JP2019528209A - ブレーキ装置を有する差動装置 - Google Patents

Abstract

伝動装置の従動軸に制動トルクを作用させるための多板パックを備えた差動装置が知られている。ブレーキ装置は、それを使用することで効果的な制動を達成することができ、しかも保守点検作業が容易に行えるように構成されていなければならない。そのために、本発明は、ブレーキ装置（２）が、円筒形の摩擦面を持つ受け側の部材（２１，３０）を備えるとともに、ブレーキシュー（２５）を備え、そのブレーキシューの摩擦面が受け側の部材（２１，３０）の円筒形の摩擦面に当接可能とされたドラムブレーキであるというものである。受け側の部材（２１，３０）は、ブレーキ・ドラム（２１）か、或いはその円筒形の外周面が摩擦面として機能するラジアルブレーキディスク（３０）とすることができる。そのとき、受け側の部材（２１，３０）は、軸（７，１１，１２）の一つおよび／またはデフケージ（９）に固定される。ブレーキシュー（２５）は、外側がデフハウジング（２）に固定されている支持プレート（１６，３１）上に揺動可能に保持されている。

Description

本発明は、ブレーキ装置を有する差動装置であって、駆動軸と、二つの従動軸と、デフハウジングと、デフケージとを有し、デフハウジングは、駆動軸のための入力側開口部と、それとは別の側の、従動軸のための二つの出力側開口部とを有しており、さらに、少なくとも一つのブレーキ装置を有している差動装置に関する。

この種の差動装置が特許文献１に記載されている。この文献によれば、差動装置は、その二つの従動軸にそれぞれ一つのブレーキ装置を有する。これらのブレーキ装置は、それぞれが多数の板からなり、これらの板は、それぞれの従動軸から半径方向に起立して、デフハウジングに固定されている対向板の間に突出している。このようにして形成された多板パックは、従動軸に制動トルクを発生させるために軸方向に油圧により全体が押圧される。似たような差動装置は、特許文献２にも見ることができる。特許文献３は、この種の多板ブレーキ装置を駆動軸に設けている。

これらの装置は、多板パックが差動装置のデフハウジング内に配置されているために多板パックの保守点検作業が面倒にならざるを得ないという欠点を有する。

独国特許出願公開第３８１３５２８号明細書 独国特許出願公開第３９３５１１５号明細書 独国特許出願公開第１０２００５０１８９０７号明細書

本発明の課題は、差動装置におけるブレーキ装置を構造上簡単にすることである。

この課題を解決するために、本発明は、少なくとも一つのブレーキ装置が、円筒形の摩擦面を持つ受け側の部材とブレーキシューとを備えたドラムブレーキであり、ブレーキシューの摩擦面が受け側の部材の円筒形の摩擦面に当接可能であり、受け側の部材は、その円筒形の摩擦面が開口部の一つに対して同軸に配置されるようにして軸の一つおよび／またはデフケージに固定されており、ブレーキシューは、上記開口部の縁にフランジ付けされている支持プレート上に揺動可能に保持されているように構成されている。

この構成によれば、ブレーキ装置は、別個の構成部材として、デフハウジングの外側ではあるもののデフハウジングに直に接続した状態で設けられているので、当該ブレーキ装置がとりわけ保守点検目的のために容易にアクセスできる。

好ましくは、受け側の部材（これはブレーキ装置の要素であって、調整ができない。）は、底部と、周囲を巡る壁部とからなるポットによって形成されており、壁部の内側が円筒形の摩擦面を形成する。ポットの開口側は、差動装置のデフハウジングに面しており、当該ポットの内側にブレーキシューが設けられている。このようにして、受け側の部材に対して調整可能なブレーキシューは、支持プレートとブレーキ・ドラムとによって形成されるチャンバ内に内封され保護された状態で存在している。

代替的に受け側の部材は、ラジアルブレーキディスクにより形成することができ、そのラジアルブレーキディスクの周面が円筒形の摩擦面を形成する。

ここでもブレーキシューが内封された構成を実現するため、支持プレート上に蓋体が取り外し可能に固定されており、その結果、ブレーキシューを有する支持プレートとラジアルブレーキディスクとが中に格納されているようになる。

好ましくは、二つの従動軸にブレーキ装置が一つずつ装着されていることが好ましい。

一方のブレーキ装置の受け側の部材がデフケージに結合され、他方のブレーキ装置の受け側の部材が従動軸の一方に結合されているときには、制動効果はより良好なものになる。

受け側の部材をデフケージに固定可能にするために、デフケージは、一方の側において、その側における従動軸に対して同軸に延長スリーブにより延長されている。

場合によっては、ただ一つのブレーキ装置が駆動軸に設けられていることで十分となる。その制動効果は、デフケージを介して従動軸へと伝わる。

ブレーキ装置を操作できるようにするために、支持プレートは、半径方向にデフハウジングを越えて外方に突出しており、その背面に、ブレーキシューの操作装置のための油圧式または電気式の接続部を備えている。

本発明はまた、電気モータに直接結合されている差動装置に特に良好に利用することができる。この場合、伝動装置がそれ自身比較的平らに形成されて電気モータの端面側に配置される非常にコンパクトなつくりの構成が知られている。

この例では、より弱い第２の電気モータが設けられ、この電気モータも同様にトルク調整に寄与する。

したがって、本発明は、上述したように、第２の電気モータが相応のブレーキ装置で置き換えられ得るようになっている。

この目的のために、デフケージが電気モータの被駆動軸に結合されており、この被駆動軸は中空に形成されているとともに差動装置の従動軸の一つに対して同軸に延在している。

差動装置のコンパクトな形状を保つために、平歯車の形態の調整歯車が、従動軸から軸芯をずらしてデフケージ内に支承されており、従動軸は、同じく平歯車として形成されているそれぞれ一つの従動歯車を使って調整歯車の歯に係合している。

電気モータとデフケージは、共通の円筒形のハウジング内に収められており、従動軸は、ハウジングの端面を貫通している。その場合、ブレーキ装置は、一方のまたは両方の端面に設けることができる。

以下に、三つの実施例に基づいて本発明をより詳細に説明する。

本発明の第一の実施形態を示す図である。 本発明の第二の実施形態を示す図である。 本発明の第三の実施形態を示す図である。

差動装置を説明するために、先ず図１，２を参照する。これらの図はそれぞれ、ブレーキ装置２を備えた差動装置１を断面で示す。

差動装置１は、入力側開口部４と二つの出力側開口部５，６を備えるデフハウジング３を有する。入力側開口部４には、駆動軸７が回転可能に支承されている。この駆動軸７は、当該駆動軸７の軸線に交差するようにしてデフハウジング３内で回転可能に支承されているデフケージ９を傘歯車８により駆動する。

デフケージ９内には傘歯車装置１０があり、これを用いて出力側開口部５および出力側開口部６から側方に突出する第１の従動軸１１および第２の従動軸１２が駆動される。これらの従動軸は車両の前輪または後輪に連結され、他方、駆動軸７は車両のモータに連結されている。

両方の従動軸１１，１２に同じ負荷がかかっている場合、傘歯車装置１０はいわばロックされた状態になっている。従動軸１１，１２の回転速度は、デフケージ９の回転速度に相当する。例えば、一方の駆動軸が内側の車輪を駆動するような曲がり角を走行する場合、一方の駆動軸が他方の駆動軸に比べてゆっくりとしか回転できないときには、車輪の回転速度の調整は、傘歯車装置１０によって行われる。

ブレーキ装置２はデフケージ９に作用し、それでブレーキ装置の操作時には二つの従動軸が制動を受ける。そのために、デフケージ９は延長スリーブ２０を有しており、この延長スリーブ２０が、一方の出力側開口部６から外側に出て、ブレーキ装置２の受け側の部材に回転不能に接続されている。

図１の実施例によれば、このブレーキ装置は、自動車技術において通例のドラムブレーキによって実現される。すなわち、この受け側の部材は、円盤状の底部２２と当該底部上を一周する壁部２３とからなるポット状のブレーキ・ドラム２１であり、その壁部の内側が円筒形の摩擦面を形成して、この面が二つのブレーキシュー２５の制動面として機能する。延長スリーブ２０は、底部２２の中心に回転不能に連結されている。

ブレーキシュー２５は、支持プレート２６上に揺動可能に設けられており、その支持プレートは、開口部６に対してその周囲に同軸で設けられているとともにデフハウジング３に固定されている。

支持プレート２６上には、ここでは詳細には示されていないが、ブレーキシュー２５用の例えば油圧式または電動式の操作装置が存在する。この操作装置は、支持プレート２６の背面、つまりはデフハウジング３から半径方向に突出した部分に存在する接続部２７を介して油圧や電力が供給される。ブレーキ・ドラム２１は、支持プレート２６とほぼ同じ外径を有するので、ブレーキ・ドラムと支持プレートが一つの部屋（チャンバ）を画成することになり、その中ではブレーキシュー２５が外部の影響から保護された状態で存在している。

ブレーキ装置２の代替的な形態が図２に示されている。ここでは、ブレーキ・ドラムは、デフケージ９に連結されかつその幅広の周面が円筒形の摩擦面として機能するラジアルブレーキディスク３０として構成されている。ブレーキシュー２５は、ポット状の支持プレート３１上にあり、摩擦面に対して内側に押されることでブレーキが働く。蓋体３２が支持プレート３１を外部に対して閉じている。この構成においても、ラジアルブレーキディスク３０を駆動軸７に直接接続することが可能である。

いずれの実施形態についても、基本的には、ブレーキ・ドラム２１またはラジアルブレーキディスク３０がデフケージ９に結合されているものだけでなく、それに代えて各従動軸１１，１２に直に結合されているものでもよい。この場合には、両方の従動軸にブレーキ装置２が設けられていることになろう。また、デフケージ９に作用するブレーキ装置２が設けられる一方、他方では、デフハウジングの反対側において、そこにある従動軸に接続されているブレーキ装置２が設けられているというのも考えられるかもしれない。

さらに、駆動軸７に作用するブレーキ装置２を一つだけ設けてもよい。ブレーキ装置は、図１および図２に示されているものに対応する形で、出力側開口部５，６の一方ではなく入力側開口部４に固定されている。

図３に本発明の第三の実施形態が示されており、この実施形態では、ブレーキ装置２が電気モータ４１用の円筒形のハウジング４０とデフケージ９に設けられている。

ロータ４２とステータ４３は、あらゆる形態の電気モータが可能であることを示すために、ここでは象徴的に示されているに過ぎない。

電気モータ４１の被駆動軸４４は、中空に形成されているとともに平たいポット４５を形成するように広がっていて、その中にはデフケージ９が嵌入されており、これにより、デフケージ９が被駆動軸４４に対して回転不能につながるようになっている。

デフハウジング３は、内側に向かうフランジ４７を有する環状の支持部４６からなり、その支持部に二つの板金製のハーフシェル４８が固定されており、このようにして形成された中空空間に従動歯車４９が支承されており、それらの中心に従動軸１１，１２が回転不能に収められている。

いずれの従動歯車４９も調整歯車５０に係合し、この調整歯車５０が、従動軸１１，１２に対して中心から外れるようにして二つのハーフシェル４８の間に回転可能に支承されている。

一方の従動軸１１は、電動モータ４１の中空の被駆動軸４４を通されてそこに回転自在に支承されている。他の支承部（軸受）は、ハウジング４０の端面側にある。

上述したように、ブレーキ・ドラム２１は、ハウジング４０の外側にある従動軸１１，１２に回転不能に取り付けられている。ハウジング４０の端面側には、ここでは詳細に説明しないもののブレーキシュー２５が支持されており、このブレーキシューは、従動軸１１，１２に制動トルクを作用させるために不図示の拡開手段によってブレーキ・ドラム２１の周囲を巡る壁部２３に押しあてることができる。これは図１の実施例に対応する。無論、図２に示されているようなブレーキ装置の実施例も考えられる。

１ 差動装置
２ ブレーキ装置
３ デフハウジング
４ 入力側開口部
５ 出力側開口部
６ 出力側開口部
７ 駆動軸
８ 傘歯車
９ デフケージ
１０ 傘歯車装置
１１ 従動軸
１２ 従動軸
２０ 延長スリーブ
２１ ブレーキ・ドラム
２２ 底部
２３ 周囲を巡る壁部
２５ ブレーキシュー
２６ 支持プレート
２７ 接続部
３０ ラジアルブレーキディスク
３１ 支持プレート
３２ 蓋部
４０ 円筒形ハウジング
４１ 電気モータ
４２ ロータ
４３ ステータ
４４ 被駆動軸
４５ ポット
４６ 支持部
４７ フランジ
４８ ハーフシェル
４９ 従動歯車
５０ 調整歯車

Claims (12)

1. ブレーキ装置を有する差動装置であって、駆動軸（７）と、二つの従動軸（１１，１２）と、デフハウジング（３）と、デフケージ（９）とを有し、デフハウジング（３）は、駆動軸（７）のための入力側開口部（４）と、それとは別の側の、従動軸（１１，１２）のための二つの出力側開口部（５，６）とを有しており、さらに、少なくとも一つのブレーキ装置（２）を有した差動装置において、
   前記少なくとも一つのブレーキ装置（２）は、円筒形の摩擦面を持つ受け側の部材（２１，３０）とブレーキシュー（２５）とを備えたドラムブレーキであり、ブレーキシューの摩擦面が受け側の部材（２１，３０）の円筒形の摩擦面に当接可能であり、
   受け側の部材（２１，３０）は、その円筒形の摩擦面がそれぞれの開口部（４，５，６）に対して同軸に配置されるようにして軸（７，１１，１２）の一つおよびデフケージ（９）の少なくともいずれかに固定されており、
   ブレーキシュー（２５）は、前記開口部（４，５，６）の縁にフランジ付けされている支持プレート（２６，３１）上に揺動可能に保持されていることを特徴とする差動装置。
2. 請求項１に記載の差動装置において、
   受け側の部材（２１，３０）は、底部（２２）と、周囲を巡る壁部（２３）とからなるポットによって形成されており、
   前記壁部（２３）の内側が円筒形の摩擦面を形成し、
   前記ポットの開口側は、差動装置（１）のデフハウジング（３）に面しており、当該ポットの内側に前記ブレーキシュー（２５）が設けられていることを特徴とする差動装置。
3. 請求項１に記載の差動装置において、
   受け側の部材は、ラジアルブレーキディスク（３０）により形成されており、その周面が円筒形の摩擦面を形成することを特徴とする差動装置。
4. 請求項３に記載の差動装置において、
   支持プレート（３１）上に蓋体（３２）が取り外し可能に固定されていることで、支持プレート（３１）と、ブレーキシュー（２５）と、ラジアルブレーキディスク（３０）とが中に格納されていることを特徴とする差動装置。
5. 請求項１から４のいずれか一項に記載の差動装置において、
   二つの従動軸（１１，１２）に対してブレーキ装置（２）が一つずつ同軸に装着されていることを特徴とする差動装置。
6. 請求項５に記載の差動装置において、
   一方のブレーキ装置（２）の受け側の部材（２１，３０）がデフケージ（９）に結合され、他方のブレーキ装置（２）の受け側の部材（２１，３０）が一つの従動軸（１１，１２）に結合されていることを特徴とする差動装置。
7. 請求項６に記載の差動装置において、
   デフケージ（９）は、前記受け側の部材（２１，３０）が固定できるように、一方の側において、その側における従動軸（１１，１２）に対して同軸に延長スリーブ（２０）により延長されていることを特徴とする差動装置。
8. 請求項１から４のいずれかに記載の差動装置において、
   ただ一つのブレーキ装置（２）が駆動軸（７）に設けられていることを特徴とする差動装置。
9. 請求項１から４のいずれか一項に記載の差動装置において、
   支持プレート（２６，３１）は、半径方向にデフハウジング（３）を越えて外方に突出しており、その背面に、ブレーキシュー（２５）の操作装置のための油圧式または電気式の接続部（２７）を備えていることを特徴とする差動装置。
10. 請求項１から９のいずれか一項に記載の差動装置において、
    デフケージ（９）は、電気モータ（４１）の被駆動軸（４４）に結合されており、被駆動軸（４４）は中空に形成されているとともに差動装置（１）の従動軸（１１，１２）の一つに対して同軸に延在していることを特徴とする差動装置。
11. 請求項１０に記載の差動装置において、
    平歯車形態の調整歯車が、従動軸から軸芯をずらしてデフケージ内に支承されており、従動軸は、同じく平歯車として形成されているそれぞれ一つの従動歯車が調整歯車の歯に係合していることを特徴とする差動装置。
12. 請求項１から１１のいずれか一項に記載の差動装置において、
    電気モータとデフケージは、共通の円筒形のハウジング内に収められており、従動軸は、ハウジングの端面を貫通しており、一方のまたは両方の端面には、それぞれ一つのブレーキ装置が設けられていることを特徴とする差動装置。

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