JP5735469B2 - 作業車両の油圧式制動装置 - Google Patents

Description

本発明は、例えばホイールローダ等の走行可能な作業車両の油圧式制動装置に関する。

従来から、この種のホイールローダ等の作業車両は、法規により、異なる系統で作動する制動装置（ブレーキ装置）を複数設けなければならない。このため、一般的なホイールローダには、アクスルおよびトランスミッションのそれぞれに制動装置が取り付けられている。ここで、アクスルに取り付けられた制動装置（アクスルブレーキ）は、車体の制動に用いられており、このアクスルブレーキのブレーキ油圧系統・回路に不具合が発生し、このアクスルブレーキを作動できなくなった緊急の場合に、トランスミッションに取り付けられた制動装置（パーキングブレーキ）を用いて車体を制動させている。そして、この種のパーキングブレーキにおいては、ブレーキ作動時の焼き付き等を防止する観点から、このパーキングブレーキのブレーキディスク、ブレーキプレート等への潤滑油の供給が求められている。

そして、このパーキングブレーキへの潤滑油の供給に関する従来技術が、例えば特許文献１に開示されている。この特許文献１に開示された湿式クラッチの潤滑油回路においては、クラッチコントロールバルブの圧力制御弁にて圧力制御された潤滑油が、第１潤滑油路、第２潤滑油路および潤滑油路の計３つの油路に供給される構成とされている。ここで、第１潤滑油路は、低速用油圧モータの駆動力を出力軸に伝えるために設けられたクラッチアッセンブリ部のクラッチディスクおよびクラッチハブベアリングに潤滑油を供給するものである。また、第２潤滑油路は、低速用油圧モータのベアリングおよびスプライン結合部に潤滑油を供給するものである。さらに、潤滑油路は、高速用油圧モータのパーキングブレーキのためのブレーキディスク、スプライン部およびベアリングに潤滑油に供給するものである。そして、これら油路のうちの第２潤滑油路には、シャットオフバルブが取り付けられ、このシャットオフバルブの開閉により、余分に供給した潤滑油をトランスミッションケーシング内に放出させている。

特開２００７−２３２０６６号公報

上述した特許文献１に開示された従来技術においては、第２潤滑油路以外の第１潤滑油路および潤滑油路への潤滑油の供給量を適切にすることを目的とし、第１潤滑油路に取り付けられたシャットオフバルブを開閉し、余分に供給した潤滑油をトランスミッションケーシング内に放出する手法とされていた。この手法においては、第１潤滑油路、第２潤滑油路および潤滑油路へ供給される潤滑油の合計量自体を変えることができない。このため、第１潤滑油路および潤滑油路への潤滑油の供給が不要の場合にも、これら第１潤滑油路および潤滑油路に潤滑油を供給する際の必要油量を常に供給しなければならず、この必要油量の潤滑油を圧送できる油圧ポンプを用いる必要があるため、油圧ポンプを大型化しなければならなかった。

本発明は、上述した従来技術における実状からなされたもので、その目的は、油圧ポンプの小型化が可能な作業車両の油圧式制動装置を提供することにある。

この目的を達成するために、本発明は、ハウジングと、このハウジング内に回転可能に支持された入力軸と、前記ハウジング内に回転可能に支持され前記入力軸に伝えられた動力を伝える変速軸と、前記ハウジング内に回転可能に支持され前記変速軸に伝えられた動力を出力する出力軸と、前記変速軸を回転可能に支持するベアリングと、前記変速軸に取り付けられたブレーキディスクと、前記ハウジングに取り付けられ前記ブレーキディスクを付勢して制動させる制動装置とを備え、前記ハウジングは、前記ベアリングへ潤滑油を供給する第１潤滑油路と、前記ブレーキディスクへ潤滑油を供給する第２潤滑油路とを有する作業車両の油圧式制動装置であって、前記第１潤滑油路および第２潤滑油路には、前記第１潤滑油路への潤滑油の供給と前記第２潤滑油路への潤滑油の供給とを切り換え可能な切換部が設けられ、この切換部は、前記制動装置を非動作状態に指示する解除圧が指令された場合に前記第１潤滑油路を介して潤滑油を前記ベアリングへ供給する第１切換位置と、前記制動装置を作動状態に指示するように前記解除圧が遮断された場合に前記第２潤滑油路を介して潤滑油を前記ブレーキディスクへ供給する第２切換位置とを有することを特徴としている。

このように構成した本発明は、制動装置を非動作状態に指示する解除圧が指令された場合に第１潤滑油路を介して潤滑油をベアリングへ供給する第１切換位置と、制動装置を作動状態に指示するように解除圧が遮断された場合に第２潤滑油路を介して潤滑油をブレーキディスクへ供給する第２切換位置とを、切換部にて切り換えることができる。したがって、例えば制動装置にてブレーキディスクを付勢して制動させた場合においては、ブレーキディスクでの発熱が想定されるため、ベアリングへの潤滑油の供給を止めてブレーキディスクへ潤滑油を供給させることにより、ブレーキディスクの冷却作用に潤滑油を集中して使うことができる。さらに、これら第１潤滑油路および第２潤滑油路の合計流量ではなく、これら第１潤滑油路および第２潤滑油路のうちのいずれか一方の必要流量の潤滑油を圧送できる油圧ポンプで対応できるため、油圧ポンプの小型化が可能となる。

また本発明は、上記発明において、前記制動装置は、非常停止用であることを特徴としている。

このように構成した本発明は、非常停止用の制動装置である。このため、例えば、駆動している車輪を制動させるための、アクスルに取り付けられているサービスブレーキ等の他の制動装置が作動しない際の非常停止用として用いることができる。

また本発明は、上記発明において、前記ハウジングは、外部から圧油が供給され、この圧油の供給にて前記制動装置による前記ブレーキディスクの付勢を解除させて回転可能とさせる制動油路を有し、この制動油路には、この制動油路への圧油の供給を停止させる停止スイッチが取り付けられていることを特徴としている。

このように構成した本発明は、ハウジングの外部から制動油路に圧油を供給して、この圧油にて制動装置によるブレーキディスクの付勢を解除させて回転可能とさせた状態で、停止スイッチを操作することにより、この制動油路への圧油の供給を停止できる。したがって、制動装置にてブレーキディスクを付勢して制動させることができるから、このブレーキディスクの制動操作を簡単かつ確実に行うことができる。

また本発明は、上記発明において、前記ハウジングには、前記ブレーキディスクへ供給された潤滑油を外部へ排出させるための排液口が設けられていることを特徴としている。

このように構成した本発明は、ブレーキディスクへ供給された潤滑油を外部へ排出させるための排液口をハウジングに設けたことにより、例えば、制動装置にてブレーキディスクを付勢して制動させた場合に、このブレーキディスクへ供給される潤滑油を排液口から外部へ排出することができる。したがって、このブレーキディスクへより多くの潤滑油が供給可能となり、制動時にブレーキディスクから発生する熱をより確実に効率良く取り除くことができる。

本発明は、制動装置を非動作状態に指示する解除圧が指令された場合に第１潤滑油路を介して潤滑油をベアリングへ供給する第１切換位置と、制動装置を作動状態に指示するように解除圧が遮断された場合に第２潤滑油路を介して潤滑油をブレーキディスクへ供給する第２切換位置とを、切換部にて切り換えることができる構成にしてある。よって、例えば制動装置にてブレーキディスクを付勢して制動させた場合において、ブレーキディスクでの発熱が想定されるため、ベアリングへの潤滑油の供給を止めてブレーキディスクへ潤滑油を供給させることにより、ブレーキディスクの冷却作用に潤滑油を集中して使うことができる。さらに、これら第１潤滑油路および第２潤滑油路の合計流量ではなく、これら第１潤滑油路および第２潤滑油路のうちのいずれか一方の必要流量の潤滑油を圧送できる油圧ポンプで対応できるため、油圧ポンプの小型化が可能となる。そして、前述した以外の課題、構成および効果は、以下の実施形態の説明より明らかにされる。

本発明の第１実施形態に係る作業車両の油圧式制動装置を示す概略構成図である。 上記油圧式制動装置を備えたトランスミッションを示す斜視図である。 上記油圧式制動装置を備えたホイールローダを示す側面図である。 上記油圧式制動装置の切換部を示す図で、（ａ）は第１潤滑油路を開放した状態、（ｂ）は第２潤滑油路を開放した状態を示す概略図である。 上記油圧式制動装置の停止スイッチを示す斜視図である。 本発明の作業車両の油圧式制動装置とは異なる形をとる制動装置を示す構成図である。 上記油圧式制動装置の動作を示すフローチャートである。 本発明の第２実施形態に係る作業車両の油圧式制動装置を示す概略構成図である。 上記油圧式制動装置の一部を示す側面図である。

［第１実施形態］
以下、本発明に係る作業車両の油圧式制動装置の第１実施形態として、ホイールローダ１を例に挙げて説明する。

図１は、本発明の第１実施形態に係る作業車両の油圧式制動装置を示す概略構成図である。図２は、油圧式制動装置を備えたトランスミッションを示す斜視図である。図３は、油圧式制動装置を備えたホイールローダを示す側面図である。図４は、油圧式制動装置の切換部を示す図で、（ａ）は第１潤滑油路を開放した状態、（ｂ）は第２潤滑油路を開放した状態を示す概略図である。図５は、油圧式制動装置の停止スイッチを示す斜視図である。図６は、本発明の作業車両の油圧式制動装置とは異なる形をとる制動装置を示す構成図である。

＜構成＞
図１ないし図３に示すように、本発明に係る油圧式制動装置としてのパーキングブレーキ１は、建設機械としてのホイールローダ２に搭載されている。そして、このホイールローダ１は、車体本体３を備えている。この車体本体３は、この車体本体３の前部を構成する前部車体４と、この車体本体３の後部を構成する後部車体５とで構成されている。

前部車体４は、後部車体５の前側にセンタヒンジ５ｇを介して左右方向に揺動可能に連結されている。この前部車体４の下側には、前側アクスル装置４ａが取り付けられている。この前側アクスル装置４ａは、左右方向に延出させて取り付けられている。また、この前側アクスル装置４ａの左右方向の両端部には、前輪４ｂが回転可能にそれぞれ取り付けられている。さらに、前部車体４の前側には、上下方向に回動可能かつ俯仰動可能に作業装置４ｃが取り付けられている。

次いで、後部車体５の下側には、左右方向に延出させて後側アクスル装置５ａが取り付けられている。そして、この後側アクスル装置５ａの左右方向の両端部には、後輪５ｂが回転可能にそれぞれ取り付けられている。また、後部車体５の上側には、オペレータが搭乗するキャブ５ｃが設けられている。さらに、後部車体５には、駆動源となるエンジン５ｄ、トルクコンバータ（図示せず）、トランスミッション５ｆおよび油圧ポンプ（図示せず）が搭載されている。そして、トランスミッション５ｆは、プロペラシャフト５ｈ，５ｊを介して前側アクスル装置４ａおよび後側アクスル装置５ａに接続されている。

ここで、これら前側アクスル装置４ａおよび後側アクスル装置５ａは、ほぼ同様に構成されている。このため、前側アクスル装置４ａの構成について詳細に説明し、後側アクスル装置５ａの構成の説明については省略する。

前側アクスル装置４ａは、プロペラシャフト５ｈに接続されて、左右の前輪４ｂを回転駆動させる構成とされ、図６に示すように、本体ケースとしてのデフボディ４ａａを備えている。このデフボディ４ａａの両側には、アクスルチューブ４ａｋがそれぞれ取り付けられている。また、これらアクスルチューブ４ａｋ内には、アクスルシャフト４ａｂや減速機構４ａｃが取り付けられている。これらアクスルシャフト４ａｂは、基端側が減速機構４ａｃにスプライン結合され、先端側に前輪４ｂが取り付けられている。さらに、デフボディ４ａａ内のアクスルシャフト４ａｂ間にギアシャフト４ａｍが取り付けられている。このギアシャフト４ａｍの外周部には、プラネタリギア４ａｎが取り付けられている。このプラネタリギア４ａｎは、ギアシャフト４ａｍに噛合され、このギアシャフト４ａｍの回転に伴って回転する構造とされている。また、このプラネタリギア４ａｎには、中心位置にプラネタリシャフト４ａｐが嵌挿されて取り付けられている。さらに、このプラネタリギア４ａｐには、インターナルリングギア４ａｑが噛合されており、このプラネタリギア４ａｐの自転に伴いインターナルリングギア４ａｑに噛み合いながらギアシャフト４ａｍを中心として各プラネタリギア４ａｎが公転する構成とされている。さらに、このプラネタリギア４ａｎの公転によって、プラネタリシャフト４ａｐを固定している減速機構４ａｃのキャリア部分がギアシャフト４ａｍを中心に自転し、この減速機構４ａｃのキャリア部分にスプライン結合されているアクスルシャフト４ａｂが回転する構成とされている。

さらに、デフボディ４ａｂの左右方向の両端部には、ブレーキ室４ａｄがそれぞれ設けられ、これら各ブレーキ室４ａｄ内にブレーキ機構４ａｅが設けられている。そして、これらブレーキ機構４ａｅは、湿式多板ディスクブレーキ構造とされている。具体的に、これらブレーキ機構４ａｅは、ギアシャフト４ａｍの外周側に嵌合された複数枚のブレーキディスク４ａｇを備えている。そして、これらブレーキディスク４ａｇに対面させてデフボディ４ａｂにブレーキリング４ａｈが固定されている。さらに、ブレーキディスク４ａｇが位置する側の反対側であるブレーキリング４ａｈの外側には、エンドプレート４ａｒが取り付けられている。そして、ブレーキ機構４ａｅには、外部から供給される圧油による油圧力によってブレーキリング４ａｈおよびブレーキディスク４ａｇをエンドプレート４ａｒに押し付けて制動させる制動部としてのブレーキピストン４ａｊが設けられている。また、このブレーキピストン４ａｊには、このブレーキピストン４ａｊへの圧油の供給が解除された場合に、弾性力にてブレーキピストン４ａｊによるブレーキディスク４ａｇの制動を解除させるリターンスプリング４ａｓが取り付けられている。

そして、各ブレーキ機構４ａｅは、キャブ５ｃ内の床面に取り付けられたブレーキペダル６ａを足踏み操作した場合に、ブレーキバルブ（図示せず）から供給される圧油がブレーキピストン４ａｊに供給され、この圧油による油圧力にてブレーキピストン４ａｊが移動してブレーキリング４ａｈとブレーキディスク４ａｇとが圧着されて、ブレーキディスク４ａｇの回転が制動され、このブレーキディスク４ａｇの制動に伴いギアシャフト４ａｍの回転が制動されて前輪４ｂが制動される。さらに、これら各ブレーキ機構４ａｅは、ブレーキバルブからの圧油の供給が停止され油圧力が下がった場合に、リターンスプリング４ａｓの弾性力にてブレーキピストン４ａｊの移動が戻され、各ブレーキディスク４ａｇの圧着が解除されて自由状態とされ、走行可能な状態とされる。また、キャブ５ｃ内の前方には、ホイールローダ２の走行方向を操作するためのハンドル６ｂが取り付けられている。また、このハンドル６ｂに近接する位置には、停止スイッチとしてのパーキングブレーキスイッチ６ｃが設けられている。

一方、パーキングブレーキ１は、図２に示すように、トランスミッション５ｆに取り付けられている。このトランスミッション５ｆは、ハウジングとしてのトランスミッションケース５ｆａを備え、エンジン５ｄの出力軸（図示せず）にてトルクコンバータ５ｆｇを介して回転される入力軸５ｆｈと、前進軸５ｆｉと、後進軸５ｆｊと、回転軸５ｆｋと、入力軸５ｆｈに伝えられた動力を伝える第１の変速軸であるモータ軸５ｆｃおよび第２の変速軸５ｆｍと、クラッチ機構（図示せず）と、出力軸５ｆｎと、パーキングブレーキ１とを備えている。ここで、これら入力軸５ｆｈ、前進軸５ｆｉ、後進軸５ｆｊ、回転軸５ｆｋ、モータ軸５ｆｃ、第２の変速軸５ｆｍおよび出力軸５ｆｎは、トランスミッションケース５ｆａ内に回転可能に支持され、出力軸５ｆｎは、モータ軸５ｆｃまたは第２変速軸５ｆｍに伝えられた動力を出力する。そして、このトランスミッションケース５ｆａには、パーキングブレーキ１に潤滑油を供給するための油圧ポンプであるチャージングポンプ７が取り付けられている。さらに、トランスミッションケース５ｆａには、軸挿通孔５ｆｄが設けられている。そして、この軸挿通孔５ｆｄには、走行時に回転するギヤ５ｆｂが取り付けられたモータ軸５ｆｃの端部が嵌挿されている。このギヤ５ｆｂは、トランスミッションケース５ｆａ内に収容され、このトランスミッションケース５ｆａ内の他のギヤ（図示せず）に噛合されて連結されている。

さらに、軸挿通孔５ｆｄの開口縁には、収容凹部５ｆｅが同心状に設けられている。この収容凹部５ｆｅには、モータ軸５ｆｃの端部にスプライン結合されたアダプタとしてのハブギヤ１ａと、このハブギヤ１ａにスプライン結合されたブレーキディスク１ｂとが収容されている。また、軸挿通孔５ｆｄの内縁には、モータ軸５ｆｃを回転可能に支持するベアリング部としてのハブベアリング５ｆｆが回転可能に介在させて取り付けられている。このハブベアリング５ｆｆは、ギヤ５ｆｂ、すなわちモータ軸５ｆｃの回転とともに回転する構成とされている。

また、パーキングブレーキ１は、図１に示すように、モータ軸５ｆｃの回転に対して制動力を付与するネガティブ型のブレーキ装置であって、外殻をなすパーキングブレーキキャップ１ｃを備えている。このパーキングブレーキキャップ１ｃは、モータ軸５ｆｃの端部を回転可能に嵌合するためのものであって、ハウジング部としてのパーキングハウジング１ｄと、カバー部材１ｅとで構成されている。そして、パーキングハウジング１ｄは、湿式クラッチ１ｆを備えている。この湿式クラッチ１ｆは、回転側ブレーキ板であるブレーキディスク１ｂと、非回転側ブレーキ板であるブレーキリング１ｇとを備えている。これらブレーキディスク１ｂおよびブレーキリング１ｇは、第１ハウジング部１ｄａに収容されている。また、ブレーキリング１ｇは、第１ハウジング部１ｄａ内にスプライン結合されて取り付けられている。

さらに、第１ハウジング部１ｄａには、ブレーキピストン１ｈを収容するための第２ハウジング部１ｄｂが同心状に連通して取り付けられている。ここで、このブレーキピストン１ｈは、ブレーキディスク１ｂとブレーキリング１ｇとを密着させて制動させるための非常停止用の制動装置である。さらに、第１ハウジング部１ｄａは、トランスミッションケース５ｆａの収容凹部５ｆｅに連通されて取り付けられており、この第１ハウジング部１ｄａの外側に第２ハウジング部１ｄｂが取り付けられている。さらに、この第２ハウジング部１ｄｂの外側には、カバー部材１ｅが取り付けられ閉塞された形状とされている。

また、パーキングハウジング１の第２ハウジング部１ｄｂの開口端側には、ブレーキピストン１ｈが摺動可能に嵌挿されるピストン嵌挿穴部１ｄｃが設けられている。このピストン嵌挿穴部１ｄｃには、開口端側に位置する大径穴部１ｄｄと、この大径穴部１ｄｄの内側に位置しこの大径穴部１ｄｄより内径が小さな小径穴部１ｄｅとが設けられている。さらに、第１ハウジング部１ｄａには、小径穴部１ｄｅの内側に位置しこの小径穴部１ｄｅより内径が大きな収容穴部１ｄｆが設けられている。この収容穴部１ｄｆには、ブレーキディスク１ｂおよびブレーキリング１ｇが収容されている。そして、この収容穴部１ｄｆの内周面には、軸方向に延びる複数の係合凹溝１ｄｇが周方向に一定の間隔をもって等間隔に形成されている。これら係合凹溝１ｄｂには、ブレーキリング１ｇの係合凸部１ｇａが係合して固定された構成とされている。このブレーキリング１ｇは、例えば鉄鋼材等の金属材料にて円環状の板体に形成されている。

一方、ブレーキディスク１ｂは、ハブギヤ１ａの外周に嵌合され、ブレーキリング１ｇに対して軸方向に交互に重なり合うように配置されて、第１ハウジング部１ｄａの収容穴部１ｄｆに収容されている。具体的に、これらブレーキディスク１ｂは、例えば鉄鋼材等の金属材料にて円環状の板体に形成された基板部１ｂａと、この基板部１ｂａの軸方向である厚さ方向の両側面に設けられ、ブレーキリング１ｇとの間で制動力を発生する一対の摩擦材１ｂｂとで構成されている。

さらに、ブレーキピストン１ｈとカバー部材１ｅの間には、このブレーキピストン１ｈをブレーキリング１ｇ側に常時付勢するばね部材としての複数のブレーキスプリング１ｊが収容されている。これらブレーキスプリング１ｊは、例えば圧縮コイルばね等の弾性部材にて構成されており、ブレーキピストン１ｈおよびカバー部材１ｅに設けられたばね収容穴１ｈａ，１ｅａに圧縮された状態で収容されて取り付けられている。そして、これらブレーキスプリング１ｊは、これらブレーキスプリング１ｊの伸び力にて、ブレーキディスク１ｂおよびブレーキリング１ｇをギヤ５ｆｂ側に押し付けて密着させて、これらギヤ５ｆｂおよびハブギヤ１ａの回転力を減少させて制動させる構成とされている。

また、パーキングブレーキキャップ１ｃの第２ハウジング部１ｄｂと、ブレーキピストン１ｈの外周面との間には、ブレーキ解除用油室としてのピストン作動油圧室１ｋが設けられている。このピストン作動油圧室１ｋは、ブレーキピストン１ｈを油圧操作するための制動油路であり、第２ハウジング部１ｄｂの大径穴部１ｄｄの内周面と小径穴部１ｄｅの一側面との間に周方向に亘って環状に形成されている。そして、この第２ハウジング部１ｄｂには、ピストン作動油圧室１ｋに連通するブレーキ解除圧流入口１ｍが設けられている。このブレーキ解除圧流入口１ｍには、ブレーキ解除用油路１ｎが接続されている。そして、このブレーキ解除用油路１ｎは、油圧ポンプに接続されており、この油圧ポンプから吐出されてくる圧油が圧送される構成とされている。さらに、このブレーキ解除用油路１ｎは、キャブ５ｃ内のパーキングブレーキスイッチ６ｃが押されてオンされた場合に、コントローラユニット（図示せず）による制御により、このブレーキ解除用油路１ｎへの圧油の供給が停止される構成とされている。

したがって、このブレーキ解除用油路１ｎからブレーキ解除圧流入口１ｍを介してピストン作動油圧室１ｋ内に圧油（ブレーキ解除圧）が供給されない場合には、各ブレーキスプリング１ｊの伸び力によってブレーキピストン１ｈが各ブレーキディスク１ｂおよびブレーキリング１ｇを押圧する。そして、これらブレーキディスク１ｂおよびブレーキリング１ｇを摩擦係合させて、これら各ブレーキディスク１ｂの回転を規制し、ハブギヤ１ａを介してモータ軸５ｆｃに制動力が付与される。一方、ブレーキ解除用油路１ｎからブレーキ解除圧流入口１ｍを介してピストン作動油圧室１ｋに圧油が供給された場合には、この圧油の圧力によって、ブレーキピストン１ｈがブレーキスプリング１ｊに抗してブレーキディスク１ｂ等から離間され、モータ軸５ｆｃに対する制動が解除される。

さらに、パーキングブレーキキャップ１ｃのカバー部材１ｅの中心位置には、ハブベアリング５ｆｆに潤滑油を供給するための通常時供給口８ａが設けられている。この通常時供給口８ａには、ベアリング潤滑油路となる第１潤滑油路８ｂが接続されている。また、この通常時供給口８ａは、パーキングブレーキキャップ１ｃ内に連通しており、第１潤滑油路８ｂから通常時供給口８ａを介して潤滑油を流入させることによって、ハブベアリング５ｆｆに潤滑油が供給される構成とされている。

また、パーキングブレーキキャップ１ｃの第１ハウジング部１ｄａには、ブレーキディスク１ｂおよびブレーキリング１ｇに潤滑油を供給するための停止時供給口８ｃが設けられている。この停止時供給口８ｃは、ブレーキディスク１ｂおよびブレーキリング１ｇの外径側部分に対向する位置に設けられている。そして、この停止時供給口８ｃには、パーキング部潤滑油路となる第２潤滑油路８ｄが接続されている。さらに、この停止時供給口８ｃは、第２潤滑油路８ｄから停止時供給口８ｃを介して潤滑油を流入させることによって、パーキングブレーキキャップ１ｃ内のブレーキディスク１ｂおよびブレーキリング１ｇに潤滑油が供給される。よって、この停止時供給口８ｃは、ブレーキ油圧系統・回路等に不具合が発生等し前側アクスル装置４ａや後側アクスル装置５ｂのブレーキ機構４ａｅが作動しなくなり、走行時にパーキングブレーキ１を用いて車両を緊急停止させた際のブレーキディスク１ｂおよびブレーキリング１ｇからの発熱を放出させる構成とされている。

さらに、第１潤滑油路８ｂおよび第２潤滑油路８ｄは、パーキングブレーキ１へ潤滑油を供給するためのパーキングブレーキ潤滑回路８であり、これら第１潤滑油路８ｂへの潤滑油の供給と、第２潤滑油路８ｄへの潤滑油の供給とを切り換え可能な切換部としての比例弁９に接続されて分岐されている。この比例弁９は、チャージングポンプ７から供給されてくる潤滑油の供給を第１潤滑油路８ｂおよび第２潤滑油路８ｃのいずれかに切り換えるものであって、ブレーキ解除用油路１ｎへの圧油の供給に連動して動作する構成とされている。

具体的に、この比例弁９は、ブレーキ解除用油路１ｎへ圧油が供給された場合、すなわち通常時（パーキングブレーキ非作動時）には、チャージンポンプ７からの潤滑油を第１潤滑油路８ｂへ供給する。これに対し、この比例弁９は、ブレーキ解除用油路１ｎへの圧油の供給が停止された場合、すなわち停止時（パーキングブレーキ作動時）には、ブレーキ解除用油路１ｎに加わるパーキング解除圧にて分岐させた圧に基づいて制御部としての作動用指令回路９ａにて比例弁９を動作させ、チャージングポンプ７からの潤滑油を第２潤滑油路８ｄへ供給する。

ここで、比例弁９には、図４に示すように、流路切換部９ｂが取り付けられている。この流路切換部９ｂは、略筒状のケース体９ｃと、このケース体９ｃ内に収容されたスプール９ｄとを備えている。そして、この流路切換部９ｂは、ケース体９ｃ内でのスプール９ｄの位置を比例弁９にて移動させることによって、ケース体９ｃに開口された油流入口９ｅから流入してくる潤滑油を、第１油流出口９ｆおよび第２油流出口９ｇのいずれかから流出させる。具体的に、第１油流出口９ｆには、第１潤滑油路８ｂの上流側が接続されている。また、第２油流出口９ｇには、第２潤滑油路８ｄの上流側が接続されている。さらに、油流入口９ｅは、チャージングポンプ７に接続されている。そして、スプール９ｄは、油流入口９ｅが第１油流出口９ｆに連通するようスプリング９ｈにて付勢されており、このスプリング９ｈの弾性力に抗して比例弁９にてスプール９ｄを移動させることにより、油流入口９ｅが第２油流出口９ｇに連通する構成とされている。

＜作用効果＞
次に、上記第１実施形態のパーキングブレーキ１の動作について、図７を参照して説明する。なお、図７は、油圧式制動装置の動作を示すフローチャートである。

まず、パーキングブレーキスイッチ６ｃを押すことにより、パーキングブレーキ１の解除信号がコントローラユニットへ入力される。すると、このコントローラユニットにて、油圧ポンプから吐出される圧油がブレーキ解除用油路１ｎからブレーキ解除圧流入口１ｍを介してパーキングブレーキキャップ１ｃのピストン作動油圧室１ｋへ供給される。この結果、このピストン作動油圧室１ｋに供給された圧油の油圧力にて、各ブレーキスプリング１ｊの伸び力に抗したブレーキピストン１ｈによるブレーキディスク１ｂおよびブレーキリング１ｇへの押し付けを解除させ、ギヤ５ｆｂおよびハブギヤ１ａを回転可能とさせる。

この後、ホイールローダ１のアクセルペダル（図示せず）を踏込み操作して各プロペラシャフト５ｈ，５ｊを回転駆動させ、前側アクスル装置４ａおよび後側アクスル装置５ａにて前輪４ｂおよび後輪５ｂを回転駆動させて走行させる。このとき、走行時においては、トランスミッション５ｆのギヤ５ｆｂの回転に伴い、ハブベアリング５ｆｆ、ハブギヤ１ａおよびブレーキディスク１ｂがそれぞれ回転している（ステップＳ１）。このとき、ブレーキピストン１ｈを非動作状態に指示する解除圧が指令された状態であって、パーキングブレーキ１の緊急使用信号の入力が無い場合（ステップＳ２）には、図４（ａ）に示すように、スプリング９ｈの伸び力にて流路切換部９ｂの油流入口９ｅが第１油流出口９ｆに連通する第１切換位置に流路切換される。このため、チャージングポンプ７から吐出される潤滑油が第１潤滑油路８ｂから通常時給油口８ａを介してハブベアリング５ｆｆに供給される（ステップＳ５）。

そして、例えばブレーキ油圧系統・回路等に不具合が発生等し前側アクスル装置４ａや後側アクスル装置５ｂのアクスルブレーキ４ａｅが作動しなくなり、走行時にパーキングブレーキ１を使用して緊急停止させたい場合には、走行中にパーキングブレーキスイッチ６ｃをオンする。すると、パーキングブレーキ緊急使用信号がコントローラユニットに入力され（ステップＳ２）、このコントローラユニットにて、油圧ポンプからのブレーキ解除用油路１ｎへの圧油の供給が停止され、ブレーキピストン１ｈを作動状態に指示するように解除圧を遮断させる。この結果、各ブレーキスプリング１ｊの伸び力にてブレーキピストン１ｈがブレーキディスク１ｂおよびブレーキリング１ｇへ押し付けられて密着され、ギヤ５ｆｂおよびハブギヤ１ａの回転力を減少させて制動される。

このとき、ブレーキ解除用油路１ｎに加わるパーキング解除圧が減少することにより、図４（ｂ）に示すように、作動用指令回路９ａにて比例弁９を動作させて流路切換部９ｂのスプリング９ｈの伸び力に抗してスプール９ｄを移動させ、この流路切換部９ｂの油流入口９ｅが第２油流出口９ｇに連通する第２切換位置に流路切換される（ステップＳ３）。すると、チャージングポンプ７から吐出される潤滑油が第２潤滑油路８ｄから停止時給油口８ｃを介してパーキングブレーキキャップ１ｃ内のブレーキディスク１ｂおよびブレーキリング１ｇに供給され、これらブレーキディスク１ｂおよびブレーキリング１ｇからの緊急停止時の大きな発熱が効率良く放出され低減される。

このとき、これらブレーキディスク１ｂにブレーキリング１ｇを押し付けて密着させて、モータ軸５ｆｃの回転を制動させる際に必要な熱エネルギが解消される所定時間に亘って、これらブレーキディスク１ｂおよびブレーキリング１ｇへの潤滑油の供給が継続される。ここで、この潤滑油の供給を継続させる所定時間としては、この潤滑油の供給量（油量）や、この潤滑油のブレーキディスク１ｂおよびブレーキリング１ｇへの接触面積、潤滑油の圧力、ホイールローダ２の車体重量等に基づいて算出される。

さらに、ホイールローダ２の走行状態がコントローラユニットにて認識され（ステップＳ４）、ホイールローダ２が走行停止していない場合には、ステップＳ３へ戻り、パーキングブレーキキャップ１ｃ内のブレーキディスク１ｂおよびブレーキリング１ｇへの潤滑油の供給が継続される。一方、ステップＳ４での認識により、ホイールローダ１が走行停止していると判断された場合には、ステップＳ５へ進む。この結果、作動用指令回路９ａによる比例弁９の動作が解除され、スプリング９ｈの伸び力にて流路切換部９ｂの油流入口９ｅが第１油流出口９ｆに連通するよう流路切換され、チャージングポンプ７からの潤滑油をハブベアリング５ｆｆに供給させてから、パーキングブレーキ１による緊急停止時の潤滑油の供給処理を終了させる（ステップＳ６）。

すなわち、走行時には、トランスミッション５ｆ内のギヤ５ｆｂの回転に伴い、ハブベアリング５ｆｆ、ハブギヤ１ａおよびブレーキディスク１ｂがそれぞれ回転しているが、これらのうち高速に回転するハブベアリング５ｆｆに潤滑油の供給が必要である。一方、走行時にパーキングブレーキ１を用いて緊急停止させる場合には、ハブギヤ１ａの回転に伴うブレーキディスク１ｂの高速回転を、これら各ブレーキディスク１ｂとブレーキリング１ｇとを押し付けて制動させる構造とされている。このため、高速回転中の各ブレーキディスク１ｂにブレーキリング１ｇを押し付けて密着させる際に生じる熱を、潤滑油の供給にて取り除いて冷却しなければならない。そして、この冷却が不十分な場合には、パーキングブレーキ１にて緊急停止させる度にブレーキディスク１ｂとブレーキプレート１ｈとが焼き付いてしまい走行できない状態になってしまう。

よって、走行時には、ハブベアリング５ｆｆにのみ潤滑油を供給する必要がある一方、パーキングブレーキ１にて緊急停止させる場合には、ブレーキディスク１ｂおよびブレーキリング１ｇに潤滑油を供給する必要がある。そこで、本発明の第１実施形態においては、ハブベアリング５ｆｆへ潤滑油を供給するための第１潤滑油路８ｂと、ブレーキディスク１ｂおよびブレーキリング１ｇへ潤滑油を供給するための第２潤滑油路８ｄとの間に比例弁９を取り付けた。そして、この比例弁９による流路切換により、第１潤滑油路８ｂへの潤滑油の供給と、第２潤滑油路９ｄへの潤滑油の供給を切り換える構成とした。

この結果、比例弁９による流路切換により、走行時に第１潤滑油路８ｂへ潤滑油を供給し、この潤滑油の供給が必要なハブベアリング５ｆｆのみに潤滑油を供給でき、パーキングブレーキ１を用いた緊急停止時に第２潤滑油路８ｄへ潤滑油を供給できる。よって、潤滑油の供給が必要な発熱箇所であるブレーキディスク１ｂおよびブレーキリング１ｇのみに潤滑油を供給して冷却することができる。すなわち、第１潤滑油路８ｂへ潤滑油を供給する際に、第２潤滑油路８ｄへの潤滑油の供給を停止でき、この第２潤滑油路８ｄへ潤滑油を供給する際に、第１潤滑油路８ｂへの潤滑油の供給を停止できる。したがって、比例弁９を用いた流路切換により、これら第１潤滑油路８ｂおよび第２潤滑油路８ｄのそれぞれに潤滑油が供給される場合を無くすことができる。

よって、これら第１潤滑油路８ｂおよび第２潤滑油路８ｄのそれぞれへ潤滑油を供給する必要がないため、これら第１潤滑油路８ｂおよび第２潤滑油路８ｄへの潤滑油の合計流量（必要流量）を同時に満たす必要はない。このため、これら第１潤滑油路８ｂおよび第２潤滑油路８ｄのうちのより大きい側の必要流量の潤滑油を圧送できる吐出容量のチャージングポンプ７を用いることができ、これら第１潤滑油路８ｂおよび第２潤滑油路８ｄに最適な量の潤滑油を供給できる。この結果、複数の流路に潤滑油を供給する既存のチャージングポンプに比べ、このチャージングポンプ７のより小型化が可能となる。さらに、このチャージングポンプ７の小型化により、このチャージングポンプ７のレイアウトや配管の自由度を向上でき、製造コストの削減が可能となる。

さらに、ブレーキペダル６ａの踏込み操作にて前輪４ｂおよび後輪５ｂの回転を制動させるアクスルブレーキ４ａｅではなく、トランスミッション５ｆに取り付けられたパーキングブレーキ１を用いて走行を緊急停止させる構成とした。この結果、このパーキングブレーキ１を用いて走行停止時の前輪４ｂおよび後輪５ｂの回転を停止させる場合のほか、アクスルブレーキ４ａｅの緊急用のブレーキ装置としてパーキングブレーキ１を用いることができる。よって、走行時にアクスルブレーキ４ａｅが故障等した場合の安全性をより各自に向上できる。

また、走行時にキャブ５ｃ内のパーキングブレーキスイッチ６ｃを押すことによって、パーキングブレーキ１を動作でき、このパーキングブレーキ１にてモータ軸５ｆｃの回転を制動できる。よって、このパーキングブレーキ１による緊急時の走行停止を簡単な操作で確実に行うことができる。

ここで、パーキングブレーキ１にて緊急停止させる場合に第２潤滑油路８ｄに供給する潤滑油の油量については、まず、ブレーキディスク１ｂの摩擦材１ｂｂ（ディスクフェージング面）の外径および内径に基づく摩擦材１ｂｂの表面積に、ブレーキリング１ｇの両面（×２）と、これらブレーキリング１ｇの枚数を掛けて、各摩擦材１ｂｂの総面積Ａ［ｃｍ^２］を算出する。次いで、この総面積Ａに、供給される潤滑油の必要油量基準値Ｌ［ｃｃ／ｃｍ^２・ｍｉｎ］を掛け、摩擦材１ｂｂに必要な総油量Ｑ［ｃｃ／ｍｉｎ］を算出する。そして、この総油量Ｑ以上の潤滑油を第２潤滑油路８ｄに供給することにより、この第２潤滑油路８ｄに供給した潤滑油にてブレーキリング１ｇの焼き付きを確実に防止することができる。

［第２実施形態］
図８は、本発明の第２実施形態に係る作業車両の油圧式制動装置を示す概略構成図である。図９は、油圧式制動装置の一部を示す側面図である。

本発明の第２実施形態が前述した第１実施形態と異なるのは、第１実施形態は、第２潤滑油路８ｄからブレーキディスク１ｂおよびブレーキリング１ｇに潤滑油を供給する構成であるのに対し、第２実施形態は、これらブレーキディスク１ｂおよびブレーキリング１ｇに供給された潤滑油を積極的に排出する構成とされている。

すなわち、第２実施形態においては、図８および図９に示すように、トランスミッションケース５ｆａの収容凹部５ｆｅの底部に、複数、例えば４個の油排出口１１が設けられている。なお、その他の構成は第１実施形態と同じであり、第１実施形態と同一又は対応する部分には同一符号を付している。

具体的に、これら油排出口１１は、ブレーキディスク１ｂおよびブレーキリング１ｇへ供給された潤滑油を逃すための油路であって、収容凹部５ｆｅの周方向に沿って等間隔に離間された位置に設けられている。さらに、これら油排出口１１は、収容凹部５ｆｅの軸方向に沿った直線状の断面円形状に形成されており、この収容凹部５ｆｅの外側の空間をトランスミッションケース５ｆａ内に連通させている。また、これら油排出口１１は、図９に示すように、トランスミッション５ｆを設置させた状態で、収容凹部５ｆｅの上部側と下部側と左右側とのそれぞれに設けられている。

＜作用効果＞
このように構成した本発明の第２実施形態においては、比例弁９による流路切換により、第１潤滑油路８ｂへの潤滑油の供給と、第２潤滑油路９ｄへの潤滑油の供給を切り換えることができるため、上述した第１実施形態と同様の効果が得られる。

さらに、第２潤滑油路８ｄを介してブレーキディスク１ｂおよびブレーキリング１ｇに供給された潤滑油を、より円滑かつ積極的に各油排出口１１から排出することができる。したがって、これらブレーキディスク１ｂおよびブレーキリング１ｇに対し、より多量の潤滑油を供給することができる。よって、走行時にパーキングブレーキ１を用いて緊急停止させた場合に、高速回転中の各ブレーキディスク１ｂにブレーキリング１ｇを押し付けて密着させる際に生じる熱を、より効率良く確実に取り除いて冷却できる。

＜その他＞
なお、本発明は前述した実施形態に限定されるものではなく、様々な変形態様が含まれる。例えば、前述した実施形態は、本発明を分りやすく説明するために説明したものであり、本発明は、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。

さらに、上記各実施形態においては、走行時に第１潤滑油路８ｂを介してハブベアリング５ｆｆのみに潤滑油を供給していたが、走行時に潤滑油を供給する箇所としては、このハブベアリング５ｇｇに加え、ブレーキディスク１ｂおよびブレーキリング１ｇに潤滑油を供給する構成とすることもできる。

また、ホイールローダ２の他、湿式クラッチ１ｆを備えたトランスミッション５ｆが搭載されたロータリ除雪車等の作業車両等においても、本発明に係るパーキングブレーキ１を用いることができる。

さらに、上記第２実施形態においては、油排出口１１を円形としたが、これら各油排出口１１を、ブレーキディスク１ｂとブレーキリング１ｇとのスプライン嵌合位置に合わせた長穴状にすることもできる。この場合には、ハブギヤ１ａの回転によって、ブレーキディスク１ｂおよびブレーキリング１ｇに供給された潤滑油が円周状に放出されるため、各油排出口１１を長穴状にして開口面積を大きくしたことにより、これら各油排出口１１からより円滑に潤滑油を排出することができる。

１ パーキングブレーキ
１ａ ハブギヤ
１ｂ ブレーキディスク
１ｂａ 基板部
１ｂｂ 摩擦板
１ｃ パーキングブレーキキャップ
１ｄ パーキングハウジング（ハウジング）
１ｄａ 第１ハウジング部
１ｄｂ 第２ハウジング部
１ｄｃ ピストン嵌合穴部
１ｄｄ 大径穴部
１ｄｅ 小径穴部
１ｄｆ 収容穴部
１ｄｇ 係合凹溝
１ｅ カバー部材
１ｅａ ばね収容穴
１ｆ 湿式クラッチ
１ｇ ブレーキリング
１ｇａ 係合凸部
１ｈ ブレーキピストン（制動装置）
１ｈａ ばね収容穴
１ｊ ブレーキスプリング
１ｋ ピストン作動油圧室
１ｍ ブレーキ解除圧流入口
１ｎ ブレーキ解除用油路
２ ホイールローダ
３ 車体本体
４ 前部車体
４ａ 前側アクスル装置
４ａａ デフボディ
４ａｂ アクスルシャフト
４ａｃ 減速機構
４ａｄ ブレーキ室
４ａｅ アクスルブレーキ
４ａｆ ハブギヤ
４ａｇ ブレーキディスク
４ａｈ ブレーキリング
４ａｊ ブレーキピストン
４ａｋ アクスルチューブ
４ａｍ ギアシャフト
４ａｎ プラネタリギア
４ａｐ プラネタリシャフト
４ａｑ インターナルリングギア
４ａｒ エンドプレート
４ａｓ リターンスプリング
４ｂ 前輪
４ｃ 作業装置
５ 後部車体
５ａ 後側アクスル装置
５ｂ 後輪
５ｃ キャブ
５ｄ エンジン
５ｆ トランスミッション
５ｆａ トランスミッションケース
５ｆｂ ギヤ
５ｆｃ モータ軸（第１の変速軸）
５ｆｄ 軸挿通孔
５ｆｅ 収容凹部
５ｆｆ ハブベアリング
５ｆｇ トルクコンバータ
５ｆｈ 入力軸
５ｆｉ 前進軸
５ｆｊ 後進軸
５ｆｋ 回転軸
５ｆｍ 第２の変速軸
５ｆｎ 出力軸
５ｇ センタヒンジ
５ｈ プロペラシャフト
５ｊ プロペラシャフト
６ａ ブレーキペダル
６ｂ ハンドル
６ｃ パーキングブレーキスイッチ
７ チャージングポンプ
８ パーキングブレーキ潤滑回路
８ａ 通常時供給口
８ｂ 第１潤滑油路
８ｃ 停止時供給口
８ｄ 第２潤滑油路
９ 比例弁（切換部）
９ａ 作動用指令回路
９ｂ 流路切換部
９ｃ ケース体
９ｄ スプール
９ｅ 油流入口
９ｆ 第１油流出口
９ｇ 第２油流出口
９ｈ スプリング
１１ 油排出口

Claims (4)

1. ハウジングと、
   このハウジング内に回転可能に支持された入力軸と、
   前記ハウジング内に回転可能に支持され前記入力軸に伝えられた動力を伝える変速軸と、
   前記ハウジング内に回転可能に支持され前記変速軸に伝えられた動力を出力する出力軸と、
   前記変速軸を回転可能に支持するベアリングと、
   前記変速軸に取り付けられたブレーキディスクと、
   前記ハウジングに取り付けられ前記ブレーキディスクを付勢して制動させる制動装置とを備え、
   前記ハウジングは、前記ベアリングへ潤滑油を供給する第１潤滑油路と、前記ブレーキディスクへ潤滑油を供給する第２潤滑油路とを有する作業車両の油圧式制動装置であって、
   前記第１潤滑油路および第２潤滑油路には、前記第１潤滑油路への潤滑油の供給と前記第２潤滑油路への潤滑油の供給とを切り換え可能な切換部が設けられ、
   この切換部は、前記制動装置を非動作状態に指示する解除圧が指令された場合に前記第１潤滑油路を介して潤滑油を前記ベアリングへ供給する第１切換位置と、前記制動装置を作動状態に指示するように前記解除圧が遮断された場合に前記第２潤滑油路を介して潤滑油を前記ブレーキディスクへ供給する第２切換位置とを有する
   ことを特徴とする作業車両の油圧式制動装置。
2. 請求項１記載の作業車両の油圧式制動装置において、
   前記制動装置は、非常停止用である
   ことを特徴とする作業車両の油圧式制動装置。
3. 請求項１または２記載の作業車両の油圧式制動装置において、
   前記ハウジングは、外部から圧油が供給され、この圧油の供給にて前記制動装置による前記ブレーキディスクの付勢を解除させて回転可能とさせる制動油路を有し、
   この制動油路には、この制動油路への圧油の供給を停止させる停止スイッチが取り付けられている
   ことを特徴とする作業車両の油圧式制動装置。
4. 請求項１ないし３いずれかの作業車両の油圧式制動装置において、
   前記ハウジングには、前記ブレーキディスクへ供給された潤滑油を外部へ排出させるための排液口が設けられている
   ことを特徴とする作業車両の油圧式制動装置。