JP2018508419A

JP2018508419A - ディスクブレーキを備える車輪担持体組立体

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Publication number: JP2018508419A
Application number: JP2017562146A
Authority: JP
Inventors: ヘロデット、ローラン; ビッフィ、ステファノ
Original assignee: Same Deutz Fahr Italia SpA
Current assignee: Same Deutz Fahr Italia SpA
Priority date: 2015-02-24
Filing date: 2016-02-23
Publication date: 2018-03-29
Anticipated expiration: 2036-02-23
Also published as: CN107532661B; WO2016135629A1; CN107532661A; EP3261852B1; JP6672338B2; EP3261852A1; US20180015782A1; US10336136B2

Abstract

トラクタなどの農業利用のための機械の車輪担持体組立体（１０）が、駆動アクスル（２）とステアリングホイールとを有する。車輪担持体組立体（１０）は、伝達手段への車輪担持体組立体（１０）の上流での連結のための、車輪組立体の回転のための回転シャフト（１０１）を下流に備える定速継ぎ手（１００）と、車輪組立体の制動を制御するためのディスクブレーキデバイス（２００）と、車輪組立体および回転シャフト（１０１）に連結される歯車減速機（３００）とを備える。ディスクブレーキデバイス（２００）は、制動作用が歯車減速機（３００）の上流で回転シャフト（１０１）に直接的に適用されるように、回転シャフト（１０１）に動作可能に連結される。

Description

[0001]本発明の目的は、農業利用のための車両の車輪担持体組立体（wheel carrier assembly）と、それを備える車両自体とであり、特に、このような車両はトラクタである。具体的には、農業利用のための車両は、伝達手段と、伝達手段に連結可能なステアリングアクスルとを有し、本発明の車輪担持体組立体はアクスルに連結可能である。

[0002]以下の記載では、「トラクタ」という用語は、農業用トラクタと、より一般的には、農業用トラクタから派生した土木機械との両方を意味する。一般的に、「トラクタ」という用語は、特に動力作用の実行のための、大きな寸法の車両に言及している。

[0003]「車輪担持体組立体」という用語は、車輪、タイヤ、またはリムの種類や、単一または対であるかに拘わらず、「車輪組立体」を支持し、必要な場合は移動時に案内するのに特に適する構成部品の組立体を特定している。

[0004]好ましくは、本発明は、ステアリングアクスルに連結されるのに適する車輪担持体組立体に関する。そのため、車輪担持体組立体は、回転中のそれぞれの車輪担持体を、例えばステアリング軸周りで運動するのに適していなければならない。

[0005]さらに１９５０年代に出願人によって導入された従来の解決策は、運動学的伝達連鎖の最後の構成部品としての農業利用のための車両の車輪に、歯車減速機を適用し、歯車減速機を車輪担持体組立体において収容することであることに留意されたい。

[0006]現況技術では、前記歯車減速機の上流に位置決めされたオイルバスブレーキ（oil bath brake）を伴うブレーキシステムを備える車輪担持体組立体の解決策が知られている。または、同じく、ブレーキシステムが、例えばフランジを用いて、車輪組立体に実質的に連結されるディスクブレーキを備える解決策が知られており、換言すれば、これらの実施形態では、ディスクブレーキが歯車減速機の下流で動作する。

[0007]さらに換言すれば、既知の歯車減速機を備える車輪担持体組立体では、オイルバスブレーキシステムが、車輪担持体組立体のコンパクトな大きさを維持するために車輪担持体組立体の外部に位置決めされるが、運動学的連鎖のレイアウトを複雑にする。または、選択は、運動学的伝達連鎖において動作しないディスクブレーキを使用し、したがって連鎖を複雑にすることを回避し、ディスクブレーキを連鎖の下流に置くことである。

[0008]両方の前述の解決策は複数の欠点を有している。前述の欠点のうちの１つは、車両の運動学的連鎖のレイアウトに関連しており、具体的には、ブレーキシステム自体を位置決めすることの難しさに関連している。別の欠点は、判明しているように特に低速において特に問題となる制動の漸進性を有するブレーキの制動作用の作動に関する。

[0009]本発明の目的は、ステアリングおよびドライブのアクスルに連結可能な車輪担持体組立体、すなわち、制動が最適で漸進的となるように伝達手段を備える車輪担持体組立体を提供することである。

[0010]この目的は、請求項１による車輪担持体組立体によって、および、請求項１１によるトラクタによって、達成される。従属請求項は、好ましい実施形態のさらなる変形を記載している。

[0011]本発明による車輪担持体組立体の特徴および利点は、添付の図面に従って非限定的な例として与えられている以下の記載から明らかとなる。

好ましい実施形態による少なくとも１つの車輪担持体組立体を備えるトラクタの全体図。好ましい実施形態による車輪担持体組立体の斜視図。好ましい実施形態による車輪担持体組立体の斜視図。含まれている構成部品のうちのいくつかが横断平面Ｖ−Ｖに沿って断面で示されている、図２ａおよび図２ｂにおいて言及される車輪担持体組立体の別々の部品の斜視図。横断平面Ｖ−Ｖに沿って、車両のアクスルに搭載された、先の図に示したものによる車輪担持体組立体の図。

[0012]添付の図によれば、符号１は、トラクタをその全体において示している。

[0013]トラクタ１は、特にトラクタの移動のための駆動手段を備え、例えば、車輪組立体への運動の伝達のための関連する伝達手段を含む内燃エンジンを備える。また、トラクタ１は、前記伝達手段に連結可能な、または、前記伝達手段を備えるステアリングアクスル２を備え、換言すれば、ステアリングアクスル２は駆動アクスルである。アクスル２は、典型的には、トラクタ１の移動の縦断方向軸を横断する、すなわち、その縦断方向軸に対して垂直なアクスル軸Ａ−Ａに沿って、延びる。

[0014]好ましくは、前記ステアリングアクスル２は、図１に示したように、トラクタ１の前アクスルである。

[0015]トラクタ１に加えて、本発明は、先に言及したトラクタ１など、農業利用のための車両の車輪担持体組立体１０に関する。

[0016]明確には、車輪担持体組立体１０は、車輪フランジ５００においてアクスル２に固定された車輪組立体を支持するために、および、運動において制御するために、アクスル２に連結可能である。

[0017]好ましい実施形態によれば、連結された車輪担持体組立体１０は、伝達手段に上流で連結され、車輪組立体の回転のための回転シャフト１０１を下流に備える定速継ぎ手１００を備える。定速組立体１００を用いることで、車輪担持体組立体１０の操舵が可能にされ、車輪の運動性を確保する。実際、定速継ぎ手１００は、回転運動を回転シャフト１０１へと伝達するのに適しており、具体的には、伝達手段によって伝達される速度、特に、差動によって伝達される速度は、定速継ぎ手への入力として伝達され、定速継ぎ手１００のおかげで、このような伝達は、それらの回転の軸のずれを可能にすることで起こる。

[0018]本発明は、定速継ぎ手１００の種類、または、定速継ぎ手１００の配置に限定されず、例えば、１つまたは複数のカルダン継ぎ手によって構成される。

[0019]好ましい実施形態によれば、車輪担持体組立体１０は、車輪組立体および回転シャフト１０１に連結され、回転シャフト１０１の回転速度を変化させるのに適する歯車減速機３００も備える。好ましくは、歯車減速機３００のおかげで、伝達手段を備える運動学的連鎖の回転、延いては回転速度は、大きな数字で提供され、したがって、それぞれの車輪組立体に到達する前に、歯車減速機自体によって低下させられる。

[0020]好ましい実施形態によれば、回転シャフト１０１は、「太陽歯車」としても知られている歯車減速機３００の入力シャフトである。

[0021]好ましくは、歯車減速機３００は遊星歯車減速機である。

[0022]好ましい実施形態によれば、車輪担持体組立体１０は、車輪組立体を制動するのに適したディスクブレーキデバイス２００も備える。

[0023]好ましい実施形態によれば、ディスクブレーキデバイス２００は、少なくとも１つのブレーキディスク２１０と、少なくとも１つのブレーキキャリパ２２０とを備える。

[0024]好ましくは、ディスクブレーキ２１０は、制動作用が前記シャフト１０１へと直接的に適用されるように、歯車減速機３００の上流で、シャフト１０１に動作可能に連結される。

[0025]換言すれば、制動作用は、歯車減速機３００の上流のディスクブレーキデバイス２００を通じて実施される。

[0026]好ましくは、ブレーキディスク２１０は、その作用ができるだけ大きく、回転シャフト１０１へとできるだけ効率的に放つように、回転シャフト１０１に一体的に固定される。

[0027]好ましくは、回転シャフト１０１およびブレーキディスク２１０は、固定手段によって互いに回転が拘束される。

[0028]例えば、固定手段は、シャフトにおけるディスクブレーキ２１０の角度の固定を可能にするためになど、固定ピンまたは固定キーを備える。

[0029]好ましい実施形態では、固定手段は、軸方向における回転シャフト１０１へのブレーキディスク２１０の捩じ込みのために、互いに相補的な、回転シャフト１０１およびブレーキディスク２１０にそれぞれ作られるシャフト歯部１０１’およびブレーキ歯部（brake toothing）２１０’を備える。このようにして、角度の固定が、角度的に等距離の複数の点の２つの構成要素間で保証される。

[0030]好ましい実施形態によれば、ブレーキディスク２１０は、回転シャフト１０１と係合されるシャフト部２１１と、ブレーキキャリパ２２０が作用する制動バンド部（braking band portion）２１２とを、相互に一体的に連結されて備える。

[0031]好ましい実施形態では、シャフト部２１１および制動バンド部２１２は、ねじなどの取り付け手段によって互いに連結される。

[0032]換言すれば、ブレーキディスク２１０は、特定の目的を有する２つの部分へと分割されるように設計され、すなわち、シャフト部２１１が、例えばブレーキ歯部２１０’を備える回転シャフト１０１と係合するのに適する一方で、制動バンド部２１２がブレーキキャリパ２２０によって代わりに係合され、摩擦によって制動作用を生じさせる。

[0033]好ましくは、シャフト部２１１は鋼鉄から作られる。

[0034]好ましくは、制動バンド部２１２は、例えば層状鋳鉄といった、ブレーキキャリパ２２０との摩擦を確保するのに適する材料から作られる。

[0035]好ましくは、制動バンド部２１２は、完全な、通気された、またはペタル（petal）の構成部品である。また、制動バンド部２１２は、滑らかな、穿孔された、または有孔の、スロット付きまたは分割の表面を有する。

[0036]前述の実施形態によれば、保守の間、制動バンド部２１２だけが、例えば摩耗のため、回転シャフト１０１と係合されたままであるシャフト部２１１から制動バンド部２１２を取り外すことで、交換可能である。好ましくは、制動バンド部２１２は、保守を容易にするために、さらにいくつかの部分から構成される。

[0037]さらなる好ましい実施形態では、ブレーキディスク２１０は一体品であり、シャフト部２１１と制動バンド部２１２とを備えることに留意されたい。

[0038]なおもさらなる実施形態では、シャフト部２１１および回転シャフト１０１は一体品で作られる。

[0039]実施形態によれば、車輪担持体組立体１０は、相互に連結された箱形部４１０とステアリングフォーク部４２０とを備える容器本体４００を備える。

[0040]換言すれば、箱形部４１０は、歯車減速機３００およびブレーキディスク２１０を収容するのに適する。

[0041]好ましくは、ステアリングフォーク部４２０は、ステアリング軸Ｓ−Ｓ、すなわち、車輪担持体組立体１０、延いては車輪組立体が、例えばステアリングアームによって、その周りで回転して運動されるのに適する回転の軸の座部４２５を備える。好ましくは、座部４２５は、それぞれのステアリング継ぎ手を収容可能である。

[0042]好ましい実施形態では、箱形部４１０は、ブレーキディスク２１０も収容することができるように設計された歯車減速機箱である。

[0043]好ましくは、ブレーキキャリパ２２０は容器本体４００に搭載されており、そこに挿入可能であり、例えば箱形部４１０またはステアリングフォーク部４２０に径方向で固定される。

[0044]好ましくは、容器本体は、ブレーキディスク２１０の過熱を回避するために、新鮮な空気のアクセスと、その内部からの熱い空気の出口とを可能にするためになど、径方向通気開口４１１を有している。

[0045]革新的なのは、本発明の車輪担持体組立体は、本発明の意図された目的、すなわち、運動学的連鎖において容易に配置可能で、ステアリングおよびドライブアクスルに連結可能で、最適な制動能力を有する車輪担持体組立体を提供することを、可能にする。

[0046]有利には、この解決策は、トラクタなどの農業利用のための車両など、ゆっくり移動する車両において用途を見出す。低速度の存在のため、車輪へのフランジ付きとされたディスクブレーキを伴う先行技術の解決策は、非効率的な制動であり、実際、車両の低速度は、ディスクブレーキとブレーキキャリパとの間に小さい周囲速度を生じさせ、これは、結果として、制動の漸進性に問題を有する。有利には、本発明の解決策は、高速において作用することで、すなわち、歯車減速機への高速の入力は、より良好な制動の漸進性を有する。有利には、増大した制動能力の便益が同じく得られる。

[0047]さらに、有利には、ブレーキディスクは、車輪担持体の容器本体に容易に収められるように、小さい寸法を有する。

[0048]さらなる利点は、車輪担持体組立体の内部のオイルバスブレーキシステムを伴う既知の技術の解決策と比較して、本発明の解決策は、動力吸収を著しく低減することにある。

[0049]なおもさらなる利点は、本発明の解決策では、ブレーキは、歯車減速機の機能性におそらくは損傷をもたらすオイルバスブレーキシステムを伴う前述の既知の解決策における場合のように、エネルギーを伝達せず、歯車減速機内のオイルを加熱しないことにある。

[0050]有利には、ディスクブレーキの制動は、要求される必要性に応じて容易に調節可能である。換言すれば、車両によって要求される制動能力に応じて、ブレーキディスクの作用は、ブレーキキャリパを用いて、制御可能であり、容易に調節可能である。

[0051]さらに、有利には、定速継ぎ手は制動力によって影響されない。換言すれば、定速継ぎ手、延いては、車輪組立体が操舵される構成においてでさえ、定速継ぎ手の下流で起こる制動作用によって応力が加えられない。換言すれば、そのため、定速継ぎ手は大きさがより小さく、トラクショントルクの作用に耐えるのに十分である。

[0052]さらに、さらなる利点は、本発明の解決策が極めて汎用性があり、そのため、様々な構成部品のさらなる寸法決定など、追加の進歩的なステップを可能にするようにあつらえることができることにある。

[0053]有利には、車輪担持体組立体は、トラクタに適用されるのに適しており、具体的には、前アクスルに適用される解決策において非常に効果的である。

[0054]実際、有利には、非常に小さい大きさであるため、車輪担持体組立体は、前アクスルにおいて具体的な用途を見出せ、上記のすべての利点を前アクスルにもたらす。

[0055]さらなる利点は、トラクタにおいて、前アクスルへの制動の分配の移動、すなわち、運動学的連鎖を通じた後軸から前軸までの制動作用の伝達は、最小限とされる、または、実際に回避されることにある。

[0056]有利には、トラクタでは、７０％まで前に分配される全体の制動能力が達成可能である。

[0057]したがって、さらなる利点は、前アクスルにおいて、トラクタが具体的な制動容易性を有し、例えば、前輪への制動が、後輪への制動と同時である、または、後輪への制動の前に起こりさえするように取り扱い可能であることにある。

[0058]したがって、なおも他の利点は、トラクタの後アクスルにおけるブレーキの寸法の可及的な縮小にあると予測できる。

[0059]当業者が、特定の要求に合わせるために、前述した車輪担持体組立体またはトラクタに、変更を行う可能性があり、すべてが以下の特許請求の範囲によって定められる保護の範囲内に含まれることは、明確である。

Claims

トラクタなど、農業利用のための車両の車輪担持体組立体（１０）であって、
前記車両は、伝達手段を備える駆動手段と、前記駆動手段に連結可能なステアリングアクスル（２）とを有し、前記車輪担持体組立体（１０）は、車輪フランジ（５００）において前記アクスル（２）に取り付けられた車輪組立体を支持し移動時に制御するために前記アクスル（２）に連結可能であり、前記車輪担持体組立体（１０）は、
前記伝達手段に上流で連結され、前記車輪組立体の回転のための回転シャフト（１０１）を下流に備える定速継ぎ手（１００）と、
前記車輪組立体を制動するのに適するディスクブレーキデバイス（２００）と、
前記車輪組立体および前記回転シャフト（１０１）に連結され、前記回転シャフト（１０１）の回転速度を変化させるのに適する歯車減速機（３００）と
を備え、
前記ディスクブレーキデバイス（２００）は、少なくとも１つのブレーキディスク（２１０）と、少なくとも１つのブレーキキャリパ（２２０）とを備え、前記ブレーキディスク（２１０）は、制動作用が前記回転シャフト（１０１）に直接的に適用されるように、前記歯車減速機（３００）の上流で前記回転シャフト（１０１）に動作可能に連結される、車輪担持体組立体（１０）。
前記ブレーキディスク（２１０）は、前記回転シャフト（１０１）に一体に取り付けられる、請求項１に記載の車輪担持体組立体（１０）。
前記回転シャフト（１０１）および前記ブレーキディスク（２１０）は、固定手段によって互いに回転が拘束される、請求項１または２に記載の車輪担持体組立体（１０）。
前記固定手段は、軸方向における前記回転シャフト（１０１）への前記ブレーキディスク（２１０）の捩じ込みのために、互いに相補的な、前記回転シャフト（１０１）および前記ブレーキディスク（２１０）にそれぞれ作られるシャフト歯部（１０１’）およびブレーキ歯部（２１０’）を備える、請求項３に記載の車輪担持体組立体（１０）。
前記ブレーキディスク（２１０）は、前記回転シャフト（１０１）と係合されるシャフト部（２１１）と、前記ブレーキキャリパ（２２０）が作用する制動バンド部（２１２）とを、相互に一体的に連結されて備える、請求項１から４のいずれか一項に記載の車輪担持体組立体（１０）。
前記シャフト部（２１１）および前記制動バンド部（２１２）は、ねじなどの取り付け手段によって互いに連結される、請求項５に記載の車輪担持体組立体（１０）。
前記シャフト部（２１１）および前記回転シャフト（１０１）は一体品で作られる、請求項１または２との組み合わせた、請求項５または６に記載の車輪担持体組立体（１０）。
相互に連結された、
前記歯車減速機（３００）および前記ブレーキディスク（２１０）を収容するのに適する箱形部（４１０）と、
ステアリング軸（Ｓ−Ｓ）の座部（４２５）を備えるステアリングフォーク部（４２０）と
を備える容器本体（４００）を有する、請求項１から７のいずれか一項に記載の車輪担持体組立体（１０）。
前記ブレーキキャリパ（２２０）は前記容器本体（４００）に搭載されている、請求項８に記載の車輪担持体組立体（１０）。
前記ブレーキキャリパ（２２０）は前記ステアリングフォーク部（４２０）に取り付けられる、請求項８または９に記載の車輪担持体組立体（１０）。
請求項１から１０のいずれか一項に記載の車輪担持体組立体（１０）を用いて操舵輪が連結される運動の伝達手段を備えるステアリングアクスル（２）を備えるトラクタ（１）。
前記アクスル（２）は前アクスルである、請求項１１に記載のトラクタ。