WO2017051549A1 - ホイール式建設機械 - Google Patents

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WO2017051549A1
WO2017051549A1 PCT/JP2016/057764 JP2016057764W WO2017051549A1 WO 2017051549 A1 WO2017051549 A1 WO 2017051549A1 JP 2016057764 W JP2016057764 W JP 2016057764W WO 2017051549 A1 WO2017051549 A1 WO 2017051549A1
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piston
brake
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case
engagement
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Inventor
栗原　猛
Original Assignee
日立建機株式会社
株式会社Kcm
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Definitions

  • the present invention relates to a wheel-type construction machine such as a wheel loader that rotationally drives left and right wheels (wheels) via an axle device, for example.
  • a wheel loader is known as a typical example of a wheel type construction machine.
  • a front vehicle body is connected to a front side of a rear vehicle body so as to be swingable leftward and rightward, and a work device including an arm and a bucket is attached to the front vehicle body.
  • a work device including an arm and a bucket is attached to the front vehicle body.
  • an engine, a torque converter, a transmission, a hydraulic pump, and the like are mounted on the rear vehicle body, and the power of the engine is transmitted to the transmission via the torque converter.
  • the front body and the rear body are each provided with an axle device that rotates the left and right wheels by being connected to the output shaft of the transmission.
  • the axle device is arranged in a middle portion in the left and right directions and the inside is a differential mechanism housing chamber, and is disposed on both the left and right sides of the differential case and accommodates the differential mechanism in the differential case.
  • Left and right brake cases which are defined by partitions between the chambers and the inside is a brake mechanism accommodation chamber, and the driving force of the drive source provided in the differential mechanism accommodation chamber of the differential case is directed to the left and right A differential mechanism that distributes the rotation shafts disposed on the left, right axle shafts that transmit the rotation of the left and right rotation shafts of the differential mechanism to the left and right wheels, and the left and right brake cases.
  • a differential mechanism that distributes the rotation shafts disposed on the left, right axle shafts that transmit the rotation of the left and right rotation shafts of the differential mechanism to the left and right wheels, and the left and right brake cases.
  • In front of the differential mechanism provided in each of the brake mechanism accommodation chambers. Left giving braking the rotation of the rotary shaft is constituted by the right brake mechanism.
  • the brake mechanism is non-rotating to the brake case so as to sandwich a plurality of rotating disks attached to the rotating shaft and rotating together with the rotating shaft and facing the rotating disks from the left and right directions.
  • a plurality of non-rotating disks mounted in a state, and an annular piston that is provided in the brake case so as to face the non-rotating disk and presses the non-rotating disk against the rotating disk to generate a braking force.
  • the piston of the brake mechanism is provided with a pin member that can move left and right.
  • a pin member that can move left and right.
  • an annular plate that abuts on a pin member that moves together with the piston, and a spring member that urges the pin member to the opposite side to the pressing direction of each disk by the piston via the annular plate.
  • a stopper for positioning the spring member see, for example, Patent Document 1.
  • Patent Document 1 By the way, according to Patent Document 1, many parts are used to return the piston by a predetermined dimension when the brake is released. Moreover, it is necessary to use a special assembly tool or the like. For this reason, there exists a problem that an assembly work will require an effort.
  • the present invention has been made in view of the above-described problems of the prior art, and an object of the present invention is to reduce the number of parts, to simplify the shape of each part, and to improve the assembly workability of the brake mechanism. It is to provide a wheel-type construction machine that can be used.
  • a wheel-type construction machine includes a vehicle body provided with a drive source, an axle device provided on the vehicle body and connected to the drive source to rotationally drive left and right wheels on both sides, and the vehicle body.
  • the axle device is arranged on the left and right sides of the differential case, the differential case having a differential mechanism housing chamber disposed inside the left and right middle portions, and the axle device.
  • a left and right brake case in which a space between the differential case and the differential mechanism accommodation chamber is defined by a partition wall to form a brake mechanism accommodation chamber; and the drive provided in the differential mechanism accommodation chamber of the differential case A differential mechanism that distributes the driving force of the source to the rotating shafts arranged in the left and right directions;
  • the differential mechanism provided in the left and right axle shafts for transmitting the rotation of the left and right rotation shafts of the differential mechanism to the left and right wheels, and the brake mechanism accommodation chamber of the left and right brake cases, respectively.
  • Left and right brake mechanisms for braking the rotation of the rotating shaft the brake mechanism being attached to the rotating shaft and rotating together with the rotating shaft, and the rotating disk
  • a plurality of non-rotating discs attached to the brake case in a non-rotating state so as to face each other from the left and right directions, and the non-rotating discs provided on the brake case facing the non-rotating discs.
  • a wheel-type construction machine comprising an annular piston that presses against the rotating disk to generate a braking force;
  • the mechanism has a protruding portion provided to protrude radially inward from the inner diameter side of the piston so as to face the partition wall of the brake case, and to have a predetermined size in the left and right directions with respect to the protruding portion of the piston.
  • An engagement member disposed on the inner diameter side of the piston in a state of being movably engaged with the projecting portion, and supporting the engagement member movably in the left and right directions with respect to the partition wall of the brake case. And a pin member provided between the partition wall and the engagement member, and a frictional resistance between the pin member and the partition wall of the brake case, the pin member, and the engagement member. Is set to a value smaller than the pressing force of the piston at the time of braking, and the engagement member is located at the left of the projecting portion of the piston. , Right An engagement member insertion portion that is movably inserted in the direction is provided.
  • the number of parts can be reduced, the shape of each part can be simplified, and the assembly workability of the brake mechanism can be improved.
  • FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view of a main part showing an enlarged view of a brake mechanism, a planetary gear reduction mechanism and the like in FIG. 3.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view seen from the direction of arrows VV in FIG. 3. It is sectional drawing which expands and shows the VI section in FIG. It is sectional drawing which expands and shows the VII part in FIG.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view of a state in which a piston presses each disk to apply braking, as viewed from the same position as in FIG. 6. It is sectional drawing which looked at the state which returned the piston until the braking by the piston was cancelled
  • FIG. 7 is a cross-sectional view of the state in which the piston is returned from the same position as in FIG. 6 until the brake on the worn rotating disk is released and the protruding portion of the piston comes into contact with the engaging member by the elastic member. It is sectional drawing which looked at the piston and engagement member by the 2nd Embodiment of this invention from the same position as FIG.
  • FIG. 14 is an enlarged cross-sectional view from the XIV-XIV direction in FIG. 13. It is sectional drawing which looked at the piston and engagement member by the 3rd Embodiment of this invention from the same position as FIG.
  • the protruding portion of the brake mechanism is provided with a notch-like engaging member insertion groove into which the engaging member is inserted in the left and right directions.
  • the case where the entire member engaging groove is provided with an all-around engaging groove that is movably engaged in the left and right directions will be described as an example.
  • the wheel loader 1 constitutes a wheel type construction machine.
  • the wheel loader 1 is provided on the left and right sides of the rear body 2, the front body 3 connected to the front side of the rear body 2 so as to swing left and right, and the rear body 2.
  • Rear wheel 4 (only the left side is shown)
  • front wheel 5 (only the left side is shown) provided on the left and right sides of the front vehicle body 3, and work provided on the front side of the front vehicle body 3 so as to be able to move up and down.
  • the device 6 includes axle devices 11 and 12 described later.
  • the rear vehicle body 2 is mounted with an engine 7, a torque converter 8, a transmission 9, a hydraulic pump (not shown) and the like serving as a drive source.
  • the transmission 9 is connected to the rear axle device 11 via a propeller shaft 9A extending in the front and rear directions, and is connected to the front axle device 12 via a propeller shaft 9B.
  • a cab 10 on which an operator gets on is provided on the upper side of the rear body 2.
  • the rear axle device 11 is provided below the rear vehicle body 2.
  • the rear axle device 11 extends in the left and right directions, and the rear wheels 4 are attached to the left and right ends of the rear axle device 11, respectively.
  • the front axle device 12 is provided below the front vehicle body 3.
  • the front axle device 12 is formed to extend in the left and right directions similarly to the rear axle device 11, and front wheels 5 are respectively attached to left and right ends of the front axle device 12.
  • the rear axle device 11 and the front axle device 12 are configured in substantially the same manner. Therefore, in the first embodiment, the configuration of the front axle device 12 will be described in detail, and the description of the configuration of the rear axle device 11 will be omitted.
  • the front axle device 12 rotates the left and right front wheels 5 by being connected to the propeller shaft 9B. 2 and 3, the front axle device 12 includes a differential case 14, a brake case 15, a differential mechanism 20, a planetary gear speed reduction mechanism 27, a brake mechanism 33, a protruding portion 40, an engagement member 41, a pin, which will be described later.
  • the member 42 is configured to be included.
  • the casing 13 constitutes the outer shape of the front axle device 12.
  • the casing 13 is formed as a sealed container by a central cylindrical portion 13A located at the center in the left and right directions, and side cylindrical portions 13B attached to both the left and right sides of the central cylindrical portion 13A. Is filled with lubricating oil.
  • the casing 13 accommodates different members in the left and right directions, and is divided into a differential case 14, a left and right brake case 15, and a left and right axle tube 16 to be described later for each function.
  • the differential case 14 (hereinafter referred to as the differential case 14) is disposed at the center of the casing 13 in the left and right directions.
  • the differential case 14 is a range between partition walls 15 ⁇ / b> A of the left and right brake cases 15 described later, and the inside is a differential mechanism accommodation chamber 14 ⁇ / b> A that accommodates the differential mechanism 20.
  • the left and right sides of the differential mechanism accommodation chamber 14 ⁇ / b> A are partitioned by partition walls 15 ⁇ / b> A of the brake cases 15.
  • a projecting cylinder 14B is provided on the rear side of the differential case 14 so as to project toward the transmission 9, and an input shaft 17 described later is rotatably disposed in the projecting cylinder 14B.
  • the brake case 15 is arranged on both the left and right sides of the differential case 14.
  • the left and right brake cases 15 are defined by a partition wall 15 ⁇ / b> A between the differential case accommodation chamber 14 ⁇ / b> A in the differential case 14.
  • the partition wall 15A is formed as an annular plate-like body having a diameter reduced from the inner peripheral surface of the differential case 14, and a rotation shaft 25 described later is inserted through the center thereof. As a result, the inside of the brake case 15 is partitioned into the partition walls 15A to form the brake mechanism accommodation chamber 15B.
  • each partition wall 15A of the brake case 15 is provided with a stepped annular piston insertion portion 15C located on the outer peripheral side, and the piston insertion portion 15C is provided on the brake mechanism accommodation chamber 15B side (left side). , Rightward outward).
  • Each partition wall 15A is provided with an annular mounting surface 15D positioned on the inner diameter side of the piston insertion portion 15C.
  • the mounting surface 15D has a plurality of circumferential positions, for example, the first embodiment.
  • pin insertion holes 15E (only two locations are shown) are provided at six locations.
  • a pin member 42 which will be described later, is inserted into each pin insertion hole 15E so as to be movable in the left and right directions as the axial direction.
  • Each pin insertion hole 15 ⁇ / b> E has an inner diameter dimension (diameter dimension) so as to generate a predetermined frictional resistance to be described later between the pin insertion hole 15 ⁇ / b> E.
  • each brake case 15 is axle tubes 16 using side cylinder portions 13B.
  • the axle tube 16 is formed as a cylindrical body that extends in the left and right directions while reducing the diameter.
  • axle shafts 32 which will be described later, are rotatably provided.
  • the input shaft 17 is rotatably provided in the protruding cylinder 14B of the differential case 14 via two bearings 18 (see FIG. 3).
  • the input shaft 17 has a flange portion 17A protruding to the outside, and the flange portion 17A is connected to the propeller shaft 9B.
  • a pinion gear 19 made of a bevel gear is provided at the end of the input shaft 17 extending into the differential mechanism accommodating chamber 14A.
  • the differential mechanism 20 is provided in the differential mechanism accommodation chamber 14 ⁇ / b> A of the differential case 14.
  • the differential mechanism 20 distributes the driving force of the engine 7 serving as a driving source to the left and right front wheels 5 via a rotating shaft 25 and an axle shaft 32 arranged in the left and right directions.
  • the differential mechanism 20 includes a gear case 21 rotatably supported by the partition walls 15A of the left and right brake cases 15 via bearings 18 with the left and right directions as axis lines, a plurality of differential pinion gears 23, 2
  • Each side gear 24 and two rotating shafts 25 are included.
  • each differential pinion gear 23 is rotatably provided on a spider 22 fixed in the gear case 21, and each side gear 24 meshes with each differential pinion gear 23.
  • Each rotation shaft 25 is spline-coupled to the side gear 24 at the base end side, and extends to the left and right directions toward the axle shaft 32 at the tip end side.
  • a differential ring gear 26 that meshes with the pinion gear 19 of the input shaft 17 is provided on the outer peripheral side of the gear case 21.
  • the differential ring gear 26 is formed of a bevel gear, and constitutes a differential mechanism 20 together with a gear case 21, a differential pinion gear 23, a side gear 24, a rotary shaft 25, and the like.
  • Rotational force from the transmission 9 is transmitted to the gear case 21 via the input shaft 17, the pinion gear 19, and the differential ring gear 26.
  • the rotation of the gear case 21 is transmitted to the left and right rotating shafts 25 via the differential pinion gear 23 and the side gear 24. Accordingly, the differential mechanism 20 appropriately rotates the left and right rotating shafts 25.
  • the planetary gear speed reduction mechanism 27 is provided in the brake mechanism accommodation chamber 15B of the left and right brake cases 15 together with a brake mechanism 33 described later.
  • the left and right planetary gear reduction mechanisms 27 reduce the rotation of the rotary shaft 25 and transmit it to the axle shaft 32.
  • Each planetary gear speed reduction mechanism 27 includes a sun gear 28 integrally formed on the distal end side of the rotating shaft 25, a ring gear 29 fixedly provided on the inner peripheral side of the axle tube 16, and the sun gear 28 and the ring gear 29.
  • a plurality of planet gears 30 that mesh with each other and a carrier 31 that rotatably supports each planet gear 30 are configured.
  • the axle shaft 32 is arranged extending in the length direction (axial direction) in the left and right axle tubes 16 respectively. Each axle shaft 32 transmits the rotation of the left and right rotating shafts 25 to the left and right front wheels 5. Each axle shaft 32 is spline-coupled to the carrier 31 of the planetary gear speed reduction mechanism 27 at the base end side, and extends in the left and right directions in each axle tube 16. On the other hand, the front end side of each axle shaft 32 protrudes from the axle tube 16, and left and right front wheels 5 are respectively attached to the end portions.
  • the left and right brake mechanisms 33 are provided in the brake mechanism accommodation chambers 15B of the left and right brake cases 15, respectively. Each brake mechanism 33 applies braking to the rotation of the rotary shaft 25 of the differential mechanism 20, and is configured as a wet multi-plate brake mechanism, for example.
  • the brake mechanism 33 includes a cylindrical hub 34 that is splined to the outer peripheral side of the rotary shaft 25, a plurality of (for example, two) rotating disks 35, and a plurality of (for example, three).
  • the non-rotating disk 36, the piston 37, and the elastic member 38 are included.
  • the plurality of rotating disks 35 are attached to the outer peripheral side of the rotating shaft 25 via a hub 34, and rotate together with the rotating shaft 25 by spline coupling with the hub 34.
  • the plurality of non-rotating discs 36 are attached non-rotatably (in a non-rotating state) to the brake case 15 (the central cylindrical portion 13A of the casing 13) so as to sandwich the rotating discs 35 from the left and right sides.
  • the piston 37 is provided in the piston insertion portion 15 ⁇ / b> C of the brake case 15, and presses the non-rotating disk 36 against the rotating disk 35 by external oil pressure.
  • the elastic members 38 are located between the non-rotating disks 36 and are arranged on the radially outer side of the non-rotating disks 36, and apply elastic forces (biasing forces) in directions away from each other to the non-rotating disks 36. It is.
  • Each brake mechanism 33 depresses a brake pedal (not shown) to move the piston 37 in the axial direction by pressure oil supplied to an oil chamber 37D described later, and causes the non-rotating disk 36 to rotate the rotating disk 35. Press on. Thereby, a braking force is generated by the frictional force between the rotating disk 35 and the non-rotating disk 36, and the front wheel 5 is braked.
  • the rotating disk 35 is formed of an annular plate, and is arranged on the outer peripheral side of the rotating shaft 25 in a state of being alternately adjacent to the non-rotating disk 36 in the axial direction.
  • the inner peripheral side of the rotating disk 35 is a female spline 35A, and this female spline 35A is splined with a male spline 34A of a hub 34 attached to the rotating shaft 25.
  • the rotary disk 35 can rotate together with the rotary shaft 25 while being movable in the axial direction with respect to the hub 34.
  • friction materials 35 ⁇ / b> B are provided on both the left and right sides of the rotary disk 35 so as to be located on the outer side in the radial direction.
  • the non-rotating disk 36 is formed of an annular plate as a whole, and three non-rotating disks 36 are provided so as to sandwich the two rotating disks 35 facing each other from the left and right directions.
  • the non-rotating disc 36 is attached to the brake case 15 in a non-rotating state so that the outer peripheral edge thereof can move leftward and rightward on the inner peripheral surface side of the brake case 15.
  • the piston 37 has an outer peripheral surface 37A formed as a stepped cylindrical surface, and an inner peripheral surface 37B formed as a substantially linear cylindrical surface.
  • the piston 37 is inserted into a piston insertion portion 15C provided in the brake mechanism accommodation chamber 15B of the brake case 15 so as to be movable in the left and right directions.
  • the piston 37 applies a braking force to the rotating shaft 25 by pressing the non-rotating disk 36 against the rotating disk 35 and bringing it into frictional contact.
  • each seal member 37C is provided on the outer peripheral surface 37A of the piston 37.
  • two seal members 37C are provided over the entire circumference so as to be spaced apart in the axial direction.
  • an annular oil chamber 37D is formed by each seal member 37C.
  • a plurality of projecting portions 40 to be described later are provided on the inner circumferential surface 37B of the piston 37 at intervals in the circumferential direction.
  • the elastic member 38 is located on the outer diameter side of the rotating disk 35 and is provided between adjacent non-rotating disks 36.
  • the elastic member 38 is made of, for example, a disc spring, a wave washer or the like, and applies an elastic force in a direction away from each other to the adjacent non-rotating disks 36.
  • FIGS. 6 and 10 during non-braking, gaps are formed between the non-rotating disks 36 by the elastic force of the elastic member 38, and the piston 37 has a predetermined dimension G described later. Only pushed back.
  • the end plate 39 is provided on the opposite side of the piston 37 with the disks 35 and 36 interposed therebetween.
  • the end plate 39 is formed as an annular strength member and is in contact with the end face of the ring gear 29. As a result, the end plate 39 sandwiches the rotating disk 35 and the non-rotating disk 36 between the piston 37 and can receive the pressing force of the piston 37 at this time.
  • the configuration for returning the piston 37 to the specified dimension includes the elastic member 38 described above, a protruding portion 40 described later, an engaging member 41, and a pin member 42.
  • the protruding portion 40 is provided so as to protrude inward in the radial direction from the inner peripheral surface 37B which is the inner diameter side of the piston 37 so as to face the partition wall 15A of the brake case 15.
  • a plurality of, for example, six projecting portions 40 are provided at equal intervals in the circumferential direction of the piston 37 (see FIG. 5).
  • Each projecting portion 40 extends inward in the radial direction, and the tip side is formed in a bifurcated shape in a square shape.
  • a notch-shaped (U-shaped) engagement member insertion groove 40A is formed in each protruding portion 40, and the engagement member insertion groove 40A has an opening end on the inner side in the radial direction.
  • the engaging member insertion groove 40A passes an engaging member 41 described later, and the engaging member 41 is inserted in the left and right directions. That is, the engagement member insertion groove 40A constitutes an engagement member insertion portion according to the present invention.
  • the engagement member insertion groove 40A is for inserting the central portion 41C of the engagement member 41 in the left and right directions.
  • the engagement member 41 can be easily engaged with the angular engagement member insertion groove 40A from the inner diameter side.
  • the engaging member 41 is disposed on the inner diameter side of the piston 37 so as to correspond to each protruding portion 40. Each engagement member 41 is engaged with the protruding portion 40 so as to be movable by a predetermined dimension in the left and right directions.
  • the engaging member 41 includes a disc-shaped side plate portion 41A disposed on the partition wall 15A side of the brake case 15, a disc-shaped side plate portion 41B facing the side plate portion 41A with a gap, and the side plate portions 41A and 41B. It is formed in a bobbin shape with a cylindrical central portion 41C located between and having a smaller diameter than the side plate portions 41A and 41B.
  • a pin insertion hole 41D penetrating in the axial direction is provided in the axial center portion of the side plate portions 41A and 41B and the central portion 41C.
  • the bobbin-like engagement member 41 is formed with a concave all-round engagement groove 41 ⁇ / b> E that opens over the entire circumference on the outer diameter side.
  • the all-around engaging groove 41E of the engaging member 41 includes a side wall surface 41E1 on the side plate portion 41A side, a side wall surface 41E2 on the side plate portion 41B side, and a bottom surface 41E3 serving as an outer peripheral surface of the central portion 41C.
  • the all-around engaging groove 41E forms an all-around recessed groove.
  • the groove width dimension of the entire circumference engaging groove 41 ⁇ / b> E that is, the dimension between the side wall surfaces 41 ⁇ / b> E ⁇ b> 1 and 41 ⁇ / b> E ⁇ b> 2 is set to a value larger than the plate thickness dimension of the protruding portion 40.
  • the protrusion part 40 (piston 37) can move only the dimension G with respect to the engaging member 41.
  • the dimension G is a clearance for allowing the piston 37 to release the brake and return to the partition wall 15A side of the brake case 15. Therefore, the dimension G is set to an appropriate dimension that allows the piston 37 to instantaneously press the disks 35 and 36 at the next braking while preventing the contact between the disks 35 and 36 in a state where the piston 37 releases the braking. Is set.
  • the pin member 42 supports the engaging member 41 so as to be movable in the left and right directions with respect to the partition wall 15A of the brake case 15.
  • the pin member 42 is provided between the partition wall 15A of the brake case 15 and the engaging member 41 so as to extend leftward and rightward.
  • the pin member 42 is formed of a spring pin having an elastic force in the radial direction, and is inserted into the pin insertion hole 15E of the partition wall 15A and the pin insertion hole 41D of the engagement member 41 in an elastically deformed state. Yes. That is, frictional resistance is imparted between the pin member 42 and the pin insertion hole 15E of the partition wall 15A, and between the pin member 42 and the pin insertion hole 41D of the engagement member 41, respectively.
  • the pressing force (pressing force) of the piston 37 by the hydraulic pressure supplied to the oil chamber 37D is set to the largest value.
  • One frictional resistance is set to a value smaller than the pressing force of the piston 37 during braking.
  • the frictional resistance between the pin member 42 and the pin insertion hole 15E of the brake case 15 is set to a value smaller than the pressing force of the piston 37 during braking.
  • the frictional resistance between the pin member 42 and the pin insertion hole 41D of the engaging member 41 is set to a value larger than the frictional resistance between the pin member 42 and the pin insertion hole 15E of the brake case 15. ing.
  • the frictional resistance between the pin member 42 and the pin insertion hole 41D of the engaging member 41 can be set to a value smaller than the pressing force of the piston 37 during braking. Furthermore, the frictional resistance between the pin member 42 and the pin insertion hole 15E and the frictional resistance between the pin member 42 and the pin insertion hole 41D are set to values smaller than the pressing force of the piston 37 during braking. You can also
  • the frictional resistance between the pin member 42 and the pin insertion hole 15E of the brake case 15 and the frictional resistance between the pin member 42 and the pin insertion hole 41D of the engaging member 41 are the elasticity of the elastic member 38.
  • the value is set larger than the force (pressing force).
  • the elastic force by the elastic member 38 is based on the frictional resistance when the piston 37 is moved during non-braking, that is, the frictional resistance between the piston insertion portion 15C of the brake case 15 and each sealing member 37C of the piston 37. Is also set to a large value.
  • the piston 37 is inserted into the piston insertion portion 15 ⁇ / b> C of the brake case 15.
  • the engaging member 41 is attached to the protruding portion 40 from its inner diameter side so that the entire circumferential engaging groove 41E is engaged with the engaging member insertion groove 40A of the protruding portion 40.
  • the pin member 42 is inserted (press-fitted) across the pin insertion hole 41D of the engagement member 41 and the pin insertion hole 15E of the brake case 15.
  • the engaging member 41 and the pin member 42 can be assembled by a simple operation without using a special tool or the like.
  • the side plate portion 41 ⁇ / b> A of the engagement member 41 is close to the mounting surface 15 ⁇ / b> D (partition wall 15 ⁇ / b> A) of the brake case 15, and the protruding portion 40 provided on the piston 37 is the entire circumferential engagement groove. It is close to the side wall surface 41E1 of 41E. Further, the non-rotating discs 36 are spaced apart from each other by a clearance secured by the elastic member 38.
  • the pressure oil is supplied to the oil chamber 37D and the piston 37 is moved in the direction of arrow A as shown in FIG.
  • the pressing force (pressing force) of the piston 37 by the hydraulic pressure is set to a value that is significantly larger than the frictional resistance between the piston 37 and each seal member 37C, so that the piston 37 moves smoothly. Can do.
  • the piston 37 comes into contact with the non-rotating disk 36 and presses the disks 35 and 36. Accordingly, since the frictional force increases between the friction material 35B of each rotating disk 35 and each non-rotating disk 36, a braking force against the rotating shaft 25 can be generated by this frictional resistance.
  • the pressing force (pressing force) of the piston 37 by hydraulic pressure is set to a value larger than the pressing force in the opposite direction by the elastic force of each elastic member 38. Accordingly, the piston 37 can strongly press the disks 35 and 36 against the elastic members 38.
  • each projecting portion 40 provided on the piston 37 comes into contact with the side wall surface 41E2 (side plate portion 41B) of the entire circumferential engaging groove 41E of the engaging member 41, and this engagement.
  • the joint member 41 is pressed in the direction of arrow A.
  • the frictional resistance between the pin member 42 and the partition wall 15A (pin insertion hole 15E) of the brake case 15 is set to a value smaller than the pressing force of the piston 37 during braking. Therefore, the engaging member 41 and the pin member 42 move together in the direction of arrow A to the movement limit position (braking position) of the piston 37.
  • the elastic force of the elastic member 38 is the friction resistance when moving the piston 37 during non-braking, that is, the piston of the brake case 15. It is set to a value larger than the frictional resistance between the insertion portion 15C and each seal member 37C of the piston 37.
  • the projecting portions 40 provided on the pistons 37 are located on the side of the entire engagement groove 41E of the engagement member 41. It contacts the wall surface 41E1 (side plate portion 41A).
  • the frictional resistance between the pin member 42 and the partition wall 15A (pin insertion hole 15E) of the brake case 15 is set to a value larger than the elastic force of the elastic member 38. Accordingly, the movement of the piston 37 is stopped at a position where the protruding portion 40 abuts on the side plate portion 41A of the engaging member 41, that is, a position returned by the dimension G in the arrow B direction.
  • the piston 37 is returned by the dimension G every time the brake is released, so that the non-braking piston 37 is instantaneously appropriate at the next braking while preventing contact between the disks 35 and 36. It can be placed at a position where it is possible to perform proper braking.
  • the piston 37 presses each non-rotating disk 36 against each rotating disk 35 to apply a braking force to the rotating shaft 25 as in the case where each rotating disk 35 is in the normal state. Can be generated.
  • the movement amount of the piston 37 is increased by the amount of wear of the friction material 35B of each rotary disk 35. Accordingly, the engagement member 41 and the pin member 42 are moved together with the piston 37 in the direction indicated by the arrow A. Go further.
  • the piston 37 moves in the arrow B direction by the elastic force of the elastic member 38 as shown in FIG. Then, the piston 37 is returned and stopped by a dimension G at which the protruding portion 40 abuts on the side plate portion 41A of the engaging member 41.
  • the piston 37 can be returned by the dimension G every time when the braking is released.
  • the wheel loader 1 has the above-described configuration, and the operation thereof will be described next.
  • an operator who has boarded the cab 10 operates a transmission 9 for traveling by operating surrounding levers and pedals (both not shown).
  • the rotational force of the output shaft of the transmission 9 is transmitted from the propeller shaft 9B to the left and right axle shafts 32 via the input shaft 17 of the front axle device 12, the differential mechanism 20, and the planetary gear speed reduction mechanism 27.
  • the left and right front wheels 5 connected to the axle shafts 32 can be rotationally driven.
  • the left and right rear wheels 4 can be rotationally driven.
  • the wheel loader 1 can be driven toward the work site by driving the front and rear wheels 5 and 4 to rotate.
  • each differential pinion gear 23 of the differential mechanism 20 rotates to transmit a rotational force to each side gear 24.
  • the rotation speed of the left wheels 5 and 4 on the inner ring side can be made lower than the rotation speed of the right wheels 5 and 4 on the outer ring side. Therefore, the wheel loader 1 can bend smoothly due to the difference in rotational speed between the inner and outer wheels 5 and 4.
  • a brake pedal (not shown) is operated, so that a braking force can be generated on the rotating shaft 25 by the brake mechanism 33 to decelerate or stop.
  • the brake mechanism 33 can return the piston 37 by the dimension G in the direction indicated by the arrow B when braking is released. Therefore, the non-braking piston 37 can be disposed at a position where it is possible to prevent contact between the disks 35 and 36 and to perform an appropriate braking operation instantly at the time of the next braking.
  • the left and right brake mechanisms 33 that apply braking to the rotation of each rotary shaft 25 of the differential mechanism 20 face the partition wall 15A of the brake case 15 from the inner diameter side of the piston 37.
  • a pin member 42 provided between the partition 15A and the engagement member 41 in order to support the engagement member 41 movably in the left and right directions with respect to the partition 15A of the brake case 15.
  • a pin member 42 provided between the partition 15A and the engagement member 41 in order to support the engagement member 41 movably in the left and right directions with respect to the partition 15A of the brake case 15.
  • the brake mechanism 33 can be formed with a small number of parts. Further, the engaging member 41 is engaged with each protruding portion 40 of the piston 37 by engaging the entire circumferential engaging groove 41E with the pin member 42 and is inserted into the partition wall 15A (pin insertion hole 15E) of the brake case 15. It is possible to easily assemble without using a special assembling tool.
  • the pin member 42 and the brake case 15 are set to a value smaller than the pressing force of the piston 37 during braking. Accordingly, when the piston 37 is moved in the direction indicated by the arrow A and pressed against the disks 35 and 36 to apply braking to the rotation of the rotary shaft 25, the engaging member 41 and the pin member 42 are moved together with the piston 37. Can be made.
  • an elastic member 38 for applying an elastic force in a direction in which the non-rotating disks 36 are separated from each other.
  • the frictional resistance between the pin member 42 and the partition wall 15A of the brake case 15 and the frictional resistance between the pin member 42 and the engaging member 41 are larger than the elastic force of the elastic member 38. Is set. Therefore, when the brake is released, the distance when the piston 37 is moved in the direction indicated by the arrow B by the elastic member 38 is the position where the projecting portion 40 is in contact with the side plate portion 41A of the engaging member 41, ie, the arrow. It can be the dimension G returned in the B direction. As a result, the piston 37 is returned by the dimension G every time the brake is released. As a result, the piston 37 can be disposed at a position where an appropriate brake operation can be instantaneously performed at the time of the next braking while preventing contact between the disks 35 and 36, and the reliability of the brake mechanism 33 can be improved. it can.
  • each elastic member 38 applies an elastic force in a direction in which each non-rotating disk 36 is separated from each other, the rotating disk 35 and the non-rotating disk 36 can be sufficiently separated from each other, and their sliding contact ( Loss torque and heat generation due to dragging can be reduced.
  • the engaging member 41 includes an all-around engaging groove 41E that engages with the protruding portion 40 so as to be movable in the left and right directions. Therefore, the engaging member 41 is attached to the protruding portion 40 from the inner diameter side so that the entire circumferential engaging groove 41E is engaged with the engaging member insertion groove 40A of the protruding portion 40.
  • the pin member 42 is inserted (press-fitted) across the pin insertion hole 41 ⁇ / b> D of the engagement member 41 and the pin insertion hole 15 ⁇ / b> E of the brake case 15.
  • the engaging member 41 and the pin member 42 can be assembled by a simple operation without using a special tool or the like.
  • the projecting portion 40 of the piston 37 abuts against the side wall surface 41E1 of the entire circumferential engagement groove 41E of the engagement member 41, so that the dimension in which the piston 37 is returned by the elastic member 38 is kept constant. Can do. Accordingly, since the protruding portion 40 and the side wall surface 41E1 of the entire circumferential engagement groove 41E can be contacted (per surface) with a wide area, the contact stress at the time of collision can be dispersed. Can be prevented from being worn or deformed. Thereby, the dimension in which the piston 37 is returned can be kept constant over a long period of time, and the durability can be improved.
  • FIG. 13 and FIG. 14 show a second embodiment of the present invention.
  • a feature of the second embodiment is that a protruding portion of the brake mechanism is provided with a through-hole through which the engaging member penetrates in the left and right directions as an engaging member insertion portion, and the engaging member has the protruding portion.
  • the same components as those in the first embodiment described above are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.
  • the protruding portion 51 is provided so as to protrude radially inward from the inner peripheral surface 37 ⁇ / b> B on the inner diameter side of the piston 37 so as to face the partition wall 15 ⁇ / b> A of the brake case 15.
  • a plurality of, for example, six protruding portions 51 are provided, for example, at equal intervals in the circumferential direction of the piston 37.
  • each protruding portion 51 extends inward in the radial direction, and the tip side protrudes in a semicircular shape.
  • Each protruding portion 51 is formed with a through hole 51 ⁇ / b> A penetrating in the left and right directions so as to allow the engaging member 52 to pass therethrough.
  • the through hole 51A constitutes an engaging member insertion portion according to the present invention.
  • small-diameter portions 53B and 54B of divided engagement bodies 53 and 54 (described later) into which the pin member 42 is inserted are inserted in the left and right directions.
  • the protruding portion 51 having the circular through-hole 51A can abut against the engaging member 52 (each of the divided engaging bodies 53 and 54) evenly. Further, the circular through hole 51A can be easily processed.
  • the engaging member 52 is disposed on the inner diameter side of the piston 37 so as to correspond to each protruding portion 51. Each engagement member 52 is engaged with the protruding portion 51 so as to be movable by a dimension G in the left and right directions.
  • the engaging member 52 includes a stepped disk-shaped first divided engaging body 53 disposed on the partition wall 15A side of the brake case 15, and a stepped disk facing the first divided engaging body 53 in the left and right directions. It is comprised by the 2nd division
  • the pair of split engagement bodies 53 and 54 includes disc-shaped large-diameter portions 53A and 54A, and cylindrical small-diameter portions 53B and 54B that are located in the center of the large-diameter portions 53A and 54A and project in opposite directions.
  • the large diameter portions 53A and 54A and the small diameter portions 53B and 54B are formed by pin insertion holes 53C and 54C penetrating in the axial direction.
  • the first divided engagement body 53 and the second divided engagement body 54 are common parts having the same shape.
  • the first split engagement body 53 and the second split engagement body 54 are formed in a bobbin shape by attaching the small diameter portions 53B and 54B to each other.
  • a concave groove-like entire engagement groove 55 that opens to the outer diameter side is formed. .
  • the entire circumferential engagement groove 55 of the engagement member 52 is formed across the divided engagement bodies 53 and 54.
  • the circumferential engagement groove 55 includes a side wall surface 55A on the large diameter portion 53A side of the first split engagement body 53, a side wall surface 55B on the large diameter portion 54A side of the second split engagement body 54, and It is comprised by the bottom face 55C used as the outer peripheral surface of the small diameter parts 53B and 54B of the division
  • the groove width dimension of the entire circumferential engagement groove 55 is a dimension G similar to that of the first embodiment rather than the plate thickness dimension of the protruding portion 51. Only set to a large value. Accordingly, the protruding portion 51 (piston 37) can move by the dimension G within the entire circumferential engagement groove 55 with respect to the engagement member 52.
  • the engaging member 52 is arranged with the protruding portion 51 sandwiched in a state in which the small diameter portions 53B and 54B of the respective divided engaging bodies 53 and 54 are inserted into the through holes 51A of the protruding portion 51.
  • the pin member 42 is inserted into the pin insertion holes 53C, 54C of the split engagement bodies 53, 54 and the pin insertion holes 15E of the partition wall 15A of the brake case 15.
  • frictional resistance can be provided between the pin member 42 and the pin insertion hole 15E of the partition wall 15A, and between the pin member 42 and the pin insertion holes 53C and 54C of the engagement member 52, respectively.
  • the frictional resistance between the pin member 42 and the pin insertion hole 15E of the brake case 15 is smaller than the frictional resistance between the pin member 42 and the pin insertion holes 53C, 54C of the engagement member 52. Is set to In addition, the frictional resistance between the pin member 42 and the pin insertion hole 15E of the brake case 15 is smaller than the pressing force of the piston 37 during braking, and is less than the elastic force (pressing force) of the elastic member 38. Is also set to a large value.
  • the engagement member 52 can be easily formed by attaching the split engagement bodies 53 and 54 that are common parts. Furthermore, the protruding portion 51 having the circular through hole 51A can be brought into contact with the engaging member 52 (each of the divided engaging bodies 53 and 54) evenly, and the durability and the like can be improved.
  • FIG. 15 shows a third embodiment of the present invention.
  • the piston is provided with two projecting portions spaced in the left and right directions, and the two projecting portions sandwich the engaging member so as to be movable in the left and right directions. It is to have done.
  • the same components as those in the first embodiment described above are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.
  • the projecting portions 61 and 62 are provided so as to project inward in the radial direction from the inner peripheral surface 37 ⁇ / b> B which is the inner diameter side of the piston 37.
  • the protruding portions 61 and 62 are arranged in parallel with a spacing in the left and right directions, which are the moving direction of the piston 37.
  • the protruding portion 61 is disposed so as to face the partition wall 15 ⁇ / b> A of the brake case 15, and the protruding portion 62 is disposed so as to face the non-rotating disk 36.
  • a plurality of sets of protruding portions 61 and 62 are provided in the circumferential direction with two pieces as one set.
  • Each protruding portion 61, 62 is formed in a square shape on the tip end side, like the protruding portion 40 according to the first embodiment, so that a notch-like engaging member as an engaging member insertion portion according to the present invention is formed. It has insertion grooves 61A and 62A.
  • the gap dimension between the projecting portions 61 and 62 is set to a value larger by the dimension G than the plate thickness dimension of a large diameter portion 63B of the engagement member 63 described later.
  • the engaging member 63 is disposed on the inner diameter side of the piston 37 so as to correspond to the protruding portions 61 and 62. Each engagement member 63 engages with the projecting portions 61 and 62 so as to be movable by a dimension G in the left and right directions.
  • the engaging member 63 includes a columnar small-diameter portion 63A extending in the axial direction, a large-diameter disk-shaped large-diameter portion 63B provided by expanding from the axial intermediate portion of the small-diameter portion 63A, It is comprised by the pin insertion hole 63C which penetrated the center part of the said small diameter part 63A to the axial direction.
  • the frictional resistance between the pin member 42 and the pin insertion hole 15E of the brake case 15 is set to a value smaller than the pressing force of the piston 37 during braking. Further, the frictional resistance between the pin member 42 and the pin insertion hole 63 ⁇ / b> C of the engaging member 63 is set to be larger than the frictional resistance between the pin member 42 and the pin insertion hole 15 ⁇ / b> E of the brake case 15. . Note that the frictional resistance between the pin member 42 and the pin insertion hole 63C of the engaging member 63 can be set to a value smaller than the pressing force of the piston 37 during braking.
  • the frictional resistance between the pin member 42 and the pin insertion hole 15E of the brake case 15 and the frictional resistance between the pin member 42 and the pin insertion hole 63C of the engaging member 63 are the elasticity of the elastic member 38.
  • the value is set larger than the force (pressing force).
  • the piston 37 when the braking is released, the piston 37 can be returned by the dimension G in the direction indicated by the arrow B by the engagement between the protruding portion 62 and the engaging member 63. As a result, as in the above-described embodiments, the piston 37 can be disposed at a position where an appropriate brake operation can be performed while preventing contact between the disks 35 and 36.
  • the pin insertion hole 15E, the projecting portion 40, the engagement member 41, and the pin member 42 of the brake case 15 are arranged as an example in six locations at intervals in the circumferential direction.
  • the present invention is not limited to this.
  • the pin insertion hole 15E, the protruding portion 40, the engaging member 41, and the pin member 42 may be arranged at 2 to 5 locations in the circumferential direction, or 7 locations or more.
  • the projecting portion may be formed as a single annular plate, and the engaging member insertion grooves may be formed at a plurality of locations in the circumferential direction.
  • the brake case 15 is provided so as to be arranged on both the left and right sides of the differential case 14 and the brake mechanism 33 is disposed adjacent to both the left and right sides of the differential mechanism 20
  • the present invention is not limited to this, and the differential case and the brake case may be arranged as disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2010-137781. That is, a configuration may be adopted in which a brake case is provided via an axle tube at positions separated from the left and right sides of the differential case, for example, in or near the wheel, and the brake mechanism is disposed in the brake case.
  • the partition wall of the brake case is a wall surface located on the left and right inner sides (axle tube side) of the container forming the brake case. This configuration can be similarly applied to other embodiments.
  • the wheel loader 1 including the axle devices 12 and 11 between the transmission 9 and the front and rear wheels 5 and 4 has been described as an example of the wheel-type construction machine.
  • the present invention is not limited to this, and can be widely applied to other wheel-type construction machines such as a hydraulic excavator having front and rear wheels, a large dump truck for mining, and a tractor.

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Abstract

左，右の回転軸（２５）の回転に制動を与えるブレーキ機構（３３）は、ブレーキケース（１５）の隔壁（１５Ａ）と対面してピストン（３７）の内径側から径方向の内向きに突出した突出部位（４０）と、突出部位（４０）に左，右方向に所定寸法移動可能に係合した状態でピストン（３７）の内径側に配置された係合部材（４１）と、ブレーキケース（１５）の隔壁（１５Ａ）と係合部材（４１）との間に設けられたピン部材（４２）とを含んで構成される。ピン部材（４２）と隔壁（１５Ａ）との間の摩擦抵抗は、制動時のピストン（３７）の押付け力よりも小さな値に設定されている。突出部位（４０）には、ピン部材（４２）が左，右方向に貫通する係合部材挿嵌溝（４０Ａ）が設けられ、係合部材（４１）は、突出部位（４０）と左，右方向で移動可能に係合している。

Description

ホイール式建設機械
　本発明は、例えばアクスル装置を介して左，右の車輪（ホイール）を回転駆動するホイールローダ等のホイール式建設機械に関する。
　一般に、ホイール式建設機械の代表例としては、例えばホイールローダ等が知られている。このホイールローダは、後部車体の前側に前部車体が左，右方向に揺動可能に連結され、前部車体には、アーム、バケットを含んだ作業装置が取付けられている。一方、後部車体には、エンジン、トルクコンバータ、トランスミッション、油圧ポンプ等が搭載され、前記エンジンの動力がトルクコンバータを介してトランスミッションに伝達されるようになっている。
　さらに、前部車体および後部車体には、トランスミッションの出力軸に接続されることにより左，右両側の車輪を回転駆動するアクスル装置がそれぞれ設けられている。このアクスル装置は、左，右方向の中間部に配置され内部がデファレンシャル機構収容室となったデファレンシャルケースと、前記デファレンシャルケースの左，右両側に配置されると共に、前記デファレンシャルケースの前記デファレンシャル機構収容室との間が隔壁によって画成され内部がブレーキ機構収容室となった左，右のブレーキケースと、前記デファレンシャルケースの前記デファレンシャル機構収容室に設けられ前記駆動源の駆動力を左，右方向に配置された回転軸に分配するデファレンシャル機構と、前記デファレンシャル機構の前記左，右の回転軸の回転を前記左，右の車輪に伝える左，右のアクスルシャフトと、前記左，右のブレーキケースの前記ブレーキ機構収容室にそれぞれ設けられ前記デファレンシャル機構の前記回転軸の回転に制動を与える左，右のブレーキ機構とにより構成されている。
　ここで、ブレーキ機構は、前記回転軸に取付けられて前記回転軸と一緒に回転する複数枚の回転ディスクと、前記回転ディスクを左，右方向から対面して挟むように前記ブレーキケースに非回転状態で取付けられた複数枚の非回転ディスクと、前記非回転ディスクと対面して前記ブレーキケースに設けられ前記非回転ディスクを前記回転ディスクに押付けて制動力を発生させる円環状のピストンとにより構成されている。
　ブレーキ機構のピストンには、左，右方向に移動可能なピン部材が設けられている。一方、ブレーキケースの隔壁には、ピストンと一緒に移動するピン部材に当接する環状板と、環状板を介して前記ピン部材を前記ピストンによる各ディスクの押圧方向と反対側に付勢するばね部材と、ばね部材を位置決めするストッパとが設けられている（例えば、特許文献１参照）。これにより、各ディスクを押圧したピストンの押圧力を解除した場合、ばね部材の付勢力によってピストンを規定の寸法だけ戻すことができる。
国際公開第２００４／１０９１４２号
　ところで、特許文献１によるものでは、制動解除時にピストンを規定の寸法だけ戻すために、多くの部品が用いられている。また、特殊な組付け工具等を用いる必要がある。このために、組立作業に手間を要してしまうという問題がある。
　本発明は上述した従来技術の問題に鑑みなされたもので、本発明の目的は、部品点数を削減すると共に、個々の部品の形状を簡略化することができ、ブレーキ機構の組立作業性を向上できるようにしたホイール式建設機械を提供することにある。
　本発明によるホイール式建設機械は、駆動源を備えた車体と、前記車体に設けられ前記駆動源に接続されることにより左，右方向の両側の車輪を回転駆動するアクスル装置と、前記車体に設けられた作業装置とからなり、前記アクスル装置は、左，右方向の中間部に配置され内部がデファレンシャル機構収容室となったデファレンシャルケースと、前記デファレンシャルケースの左，右両側に配置されると共に、前記デファレンシャルケースの前記デファレンシャル機構収容室との間が隔壁によって画成され内部がブレーキ機構収容室となった左，右のブレーキケースと、前記デファレンシャルケースの前記デファレンシャル機構収容室に設けられ前記駆動源の駆動力を左，右方向に配置された回転軸に分配するデファレンシャル機構と、前記デファレンシャル機構の前記左，右の回転軸の回転を前記左，右の車輪に伝える左，右のアクスルシャフトと、前記左，右のブレーキケースの前記ブレーキ機構収容室にそれぞれ設けられ前記デファレンシャル機構の前記回転軸の回転に制動を与える左，右のブレーキ機構とを備え、前記ブレーキ機構は、前記回転軸に取付けられて前記回転軸と一緒に回転する複数枚の回転ディスクと、前記回転ディスクを左，右方向から対面して挟むように前記ブレーキケースに非回転状態で取付けられた複数枚の非回転ディスクと、前記非回転ディスクと対面して前記ブレーキケースに設けられ前記非回転ディスクを前記回転ディスクに押付けて制動力を発生させる円環状のピストンとにより構成してなるホイール式建設機械において、前記ブレーキ機構は、前記ブレーキケースの前記隔壁と対面して前記ピストンの内径側から径方向の内向きに突出して設けられた突出部位と、前記ピストンの前記突出部位に対して左，右方向に所定寸法移動可能に前記突出部位と係合した状態で前記ピストンの内径側に配置された係合部材と、前記係合部材を前記ブレーキケースの前記隔壁に対して左，右方向に移動可能に支持するために前記隔壁と前記係合部材との間に設けられたピン部材とを含んで構成され、前記ピン部材と前記ブレーキケースの前記隔壁との間の摩擦抵抗と前記ピン部材と前記係合部材との間の摩擦抵抗のうち、少なくともいずれか一方の摩擦抵抗は、制動時の前記ピストンの前記押付け力よりも小さな値に設定され、前記ピストンの前記突出部位には、前記係合部材が左，右方向に移動可能に挿嵌される係合部材挿嵌部を設けたことを特徴としている。
　本発明によれば、部品点数を削減すると共に、個々の部品の形状を簡略化することができ、ブレーキ機構の組立作業性を向上できる。
本発明の第１の実施の形態に係るホイールローダを示す正面図である。 図１中のフロントアクスル装置を前方から拡大して示す外観斜視図である。 フロントアクスル装置の内部構造を示す断面図である。 図３中のブレーキ機構、遊星歯車減速機構等を拡大して示す要部拡大の断面図である。 図３中の矢示Ｖ－Ｖ方向から見た断面図である。 図４中のVI部を拡大して示す断面図である。 図５中のVII部を拡大して示す断面図である。 ピストンの突出部位が係合部材に当接するまでピストンを移動させた状態を図６と同様位置から見た断面図である。 ピストンが各ディスクを押圧して制動を与えた状態を図６と同様位置から見た断面図である。 ピストンによる制動が解除され、弾性部材によってピストンの突出部位が係合部材に当接するまでピストンを戻した状態を図６と同様位置から見た断面図である。 摩耗した回転ディスクに制動が与えられた状態を図６と同様位置から見た断面図である。 摩耗した回転ディスクに対する制動が解除され、弾性部材によってピストンの突出部位が係合部材に当接するまでピストンを戻した状態を図６と同様位置から見た断面図である。 本発明の第２の実施の形態によるピストンと係合部材を図６と同様位置から見た断面図である。 図１３中のXIV－XIV方向から拡大して示す断面図である。 本発明の第３の実施の形態によるピストンと係合部材を図６と同様位置から見た断面図である。
　以下、本発明の実施の形態に係るホイール式建設機械の代表例として、ホイールローダを例に挙げ、添付図面に従って詳細に説明する。
　図１ないし図１２は本発明の第１の実施の形態を示している。この第１の実施の形態では、ブレーキ機構の突出部位には、係合部材が左，右方向に挿嵌される切欠状の係合部材挿嵌溝が設けられ、係合部材には、係合部材挿嵌溝に左，右方向で移動可能に係合する全周係合溝が設けられた場合を例に挙げて述べる。
　図１において、第１の実施の形態によるホイールローダ１は、ホイール式建設機械を構成するものである。このホイールローダ１は、後部車体２と、この後部車体２の前側に左，右方向に揺動可能に連結された前部車体３と、後部車体２の左，右方向の両側に設けられた後輪４（左側のみ図示）と、前部車体３の左，右方向の両側に設けられた前輪５（左側のみ図示）と、前部車体３の前側に府仰動可能に設けられた作業装置６と、後述のアクスル装置１１，１２とを含んで構成されている。
　ここで、後部車体２には、駆動源となるエンジン７、トルクコンバータ８、トランスミッション９、油圧ポンプ（図示せず）等が搭載されている。トランスミッション９は、前，後方向に延びたプロペラシャフト９Ａを介してリヤアクスル装置１１に接続され、プロペラシャフト９Ｂを介してフロントアクスル装置１２に接続されている。後部車体２の上側には、オペレータが搭乗するキャブ１０が設けられている。
　リヤアクスル装置１１は、後部車体２の下側に位置して設けられている。このリヤアクスル装置１１は、左，右方向に延びて形成され、リヤアクスル装置１１の左，右の端部には、後輪４がそれぞれ取付けられている。
　一方、フロントアクスル装置１２は、前部車体３の下側に位置して設けられている。このフロントアクスル装置１２は、リヤアクスル装置１１と同様に左，右方向に延びて形成され、フロントアクスル装置１２の左，右の端部には、前輪５がそれぞれ取付けられている。
　ここで、リヤアクスル装置１１とフロントアクスル装置１２とは、ほぼ同様に構成されている。このため、第１の実施の形態では、フロントアクスル装置１２の構成について詳細に説明し、リヤアクスル装置１１の構成の説明は省略するものとする。
　フロントアクスル装置１２は、プロペラシャフト９Ｂに接続されることにより左，右の前輪５を回転駆動するものである。フロントアクスル装置１２は、図２、図３に示すように、後述のデファレンシャルケース１４、ブレーキケース１５、デファレンシャル機構２０、遊星歯車減速機構２７、ブレーキ機構３３、突出部位４０、係合部材４１、ピン部材４２を含んで構成されている。
　ケーシング１３は、フロントアクスル装置１２の外形を構成している。このケーシング１３は、左，右方向の中央に位置する中央筒部１３Ａと、この中央筒部１３Ａの左，右両側にそれぞれ取付けられた側方筒部１３Ｂとにより密閉容器として形成され、その内部には、潤滑油が充填されている。ケーシング１３は、左，右方向で異なる部材を収容しており、それぞれの機能毎に後述のデファレンシャルケース１４、左，右のブレーキケース１５および左，右のアクスルチューブ１６に区分されている。
　デファレンシャルケース１４（以下、デフケース１４という）は、ケーシング１３の左，右方向の中央部に配置されている。このデフケース１４は、後述する左，右のブレーキケース１５の隔壁１５Ａ間の範囲となり、内部はデファレンシャル機構２０を収容するデファレンシャル機構収容室１４Ａとなっている。デファレンシャル機構収容室１４Ａの左，右両側は、各ブレーキケース１５の隔壁１５Ａによって仕切られている。デフケース１４の後側には、トランスミッション９側に突出するように突出筒１４Ｂが設けられ、該突出筒１４Ｂ内には、後述の入力軸１７が回転自在に配置されている。
　ブレーキケース１５は、デフケース１４の左，右両側に配置されている。左，右のブレーキケース１５は、デフケース１４内のデファレンシャル機構収容室１４Ａとの間が隔壁１５Ａによって画成されている。この隔壁１５Ａは、デフケース１４の内周面から縮径した円環状の板状体として形成され、その中心部には後述の回転軸２５が挿通されている。これにより、ブレーキケース１５の内部は、各隔壁１５Ａに仕切られてブレーキ機構収容室１５Ｂとなっている。
　ここで、ブレーキケース１５の各隔壁１５Ａには、外周側に位置して段付円環状のピストン挿着部１５Ｃが設けられ、このピストン挿着部１５Ｃは、前記ブレーキ機構収容室１５Ｂ側（左，右方向の外側）に開口している。また、各隔壁１５Ａには、ピストン挿着部１５Ｃよりも内径側に位置して円環状の取付面１５Ｄが設けられ、この取付面１５Ｄには、周方向の複数箇所、例えば、第１の実施の形態では６箇所に位置してピン挿嵌穴１５Ｅ（２箇所のみ図示）が設けられている。
　各ピン挿嵌穴１５Ｅには、後述するピン部材４２が、軸方向となる左，右方向に移動可能に挿嵌される。各ピン挿嵌穴１５Ｅは、挿嵌されたピン部材４２との間で後述する所定の摩擦抵抗を発生するように内径寸法（直径寸法）が設定されている。
　さらに、各ブレーキケース１５の左，右方向の外側は、側方筒部１３Ｂを用いたアクスルチューブ１６となっている。このアクスルチューブ１６は、縮径しつつ左，右方向に延びる筒状体として形成されている。左，右のアクスルチューブ１６内には、それぞれ後述のアクスルシャフト３２が回転可能に設けられている。
　入力軸１７は、デフケース１４の突出筒１４Ｂ内に２個の軸受１８を介して回転可能に設けられている（図３参照）。この入力軸１７は、外部に突出したフランジ部１７Ａを有し、このフランジ部１７Ａがプロペラシャフト９Ｂに接続されている。また、デファレンシャル機構収容室１４Ａ内に延びた入力軸１７の端部には、ベベルギヤからなるピニオンギヤ１９が設けられている。
　デファレンシャル機構２０は、デフケース１４のデファレンシャル機構収容室１４Ａに設けられている。このデファレンシャル機構２０は、駆動源となるエンジン７の駆動力を左，右方向に配置された回転軸２５、アクスルシャフト３２を介して左，右の前輪５に分配するものである。そして、デファレンシャル機構２０は、左，右のブレーキケース１５の各隔壁１５Ａに軸受１８を介して左，右方向を軸線として回転可能に支持されたギヤケース２１と、複数のデフ用ピニオンギヤ２３と、２個のサイドギヤ２４と、２本の回転軸２５とを含んで構成されている。ここで、各デフ用ピニオンギヤ２３は、ギヤケース２１内に固定されたスパイダ２２に回転可能に設けられ、各サイドギヤ２４は、各デフ用ピニオンギヤ２３と噛合している。各回転軸２５は、基端側がサイドギヤ２４とスプライン結合され、先端側がアクスルシャフト３２に向けて左，右方向に延びている。
　ギヤケース２１の外周側には、入力軸１７のピニオンギヤ１９に噛合うデフ用リングギヤ２６が設けられている。このデフ用リングギヤ２６はベベルギヤにより形成され、ギヤケース２１、デフ用ピニオンギヤ２３、サイドギヤ２４、回転軸２５等と共に、デファレンシャル機構２０を構成している。
　トランスミッション９による回転力は、入力軸１７、ピニオンギヤ１９、デフ用リングギヤ２６を介してギヤケース２１に伝わる。ギヤケース２１の回転は、デフ用ピニオンギヤ２３、サイドギヤ２４を介して左，右の回転軸２５に伝達される。これにより、デファレンシャル機構２０は、左，右の回転軸２５を適宣に回転運動させるものである。
　遊星歯車減速機構２７は、後述のブレーキ機構３３と一緒に左，右のブレーキケース１５のブレーキ機構収容室１５Ｂにそれぞれ設けられている。左，右の遊星歯車減速機構２７は、回転軸２５の回転を減速してアクスルシャフト３２に伝達するものである。また、各遊星歯車減速機構２７は、回転軸２５の先端側に一体形成されたサンギヤ２８と、アクスルチューブ１６の内周側に固着して設けられたリングギヤ２９と、サンギヤ２８とリングギヤ２９とに噛合する複数のプラネットギヤ３０と、該各プラネットギヤ３０を回転可能に支持するキャリア３１とを含んで構成されている。
　アクスルシャフト３２は、左，右のアクスルチューブ１６内をそれぞれ長さ方向（軸方向）に延びて配置されている。各アクスルシャフト３２は、左，右の回転軸２５の回転を左，右の前輪５に伝えるものである。各アクスルシャフト３２は、基端側が遊星歯車減速機構２７のキャリア３１にスプライン結合され、各アクスルチューブ１６内を左，右方向に延びている。一方、各アクスルシャフト３２の先端側は、アクスルチューブ１６から突出し、その端部には左，右の前輪５がそれぞれ取付けられている。
　次に、本発明の特徴部分である左，右のブレーキ機構３３の構成について詳しく説明する。
　左，右のブレーキ機構３３は、左，右のブレーキケース１５のブレーキ機構収容室１５Ｂにそれぞれ設けられている。各ブレーキ機構３３は、デファレンシャル機構２０の回転軸２５の回転に制動を与えるもので、例えば湿式多板型のブレーキ機構として構成されている。
　ブレーキ機構３３は、図４に示すように、回転軸２５の外周側にスプライン結合された円筒状のハブ３４と、複数枚（例えば２枚）の回転ディスク３５と、複数枚（例えば３枚）の非回転ディスク３６と、ピストン３７と、弾性部材３８とを含んで構成されている。複数枚の回転ディスク３５は、回転軸２５の外周側にハブ３４を介して取付けられ、ハブ３４とスプライン結合することにより回転軸２５と一緒に回転する。複数枚の非回転ディスク３６は、各回転ディスク３５を左，右方向から対面して挟むように、ブレーキケース１５（ケーシング１３の中央筒部１３Ａ）に回転不能に（非回転状態で）取付けられている。ピストン３７は、ブレーキケース１５のピストン挿着部１５Ｃ内に設けられ、外部からの油圧力によって非回転ディスク３６を回転ディスク３５に押付けるものである。弾性部材３８は、各非回転ディスク３６間に位置して各非回転ディスク３６の径方向外側に配置され、各非回転ディスク３６に対し互いに離間する方向の弾性力（付勢力）を付与するものである。
　各ブレーキ機構３３は、例えばブレーキペダル（図示せず）を足踏み操作することにより、後述の油室３７Ｄに供給された圧油によってピストン３７を軸方向に移動させ、非回転ディスク３６を回転ディスク３５に押付ける。これにより、回転ディスク３５と非回転ディスク３６との間の摩擦力で制動力を発生させ、前輪５にブレーキをかけるものである。
　ここで、回転ディスク３５は、円環状の板体により形成され、非回転ディスク３６と軸方向に交互に隣合う状態で、回転軸２５の外周側に配置されている。回転ディスク３５の内周側は、雌スプライン３５Ａとなり、この雌スプライン３５Ａは、回転軸２５に取付けられたハブ３４の雄スプライン３４Ａとスプライン結合している。これにより、回転ディスク３５は、ハブ３４に対して軸方向に移動可能な状態で、回転軸２５と一緒に回転することができる。図６に示すように、回転ディスク３５の左，右方向の両面には、径方向の外側寄りに位置して摩擦材３５Ｂがそれぞれ設けられている。
　非回転ディスク３６は、全体として円環状の板体により形成され、２枚の回転ディスク３５をそれぞれ左，右方向から対面して挟むように３枚設けられている。非回転ディスク３６は、その外周縁がブレーキケース１５の内周面側に左，右方向に移動可能に、かつ、ブレーキケース１５に対して非回転状態で取付けられている。
　ピストン３７は、その外周面３７Ａが段付き円筒面となり、内周面３７Ｂがほぼ直線状の円筒面として形成されている。ピストン３７は、ブレーキケース１５のブレーキ機構収容室１５Ｂに設けられたピストン挿着部１５Ｃに、左，右方向に移動可能に挿着されている。ピストン３７は、非回転ディスク３６を回転ディスク３５に押付けて摩擦接触させることにより、回転軸２５に制動力を付与するものである。
　ここで、ピストン３７の外周面３７Ａには、軸方向に離間して２本のシール部材３７Ｃが全周に亘って設けられている。ピストン３７の外周面３７Ａとピストン挿着部１５Ｃとの間には、各シール部材３７Ｃによって円環状の油室３７Ｄ（図８等参照）が形成されている。さらに、ピストン３７の内周面３７Ｂには、後述の突出部位４０が周方向に間隔をもって複数個設けられている。
　弾性部材３８は、回転ディスク３５よりも外径側に位置して、隣合う各非回転ディスク３６の間に設けられている。弾性部材３８は、例えば皿ばね、波ワッシャ等からなり、隣合う非回転ディスク３６に対し互いに離間する方向の弾性力を付与している。これにより、図６、図１０に示すように、非制動時は、弾性部材３８の弾性力により、各非回転ディスク３６間にそれぞれ隙間が形成されると共に、ピストン３７が後述する規定の寸法Ｇだけ押し戻される。
　エンドプレート３９は、各ディスク３５，３６を挟んでピストン３７の反対側に設けられている。このエンドプレート３９は、円環状の強度部材として形成され、リングギヤ２９の端面に当接している。これにより、エンドプレート３９は、ピストン３７との間で回転ディスク３５と非回転ディスク３６とを挟持し、このときのピストン３７の押圧力を受止めることができる。
　次に、各ディスク３５，３６を押圧したピストン３７の押圧力を解除したときに、このピストン３７を規定の寸法だけ戻すための構成について述べる。このピストン３７を規定寸法戻すための構成は、前述した弾性部材３８、後述の突出部位４０、係合部材４１、ピン部材４２を含んでいる。
　突出部位４０は、ブレーキケース１５の隔壁１５Ａと対面するように、ピストン３７の内径側となる内周面３７Ｂから径方向の内向きに突出して設けられている。突出部位４０は、例えばピストン３７の周方向に等しい間隔をもって複数個、例えば６個設けられている（図５参照）。
　各突出部位４０は、径方向の内側に向けて延び、その先端側が角状に二股に分かれて形成されている。これにより、各突出部位４０には、切欠状（Ｕ字状）の係合部材挿嵌溝４０Ａが形成され、この係合部材挿嵌溝４０Ａは、径方向の内側が開口端となっている。係合部材挿嵌溝４０Ａは、後述の係合部材４１を通すもので、係合部材４１が左，右方向に挿通される。即ち、係合部材挿嵌溝４０Ａは、本発明による係合部材挿嵌部を構成している。この係合部材挿嵌溝４０Ａは、係合部材４１の中央部位４１Ｃが左，右方向に挿嵌されるものである。角状の係合部材挿嵌溝４０Ａには、係合部材４１を内径側から簡単に係合させることができる。
　係合部材４１は、各突出部位４０に対応するようにピストン３７の内径側に配置されている。各係合部材４１は、左，右方向に所定寸法だけ移動可能となるように、突出部位４０と係合するものである。係合部材４１は、ブレーキケース１５の隔壁１５Ａ側に配置される円板状の側板部位４１Ａと、該側板部位４１Ａと間隔をもって対面する円板状の側板部位４１Ｂと、前記側板部位４１Ａ，４１Ｂ間に位置して前記側板部位４１Ａ，４１Ｂよりも小径な円柱状の中央部位４１Ｃとによりボビン状に形成されている。前記側板部位４１Ａ，４１Ｂおよび中央部位４１Ｃの軸中心部には、軸方向に貫通するピン挿嵌孔４１Ｄが設けられている。ボビン状の係合部材４１には、外径側に全周に亘って開口する凹溝状の全周係合溝４１Ｅが形成されている。
　係合部材４１の全周係合溝４１Ｅは、側板部位４１Ａ側の側壁面４１Ｅ１と、側板部位４１Ｂ側の側壁面４１Ｅ２と、中央部位４１Ｃの外周面となる底面４１Ｅ３とを備え、これにより、全周係合溝４１Ｅは全周凹陥溝を形成している。図６に示すように、全周係合溝４１Ｅの溝幅寸法、即ち、側壁面４１Ｅ１，４１Ｅ２間の寸法は、突出部位４０の板厚寸法よりも寸法Ｇだけ大きな値に設定されている。これにより、突出部位４０(ピストン３７)は、係合部材４１に対して寸法Ｇだけ移動することができる。この場合、寸法Ｇは、ピストン３７が制動を解除してブレーキケース１５の隔壁１５Ａ側に戻るのを許可するための隙間である。従って、寸法Ｇは、ピストン３７が制動を解除した状態で、各ディスク３５，３６間の接触を防止しつつ、次回の制動時にはピストン３７が瞬時に各ディスク３５，３６を押圧できる適正な寸法に設定されている。
　ピン部材４２は、係合部材４１をブレーキケース１５の隔壁１５Ａに対して左，右方向に移動可能に支持するものである。ピン部材４２は、ブレーキケース１５の隔壁１５Ａと係合部材４１との間に左，右方向に延びて設けられている。ピン部材４２は、径方向に弾性力をもったスプリングピンからなり、隔壁１５Ａのピン挿嵌穴１５Ｅと係合部材４１のピン挿嵌孔４１Ｄに対し、それぞれ弾性変形した状態で挿嵌されている。即ち、ピン部材４２と隔壁１５Ａのピン挿嵌穴１５Ｅとの間、ピン部材４２と係合部材４１のピン挿嵌孔４１Ｄとの間には、それぞれ摩擦抵抗が付与されている。
　ここで、非制動時にピストン３７を適正な位置まで戻すために、各部に設定された弾性力(押付け力)と摩擦力（摩擦抵抗）の大きさの関係について述べる。
　まず、油室３７Ｄに供給された油圧によるピストン３７の押付け力（押圧力）が、最も大きな値に設定されている。ピン部材４２とブレーキケース１５の隔壁１５Ａ(ピン挿嵌穴１５Ｅ)との間の摩擦抵抗と、ピン部材４２と係合部材４１のピン挿嵌孔４１Ｄとの間の摩擦抵抗のうち、少なくともいずれか一方の摩擦抵抗は、制動時のピストン３７の押付け力よりも小さな値に設定されている。第１の実施の形態では、ピン部材４２とブレーキケース１５のピン挿嵌穴１５Ｅとの間の摩擦抵抗が、制動時のピストン３７の押付け力よりも小さな値に設定されている。また、ピン部材４２と係合部材４１のピン挿嵌孔４１Ｄとの間の摩擦抵抗は、ピン部材４２とブレーキケース１５のピン挿嵌穴１５Ｅとの間の摩擦抵抗よりも大きな値に設定されている。
　なお、ピン部材４２と係合部材４１のピン挿嵌孔４１Ｄとの間の摩擦抵抗を、制動時のピストン３７の押付け力よりも小さな値に設定することもできる。さらに、ピン部材４２とピン挿嵌穴１５Ｅとの間の摩擦抵抗と、ピン部材４２とピン挿嵌孔４１Ｄとの間の摩擦抵抗を、制動時のピストン３７の押付け力よりも小さな値に設定することもできる。
　さらに、ピン部材４２とブレーキケース１５のピン挿嵌穴１５Ｅとの間の摩擦抵抗、およびピン部材４２と係合部材４１のピン挿嵌孔４１Ｄとの間の摩擦抵抗は、弾性部材３８の弾性力(押付け力)よりも大きな値に設定されている。また、弾性部材３８による弾性力は、非制動時のピストン３７を移動させるときの摩擦抵抗、即ち、ブレーキケース１５のピストン挿着部１５Ｃとピストン３７の各シール部材３７Ｃとの間の摩擦抵抗よりも大きな値に設定されている。
　ここで、ブレーキケース１５の隔壁１５Ａに対して係合部材４１とピン部材４２を組付けるときの作業の一例について述べる。まず、ブレーキケース１５のピストン挿着部１５Ｃに、ピストン３７が挿着される。この状態で、係合部材４１は、全周係合溝４１Ｅを突出部位４０の係合部材挿嵌溝４０Ａに係合させるようにして、突出部位４０にその内径側から取付けられる。突出部位４０に係合部材４１が取付けられたら、ピン部材４２が、係合部材４１のピン挿嵌孔４１Ｄとブレーキケース１５のピン挿嵌穴１５Ｅに亘って挿嵌（圧入）される。このように、係合部材４１、ピン部材４２は、特殊な工具等を用いることなく、簡単な作業で組付けることができる。
　次に、前述した各部の押付け力、摩擦力等の力関係に基づくブレーキ機構３３による制動時の動作について、図６ないし図１２を用いて説明する。
　ブレーキ機構３３が組立てられた直後の状態（ブレーキペダルが１回も踏まれていない状態）について、その一例を述べる。例えば、図６に示すように、係合部材４１の側板部位４１Ａが、ブレーキケース１５の取付面１５Ｄ（隔壁１５Ａ）に近接し、ピストン３７に設けられた突出部位４０が、全周係合溝４１Ｅの側壁面４１Ｅ１に近接している。また、各非回転ディスク３６間は、弾性部材３８によって確保される隙間以上に離間している。
　オペレータによってブレーキペダルが踏まれると、図８に示すように、油室３７Ｄに圧油が供給されてピストン３７が矢示Ａ方向に移動される。このときには、油圧によるピストン３７の押付け力（押圧力）は、ピストン３７の各シール部材３７Ｃとの間の摩擦抵抗よりも大幅に大きな値に設定されているから、ピストン３７は円滑に移動することができる。
　続いて、ブレーキペダルがさらに踏み込まれると、図９に示すように、ピストン３７が非回転ディスク３６に当接し、各ディスク３５，３６を押付ける。従って、各回転ディスク３５の摩擦材３５Ｂと各非回転ディスク３６との間で摩擦力が高まるから、この摩擦抵抗によって回転軸２５に対する制動力を発生することができる。この場合、油圧によるピストン３７の押付け力（押圧力）は、各弾性部材３８の弾性力よる反対向きの押圧力よりも大きな値に設定されている。従って、ピストン３７は、各弾性部材３８に抗して各ディスク３５，３６を強く押付けることができる。
　しかも、ブレーキペダルが大きく踏み込まれた場合には、ピストン３７に設けた各突出部位４０が、係合部材４１の全周係合溝４１Ｅの側壁面４１Ｅ２（側板部位４１Ｂ）に当接し、この係合部材４１を矢示Ａ方向に押圧する。このときに、ピン部材４２とブレーキケース１５の隔壁１５Ａ（ピン挿嵌穴１５Ｅ）との間の摩擦抵抗は、制動時のピストン３７の押付け力よりも小さな値に設定されている。従って、係合部材４１とピン部材４２は、ピストン３７の移動限界位置（制動位置）まで矢示Ａ方向に一緒に移動する。
　次に、ブレーキペダルから足を離してブレーキ機構３３による制動が解除された場合、弾性部材３８による弾性力は、非制動時のピストン３７を移動させるときの摩擦抵抗、即ち、ブレーキケース１５のピストン挿着部１５Ｃとピストン３７の各シール部材３７Ｃとの間の摩擦抵抗よりも大きな値に設定されている。これにより、図１０に示すように、ピストン３７は、弾性部材３８による弾性力によって矢示Ｂ方向に移動する。
　そして、各弾性部材３８によって非回転ディスク３６間が適正な間隔となるまでピストン３７が移動したときには、ピストン３７に設けられた突出部位４０が、係合部材４１の全周係合溝４１Ｅの側壁面４１Ｅ１（側板部位４１Ａ）に当接する。この場合、ピン部材４２とブレーキケース１５の隔壁１５Ａ（ピン挿嵌穴１５Ｅ）との間の摩擦抵抗は、弾性部材３８の弾性力よりも大きな値に設定されている。従って、ピストン３７の移動は、突出部位４０が係合部材４１の側板部位４１Ａに当接した位置、即ち、矢示Ｂ方向に寸法Ｇだけ戻された位置で停止される。これにより、ピストン３７は、制動の解除時に毎回寸法Ｇだけ戻されることになるから、非制動状態のピストン３７を、各ディスク３５，３６間の接触を防止しつつ、次回の制動時には瞬時に適正なブレーキ操作ができる位置に配置することができる。
　次に、各回転ディスク３５の摩擦材３５Ｂが摩耗した場合のピストン３７の動作について説明する。
　この場合には、前述した各回転ディスク３５が通常状態のときと同様に、図１１に示すように、ピストン３７は、各非回転ディスク３６を各回転ディスク３５に押付けて回転軸２５に対する制動力を発生することができる。この際、ピストン３７の移動量は、各回転ディスク３５の摩擦材３５Ｂが摩耗した分だけ大きくなり、これに伴って、係合部材４１とピン部材４２は、ピストン３７と一緒に矢示Ａ方向にさらに移動する。
　一方、ブレーキ機構３３による制動が解除された場合には、図１２に示すように、ピストン３７は、弾性部材３８による弾性力によって矢示Ｂ方向に移動する。そして、ピストン３７は、突出部位４０が係合部材４１の側板部位４１Ａに当接する寸法Ｇだけ戻されて停止される。このように、各回転ディスク３５の摩擦材３５Ｂが摩耗した場合でも、制動が解除されたときには、ピストン３７を毎回寸法Ｇだけ戻すことができる。
　本実施の形態によるホイールローダ１は上述の如き構成を有するもので、次に、その動作について説明する。
　まず、キャブ１０に搭乗したオペレータは、周囲のレバー、ペダル類（いずれも図示せず）を操作して走行用のトランスミッション９を作動させる。このときに、トランスミッション９の出力軸の回転力が、プロペラシャフト９Ｂからフロントアクスル装置１２の入力軸１７、デファレンシャル機構２０、遊星歯車減速機構２７を介して左，右のアクスルシャフト３２に伝達される。これにより、各アクスルシャフト３２に接続された左，右の前輪５を回転駆動することができる。同様に、トランスミッション９の出力軸の回転を、プロペラシャフト９Ａからリヤアクスル装置１１に伝えることにより、左，右の後輪４を回転駆動することができる。
　このように、前，後の車輪５，４が回転駆動されることにより、作業現場に向けてホイールローダ１を走行させることができる。ホイールローダ１が、走行時に左，右いずれかの方向に曲がった場合には、デファレンシャル機構２０の各デフ用ピニオンギヤ２３が自転しつつ各サイドギヤ２４に回転力を伝達する。これにより、例えば左方向に曲がるときには、内輪側となる左側の車輪５，４の回転数を、外輪側となる右側の車輪５，４の回転数よりも低下させることができる。従って、ホイールローダ１は、内側と外側の車輪５，４間の回転数差によってスムーズに曲がることができる。
　また、ホイールローダ１の走行時には、ブレーキペダル（図示せず）が操作されることにより、ブレーキ機構３３によって回転軸２５に制動力を発生させ、減速または停車することができる。このブレーキ機構３３は、制動が解除されたときには、ピストン３７を寸法Ｇだけ矢示Ｂ方向に戻すことができる。従って、非制動状態のピストン３７を、各ディスク３５，３６間の接触を防止することができ、かつ、次回の制動時には瞬時に適正なブレーキ操作ができる位置に配置することができる。
　かくして、本実施の形態によれば、デファレンシャル機構２０の各回転軸２５の回転に制動を与える左，右のブレーキ機構３３は、ブレーキケース１５の隔壁１５Ａと対面してピストン３７の内径側から径方向の内向きに突出して設けられた突出部位４０と、前記突出部位４０に対して左，右方向に所定寸法移動可能に前記突出部位４０と係合した状態で前記ピストン３７の内径側に配置された係合部材４１と、前記係合部材４１を前記ブレーキケース１５の前記隔壁１５Ａに対して左，右方向に移動可能に支持するために前記隔壁１５Ａと前記係合部材４１との間に設けられたピン部材４２とを含んで構成されている。
　従って、ブレーキ機構３３は、少ない種類の部品によって形成することができる。また、係合部材４１は、その全周係合溝４１Ｅをピストン３７の各突出部位４０に係合させ、ピン部材４２を用いてブレーキケース１５の隔壁１５Ａ（ピン挿嵌穴１５Ｅ）に挿嵌するだけで、特殊な組付け工具等を用いることなく、容易に組付けることができる。
　この結果、部品の種類および部品点数を削減することができる上に、係合部材４１、ピン部材４２等の形状を簡略化することができる。これにより、ブレーキ機構３３の組立作業性を向上することができる。
　ピン部材４２とブレーキケース１５の隔壁１５Ａ（ピン挿嵌穴１５Ｅ）との間の摩擦抵抗と、ピン部材４２と係合部材４１との間の摩擦抵抗のうち、ピン部材４２とブレーキケース１５の隔壁１５Ａ（ピン挿嵌穴１５Ｅ）との間の摩擦抵抗は、制動時のピストン３７の押付け力よりも小さな値に設定されている。従って、回転軸２５の回転に制動を与えるべく、ピストン３７を矢示Ａ方向に移動させて各ディスク３５，３６に押付けたときには、このピストン３７と一緒に係合部材４１とピン部材４２を移動させることができる。
　各非回転ディスク３６の間には、各非回転ディスク３６が互いに離間する方向に弾性力を付与する弾性部材３８が設けられている。この上で、ピン部材４２とブレーキケース１５の隔壁１５Ａとの間の摩擦抵抗、およびピン部材４２と係合部材４１との間の摩擦抵抗は、前記弾性部材３８の弾性力よりも大きな値に設定されている。従って、制動が解除されたときには、弾性部材３８によってピストン３７が矢示Ｂ方向に移動するときの距離は、突出部位４０が係合部材４１の側板部位４１Ａに当接した位置、即ち、矢示Ｂ方向に戻された寸法Ｇとすることができる。これにより、ピストン３７は、制動の解除時に毎回寸法Ｇだけ戻されることになる。この結果、ピストン３７を、各ディスク３５，３６間の接触を防止しつつ、次回の制動時には瞬時に適正なブレーキ操作ができる位置に配置することができ、ブレーキ機構３３に対する信頼性を高めることができる。
　また、各弾性部材３８は、各非回転ディスク３６が互いに離間する方向に弾性力を付与しているから、回転ディスク３５と非回転ディスク３６を十分に離間させることができ、これらの摺接（引き摺り）によるロストルクや発熱を低減することができる。
　ブレーキ機構３３を構成するピストン３７の突出部位４０には、係合部材４１が左，右方向に移動可能に挿嵌される係合部材挿嵌部としての切欠状の係合部材挿嵌溝４０Ａが設けられている。また、係合部材４１は、前記突出部位４０と左，右方向で移動可能に係合する全周係合溝４１Ｅを備えている。従って、係合部材４１は、全周係合溝４１Ｅを突出部位４０の係合部材挿嵌溝４０Ａに係合させるようにして、突出部位４０にその内径側から取付けられる。この状態で、ピン部材４２が、係合部材４１のピン挿嵌孔４１Ｄとブレーキケース１５のピン挿嵌穴１５Ｅに亘って挿嵌（圧入）される。これにより、係合部材４１、ピン部材４２は、特殊な工具等を用いることなく、簡単な作業で組付けることができる。
　さらに、非制動時には、ピストン３７の突出部位４０が、係合部材４１の全周係合溝４１Ｅの側壁面４１Ｅ１に当接することにより、弾性部材３８によってピストン３７が戻される寸法を一定に保つことができる。従って、突出部位４０と全周係合溝４１Ｅの側壁面４１Ｅ１とを、広い面積をもって当接（面当り）させることができるから、衝突時の接触応力を分散させることができ、この当接部分の摩耗、変形等を防止することができる。これにより、ピストン３７が戻される寸法を長期に亘って一定に保つことができる上に、耐久性を向上することができる。
　次に、図１３および図１４は本発明の第２の実施の形態を示している。第２の実施の形態の特徴は、ブレーキ機構の突出部位には、係合部材挿嵌部として、係合部材が左，右方向に貫通する貫通孔を設け、係合部材は、前記突出部位を左，右方向で移動可能に挟む一対の分割係合体により構成したことにある。なお、第２の実施の形態では、前述した第１の実施の形態と同一の構成要素に同一符号を付し、その説明を省略するものとする。
　図１３において、突出部位５１は、ブレーキケース１５の隔壁１５Ａと対面するように、ピストン３７の内径側となる内周面３７Ｂから径方向の内向きに突出して設けられている。突出部位５１は、例えばピストン３７の周方向に等しい間隔をもって複数個、例えば６個設けられている。
　各突出部位５１は、図１４に示すように、径方向の内側に向けて延び、その先端側が半円形状に突出している。各突出部位５１には、係合部材５２を通すために左，右方向に貫通する貫通孔５１Ａが形成されている。貫通孔５１Ａは、本発明による係合部材挿嵌部を構成している。この貫通孔５１Ａは、ピン部材４２が挿嵌された後述する各分割係合体５３，５４の小径部５３Ｂ，５４Ｂが、左，右方向に挿通されるものである。円形状の貫通孔５１Ａを有する突出部位５１は、係合部材５２（各分割係合体５３，５４）に均等に当接することができる。また、円形状の貫通孔５１Ａは、容易に加工することができる。
　係合部材５２は、各突出部位５１に対応するようにピストン３７の内径側に配置されている。各係合部材５２は、左，右方向に寸法Ｇだけ移動可能となるように、突出部位５１と係合するものである。係合部材５２は、ブレーキケース１５の隔壁１５Ａ側に配置される段付円板状の第１分割係合体５３と、該第１分割係合体５３と左，右方向で対面する段付円板状の第２分割係合体５４とにより構成されている。
　一対の分割係合体５３，５４は、円板状の大径部５３Ａ，５４Ａと、該大径部５３Ａ，５４Ａの中央に位置して対向する方向に突出した円柱状の小径部５３Ｂ，５４Ｂと、前記大径部５３Ａ，５４Ａおよび小径部５３Ｂ，５４Ｂの中心部を軸方向に貫通したピン挿嵌孔５３Ｃ，５４Ｃとにより形成されている。ここで、第１分割係合体５３と第２分割係合体５４とは、同一の形状をもった共通部品となっている。第１分割係合体５３と第２分割係合体５４とは、互いの小径部５３Ｂ，５４Ｂを付き合わせることによりボビン状に形成されている。第１分割係合体５３の大径部５３Ａと第２分割係合体５４の大径部５４Ａとの間には、外径側に開口する凹溝状の全周係合溝５５が形成されている。
　係合部材５２の全周係合溝５５は、分割係合体５３，５４に亘って形成されている。具体的には、全周係合溝５５は、第１分割係合体５３の大径部５３Ａ側の側壁面５５Ａと、第２分割係合体５４の大径部５４Ａ側の側壁面５５Ｂと、各分割係合体５３，５４の小径部５３Ｂ，５４Ｂの外周面となる底面５５Ｃとにより構成されている。図１３に示すように、全周係合溝５５の溝幅寸法、即ち、側壁面５５Ａ，５５Ｂ間の寸法は、突出部位５１の板厚寸法よりも第１の実施の形態と同様の寸法Ｇだけ大きな値に設定されている。これにより、突出部位５１(ピストン３７)は、係合部材５２に対して全周係合溝５５内で寸法Ｇだけ移動することができる。
　係合部材５２は、各分割係合体５３，５４の小径部５３Ｂ，５４Ｂを突出部位５１の貫通孔５１Ａに挿嵌した状態で、突出部位５１を挟んで配置される。この状態で、分割係合体５３，５４のピン挿嵌孔５３Ｃ，５４Ｃ、およびブレーキケース１５の隔壁１５Ａのピン挿嵌穴１５Ｅに対し、ピン部材４２が挿嵌される。これにより、ピン部材４２と隔壁１５Ａのピン挿嵌穴１５Ｅとの間、ピン部材４２と係合部材５２のピン挿嵌孔５３Ｃ，５４Ｃとの間には、それぞれ摩擦抵抗を付与することができる。
　この場合、ピン部材４２とブレーキケース１５のピン挿嵌穴１５Ｅとの間の摩擦抵抗は、ピン部材４２と係合部材５２のピン挿嵌孔５３Ｃ，５４Ｃとの間の摩擦抵抗よりも小さな値に設定されている。この上で、ピン部材４２とブレーキケース１５のピン挿嵌穴１５Ｅとの間の摩擦抵抗は、制動時のピストン３７の押付け力よりも小さな値で、弾性部材３８の弾性力(押付け力)よりも大きな値に設定されている。
　かくして、このように構成された第２の実施の形態においても、前述した第１の実施の形態とほぼ同様の作用効果を得ることができる。特に、第２の実施の形態によれば、共通部品である分割係合体５３，５４を付き合わせることにより、係合部材５２を容易に形成することができる。さらに、円形状の貫通孔５１Ａを有する突出部位５１は、係合部材５２（各分割係合体５３，５４）に均等に当接することができ、耐久性等を高めることができる。
　次に、図１５は本発明の第３の実施の形態を示している。第３の実施の形態の特徴は、ピストンに左，右方向に間隔をもって２枚の突出部位を設け、この２枚の突出部位が、係合部材を左，右方向で移動可能に挟む構成としたことにある。なお、第３の実施の形態では、前述した第１の実施の形態と同一の構成要素に同一符号を付し、その説明を省略するものとする。
　図１５において、突出部位６１，６２は、ピストン３７の内径側となる内周面３７Ｂから径方向の内向きに突出して設けられている。突出部位６１，６２は、ピストン３７の移動方向となる左，右方向に間隔をもって平行に配置されている。突出部位６１は、ブレーキケース１５の隔壁１５Ａと対面して配置され、突出部位６２は、非回転ディスク３６と対面して配置されている。突出部位６１，６２は、２枚を１組として周方向に複数組設けられている。
　各突出部位６１，６２は、第１の実施の形態による突出部位４０と同様に、先端側を角状に形成することにより、本発明による係合部材挿嵌部としての切欠状の係合部材挿嵌溝６１Ａ，６２Ａを有している。各突出部位６１，６２間の隙間寸法は、後述する係合部材６３の大径部６３Ｂの板厚寸法よりも寸法Ｇだけ大きな値に設定されている。
　係合部材６３は、各突出部位６１，６２に対応するようにピストン３７の内径側に配置されている。各係合部材６３は、左，右方向に寸法Ｇだけ移動可能となるように、突出部位６１，６２と係合するものである。係合部材６３は、軸方向に延びた円柱状の小径部６３Ａと、該小径部６３Ａの軸方向の中間部から拡径して設けられた大径な円板状の大径部６３Ｂと、前記小径部６３Ａの中心部を軸方向に貫通したピン挿嵌孔６３Ｃとにより構成されている。
　この場合、第３の実施の形態では、ピン部材４２とブレーキケース１５のピン挿嵌穴１５Ｅとの間の摩擦抵抗が、制動時のピストン３７の押付け力よりも小さな値に設定されている。また、ピン部材４２と係合部材６３のピン挿嵌孔６３Ｃとの間の摩擦抵抗は、ピン部材４２とブレーキケース１５のピン挿嵌穴１５Ｅとの間の摩擦抵抗よりも大きく設定されている。なお、ピン部材４２と係合部材６３のピン挿嵌孔６３Ｃとの間の摩擦抵抗を、制動時のピストン３７の押付け力よりも小さな値に設定することもできる。
　さらに、ピン部材４２とブレーキケース１５のピン挿嵌穴１５Ｅとの間の摩擦抵抗、およびピン部材４２と係合部材６３のピン挿嵌孔６３Ｃとの間の摩擦抵抗は、弾性部材３８の弾性力(押付け力)よりも大きな値に設定されている。
　かくして、このように構成された第３の実施の形態においても、前述した第１の実施の形態とほぼ同様の作用効果を得ることができる。特に、第３の実施の形態によれば、制動が解除されたときには、突出部位６２と係合部材６３との係合によって、ピストン３７を寸法Ｇだけ矢示Ｂ方向に戻すことができる。これにより、前述した各実施の形態と同様に、各ディスク３５，３６間の接触を防止しつつ、ピストン３７を適正なブレーキ操作ができる位置に配置することができる。
　なお、第１の実施の形態では、ブレーキケース１５のピン挿嵌穴１５Ｅ、突出部位４０、係合部材４１およびピン部材４２が、周方向に間隔をもって６箇所に配置された場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限らず、例えばピン挿嵌穴１５Ｅ、突出部位４０、係合部材４１およびピン部材４２が、周方向の２～５箇所、または７箇所以上に配置される構成としてもよい。また、突出部位は、円環状の１枚の板体として形成され、その周方向の複数個所に係合部材挿嵌溝が形成される構成としてもよい。これらの構成は、他の実施の形態にも同様に適用できるものである。
　第１の実施の形態では、デフケース１４の左，右両側に並ぶようにブレーキケース１５を設け、デファレンシャル機構２０の左，右両側に隣接してブレーキ機構３３を配置した場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限るものではなく、デフケースとブレーキケースとを、例えば、特開２０１０-１３７７８１号公報のように配置してもよい。即ち、デフケースの左，右両側に離間した位置、例えば車輪の内部または近傍にアクスルチューブを介してブレーキケースを設け、このブレーキケース内にブレーキ機構を配置する構成としてもよい。この場合、ブレーキケースの隔壁は、このブレーキケースを形成する容器のうち左，右方向の内側（アクスルチューブ側）に位置する壁面となる。この構成は、他の実施の形態にも同様に適用できるものである。
　さらに、上述した各実施の形態では、ホイール式建設機械としてトランスミッション９と前，後の車輪５，４との間にアクスル装置１２，１１を備えたホイールローダ１を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限るものではなく、例えば前，後に車輪を有する油圧ショベル、鉱山用大型ダンプトラック、トラクタ等の他のホイール式建設機械にも広く適用できるものである。
　１　ホイールローダ（ホイール式建設機械）
　２　後部車体
　３　前部車体
　４　後輪
　５　前輪
　６　作業装置
　７　エンジン（駆動源）
　１１　リヤアクスル装置
　１２　フロントアクスル装置
　１３　ケーシング
　１４　デファレンシャルケース（デフケース）
　１４Ａ　デファレンシャル機構収容室
　１５　ブレーキケース
　１５Ａ　隔壁
　１５Ｂ　ブレーキ機構収容室
　１５Ｃ　ピストン挿着部
　１５Ｅ　ピン挿嵌穴
　２０　デファレンシャル機構
　２５　回転軸
　３２　アクスルシャフト
　３３　ブレーキ機構
　３５　回転ディスク
　３６　非回転ディスク
　３７　ピストン
　３７Ｃ　シール部材
　３８　弾性部材
　４０，５１，６１，６２　突出部位
　４０Ａ，６１Ａ，６２Ａ　係合部材挿嵌溝（係合部材挿嵌部）
　４１，５２，６３　係合部材
　４１Ｄ，５３Ｃ，５４Ｃ　ピン挿嵌孔
　４１Ｅ，５５　全周係合溝
　４２　ピン部材
　５１Ａ　貫通孔（係合部材挿嵌部）
　５３　第１分割係合体（分割係合体）
　５４　第２分割係合体（分割係合体）
　Ａ　制動時のピストンの移動方向
　Ｂ　非制動時のピストンの移動方向、弾性部材の弾性力の方向
　Ｇ　非制動時にピストンが戻される適正な寸法（所定寸法）

Claims (4)

  1. 　駆動源を備えた車体と、前記車体に設けられ前記駆動源に接続されることにより左，右方向の両側の車輪を回転駆動するアクスル装置と、前記車体に設けられた作業装置とからなり、
    　前記アクスル装置は、
    　左，右方向の中間部に配置され内部がデファレンシャル機構収容室となったデファレンシャルケースと、
    　前記デファレンシャルケースの左，右両側に配置されると共に、前記デファレンシャルケースの前記デファレンシャル機構収容室との間が隔壁によって画成され内部がブレーキ機構収容室となった左，右のブレーキケースと、
    　前記デファレンシャルケースの前記デファレンシャル機構収容室に設けられ前記駆動源の駆動力を左，右方向に配置された回転軸に分配するデファレンシャル機構と、
    　前記デファレンシャル機構の前記左，右の回転軸の回転を前記左，右の車輪に伝える左，右のアクスルシャフトと、
    　前記左，右のブレーキケースの前記ブレーキ機構収容室にそれぞれ設けられ前記デファレンシャル機構の前記回転軸の回転に制動を与える左，右のブレーキ機構とを備え、
    　前記ブレーキ機構は、前記回転軸に取付けられて前記回転軸と一緒に回転する複数枚の回転ディスクと、前記回転ディスクを左，右方向から対面して挟むように前記ブレーキケースに非回転状態で取付けられた複数枚の非回転ディスクと、前記非回転ディスクと対面して前記ブレーキケースに設けられ前記非回転ディスクを前記回転ディスクに押付けて制動力を発生させる円環状のピストンとにより構成してなるホイール式建設機械において、
    　前記ブレーキ機構は、前記ブレーキケースの前記隔壁と対面して前記ピストンの内径側から径方向の内向きに突出して設けられた突出部位と、前記ピストンの前記突出部位に対して左，右方向に所定寸法移動可能に前記突出部位と係合した状態で前記ピストンの内径側に配置された係合部材と、前記係合部材を前記ブレーキケースの前記隔壁に対して左，右方向に移動可能に支持するために前記隔壁と前記係合部材との間に設けられたピン部材とを含んで構成され、
    　前記ピン部材と前記ブレーキケースの前記隔壁との間の摩擦抵抗と前記ピン部材と前記係合部材との間の摩擦抵抗のうち、少なくともいずれか一方の摩擦抵抗は、制動時の前記ピストンの前記押付け力よりも小さな値に設定され、
    　前記ピストンの前記突出部位には、前記係合部材が左，右方向に移動可能に挿嵌される係合部材挿嵌部を設けたことを特徴とするホイール式建設機械。
  2. 　前記各非回転ディスクの間には、前記各非回転ディスクが互いに離間する方向に弾性力を付与する弾性部材が設けられ、
    　前記ピン部材と前記ブレーキケースの前記隔壁との間の摩擦抵抗および前記ピン部材と前記係合部材との間の摩擦抵抗は、前記弾性部材の弾性力よりも大きな値に設定してなる請求項１に記載のホイール式建設機械。
  3. 　前記ピストンの前記突出部位に設けられた前記係合部材挿嵌部は、前記係合部材を通す切欠状の係合部材挿嵌溝を備え、
    　前記係合部材は、前記係合部材挿嵌溝に左，右方向で移動可能に係合する全周係合溝を備えてなる請求項１に記載のホイール式建設機械。
  4. 　前記ピストンの前記突出部位に設けられた前記係合部材挿嵌部は、前記係合部材を通す貫通孔を備え、
    　前記係合部材は、前記突出部位を左，右方向で移動可能に挟む一対の分割係合体により構成してなる請求項１に記載のホイール式建設機械。
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