JP4890686B2 - アクスルシャフト - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、トレーラ等の補助制動装置のリターダを内装するアクスルシャフトに関する。
【０００２】
【従来の技術】
トラックやバスのような大型車両においては、大きな制動能力を必要とするために、サービスブレーキを補助するリターダをパワーラインの途中に設けている。 そして、リターダの回転子がプロペラシャフトに連動して回転し、これに対する固定子側のコイルに通電すると、渦電流によって鉄損が生じて、駆動輪が制動される。
【０００３】
これに対し、トレーラの場合には、後輪にリターダを取り付けている。例えば、特開平１０−１０９６２４号公報には、左右のアクスル間に差動歯車装置を取り付け、その差動歯車装置のリングギアと噛合うピニオンギアを介して、リターダの回転子を回転するように設置してある。尚、このリターダのステータ側は、差動歯車装置のハウジングを介してアクスルハウジングに支持されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
このように、リターダは種々の場所に取付けられているが、本発明は、リターダを簡便に取り付けできるリターダ支持体を提供するものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
請求項１のアクスルシャフトは、ホイールと一体に回転するハブに連結の円盤状キャリアと、この円盤状キャリアと一体に回転するドライブシャフトと、このドライブシャフトをカバーする車軸ハウジングと枠体で構成してある。
そのため、ホイール（タイヤ）が回転すると、ハブと円盤状キャリア及びドライブシャフトが回転し、このドライブシャフトを介して枠体に取り付けられたリターダのロータを回転して制動作用を起こす。
また、この枠体は一対のフランジの間に、２等辺三角形の位置に３本の支持体が横架されていると共に、前記フランジにリターダのドライブシャフトを相通可能な貫通孔が形成してあり、前記枠体にリターダを取り付けたとき、前記支持体の間には隙間が形成されるため、枠体はリターダから発する熱を除去可能であると共に、構造力学的に合理的な構造である。
【０００６】
また、請求項２のアクスルシャフトは、前記３本の支持体のうち２本の支持体の口径と残りの支持体の口径を７：８にすることによって、応力に対する材料の重量比が構造力学的に合理的な構造である。
【０００７】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の一実施の形態に係る制動装置を備えたトラクタ１０とトレーラ１１とからなるトレーラ車である。トラクタ１０は前輪１２と後輪１３を備え、前輪１２が操舵輪であって、後輪１３が駆動輪である。これに対して、トレーラ１１は、前輪を備えず、その後部を後輪１４で支持され、カプラ１５を介して支持された状態で牽引される。
【０００８】
図２は、後輪１４、１４の間に取付けのアクスルシャフト２０の片側だけの断面図である。又、図３は図２のＡ〜Ａ矢視図、図４はアクスルシャフト２０の全体図である。
ホイール３１には、左右方向に、２個のタイヤ３０がリムを介して装着してあり、ホイールディスク３２は周方向へ等間隔の複数個のボルト、ナット３３によって、ハブ３５に着脱自在に固定してある。
このハブ３５は、後述の車軸ハウジング（アクスルシャフトの一部）２３の外周にベアリング３６を介して取り付けてあると共に、その端部には円盤状キャリア３７がボルト３８で固定してある。
【０００９】
尚、この円盤状キャリア３７は後述のドライブシャフト２８に連結してあり、一体で回転する。
又、前記ハブ３５の他端部には、固定フランジ４１によってブレーキディスク４０が取り付けてあり、このブレーキディスク４０に摺動可能なパッド４３を介してキャリパー４２が取り付けてあり、ディスクブレーキを構成する。
【００１０】
アクスルシャフト２０は、枠体２１と、板バネ４４を介して垂架されている車軸ハウジング２３で構成してある。
この枠体２１は、リターダ５０を内挿固定可能に、一対のフランジ２４の間に、２等辺三角形の位置（センター間の距離Ｌと高さＨの比は４０：６０）で、３本の支持体２５（２５ａ、２５ｂ、２５ｃ）を横架すると共に、それらの支持体２５（２５ａ、２５ｂ、２５ｃ）の間には隙間２６を形成し、リターダ５０の放熱を可能にしてある。
又、前記フランジ２４にはドライブシャフト２８を貫通可能な貫通孔２４ａが形成してあると共に、ドライブシャフト２８のカバーとして、車軸ハウジング２３が延設してある。
【００１１】
尚、前記３本の支持体（２５ａ、２５ｂ、２５ｃ）は、同じ材質であるが、支持体２５ａ、２５ｂの口径（ｄ１）と支持体２５ｃの口径（ｄ２）の比は、７：８のように僅かに異にして、応力に対する材料の重量比が構造力学的に合理的な構造であるが、同じ口径を採用してもよい。
また、この枠体２１の高さが、好ましくない場合には、リターダ５０を囲む位置で、図５に示すように４本の支持体２５（２５ａ〜２５ｄ）で構成することによって、高さを低く構成できる。
この様に、両端にフランジ２４を設け、そのフランジ２４の間に複数の支持体２５で枠体２１を構成することは、簡便に製作できると共に、材料の重量比と強度において優れている。
【００１２】
尚、リターダ５０は、よく知られているように、左右のタイヤの制動用に、両タイヤ３０の中心で、前記アクセルシャフトの枠体２１内に固定され、前記車軸ハウジング２３に嵌挿のドライブシャフト２８に連結されている導電性材料からなるロータを回転する。
このロータは、ドライブシャフト２８と同心円状に配置してあると共に、僅かの隙間を形成して円弧状にコイルが捲かれたステータが配置してある。
そして、このコイルに通電することによって、リターダに制動能力が作用して後輪１４を制動し、補助ブレーキとして機能する。
【００１３】
尚、このリターダ５０とディスクブレーキ（ブレーキディスク４０、パッド４３、キャリパー４２）の制動能力は、図６に示すように、トレーラの速度に関係する。
即ち、ディスクブレーキは、速度が増すと、摩擦抵抗の低下により制動力が減少し、耐フェード性が低下する。一方のリターダは、反対に、速度が減少すると、制動力が減少する。
そこで、トレーラのブレーキ装置の基準として、ディスクブレーキの性能を（ａ０）、リターダの性能を（ｂ０）を選定したとき、
（イ）ディスクブレーキの性能を速度が増大しても制動能力が低下しない（ａ１）を選定するときには、リターダの性能を（ｂ１）のように速度が増大すると制動能力が低下する方を採用し、
（ロ）ディスクブレーキの性能を速度が増大すると制動能力が低下する（ａ２）を選定するときには、リターダの性能を（ｂ２）のように速度が増大すると制動能力が増大する方を採用することによって、
双方の制動力を考慮しての最適なブレーキ装置を構成することができる。
【００１４】
ディスクブレーキは、エアー圧力、パッドとディスクの材質及び形状等によって制動能力を変化させることができるし、リターダはコイル巻き数等の電気特性によって変化させることができる。
このように、走行するトレーラの速度に対して、最も合理的な制動力を得るためのディスクブレーキとリターダを選定することができる。
以上のように、ブレーキ装置として、ディスクブレーキとその補助ブレーキとしてリターダを採用することによって、効率のよい、ブレーキ装置を構成することができる。
【００１５】
【発明の効果】
アクスルシャフトを構成する枠体は、一対のフランジの間に、２等辺三角形の位置に３本の支持体を横架して形成してあると共に、それらの支持体の間には隙間が形成してあるので、リターダから発する熱を除去可能であると共に、構造力学的に合理的な構造である。又、請求項２のアクスルシャフトを構成する支持体の口径を７：８にすることによって、応力に対する材料の重量比が構造力学的に合理的な構造である。
【図面の簡単な説明】
【図１】トラクタとトレーラからなるトレーラ車である。
【図２】後輪の間に取付けのアクスルシャフトの片側だけの断面図である。
【図３】図２のＡ〜Ａ矢視図である。
【図４】アクスルシャフトの全体図である。
【図５】他の構造のアクスルシャフトを取り付けた図２のＡ〜Ａ矢視図である。
【図６】トレーラの速度に対するリターダとディスクブレーキの制動力の関係を示す図である。
【符号の説明】
２０ アクスルシャフト
２１ 枠体
２３ 車軸ハウジング
２４ フランジ
２５（２５ａ、２５ｂ、２５ｃ、２５ｄ） 支持体
２６ 隙間
２８ ドライブシャフト
３１ ホイール
３２ ホイールディスク
３５ ハブ
３７ 円盤状キャリア
５０ リターダ

Claims (2)

1. ホイールと一体に回転するハブに連結の円盤状キャリアと、この円盤状キャリアと一体に回転するドライブシャフトと、このドライブシャフトをカバーする車軸ハウジングと枠体で構成のアクスルシャフトであって、
   この枠体は一対のフランジの間に、２等辺三角形の位置に３本の支持体を横架すると共に、前記フランジにリターダのドライブシャフトを相通可能な貫通孔を形成し、
   前記枠体にリターダを取り付けたとき、前記支持体の間には隙間を形成してなることを特徴とするアクスルシャフト。
2. 請求項１のアクスルシャフトであって、前記３本の支持体のうち２本の支持体の口径と残りの支持体の口径を７：８にすることを特徴とするアクスルシャフト。

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