JP6717253B2 - 湿式ブレーキ - Google Patents

Description

本発明は、湿式ブレーキに関する。

従来の湿式ブレーキとしては、例えば特許文献１に記載されている技術が知られている。特許文献１に記載の湿式ブレーキは、減速機ケーシングの内周部に固定されたスプライン部材に回転不能且つ軸方向に移動自在に支持された複数の摩擦板と、太陽歯車軸の外周にスプライン嵌合されたリングスプラインに回転不能且つ軸方向に移動自在に支持されると共に、各摩擦板の間に配置された複数の制動板と、最も内側の摩擦板と接触可能なリング板状の押圧部材と、押圧部材の内側に配置されたパーキングブレーキピストンとを備えている。パーキングブレーキを動作すると、パーキングブレーキピストンが外側に移動し、押圧部材を外側に移動させるので、摩擦板が外側に移動して制動板に押し付けられる。これにより、太陽歯車軸に制動力が発生する。

特開２００７−１２０５５９号公報

例えばフォークリフトにおいては、マストの下部に設けられたマストサポートに湿式ブレーキが取り付けられることがある。マストサポートは、例えば湿式ブレーキのハウジングに設けられた取付溝に嵌合する。ところで、湿式ブレーキにおいて所望の制動力を得るためには、ピストンの外径を大きくすることで、ピストンとブレーキディスクとの接触面積を大きくする必要がある。ピストンの外径を大きくするには、ハウジングの肉厚を確保すべく、回転軸から取付溝までの長さを大きくする必要がある。この場合には、マストサポート（取付対象物）の寸法等も変更する必要があるため、既存のマストをそのまま使用することができない。

本発明の目的は、取付対象物に影響を与えること無く、ピストンの外径を設定することができる湿式ブレーキを提供することである。

本発明の一態様の湿式ブレーキは、取付対象物と嵌合する嵌合部を有するハウジングと、ハウジングに結合された固定用ブレーキディスクと、ハウジングの内部に収容された回転軸の外周面に結合されると共に、回転軸の軸方向に沿って固定用ブレーキディスクと交互に配置された回転用ブレーキディスクと、ハウジングの内部に収容され、パーキングレバーにより固定用ブレーキディスク及び回転用ブレーキディスクの側に押圧されるピストンと、ハウジングの内部に収容され、固定用ブレーキディスクまたは回転用ブレーキディスクと接触するプレートと、ピストンとプレートとの間に配置された円筒状のコネクタとを備え、嵌合部は、ハウジングの外周面におけるコネクタに対応する位置に設けられており、コネクタの外径は、ピストンの外径よりも小さいことを特徴とする。

このような湿式ブレーキにおいては、パーキングレバーによりピストンが押圧されると、コネクタ及びプレートを介して固定用ブレーキディスク及び回転用ブレーキディスクピストンが押圧されることで、回転軸に制動力が発生する。ここで、取付対象物と嵌合する嵌合部は、ハウジングの外周面におけるコネクタに対応する位置に設けられている。このとき、コネクタの外径は、ピストンの外径よりも小さい。従って、ピストンの外径が大きくても、ハウジングにおいて嵌合部が設けられている領域の肉厚が確保されるため、回転軸から嵌合部までの長さを大きくしなくて済む。このため、取付対象物の寸法等を変更しなくて済む。このように取付対象物に影響を与えること無く、ピストンの外径を設定することができる。

ハウジングは、回転軸の軸方向に並んで配置された第１ハウジング部及び第２ハウジング部に分割されており、固定用ブレーキディスクは、第２ハウジング部に結合されており、ピストン及びコネクタは、別体であり、ピストンは、第１ハウジング部の内部に収容されており、プレート及びコネクタは、第２ハウジング部の内部に収容されており、嵌合部は、第２ハウジング部の外周面におけるコネクタに対応する位置に設けられていてもよい。このような構成では、嵌合部が設けられた第２ハウジング部の制約を受けること無く、第１ハウジング部においてピストンの外径を設定することができる。

湿式ブレーキは、ピストンを固定用ブレーキディスク及び回転用ブレーキディスクの反対側に付勢する第１弾性部材と、プレートを固定用ブレーキディスク及び回転用ブレーキディスクの反対側に付勢する第２弾性部材とを更に備えてもよい。このような構成では、パーキングレバーによるピストンの押圧が解除されたときに、ピストン、コネクタ及びプレートが確実に初期位置に戻るようになる。

本発明によれば、取付対象物に影響を与えること無く、ピストンの外径を設定することができる。

本発明の一実施形態に係る湿式ブレーキを備えた駆動装置を示す断面図である。 図１に示された駆動装置が取り付けられるマストを示す斜視図である。 図１に示された湿式ブレーキの拡大断面図である。 比較例としての湿式ブレーキを示す断面図である。

以下、図面を参照して、本発明の実施形態を詳細に説明する。なお、図面において、同一または同等の要素には同じ符号を付し、重複する説明を省略する。

図１は、本発明の一実施形態に係る湿式ブレーキを備えた駆動装置を示す断面図である。図１において、駆動装置１は、例えばフォークリフトに搭載されている。駆動装置１は、フォークリフトのホイール（図示せず）を回転駆動させる装置である。

駆動装置１は、デファレンシャル２と接続されたアクスルシャフト３（回転軸）と、このアクスルシャフト３の回転速度を減じて出力する減速機４と、この減速機４に取り付けられたハブ５と、アクスルシャフト３を制動させることによりホイールを制動させる湿式ブレーキ６とを備えている。

減速機４は、特に詳述はしないが、例えば太陽歯車、複数の遊星歯車、遊星キャリヤ及び内歯車からなる遊星歯車機構で構成されている。ハブ５には、ハブボルト７によりホイール（図示せず）が固定されている。湿式ブレーキ６は、デファレンシャル２と減速機４との間に配置されている。減速機４と湿式ブレーキ６との間には、リテーナ８が配置されている。アクスルシャフト３、減速機４及びリテーナ８は、ハウジング９の内部に収容されている。

ハウジング９は、アクスルシャフト３の軸方向（車軸方向）に並んで配置されたハウジング部１０〜１２に３分割されている。ハウジング部１０〜１２は、車軸内側から車軸外側に向かって順に配置されている。ハウジング部１０，１１同士は、複数組のボルト１３及びナット１４により固定されている。ハウジング部１１，１２同士は、複数組のボルト１５及びナット１６により固定されている。減速機４は、ハウジング部１２の内部に収容されている。ハウジング部１２とハブ５との間には、複数のベアリング１７が配置されている。

湿式ブレーキ６を備えた駆動装置１は、図２に示されるように、フォークリフトのマスト１８の下部に設けられた左右１対の略リング状のマストサポート１９（取付対象物）に取り付けられている。マストサポート１９は、マスト１８の下部に突設された略半リング状の基部２０と、この基部２０に例えば２組のボルト２１及びナット２２で固定される半リング状の押さえ部材２３とで構成されている。

本実施形態の湿式ブレーキ６は、上記のハウジング部１０（第１ハウジング部）及びハウジング部１１（第２ハウジング部）と、複数枚の円盤状の固定用ブレーキディスク２４と、複数枚の円盤状の回転用ブレーキディスク２５と、パーキングレバー２６と、ピストン２７と、円筒状のコネクタ２８と、リング状のプレート２９とを備えている。アクスルシャフト３は、パーキングレバー２６、ピストン２７、コネクタ２８及びプレート２９を貫通している。

ハウジング部１０には、ピストン２７を作動させるための作動油をハウジング部１０内に注入する作動油注入口３０が設けられている。また、ハウジング部１０には、図示はしないが、ハウジング部１０内の空気を抜く空気抜き口が設けられている。ハウジング部１１の外周面におけるコネクタ２８に対応する位置には、上記のマストサポート１９と嵌合するリング状の取付溝３１（嵌合部）が設けられている。

固定用ブレーキディスク２４は、ハウジング部１１の内周面に車軸方向に移動可能にスプライン結合されている。回転用ブレーキディスク２５は、アクスルシャフト３の外周面に車軸方向に移動可能にスプライン結合されている。回転用ブレーキディスク２５は、各固定用ブレーキディスク２４の間に配置されている。つまり、固定用ブレーキディスク２４及び回転用ブレーキディスク２５は、車軸方向に沿って交互に配置されている。リテーナ８は、車軸方向に固定用ブレーキディスク２４と隣り合うように配置されている。なお、リテーナ８は、車軸方向に回転用ブレーキディスク２５と隣り合うように配置されていてもよい。

パーキングレバー２６は、図示はしないが、運転席に配置されたパーキング操作レバーとケーブルを介して接続されている。

ピストン２７は、ハウジング部１０の内部に収容されている。ピストン２７は、油圧またはパーキングレバー２６により固定用ブレーキディスク２４及び回転用ブレーキディスク２５の側（車軸外側）に押圧される。ピストン２７は、円筒状を有すると共に、金属で形成されている。ピストン２７の外周面は、車軸外側に向けてピストン２７の外径が大きくなるような複数段（ここでは３段）構造を有している。ハウジング部１０の内周面は、ピストン２７の外周面に合わせて複数段構造を有している。ハウジング部１０とピストン２７との間には、複数（ここでは２つ）のシールリング３２が介在されている。

コネクタ２８及びプレート２９は、ハウジング部１１の内部に収容されている。プレート２９は、車軸方向に固定用ブレーキディスク２４と隣り合うように配置され、固定用ブレーキディスク２４と接触する。コネクタ２８は、ピストン２７とプレート２９との間に配置されている。コネクタ２８は、金属（例えば鋼管）で形成されている。プレート２９は、金属（例えばコネクタ２８と同じ材料）で形成されている。コネクタ２８及びプレート２９は、溶接または鍛造等により一体化されている。プレート２９は、コネクタ２８に対して径方向外側に張り出すようにコネクタ２８の一端に固定されている。

ピストン２７及びコネクタ２８は、別体となっている。コネクタ２８の全長（軸方向長さ）は、ピストン２７の全長よりも長くなっている。なお、コネクタ２８の全長は、ピストン２７の全長と等しくてもよいし、ピストン２７の全長よりも短くてもよい。

コネクタ２８の外周面の径（コネクタ２８の外径）は、ピストン２７の外周面の径（ピストン２７の外径）よりも小さくなっている。具体的には、コネクタ２８の外径は、ピストン２７の内側端部（下段部）の外径（最小外径）よりも小さい。

プレート２９の外周面の径（プレート２９の外径）は、ピストン２７の外径よりも大きくなっている。プレート２９の外周面は、取付溝３１の底よりも径方向外側に位置している。これにより、プレート２９と固定用ブレーキディスク２４との接触面積が十分に確保されるため、湿式ブレーキ６において所望の制動力を得ることができる。なお、プレート２９の外周面の位置は、取付溝３１の底の位置と一致していてもよいし、取付溝３１の底よりも径方向内側であってもよい。

また、湿式ブレーキ６は、ピストン２７を固定用ブレーキディスク２４及び回転用ブレーキディスク２５の反対側（車軸内側）に付勢するコイルバネ３３（第１弾性部材）と、プレート２９を車軸内側に付勢するコイルバネ３４（第２弾性部材）とを備えている。コイルバネ３３は、ピストン２７の周方向に沿って複数配置されている。コイルバネ３４は、プレート２９の周方向に沿って複数配置されている。

図３に示されるように、ハウジング部１０の車軸外側端部には切欠部３５が設けられ、ハウジング部１１の車軸内側端部には切欠部３６が設けられている。これらの切欠部３５，３６は、コイルバネ３３が収容されるバネ収容空間３７を構成している。バネ収容空間３７は、ハウジング部１０，１１、ピストン２７及びコネクタ２８により画成されている。コイルバネ３３は、ピストン２７とハウジング部１１との間に配置されている。

また、図３に示されるように、プレート２９には、コイルバネ３４が収容されるバネ収容凹部３８と、ボルト３９の軸部３９ａを貫通させる孔部４０とが設けられている。バネ収容凹部３８は、プレート２９の車軸外側の面に開口している。孔部４０は、プレート２９の車軸内側部分にバネ収容凹部３８と連通するように設けられている。ボルト３９の軸部３９ａは、孔部４０を通ってハウジング部１１にねじ込まれている。コイルバネ３４は、ボルト３９の頭部３９ｂとバネ収容凹部３８の底面３８ａとの間に配置されている。

以上のような本実施形態において、パーキング操作レバー（図示せず）が操作されると、パーキングレバー２６によってピストン２７がコイルバネ３３の付勢力に抗して車軸外側に押され、更にピストン２７によってコネクタ２８を介してプレート２９がコイルバネ３４の付勢力に抗して車軸外側に押される。すると、プレート２９によって固定用ブレーキディスク２４及び回転用ブレーキディスク２５が車軸外側に押されるため、固定用ブレーキディスク２４及び回転用ブレーキディスク２５がプレート２９とリテーナ８とに挟持される。これにより、アクスルシャフト３に制動力が発生するため、ホイール（図示せず）の回転が抑えられる。

パーキング操作レバー（図示せず）の操作が解除されると、パーキングレバー２６が元の状態に戻る。すると、コイルバネ３３の付勢力によりピストン２７が初期位置に戻ると共に、コイルバネ３４の付勢力によりコネクタ２８及びプレート２９が初期位置に戻る。これにより、固定用ブレーキディスク２４及び回転用ブレーキディスク２５がプレート２９とリテーナ８とに挟持されなくなるため、アクスルシャフト３の制動が解除される。

なお、運転席に配置されたブレーキペダル（図示せず）が操作されると、油圧によりピストン２７がコイルバネ３３の付勢力に抗して車軸外側に押されるため、上記と同様にアクスルシャフト３に制動力が発生する。

図４は、比較例としての湿式ブレーキを示す断面図である。図４において、湿式ブレーキ５０は、固定用ブレーキディスク２４を直接押圧するピストン５１を備えている。つまり、湿式ブレーキ５０は、コネクタ及びプレートを備えていない。また、湿式ブレーキ５０では、固定用ブレーキディスク２４、回転用ブレーキディスク２５及びピストン５１は、一部品で構成されたハウジング５２の内部に収容されている。ハウジング５２の外周面には、マスト１８のマストサポート１９（図２参照）と嵌合するリング状の取付溝３１が設けられている。

そのような湿式ブレーキ５０においては、以下の不具合が発生する。即ち、所望の制動力を得るためには、ピストン５１と固定用ブレーキディスク２４との接触面積をある程度確保する必要がある。そのためには、ピストン５１の外径を大きくする必要がある。一方、強度的な観点から、ハウジング５２の肉厚をある程度確保する必要がある。従って、ピストン５１の外径を大きくするには、アクスルシャフト３の軸心Ｊから取付溝３１までの長さＬを大きくする必要がある。この場合には、マストサポート１９の寸法等も変更する必要があるため、乾式ブレーキのタイプに用いられる既存のマスト１８をそのまま使用することができなくなる。このため、湿式ブレーキ専用のマストサポートを設計する必要が生じ、部品の共通化を図ることが困難になる。

このような不具合に対し、本実施形態の湿式ブレーキ６は、パーキングレバー２６により固定用ブレーキディスク２４及び回転用ブレーキディスク２５の側に押圧されるピストン２７と、固定用ブレーキディスク２４と接触するプレート２９と、ピストン２７とプレート２９との間に配置された円筒状のコネクタ２８とを備えている。ここで、マストサポート１９と嵌合する取付溝３１は、ハウジング９の外周面におけるコネクタ２８に対応する位置に設けられている。このとき、コネクタ２８の外径は、ピストン２７の外径よりも小さい。従って、ピストン２７の外径が大きくても、ハウジング９において取付溝３１が設けられている領域の肉厚が確保されるため、アクスルシャフト３の軸心Ｊから取付溝３１までの長さＬ（図３参照）を大きくしなくて済む。このため、マストサポート１９の寸法等を変更しなくて済み、既存のマスト１８をそのまま使用することが可能となる。つまり、部品の共通化を図ることが可能となる。このようにマストサポート１９に影響を与えること無く、ピストン２７の外径を設定することができる。

また、本実施形態では、ピストン２７はハウジング部１０の内部に収容されており、コネクタ２８及びプレート２９はハウジング部１１の内部に収容されており、取付溝３１はハウジング部１１の外周面に設けられている。このような構成では、取付溝３１が設けられたハウジング部１１の制約を受けること無く、ハウジング部１０においてピストン２７の外径を設定することができる。

また、ハウジング９はハウジング部１０，１１に分割されているので、ハウジング部１０，１１の全長が短くなる。従って、ハウジング部１０，１１の加工を容易に行うことができる。さらに、ピストン２７及びコネクタ２８が別体となっているので、比較例の湿式ブレーキ５０と比較してピストン２７の全長が短くて済む。従って、ピストン２７が軽くなると共に、ピストン２７の加工を容易に行うことができる。

また、本実施形態の湿式ブレーキ６は、ピストン２７を固定用ブレーキディスク２４及び回転用ブレーキディスク２５の反対側に付勢するコイルバネ３３と、プレート２９を固定用ブレーキディスク２４及び回転用ブレーキディスク２５の反対側に付勢するコイルバネ３４とを備えている。このような構成では、パーキングレバー２６によるピストン２７の押圧が解除されたときに、ピストン２７、コネクタ２８及びプレート２９が確実に初期位置に戻るようになる。

なお、本発明は、上記実施形態には限定されない。例えば上記実施形態では、プレート２９は、固定用ブレーキディスク２４と隣り合うように配置されることで固定用ブレーキディスク２４に接触するが、特にその形態には限られず、プレート２９は、回転用ブレーキディスク２５と隣り合うように配置されることで回転用ブレーキディスク２５に接触してもよい。

また、上記実施形態では、コネクタ２８及びプレート２９が一体化されていると共に、ピストン２７及びコネクタ２８が別体となっているが、特にその形態には限られず、ピストン２７及びコネクタ２８が一体化されると共に、コネクタ２８及びプレート２９が別体となってもよい。この場合には、ピストン２７及びコネクタ２８がハウジング部１０の内部に収容され、プレート２９が固定用ブレーキディスク２４及び回転用ブレーキディスク２５と共にハウジング部１１の内部に収容されてもよい。また、ピストン２７、コネクタ２８及びプレート２９が一体化されてもよいし、或いはピストン２７、コネクタ２８及びプレート２９がそれぞれ別体となってもよい。

また、上記実施形態では、ハウジング９はハウジング部１０，１１に分割されているが、特にその形態には限られず、ハウジング９が一部品で構成されていてもよい。

さらに、上記実施形態では、フォークリフトのマスト１８の下部に設けられたマストサポート１９と嵌合する取付溝３１がハウジング９に設けられているが、本発明に係る湿式ブレーキは、フォークリフト以外の車両にも適用可能である。この場合、ハウジングは、車両に設けられた取付対象物と嵌合する凹部等の嵌合部を有していればよい。

３…アクスルシャフト（回転軸）、６…湿式ブレーキ、９…ハウジング、１０…ハウジング部（第１ハウジング部）、１１…ハウジング部（第２ハウジング部）、１９…マストサポート（取付対象物）、２４…固定用ブレーキディスク、２５…回転用ブレーキディスク、２６…パーキングレバー、２７…ピストン、２８…コネクタ、２９…プレート、３１…取付溝（嵌合部）、３３…コイルバネ（第１弾性部材）、３４…コイルバネ（第２弾性部材）。

Claims (3)

1. 取付対象物と嵌合する嵌合部を有するハウジングと、
   前記ハウジングに結合された固定用ブレーキディスクと、
   前記ハウジングの内部に収容された回転軸の外周面に結合されると共に、前記回転軸の軸方向に沿って前記固定用ブレーキディスクと交互に配置された回転用ブレーキディスクと、
   前記ハウジングの内部に収容され、パーキングレバーにより前記固定用ブレーキディスク及び前記回転用ブレーキディスクの側に押圧されるピストンと、
   前記ハウジングの内部に収容され、前記固定用ブレーキディスクまたは前記回転用ブレーキディスクと接触するプレートと、
   前記ピストンと前記プレートとの間に配置された円筒状のコネクタとを備え、
   前記嵌合部は、前記ハウジングの外周面における前記コネクタに対応する位置に設けられており、
   前記コネクタの外径は、前記ピストンの外径よりも小さいことを特徴とする湿式ブレーキ。
2. 前記ハウジングは、前記回転軸の軸方向に並んで配置された第１ハウジング部及び第２ハウジング部に分割されており、
   前記固定用ブレーキディスクは、前記第２ハウジング部に結合されており、
   前記ピストン及び前記コネクタは、別体であり、
   前記ピストンは、前記第１ハウジング部の内部に収容されており、
   前記プレート及び前記コネクタは、前記第２ハウジング部の内部に収容されており、
   前記嵌合部は、前記第２ハウジング部の外周面における前記コネクタに対応する位置に設けられていることを特徴とする請求項１記載の湿式ブレーキ。
3. 前記ピストンを前記固定用ブレーキディスク及び前記回転用ブレーキディスクの反対側に付勢する第１弾性部材と、
   前記プレートを前記固定用ブレーキディスク及び前記回転用ブレーキディスクの反対側に付勢する第２弾性部材とを更に備えることを特徴とする請求項２記載の湿式ブレーキ。

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