JP6560633B2 - 作業機械の走行装置 - Google Patents

Description

本発明は、車輪に制動力を付与して車体を減速又は停止させる湿式ブレーキ装置を備えた作業機械の走行装置に関する。

一般に、ダンプトラック等の作業機械に用いられる湿式ブレーキ装置は、車体に固定されたブレーキハウジングと、このブレーキハウジングに固定された鉄プレートと、タイヤのホイールに連結されたブレーキハブと、このブレーキハブに固定され、鉄プレートに対して相対的に回転する摩擦板とを有している。このような構成の湿式ブレーキ装置では、車体の制動時に鉄プレートと摩擦板が摺動することにより、ブレーキハブと一体に回転するタイヤ及びホイールに対して制動力を付与することができる。

この種の湿式ブレーキ装置を備えた作業機械の走行装置の従来技術の１つとして、車体に非回転状態で取り付けられる筒状のアクスルハウジングと、このアクスルハウジング内を軸方向に伸長して設けられ、駆動源により回転駆動される回転軸と、アクスルハウジングの外周側に軸受を介して回転可能に設けられ、車輪が取り付けられる車輪取付筒と、アクスルハウジングと車輪取付筒との間に設けられ、車輪取付筒に対して回転軸の回転を減速して伝える減速歯車機構と、アクスルハウジングと車輪取付筒との間に設けられ、車輪取付筒の回転に制動力を与える湿式ブレーキ装置とを備えたダンプトラックの走行駆動装置が知られている（例えば、下記の特許文献１参照）。

ところで、作業機械の走行装置では、鉄プレートと摩擦板との摺動に伴って摩擦熱が発生するので、これらの部材を冷却するための冷却油が湿式ブレーキ装置の内部へ供給されるようになっている。また、湿式ブレーキ装置におけるブレーキハウジングとブレーキハブとの間には、冷却油を封入するためのメカニカルシールが設けられている。このメカニカルシールは、Ｏリングで鉄環同士を押し付けて摺接した状態で回転させることにより、湿式ブレーキ装置の内部に封入している冷却油が外部へ漏れることを防止しており、タイヤ及びホイールと同等の速度で摺動回転する。

上述の鉄環は摺動するシール面で発熱し、いわゆる、カジリが発生する等の理由から、メカニカルシールの使用に際して上限温度が設定されており、湿式ブレーキ装置の内部に封入している冷却油の温度が高くなると、鉄環を押し付けているＯリングの硬化によるシール性能の低下や、許容できるタイヤ及びホイールの回転速度もしくは動作の継続時間の低下が生じることが問題になっていた。

そこで、このような問題を解決する従来技術の１つとして、油圧モータを収容するモータ収容室が形成されたモータハウジングに、モータ収容室の外部からメカニカルシールの配置スペースに圧油を潤滑油として流入させる潤滑油流入路を設け、この潤滑油をメカニカルシールの配置スペースから減速機の収容スペースへと供給すると共に回転ドラム内の潤滑油を作動油タンクに戻すようにした油圧駆動式モータ装置が提案されている（例えば、下記の特許文献２参照）。

また、他の従来技術の１つとして、油圧モータを内蔵した油圧モータケースと、油圧モータの出力軸に連結した遊星歯車減速機と、遊星歯車減速機の減速機ケース端に結合され、油圧モータケースの外周側にベアリングにより回転自在に取り付けたスプロケットと、スプロケットと油圧モータケースとの間に相対する一対のフローティングシールとを具備し、減速機ケース側からフローティングシールの内周室側に渡って、潤滑油が強制的に循環する潤滑油強制循環経路を備えた油圧駆動減速機が提案されている（例えば、下記の特許文献３参照）。

特許５４９６９７３号公報 特許４９７０３５７号公報 特開２００３−４９９３０号公報

特許文献１に開示された従来技術では、メカニカルシールが冷却油の供給口から見て油室の下流側に位置し、その冷却油の流れの途中に鉄プレート、摩擦板、及びブレーキハウジング等が配置されていることから冷却油が油室を循環し難い構造になっている。そのため、冷却油によってメカニカルシールの冷却が積極的に行われないので、メカニカルシールにおけるシール面の発熱に伴って車体の最高速度や連続走行距離が制約されることにより、作業機械の作業効率が低下することが問題になっている。

また、特許文献１の従来技術のメカニカルシールは、湿式ブレーキ装置においてブレーキ機構を構成する鉄プレート及び摩擦板の近傍に配置されていることから、ブレーキによる熱の影響を受け易いため、冷却油によってメカニカルシールの冷却を積極的に行うのが好ましい。

特許文献２に開示された従来技術では、油路を設けることで冷却油によるメカニカルシールの冷却を積極的に行っているが、冷却油が減速機内を循環していることから、減速機で生じた歯車の摩耗粉等を含んだ冷却油がメカニカルシールへ供給される機会を増加させており、メカニカルシールにおいて摺動するシール面で発生するカジリ等の不具合を引き起こすことが懸念されている。

特許文献３に開示された従来技術では、減速機内で掻き上げられた冷却油を取集してメカニカルシールへ供給する構成であるため、上述した特許文献２の従来技術と同様に、冷却油と共に減速機における歯車の摩耗粉等がメカニカルシールへ供給されることになり、この歯車の摩耗粉等によるコンタミネーションが発生する可能性がある。

本発明は、このような従来技術の実情からなされたもので、その目的は、作業機械の作業効率を向上させると共に、カジリ等の不具合の発生を低減することができる作業機械の走行装置を提供することにある。

上記の目的を達成するために、本発明は、タイヤが装着されるホイールと、このホイールの内周側にベアリングを介して挿入されたスピンドルと、前記スピンドルの軸方向の一端側に配置されたモータの出力軸と結合して、前記スピンドルの内周側に挿入され、前記スピンドルの軸方向の他端から突出したドライブシャフトと、前記スピンドルの他端側に設けられ、前記ドライブシャフトから前記ホイールに動力を伝達する減速機と、前記ホイールと前記スピンドルとの間であって、前記ベアリングを挟んで前記減速機と反対側の位置に設けられ、前記タイヤ及び前記ホイールに制動力を付与する湿式ブレーキ装置とを備え、前記湿式ブレーキ装置は、前記スピンドルに固定されたブレーキハウジングと、前記スピンドルの外周側に配置され、前記ホイールに連結されたブレーキハブと、前記ブレーキハブの回転軸に沿って互いに離隔して配置され、前記ブレーキハブに設けられた複数の第１プレートと、前記各第１プレートの間に配置され、前記各第１プレートと対向するように前記ブレーキハウジングに設けられた複数の第２プレートと、前記タイヤ及び前記ホイールに制動力を付与する際に、前記各第１プレートに対して前記各第２プレートを押圧する押圧部と、前記ブレーキハウジングに設けられ、前記各第１プレート及び前記各第２プレートを冷却するための冷却油を内部へ流入する流入口と、前記ブレーキハウジングと前記ブレーキハブとの間に形成された大径シール室に設けられ、前記冷却油を前記大径シール室内に封入する大径フローティングシールと、前記ブレーキハブと前記スピンドルとの間に形成された小径シール室に設けられ、前記冷却油を前記小径シール室内に封入する小径フローティングシールと、前記ブレーキハウジングに設けられ、前記冷却油を外部へ流出する流出口と、を有する作業機械の走行装置において、前記湿式ブレーキ装置は、前記大径シール室と前記小径シール室とを連通する油孔と、前記ブレーキハウジングの前記流入口側に形成され、前記冷却油を前記大径シール室へ導く油路とを有し、前記流入口から流入した前記冷却油は、前記油路、前記大径シール室、前記油孔、前記小径シール室の順に流れて、前記流出口から外部へ流出することを特徴としている。

本発明の作業機械の走行装置によれば、作業機械の作業効率を向上させると共に、カジリ等の不具合の発生を低減することができる。前述した以外の課題、構成、及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。

本発明に係る走行装置の第１実施形態が適用される作業機械の一例として挙げたダンプトラックの構成を示す全体図である。 図１に示すダンプトラックの背面図である。 本発明の第１実施形態に係る走行装置の部分断面図であり、特に走行装置におけるスピンドル、減速機、及び湿式ブレーキ装置の構成を示す全体図である。 本発明の第１実施形態に係る湿式ブレーキ装置の構成を拡大して示す図である。 図４に示す油路の構成を示す図である。 図４に示す端板に形成された油溝及び油孔の形状を示す図であり、油溝及び油孔を矢印Ｓ方向から見た図である。 本発明の第１実施形態に係る湿式ブレーキ装置における冷却油の流れを説明する図であり、車体が停止し、かつ、ブレーキが作動している場合を示す図である。 本発明の第１実施形態に係る湿式ブレーキ装置における冷却油の流れを説明する図であり、車体が走行し、かつ、ブレーキが作動している場合を示す図である。 本発明の第１実施形態に係る湿式ブレーキ装置における冷却油の流れを説明する図であり、車体が停止し、かつ、ブレーキが解除された場合を示す図である。 本発明の第１実施形態に係る湿式ブレーキ装置における冷却油の流れを説明する図であり、車体が走行し、かつ、ブレーキが解除された場合を示す図である。 本発明の第２実施形態に係る油路の構成を示す図である。 本発明の第２実施形態に係る端板に形成された油溝及び油孔の形状を示す図であり、図６に対応する図である。 本実施形態に係る走行装置の湿式ブレーキ装置の比較例として挙げた従来技術の湿式ブレーキ装置の構成を拡大して示す図である。

以下、本発明に係る作業機械の走行装置を実施するための形態を図に基づいて説明する。

［第１実施形態］
本発明に係る走行装置の第１実施形態は、作業機械、例えば図１に示すように、鉱山で採掘された砕石等を運搬するダンプトラック１に適用される。このダンプトラック１は、その本体である車体の土台を形成する車体フレーム２と、この車体フレーム２上に起伏可能に設けられたベッセル３と、車体フレーム２の前部及び後部にそれぞれ回転可能に取り付けられ、車体を走行可能に支持する前輪４及び後輪５とを備えている。

図２に示すように、後輪５は、ダブルタイヤを構成するタイヤ５Ａ，５Ｂと、これらのタイヤ５Ａ，５Ｂがリム５Ｃ及びクランプ５Ｄ（図３参照）を介して装着されたホイール６（図３参照）とから構成されている。この後輪５の左右両方について本発明の第１実施形態に係る走行装置１０（図３参照）がそれぞれ設けられ、左右の後輪５がそれぞれ駆動される。

図２において、走行装置１０は、後輪５を駆動するモータ１１を備えており、このモータ１１は、例えば、電動モータであり、車体フレーム２の幅方向における後輪５内側から挿入されて配置され、ダンプトラック１に搭載されたディーゼルエンジン（図示せず）により発電された電力が供給されて回転動作する。

以下、本発明の第１実施形態に係る走行装置１０の具体的な構成について、図３を参照しながら詳細に説明するが、後輪５の左右両方に設けられた走行装置１０の構成はそれぞれ同じであるので、後輪５の左側に設けられた走行装置１０の構成のみ説明し、重複する説明を省略する。

図３に示すように、走行装置１０は、ホイール６の内周側に挿入された状態で車体フレーム２に対して回転不能に固定されたスピンドル１２と、ホイール６とスピンドル１２との間に介在して軸方向に並んで設けられた２個のベアリング１３，１４とを有している。さらに、走行装置１０は、スピンドル１２の軸方向の一端側に配置されたモータ１１の出力軸（図示せず）に回転不能に結合してスピンドル１２の内周側に挿入され、スピンドル１２の軸方向の他端から突出したドライブシャフト１５と、スピンドル１２の他端側に設けられ、ドライブシャフト１５からホイール６に動力を伝達する減速機１６とを有している。

減速機１６は第１遊星歯車機構部１７及び第２遊星歯車機構部１８を有している。第１遊星歯車機構部１７は、第２遊星歯車機構部１８よりもスピンドル１２から離れて配置されている。この第１遊星歯車機構部１７は、スピンドル１２の他端から突出したドライブシャフト１５の端部に回転不能に固定された第１サンギア１７Ａと、この第１サンギア１７Ａと噛み合った複数の第１プラネタリギア１７Ｂ（１個のみ図示）と、これらの第１プラネタリギア１７Ｂを２個のベアリング１７Ｃ２，１７Ｃ３を介してそれぞれ回転可能に支持する複数の支軸１７Ｃ１（１個のみ図示）が設けられた第１キャリア１７Ｃと、複数の第１プラネタリギア１７Ｂと噛み合った第１リングギア１７Ｄとを有している。

第１キャリア１７Ｃは、ハブ１９、後述する第２リングギア１８Ｄ及びホイール６に対してボルト２０Ａ，２０Ｂにより回転不能に固定されている。また、第１リングギア１７Ｄにはボルト２１によりカップリング２２が固定されている。

第２遊星歯車機構部１８は、カップリング２２とスプライン結合した第２サンギア１８Ａと、この第２サンギア１８Ａと噛み合った複数の第２プラネタリギア１８Ｂ（１個のみ図示）と、これらの第２プラネタリギア１８Ｂを２個のベアリング１８Ｃ２，１８Ｃ３を介してそれぞれ回転可能に支持する複数の支軸１８Ｃ１（１個のみ図示）が設けられた第２キャリア１８Ｃと、複数の第２プラネタリギア１８Ｂに噛み合った前述の第２リングギア１８Ｄとを有している。

第２キャリア１８Ｃは、複数の支軸１８Ｃ１よりも径方向内側の位置に形成され、スピンドル１２の方向に突出した筒状突出部１８Ｃ４を有している。この筒状突出部１８Ｃ４は、スピンドル１２の内周側に挿入されてスピンドル１２とスプライン結合している。また、第２リングギア１８Ｄは、ボルト２０Ｂによってハブ１９と共にホイール６に共締めされて固定されている。第１キャリア１７Ｃ、ハブ１９、及び第２リングギア１８Ｄは、スピンドル１２の他端側で減速機１６を覆うカバーを構成している。

このように構成した減速機１６では、第１遊星歯車機構部１７において、第１サンギア１７Ａがドライブシャフト１５と共に回転すると、第１サンギア１７Ａの回転が第１プラネタリギア１７Ｂに伝達される。第１プラネタリギア１７Ｂを支持する第１キャリア１７Ｃはホイール６に対して回転不能に固定されているので、第１プラネタリギア１７Ｂは第１サンギア１７Ａの周りを公転しながら自転して、第１サンギア１７Ａの回転を第１リングギア１７Ｄに伝達する。この結果、第１リングギア１７Ｄが回転する。

このようにして第１リングギア１７Ｄが回転すると、第２遊星歯車機構部１８において、第２サンギア１８Ａは第１リングギア１７Ｄ及びカップリング２２と共に回転し、第２サンギア１８Ａの回転が複数の第２プラネタリギア１８Ｂに伝達される。第２プラネタリギア１８Ｂを支持する第２キャリア１８Ｃはスピンドル１２に回転不能に結合しているので、第２プラネタリギア１８Ｂは第２サンギア１８Ａの周りを公転することなく自転して、第２サンギア１８Ａの回転を第２リングギア１８Ｄに伝達する。

第２リングギア１８Ｄは、ホイール６及び第１キャリア１７Ｃに対して回転不能に固定されているので、これらのホイール６及び第１キャリア１７Ｃと共に回転する。このようにしてドライブシャフト１５の回転が、第１遊星歯車機構部１７と第２遊星歯車機構部１８とを介してホイール６に伝達されることにより、ダンプトラック１の後輪５が駆動されて車体が走行する。

一方、走行装置１０は、上述のように走行する車体を減速又は停止させるために、ホイール６とスピンドル１２との間に設けられ、後輪５のタイヤ５Ａ，５Ｂ及びホイール６に制動力を付与する湿式ブレーキ装置３１を備えている。

ここで、本発明の第１実施形態に係る湿式ブレーキ装置３１の基本構成は、図１３に示す従来技術の湿式ブレーキ装置３１の基本構成と同様であるので、本発明の内容を分かり易くするために、本発明の第１実施形態に係る湿式ブレーキ装置３１の比較例として挙げた従来技術の湿式ブレーキ装置３１の構成から最初に説明する。なお、以下の説明において、本発明の第１実施形態に係る湿式ブレーキ装置３１のうち、従来技術の湿式ブレーキ装置３１と同一又は対応する部分には、同一の符号を付している。

図１３に示すように、従来技術の湿式ブレーキ装置３１は、スピンドル１２に固定されたブレーキハウジング３２と、スピンドル１２の外周側に配置され、ホイール６に連結されたブレーキハブ３３と、ブレーキハブ３３の回転軸、すなわちドライブシャフト１５の回転軸に沿って互いに離隔して配置され、ブレーキハブ３３に設けられた複数の第１プレートとしての円環状の摩擦板３４と、各摩擦板３４の間に配置され、各摩擦板３４と対向するようにブレーキハウジング３２に設けられた複数の第２プレートとしての円環状の鉄プレート３５とを有している。

ブレーキハウジング３２は、ブレーキハブ３３側の一端に摩擦板３４及び鉄プレート３５と対向する端板３２Ａが形成されており、基端から端板３２Ａ側へ向かう途中の部分には、各鉄プレート３５を取り付けるための内径スプライン３２Ｂが形成されている。さらに、ブレーキハウジング３２のうち、内径スプライン３２Ｂと後述の流入口４２及び流出口４４（図４参照）との間の部分には、後述の冷却油を逃がす加工用の逃げ部３６を設けるための切欠き３２Ｃが形成されている。

ブレーキハブ３３は、一端がホイール６に対してボルト３７Ａ，３７Ｂ（図４参照）により回転不能に固定され、他端には各鉄プレート３５を取り付けるための外径スプライン３３Ａが形成されている。また、ブレーキハブ３３の他端には、冷却油が流通する孔３３Ｂが径方向に穿設されている。

各摩擦板３４は、径方向内側の端部が外径スプライン３３Ａに係合し、ブレーキハブ３３の回転軸に沿って等間隔で互いに離隔して配置されている。各鉄プレート３５は、径方向外側の端部が内径スプライン３２Ｂに係合し、摩擦板３４、端板３２Ａ、及び後述の可動プレート４１Ｃの間に挿入されることにより、ブレーキハブ３３の回転軸に沿って等間隔で互いに離隔して配置されている。つまり、これらの摩擦板３４と鉄プレート３５は、ブレーキハブ３３の回転軸の方向において交互に組み合わされて配置されている。

また、従来技術の湿式ブレーキ装置３１は、タイヤ５Ａ，５Ｂ及びホイール６に制動力を付与する際に、各摩擦板３４に対して各鉄プレート３５を押圧する押圧部４１と、ブレーキハウジング３２に設けられ、各摩擦板３４及び各鉄プレート３５を冷却するための冷却油を内部へ流入する前述の流入口４２（図４参照）とを有している。さらに、従来技術の湿式ブレーキ装置３１は、ブレーキハウジング３２とブレーキハブ３３との間に設けられ、冷却油を封入するメカニカルシール４３と、ブレーキハウジング３２に設けられ、冷却油を外部へ流出する前述の流出口４４（図４参照）とを有している。

押圧部４１は、ブレーキハウジング３２の基端側に設けられたシリンダ４１Ａと、このシリンダ４１Ａ内に摺動自在に収容され、ブレーキハブ３３の回転軸に沿って移動可能に配置されたピストン４１Ｂと、このピストン４１Ｂの先端に取り付けられ、ピストン４１Ｂと共に移動する可動プレート４１Ｃとから構成されている。

このような構成の押圧部４１では、ブレーキが作動すると、シリンダ４１Ａ内に圧油が供給されることにより、ピストン４１Ｂがシリンダ４１Ａから外側へ押し出され、ピストン４１Ｂの先端の可動プレート４１Ｃが、ブレーキハブ３３の回転軸に沿って移動し、各鉄プレート３５を端板３２Ａ側へ押し付ける。

その結果、各摩擦板３４及び各鉄プレート３５が端板３２Ａと可動プレート４１Ｃに挟持されるので、各摩擦板３４と各鉄プレート３５とが摺動して各摩擦板３４と各鉄プレート３５との間で摩擦が生じることにより、ブレーキハブ３３と一体に回転するタイヤ５Ａ，５Ｂ及びホイール６に対して制動力を付与することができる。

メカニカルシール４３は、ブレーキハブ３３と端板３２Ａとの間に設けられ、流入口４２から湿式ブレーキ装置３１の内部へ供給された冷却油が大気側へ漏れるのを防止する大径フローティングシール４３Ａと、スピンドル１２にベアリング１４の内輪側を位置決めするリテーナ３８とブレーキハブ３３との間に設けられ、冷却油が減速機１６側へ漏れるのを防止する小径フローティングシール４３Ｂとから構成されている。

大径フローティングシール４３Ａの周囲には、大径フローティングシール４３Ａを収容して冷却油で満たすための大径シール室４３ａが、ブレーキハブ３３と端板３２Ａによって形成されている。小径フローティングシール４３Ｂの周囲には、小径フローティングシール４３Ｂを収容して冷却油で満たすための小径シール室４３ｂが、スピンドル１２、ブレーキハブ３３、及びリテーナ３８によって形成されている。

このように構成された従来技術の湿式ブレーキ装置３１では、流入口４２から湿式ブレーキ装置３１の内部へ供給された冷却油は、ブレーキが作動している間、各摩擦板３４の表面に設けられた油溝（図示せず）を流通することで流出口４４へ導かれ、ブレーキが解除されている間、各摩擦板３４と各鉄プレート３５との間に形成された隙間を流通することで流出口４４へ導かれる。

一方、従来技術の湿式ブレーキ装置３１は、端板３２Ａ、内径スプライン３２Ｂ、外径スプライン３３Ａ、摩擦板３４、及び鉄プレート３５が密集した構造になっているので、流入口４２から大径シール室４３ａへの冷却油の油路が確保されておらず、この冷却油を用いて大径フローティングシール４３Ａと小径フローティングシール４３Ｂを十分に冷却することができない。

そこで、本発明の第１実施形態に係る湿式ブレーキ装置３１は、図４に示すように、ドライブシャフト１５よりも下側に位置するブレーキハウジング３２の流入口４２側に形成され、冷却油を大径フローティングシール４３Ａへ導く油路５１を有している。

具体的には、本発明の第１実施形態に係る湿式ブレーキ装置３１では、図５に示すように、内径スプライン３２Ｂは、各鉄プレート３５とスプライン結合するための複数の歯３２Ｄが内周側に形成されており、各鉄プレート３５は、内径スプライン３２Ｂとスプライン結合するための複数の歯３５Ａが外周側に形成されている。

そして、油路５１は、内径スプライン３２Ｂの各歯３２Ｄと鉄プレート３５の各歯３５Ａとの間に生じた隙間から成っている。なお、内径スプライン３２Ｂ及び鉄プレート３５の各歯３２Ｄ，３５Ａの間に形成された歯元側の凹部は、これらの各歯３２Ｄ，３５Ａの歯先と異なる形状、例えば、内側に窪んだ湾曲状に形成されている。さらに、内径スプライン３２Ｂの各歯３２Ｄと鉄プレート３５の各歯３５Ａとの隙間の大きさは、油路５１を流通させる冷却油の流量等を考慮して予め設定されている。

また、本発明の第１実施形態に係る湿式ブレーキ装置３１は、図４、図６に示すように、ドライブシャフト１５よりも下側において、ブレーキハウジング３２の径方向に沿って端板３２Ａに形成され、油路５１と連通する油溝５２と、ブレーキハブ３３の回転軸に沿って端板３２Ａに穿設され、油溝５２と大径シール室４３ａとを連通する油孔５３とを有している。

同様に、本発明の第１実施形態に係る湿式ブレーキ装置３１は、図４に示すように、ドライブシャフト１５よりも上側に位置するブレーキハウジング３２の流出口４４側に形成され、摩擦板３４と鉄プレート３５との間の冷却油を逃げ部３６へ導く油路６１と、ブレーキハウジング３２の径方向に沿って端板３２Ａに形成され、油路６１と連通する油溝６２と、ブレーキハウジング３２の回転軸に沿って端板３２Ａに穿設され、油溝６２と大径シール室４３ａとを連通する油孔６３とを有している。

さらに、本発明の第１実施形態に係る湿式ブレーキ装置３１は、ブレーキハウジング３２の径方向に沿って可動プレート４１Ｃに形成され、油路６１と連通する油溝６４を有している。そして、本発明の第１実施形態に係る湿式ブレーキ装置３１は、ブレーキハブ３３において回転軸周りに等間隔で穿設され、大径シール室４３ａと小径シール室４３ｂとを連通する複数の油孔５４を有している。従って、これらの油孔５４は、ドライブシャフト１５よりも上側及び下側にそれぞれ形成されている。

このような構成の湿式ブレーキ装置３１では、上述した流入口４２、逃げ部３６、油路５１、油溝５２、油孔５３、大径シール室４３ａ、及び油孔５４が全て連通すると共に、流出口４４、油溝６４、油路６１、油溝６２、油孔６３、大径シール室４３ａ、及び油孔５４も全て連通している。そのため、流入口４２から湿式ブレーキ装置３１の内部に流入した冷却油は、これらの逃げ部３６、油路５１，６１、油溝５２，６２，６４、及び油孔５３，５４，６３を介して大径シール室４３ａと小径シール室４３ｂを流通して流出口４４から外部へ排出される。

次に、本発明の第１実施形態に係る湿式ブレーキ装置３１における冷却油の流れについて、図７〜図１０を参照しながら詳細に説明する。これらの各図において、矢印は冷却油の経路（方向を含む）を示し、この矢印のうち実線は冷却油の流量が大きいことを表し、点線は冷却油の流量が小さいことを表している。

また、各図において、油路Ａは、油路５１を流通する冷却油の流路を示し、油路Ｂは、油溝５２及び油孔５３を流通する冷却油の流路を示し、油路Ｃは、スピンドル１２とブレーキハブ３３との間を流通する冷却油の流路を示し、油路Ｄは、油孔６３、油溝６２、油路６１、及び油溝６４を流通する冷却油の流路を示している。

まず、車体が停止し、かつ、ブレーキが作動している場合について説明する。

図７に示すように、流入口４２から湿式ブレーキ装置３１の内部に流入した冷却油は、ブレーキハウジング３２の内径スプライン３２Ｂと鉄プレート３５との間に生じた隙間の油路Ａを流通した後、油溝５２と油孔５３の油路Ｂを介して大径シール室４３ａへ流入することにより、大径フローティングシール４３Ａを冷却することができる。

その際、冷却油は油路Ａだけでなく、摩擦板３４の表面に形成された油溝（図示せず）を通り、スピンドル１２とブレーキハブ３３との間に形成された油路Ｃへ流れることにより、摩擦板３４及び鉄プレート３５から構成されるブレーキ機構も若干冷却することができる。

ところで、図１３に示す従来技術の湿式ブレーキ装置３１は、大径フローティングシール４３Ａがブレーキハブ３３と端板３２Ａに囲まれており、大径シール室４３ａがこれらのブレーキハブ３３と端板３２Ａによって形成されていることから、大径シール室４３ａ内の冷却油を小径シール室４３ｂへ直接導くことができない。

これに対し、本発明の第１実施形態に係る湿式ブレーキ装置３１には、ブレーキハブ３３に油孔５４が穿設されているので、大径シール室４３ａ内の冷却油を、油孔５４を介して小径シール室４３ｂへ直接導くことができる。これにより、冷却油によって小径シール室４３ｂ内の小径フローティングシール４３Ｂを十分に冷却することができる。

小径シール室４３ｂ内へ流入した冷却油は、油路Ｃもしくは油孔５４から再び大径シール室４３ａのうちドライブシャフト１５よりも上側へ流れ、油孔６３、油溝６２、油路６１、及び油溝６４で形成された油路Ｄを流通して流出口４４から湿式ブレーキ装置３１の外部へ排出される。

次に、車体が走行し、かつ、ブレーキが作動している場合について説明する。

図８に示すように、流入口４２から湿式ブレーキ装置３１の内部に流入した冷却油は、油路Ａと油路Ｂを流通した後、大径シール室４３ａへ流入する。このとき、上述した車体が停止した場合とは異なり、タイヤ５Ａ，５Ｂ及びホイール６と共にブレーキハブ３３が回転することにより、冷却油は、その遠心力の影響を受けるので、油路Ａから摩擦板３４の油溝へ流れ難くなり、油路Ａを流通する冷却油の大半を油路Ｂへ流すことができる。

大径シール室４３ａに導かれた冷却油は、ブレーキハブ３３の回転に伴って遠心力の影響を受けることにより、油孔５４から小径シール室４３ｂへ流れ難くなる。このような状態では、ブレーキ直前まで車体が走行し続けて最も高温になった大径フローティングシール４３Ａを冷却して暖められた冷却油が、発熱量の低い小径フローティングシール４３Ｂへ流れ込むのを防止できるので、都合が良い。最終的には、大径シール室４３ａ内の冷却油は、油路Ｄを流通して流出口４４から湿式ブレーキ装置３１の外部へ排出される。

次に、車体が停止し、かつ、ブレーキが解除された場合について説明する。

図９に示すように、流入口４２から湿式ブレーキ装置３１の内部に流入した冷却油は、油路Ａと油路Ｂを流通した後、大径シール室４３ａへ流入する。このとき、油路Ａを流通する冷却油は、遠心力の影響を受けなくなるので、各摩擦板３４と各鉄プレート３５との隙間から油路Ｃへ流れ込むことにより、これらの各摩擦板３４と各鉄プレート３５を十分に冷却することができる。

このような状態では、湿式ブレーキ装置３１とは別途車体に設けられたパーキングブレーキ（図示せず）によって車体が停止しており、各摩擦板３４、各鉄プレート３５、大径フローティングシール４３Ａ、及び小径フローティングシール４３Ｂを含めた湿式ブレーキ装置３１全体を満遍無く冷却することができる。

大径シール室４３ａに導かれた冷却油は、油孔５４から小径シール室４３ｂへ流れ込むことにより、油路Ｃを流通して流出口４４から湿式ブレーキ装置３１の外部へ排出される。一方、油路Ｃを流通する冷却油の一部は油路Ｄへ流れ込むため、この冷却油によってドライブシャフト１５よりも上側に位置する各摩擦板３４と各鉄プレート３５の部分も冷却することができる。

次に、車体が走行し、かつ、ブレーキが解除された場合について説明する。

図１０に示すように、流入口４２から湿式ブレーキ装置３１の内部に流入した冷却油は、油路Ａと油路Ｂを流通した後、大径シール室４３ａへ流入する。すなわち、各摩擦板３４と各鉄プレート３５との間には隙間が生じているが、車体が走行しているときには、上述したように油路Ａを流通する冷却油は、遠心力の影響を受けるので、各摩擦板３４と各鉄プレート３５との間を油路Ｃ側へ向かって流れ難くなる。そのため、油路Ａを流通する冷却油の大半は油路Ｂを流通して大径シール室４３ａへ導かれる。

大径シール室４３ａに導かれた冷却油は、ブレーキハブ３３の回転に伴って遠心力の影響を受けることにより、油孔５４から小径シール室４３ｂへ流れ難くなる。その結果、大径シール室４３ａ内の冷却油は、油路Ｄから油路Ｃを流通して流出口４４から湿式ブレーキ装置３１の外部へ排出される。

一方、油路Ｃを流通する冷却油の一部は、ブレーキハブ３３の回転に伴って遠心力の影響を受けることにより、ブレーキハブ３３の外径スプライン３３Ａの歯底に設けられた孔３３Ｂへ流れ込み、さらに摩擦板３４と鉄プレート３５との隙間を通り抜けて油路Ａへ戻る。この油路Ｃからの冷却油の吸出しによる負圧の作用により、車体が走行しているときでも、上述したブレーキが作動している場合とは異なり、それほど温度が高くなっていない大径シール室４３ａ内の冷却油を、少量ながらも油孔５４から小径シール室４３ｂへ導くことができる。これにより、冷却油によって小径フローティングシール４３Ｂを冷却することができる。

このように構成した本発明の第１実施形態に係るダンプトラック１の走行装置１０によれば、ドライブシャフト１５よりも下側に位置するブレーキハウジング３２の流入口４２側に油路５１が形成されているので、流入口４２から湿式ブレーキ装置３１の内部に流入した冷却油を、油路５１を介して大径シール室４３ａへ導くことができるので、大径シール室４３ａ内の冷却油によって大径フローティングシール４３Ａの冷却を積極的に行うことができる。

特に、本発明の第１実施形態では、大径シール室４３ａと小径シール室４３ｂとを連通する油孔５４がブレーキハブ３３に穿設されていることにより、大径フローティングシール４３Ａだけでなく、小径フローティングシール４３Ｂの冷却も積極的に行うことができる。従って、大径フローティングシール４３Ａ及び小径フローティングシール４３Ｂのシール面の発熱を抑制できるので、車体の最高速度や連続走行距離等の性能を高めることができる。これにより、ダンプトラック１の作業効率を向上させることができる。

また、本発明の第１実施形態に係る湿式ブレーキ装置３１では、ブレーキハウジング３２における流入口４２から流出口４４へ向かって冷却油が流通する油路Ａ〜Ｄは、減速機１６とは別に設けられており、大径シール室４３ａ及び小径シール室４３ｂ内の冷却油が、大径フローティングシール４３Ａ及び小径フローティングシール４３Ｂによって減速機１６側の潤滑油と混ざることがないので、第１遊星歯車機構部１７及び第２遊星歯車機構部１８で生じた歯車の摩耗粉等によるコンタミネーションの発生を防止することができる。これにより、大径フローティングシール４３Ａ及び小径フローティングシール４３Ｂのシール面におけるカジリ等の不具合の発生を低減することができる。

また、本発明の第１実施形態に係るダンプトラック１の走行装置１０では、油路５１として、ブレーキハウジング３２における内径スプライン３２Ｂの各歯３２Ｄと鉄プレート３５の各歯３５Ａとの間に生じた隙間を活用しているので、油路５１の加工形成を容易に行うことができる。これにより、油路５１を流通する冷却油の流量を精度良く設定できるので、信頼性の高い湿式ブレーキ装置３１を提供することができる。

［第２実施形態］
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、図５、図６に示すように、第１実施形態に係る油路５１は、ブレーキハウジング３２の内径スプライン３２Ｂの各歯３２Ｄと鉄プレート３５の各歯３５Ａとの間に生じた隙間から成るのに対して、図１１、図１２に示すように、第２実施形態では、内径スプライン３２Ｂの各歯３２Ｄのうち特定の歯３２Ｄ１が周方向において他の歯３２Ｄ２よりも歯厚が大きく設定されており、第２実施形態に係る油路５１Ａは、特定の歯３２Ｄ１の歯元に穿設され、流入口４２から大径フローティングシール４３Ａ側へ冷却油を流通させる流通孔から成ることである。

この場合、油路５１Ａの幅方向の大きさは、例えば図１２に示すように、油溝５２及び油孔５３の幅方向の大きさと同等に設定されている。その他の第２実施形態の構成は、第１実施形態の構成と同じであり、同一又は対応する部分には同一の符号を付している。

このように構成した本発明の第２実施形態に係るダンプトラック１の走行装置１０によれば、上述した第１実施形態と同様の作用効果が得られる他、第２実施形態に係る油路５１Ａの断面積は、第１実施形態に係る油路５１の断面積よりも比較的大きく設定できるので、流入口４２から大径フローティングシール４３Ａ側へ導く冷却油の流量を十分に確保することができる。これにより、冷却油によって大径フローティングシール４３Ａを効率良く冷却できるので、湿式ブレーキ装置３１において優れた冷却性能を発揮することができる。

なお、上述した本発明の各実施形態は、本発明を分かり易く説明するために詳細に説明したものであり、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。また、ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を加えることも可能である。

１…ダンプトラック（作業機械）、５…後輪、５Ａ，５Ｂ…タイヤ、６…ホイール、１０…走行装置、１２…スピンドル、１６…減速機、１７…第１遊星歯車機構部、１８…第２遊星歯車機構部
３１…湿式ブレーキ装置、３２…ブレーキハウジング、３２Ａ…端板、３２Ｂ…内径スプライン、３２Ｃ…切欠き、３２Ｄ…歯、３３…ブレーキハブ、３３Ａ…外径スプライン、３３Ｂ…孔、３４…摩擦板（第１プレート）、３５…鉄プレート（第２プレート）、３５Ａ…歯、３６…逃げ部
４１…押圧部、４１Ａ…シリンダ、４１Ｂ…ピストン、４１Ｃ…可動プレート、４２…流入口、４３…メカニカルシール、４３Ａ…大径フローティングシール、４３ａ…大径シール室、４３Ｂ…小径フローティングシール、４３ｂ…小径シール室、４４…流出口
５１，５１Ａ，６１…油路、５２，６２，６４…油溝、５３，５４，６３…油孔

Claims (3)

1. タイヤが装着されるホイールと、このホイールの内周側にベアリングを介して挿入されたスピンドルと、前記スピンドルの軸方向の一端側に配置されたモータの出力軸と結合して、前記スピンドルの内周側に挿入され、前記スピンドルの軸方向の他端から突出したドライブシャフトと、前記スピンドルの他端側に設けられ、前記ドライブシャフトから前記ホイールに動力を伝達する減速機と、前記ホイールと前記スピンドルとの間であって、前記ベアリングを挟んで前記減速機と反対側の位置に設けられ、前記タイヤ及び前記ホイールに制動力を付与する湿式ブレーキ装置とを備え、
   前記湿式ブレーキ装置は、
   前記スピンドルに固定されたブレーキハウジングと、
   前記スピンドルの外周側に配置され、前記ホイールに連結されたブレーキハブと、
   前記ブレーキハブの回転軸に沿って互いに離隔して配置され、前記ブレーキハブに設けられた複数の第１プレートと、
   前記各第１プレートの間に配置され、前記各第１プレートと対向するように前記ブレーキハウジングに設けられた複数の第２プレートと、
   前記タイヤ及び前記ホイールに制動力を付与する際に、前記各第１プレートに対して前記各第２プレートを押圧する押圧部と、
   前記ブレーキハウジングに設けられ、前記各第１プレート及び前記各第２プレートを冷却するための冷却油を内部へ流入する流入口と、
   前記ブレーキハウジングと前記ブレーキハブとの間に形成された大径シール室に設けられ、前記冷却油を前記大径シール室内に封入する大径フローティングシールと、
   前記ブレーキハブと前記スピンドルとの間に形成された小径シール室に設けられ、前記冷却油を前記小径シール室内に封入する小径フローティングシールと、
   前記ブレーキハウジングに設けられ、前記冷却油を外部へ流出する流出口と、を有する作業機械の走行装置において、
   前記湿式ブレーキ装置は、
   前記大径シール室と前記小径シール室とを連通する油孔と、
   前記ブレーキハウジングの前記流入口側に形成され、前記冷却油を前記大径シール室へ導く油路とを有し、
   前記流入口から流入した前記冷却油は、前記油路、前記大径シール室、前記油孔、前記小径シール室の順に流れて、前記流出口から外部へ流出することを特徴とする作業機械の走行装置。
2. 請求項１に記載の作業機械の走行装置において、
   前記ブレーキハウジングは、前記各第２プレートとスプライン結合するための複数の歯が内周側に形成された内径スプラインを含み、
   前記各第２プレートは、前記ブレーキハウジングとスプライン結合するための複数の歯が外周側に形成された円環状の鉄プレートから成り、
   前記油路は、前記内径スプラインの各歯と前記鉄プレートの各歯との間に生じた隙間から成ることを特徴とする作業機械の走行装置。
3. 請求項１に記載の作業機械の走行装置において、
   前記ブレーキハウジングは、前記各第２プレートとスプライン結合するための複数の歯が内周側に形成された内径スプラインを含み、
   前記ブレーキハウジングの複数の歯のうち特定の歯が周方向において他の歯よりも歯厚が大きく設定され、
   前記各第２プレートは、前記ブレーキハウジングとスプライン結合するための複数の歯が外周側に形成された円環状の鉄プレートから成り、
   前記油路は、前記特定の歯の歯元に穿設され、前記流入口から前記メカニカルシール側へ前記冷却油を流通させる流通孔から成ることを特徴とする作業機械の走行装置。