。

〔全体構成〕
図１に示す多目的車両（「作業車」の一例）は、荷の運搬やレクリエーション等の多様な目的に使用可能な車両として構成されている。
多目的車両には、駆動可能且つ操向操作可能な走行装置としての左右一対の前車輪１１と、駆動可能な走行装置としての左右一対の後車輪１２と、が備えられている。つまり、多目的車両の走行車体１は、左右一対の前車輪１１及び左右一対の後車輪１２により走行可能に構成されている。
走行車体１の中央部には、操縦者が搭乗して運転操作を行う運転部１３が備えられている。走行車体１の後部には、荷を積載可能な荷台１４が備えられている。走行車体１における荷台１４よりも下方には、水冷式のガソリンエンジン１５等を備える原動部が設けられている。

図１に示すように、運転部１３は、枠状のロプスフレーム１６で囲まれて保護されている。運転部１３には、操縦者が着座する運転座席１７、同乗者が着座する補助席（図示せず）が備えられている。また、運転部１３には、左右の前車輪１１の操向操作用のステアリングハンドル１８、走行車体１を制動操作可能なブレーキペダル１９等が備えられている。

〔制動装置〕
ブレーキペダル１９の踏み込み操作にともなって制動される制動装置３が前車輪１１のディスクホイール２０の内部に装備されている。
図２に示されるように、左右の前車輪１１はサスペンション機構（図示せず）を介して独立懸架された前車軸ケース２１（車軸支持体に相当する）に軸支されている。
そして、前車軸ケース２１に装備された前車軸２２と、前部デフ装置（図示せず）から延出された伝動軸２３とが球継手（図示せず）で連結され、前車軸２２の外端部に一体回転可能に備えた円板状の車輪支持ハブ２４に、前車輪１１のディスクホイール２０が取付けられるようになっている。

つまり、図２乃至図６に示すように、車輪支持ハブ２４の内部に前車軸２２が挿通され、その前車軸２２の外端部に固定ナット２５が装着される。前車軸２２の外端部にはスプライン溝が形成されたスプライン軸部２２ａと螺軸部２２ｂが設けられている。そのスプライン軸部２２ａに外嵌するスプライン筒部（図示せず）を内周側に備えた車輪支持ハブ２４が、螺軸部２２ｂに螺合する止めナット２５ａと飾りナット２５ｂとで構成される固定ナット２５に締め付けられて、前車軸２２に一体回転可能に連結固定される。
車輪支持ハブ２４の横外向き面２４ａには、周方向四箇所のボルト孔２４ｂが形成されている。この車輪支持ハブ２４の横外向き面２４ａにディスクホイール２０の取付面２０ａを当て付けた状態で、各ボルト孔２４ｂに螺合される固定ボルト２６を締め込むことによって、ディスクホイール２０が車輪支持ハブ２４に固定される。

車輪支持ハブ２４のうち、ディスクホイール２０の取付面２０ａが当て付けられる横外向き面２４ａの反対側には、制動装置３のディスクロータ３０を取り付け固定するための支持突起２４ｃが四箇所に突設されている。
ディスクロータ３０には、四個の連結孔３０ａが形成されている。この連結孔３０ａのそれぞれに連結ボルト２７を挿通して、支持突起２４ｃに形成されているボルト孔（図示せず）に螺合させることにより、ディスクロータ３０が車輪支持ハブ２４に一体回転するように連結固定されている。

制動装置３のうち、ディスクロータ３０に制動力を与えるキャリパ３１は、前車軸２２の前方側箇所において、図３乃至図５に示すように前車軸ケース２１に取り付けられている。
このキャリパ３１は、ディスクロータ３０の両側面に対向する位置にブレーキパッド（図示せず）を備え、ディスクロータ３０を跨ぐ状態でディスクロータ３０の周方向での一部に設けられている。

キャリパ３１は浮動式に構成されたものである。図示はしないが、ディスクロータ３０の存在箇所よりも、車輪支持ハブ２４が存在する側とは反対の車体内方側箇所に、制動圧を発生する押圧ピストンを内蔵したシリンダ部分が設けられている。
このキャリパ３１のシリンダ部分に圧油が供給されることにより、ブレーキパッドがディスクロータ３０の両側面を挟み込んで制動力を発生する。
これらの車輪支持ハブ２４、ディスクロータ３０、キャリパ３１の全体が、ディスクホイール２０のリム部２０ｂの内周側の空間内に装備されている。

〔カバー体〕
図３乃至図６に示すように、ディスクロータ３０の存在箇所よりも車体内方側箇所には、キャリパ３１が存在する箇所を除いて、ディスクロータ３０の車体内方側に向かう面を覆うカバー体４が備えられている。
カバー体４は、図４及び図６に示すように、前車軸２２の周部を囲んで、かつキャリパ３１が存在する箇所を除く範囲において、側面視でディスクロータ３０の周方向に沿う逆向きのＣ字状に形成されている。

カバー体４は、ディスクロータ３０の車体内方側に向かう面に対向する縦壁面４０と、ディスクロータ３０の外周面に対向する周壁面４１とを備えている。
縦壁面４０は、半径方向の内方側に、前車軸２２の周部を囲む凹入形状の内側周縁４０ａが形成され、その内側周縁４０ａの近傍における縦壁面４０の四箇所に、前車軸ケース２１への連結用の固定ナット４２が溶接固定されているが、その他の部位は無孔の平板状の板状部材によって構成されている。

縦壁面４０の外周側に連なる周壁面４１は、ディスクロータ３０の外周面に沿って円弧状に湾曲形成され、やはり無孔の板状部材で形成されている。
周壁面４１は、縦壁面４０の外周縁に連なる内周縁側から、ディスクロータ３０が存在する車体横外側へ向けて径を拡大しながら斜め横外方へ延出された外拡がり傾斜面部分４１Ａと、その外拡がり傾斜面部分４１Ａの延出端で縦壁面４０に沿うように起立するフランジ状部分４１Ｂを備えている。このフランジ状部分４１Ｂは、ディスクロータ３０の車体横外側の面とほぼ同一平面上、もしくは、その面よりも少しだけ横外側に張り出た位置にある。

上記のカバー体４が存在することで、車体内方側からカバー体４の存在位置を越えてディスクロータ３０が存在する空間に小石や泥土等の異物が入り込む可能性を低減できる。
そして、周壁面４１に外拡がり傾斜面部分４１Ａが存在していると、車体内方側からカバー体４の存在位置を越えてディスクロータ３０が存在する空間に小石や泥土が入り込んだとしても、その小石や泥土が外拡がり傾斜面部分４１Ａに案内されて径方向外側へ排出されやすくなる。
また、外拡がり傾斜面部分４１Ａの延出端にフランジ状部分４１Ｂが存在していることで、車体内方側からカバー体４の存在位置を越えてディスクロータ３０が存在する空間に小石や泥土が入り込む可能性を、より低減できる。
さらに、上記の外拡がり傾斜面部分４１Ａやフランジ状部分４１Ｂは、カバー体４全体の強度アップにも貢献している。

図４に示すように、カバー体４とキャリパ３１との位置関係において、カバー体４の縦壁面４０の周方向端部４０ｂの方が、周壁面４１の周方向端部４１ａよりも、キャリパ３１に近づいた状態で配設されている。これにより、キャリパ３１の周方向の端部３１ａと周壁面４１の周方向端部４１ａとの間には、ディスクロータ３０の周方向で所定間隔Ｌ１が存在した状態となる。
この所定間隔Ｌ１を設けた箇所では、縦壁面４０は存在しているので、車体内方側からカバー体４の存在位置を越えてディスクロータ３０が存在する空間に異物が入り込む可能性は低減しながらも、周壁面４１が存在していないので、ディスクロータ３０の径方向での外方側が、図３に示すように部分的に開放された状態である。つまり、所定間隔Ｌ１がキャリパ３１に近い位置に存在することで、キャリパ３１による制動操作が行われたとき、キャリパ３１やディスクロータ３０に発生した熱を、効率良く排出し易くし得たものである。

また、カバー体４は、ディスクロータ３０の周方向で、キャリパ３１が存在する箇所を除くほぼ全域に設けられているので、前車輪１１が前進回転しているときも、後進回転しているときも、車体内方側からカバー体４の存在位置を越えてディスクロータ３０が存在する空間に異物が入り込む可能性を低減する機能は、ほとんど変わりはない。
このカバー体４も、ディスクホイール２０のリム部２０ｂの内周側の空間内に装備されている。

図５及び図６に示されるように、キャリパ３１は、前車軸ケース２１の取付腕部２１ａに取付ボルト２１ｂを介して取り付けられている。取付腕部２１ａは、ディスクロータ３０の周方向における二箇所でキャリパ３１の両端部を支持している。

カバー体４は、図２、図３、図５、及び図６に示されるように、前車軸ケース２１のうち、キャリパ３１を取り付けた取付腕部２１ａとは別の箇所に設けられた四箇所のカバー取付部２１ｃに取り付けられている。カバー取付部２１ｃはボルト挿通用の貫通孔を備えていて、その貫通孔にカバー取付ボルト２１ｄを挿通し、カバー体４の縦壁面４０の四箇所に設けてある固定ナット４２に螺合させることにより、カバー体４を前車軸ケース２１に連結固定することができる。

〔別実施形態の１〕
上記の実施形態では、カバー体４として、ディスクロータ３０の車体内方側に向かう面に対向する縦壁面４０と、ディスクロータ３０の外周面に対向する周壁面４１とを備えた構造のものを例示したが、この構造に限られるものではない。
例えば、図７に示すように、カバー体４として、ディスクロータ３０の外周面に対向する周壁面４１を省略し、ディスクロータ３０の車体内方側に向かう面に対向する扁平板状の縦壁面４０のみによって構成してもよい。
その他の構成は、前述した実施形態と同様の構成を採用すればよい。

〔別実施形態の２〕
上記の実施形態では、キャリパ３１として、浮動式のものを例示したが、これに限られるものではなく、例えば固定式のものを採用してもよい。
その他の構成は、前述した実施形態と同様の構成を採用すればよい。

〔別実施形態の３〕
上記の実施形態では、キャリパ３１として、油圧作動式のものを例示したが、これに限られるものではなく、例えば電動シリンダを採用して制動圧を発生させるようにしたものであってもよい。
その他の構成は、前述した実施形態と同様の構成を採用すればよい。

本発明は、多目的車両の他、トラクタ、草刈機、コンバイン、田植機、建設機械等の種々の作業車に利用可能である。

４ カバー体
２１ 車軸支持体（前車軸ケース）
２４ 車輪支持ハブ
３０ ディスクロータ
３１ キャリパ
４０ 縦壁面
４１ 周壁面

Claims (4)

1. 車輪支持ハブと一体に回転するディスクロータと、
   そのディスクロータの両側面に対向する位置にブレーキパッドを備えたキャリパと、が設けられ、
   前記ディスクロータを挟んで前記車輪支持ハブが存在する側とは反対側の車体内方側位置に、前記ディスクロータの車体内方側に向かう面を覆うカバー体が備えられている作業車の制動装置。
2. 前記キャリパが、前記ディスクロータの周方向での一部分に装備され、
   前記カバー体は、前記キャリパが存在する箇所を除く位置で、前記ディスクロータの周方向でのほぼ全域にわたって設けられている請求項１記載の作業車の制動装置。
3. 前記キャリパは、前記車輪支持ハブが取り付けられた車軸支持体に固定され、
   前記カバー体は、前記車軸支持体に対する前記キャリパの固定箇所とは別の箇所で、前記車軸支持体に固定されている請求項１又は２記載の作業車の制動装置。
4. 前記カバー体に、前記ディスクロータの車体内方側に対向する縦壁面と、前記ディスクロータの外周側に対向する周壁面とが備えられ、
   前記周壁面の周方向長さが、前記縦壁面の外周部における周方向長さがよりも短く形成されて、前記周壁面の周方向での端部と前記キャリパの周方向端部との間に、前記ディスクロータの周方向で所定間隔が設けられている請求項１〜３のいずれか一項記載の作業車の制動装置。

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