JP4798880B2 - 一体化された動的常用ブレーキを有する車輪駆動 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、一体化された動的常用ブレーキを有する、特に移動機械のための、車輪駆動に関する。
【０００２】
【従来の技術】
フォークリフト・トラック、森林用機械、農業用機械、等のような移動機械は、通常、４０ｋｍ／時間までの速度で移動する。このような機械には、高い程度の操縦性が必要とされる。これらの理由のため、駆動力が一対の車輪に伝達されるという中央駆動ではなく、移動機械は直接車輪駆動を有するということが通例となってきている。ここで問題となっている型の移動機械は、それらの作業設備を移動させるための油圧回路を既に有しているので、現存の油圧回路で長所的に動作可能の調節可能な油圧モータを、車輪駆動における駆動素子として用いるのが好ましい。
【０００３】
一般的な型の車輪駆動は、ＤＥ２９９ １０ ０１７Ｕ１から知られている。該車輪駆動は、車両の近辺の領域において漏斗形状の担持車軸を有し、該担持車軸は、回転に関して固定されて車両のフレームに装着されている。担持車軸上には、ローラ軸受により回転することができるよう装着された車輪ボスがある。車両の車輪は車輪ボスに装着され得る。車輪ボスは、回転速度を減じる遊星歯車機構を介して、担持車軸の中央を走る駆動軸によって駆動される。従って、遊星歯車機構は、入力端においてその中央の太陽歯車を介して駆動軸に接続される。出力端においては、遊星輪は車輪ボスに直接接続され、該車輪ボスはここでは遊星担体を形成する。車輪駆動のための動的常用ブレーキは、遊星歯車機構の外部のリング・ギアを介して動作する。動的常用ブレーキは、多数ディスク・ブレーキとして実施され、該多数ディスク・ブレーキの静止ディスクは車輪ボスに接続され、多数ディスク・ブレーキの移動ディスクは、リング担体を介して遊星歯車機構のリング・ギヤに接続される。車輪駆動が動作している間の制動は、車両の効果的な制動を生じるように静止及び移動ディスクを一方を他方に対して軸方向に押圧するピストンに圧力媒体を適用することにより行われ、交互する静止及び移動ディスの配列がある。
【０００４】
制動動作中に生じる熱は油浴内に伝達され、車輪ボスを介して外側に持ち去られる。車輪ボスの中央の外部半径における動的常用ブレーキの配列のために、車両車輪が装着される領域に最大の熱発生が生じる。この領域において、外側に逃げる熱の伝導は、常用ブレーキが極度の応力を経験する際に全車輪駆動が過熱し得るので、不利である。さらに、常用ブレーキがアフターサービスされるとき、もしくは修理されるとき、遊星ケースを完全に取外すことが必要であると言うことは不利である。これは、車両車輪が予め取除かれていた場合にだけ可能である。
【０００５】
さらなる車輪駆動は、ＥＰ ０ ６８４ ４０１ Ｂ１から知られている。上述の車輪駆動とは対照的に、ディスク・ブレーキはここでは動的常用ブレーキとして用いられている。しかしながら、油圧的に付勢され得るブレーキ・シューを有するディスク・ブレーキのブレーキ・ディスクは、これまた、車輪駆動の中央に配列され、従って、常用ブレーキによって発生される熱は外側に運び去られることができない。駆動軸から車輪ボスに駆動力を伝達するための遊星歯車機構は、ここでもまた、車輪駆動の末端に配置されている。アフターサービス及び修理のためには、また、車輪が取除かれてポット形状のハウジング・キャップが取外されたときにのみ、動的常用ブレーキ及び遊星歯車機構は、アクセス可能となる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、ブレーキ及び歯車機構の肝要な構成要素にアフターサービスが容易でかつ修理が容易なようにアクセス可能であると共に、動作中の車輪駆動の過熱の危険性を最小にするように、一般型の車輪駆動をさらに改善することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
該目的は、特許請求の範囲の請求項１の前提部分と共にその特徴部分に従った車輪駆動に基づいて達成される。後続の従属請求項は、本発明の長所的展開を提供する。
【０００８】
本発明は、車輪駆動の動的常用ブレーキが、取外し可能な歯車機構カバーの直ぐ後方での端部において、かつ回転に関して固定されている担持車軸と共に末端部を形成する中空円筒形状のブレーキ担体上の外部半径において、車輪ボスを形成するリング・ギヤ内に配列され、常用ブレーキの遊星歯車機構が、車両フレームの方向に後続してリング・ギヤ内に配列される、という技術的教示を含んでいる。
【０００９】
車輪駆動のブレーキ構成要素及び機構構成要素の本発明による配列は、回転に関して固定されている担持車軸の延長部を表すブレーキ担体の特定の構成により可能となる。結果として、常用ブレーキは、車輪駆動の末端部まで延びる。この点において、スリップストリームの結果として、ブレーキ熱が発生する車輪駆動の領域において直接、熱が取り去られるように改善され、その結果、車輪駆動の冷却に対する改善がもたらされる。車輪駆動は、平坦な、端部に装着された歯車機構カバーにより密閉されるので、アフターサービスもしくは修理を行う際には、肝要な構成要素に簡単にアクセスすることができるということが確実にされる。この目的で車両車輪を取除く必要はない。
【００１０】
車輪駆動内で遊星歯車機構の歯車機構空間節約機能を確実にするために、駆動端の太陽歯車は、遊星ボルトにより担持車軸に回転に関して固定されて締着される遊星歯車と係合するのが好ましい。遊星歯車は、次に、リング・ギヤの内部半径上に直接設けられた内部歯上を転がる。
【００１１】
負荷に対して適切に所望の伝達比を変換するために、車輪駆動内に歯車機構のさらなる前置段を提供することも可能である。
好ましくは、歯車機構の少なくとも１つの前置段が、取外し可能な歯車機構カバーの直ぐ後方で、従ってこれまた容易にアクセス可能な場所で、中空円筒形状のブレーキ担体内に位置付けられる。歯車機構の前置段は、入力端において車輪駆動の駆動軸に接続され、出力端において、この点で下流に接続されている（主）遊星歯車機構の太陽歯車に接続される。歯車機構の前置段は、単一段もしくは多数段の前置遊星歯車機構として実施され得る。その共軸的な設計のため、遊星歯車機構としての配列は、これにとって特に適している。例えば、単一段の前置遊星歯車機構のリング・ギヤは、（主）遊星歯車機構の、車輪リムを形成する、リング・ギヤに対し回転に関して固定されるように、歯車機構カバーによって容易に実施され得る。これに起因して、歯車機構の前置段のリング・ギヤには、少なくとも１つまたは２つの遊星歯車の組が嵌合される。これらの遊星歯車の組は、歯車機構カバー内に同軸的に配列されかつ車輪駆動の全駆動軸に対する締着手段をも形成する別のカバーの後方に配列されるのが好ましい。
【００１２】
走行している間に付勢される常用ブレーキに加えて、駆動軸上の入力端に第２のブレーキが設けられても良く、該第２のブレーキは、ハンド・ブレーキの役目、すなわち、駐車されている際に車両を静止状態に保つ役目を行う。
【００１３】
動的常用ブレーキ及びハンド・ブレーキは、好ましくは、多数ブレーキの態様で実施される。常用ブレーキの場合には、静止ブレーキ・ディスクは、回転に関して固定されている担持車軸の末端部に接続され、回転ブレーキ・ディスクはリング・ギヤに接続される。両タイプのブレーキ・ディスクは、パッケージの態様で交互に配列される。常用ブレーキを付勢するために、油圧で付勢されることができるブレーキ・ピストンが設けられ、その圧力媒体ダクトは、車両フレームの方向に少なくとも部分的に担持車軸を通して走るのが有利である。ハンド・ブレーキの設計及びそれを付勢する方法は、類似のものであって良い。常用ブレーキは、圧縮ばねの復原力に対抗してブレーキ・ピストンによって付勢されるのが好ましい。上述の多数ディスク・ブレーキの代わりに、異なった型のブレーキ、例えば、これのために必要な構造的な周辺条件が満たされるならば、常用ブレーキ及び／またはハンド・ブレーキとしてディスク・ブレーキ、を用いることも想到可能である。
【００１４】
本発明を改善するさらなる対策は、図を参照して為される以下の本発明の好適な例示的実施例の説明により詳細に示される。
【００１５】
【発明の実施の形態】
車輪駆動の漏斗形状の担持車軸２が、ボルトにより車両フレーム１（ここでは詳細には示されていない）に回転に関して固定されて装着されている。２つのテーパ状のローラ軸受から成るローラ軸受配列３ａ、３ｂの上で、リング・ギヤ４が担持車軸２に回転可能に装着されている。リング・ギヤ４は、該リング・ギヤにボルト止めされた車両車輪５のための車輪ボスとして直接働く。回転可能なリング・ギヤ４は、回転的には固定されている担持車軸２に対して封止配列６により封止されている。
【００１６】
車両車輪５を駆動するために、車両の圧力媒体回路に接続される油圧調節モータ７が設けられている。油圧モータ７により発生される回転動作は、中空の担持車軸２内を走行する共軸の駆動軸８を介して、遊星歯車機構として実施される歯車機構の前置段９に最初に伝達される。歯車機構の前置段９は、この例示的実施例においては、２つの段の設計のものである。歯車機構の前置段９は、取外し可能の歯車機構カバー１１の直ぐ後方で、回転に関して固定された担持車軸２の延長体を形成する中空円筒状のブレーキ担体１０内に位置付けられている。入力端駆動軸８は、歯車機構の第１の前置段の太陽歯車１２内に導かれている。太陽歯車１２と係合する遊星歯車１３は、第２の歯車機構前置段の太陽歯車１４に接続される。前記前置段の遊星歯車１５は、次に、（主）遊星歯車機構の太陽歯車１６に接続される。２つの前置遊星段内の動力束を閉じるために、歯車機構のカバー１１と一体構成の共通のリング・ギヤ１７が設けられている。歯車機構の２つの前置段の遊星の組１３及び１５は、歯車機構カバー１１内で共軸的に配列された別のカバー１８の後方で直接アクセス可能であり、該カバー１８は、駆動軸８に対する端側軸受点１９をも形成する。車両が静止しているときに車両車輪５がロックされるのを確実にするハンド・ブレーキ２０が、駆動軸８の前部領域に設けられている。この目的で、多数ディスク・ブレーキとして実施されるハンド・ブレーキ２０は、担持車軸２と駆動軸８との間で作用する。ハンド・ブレーキ２０は、ブレーキばね２３の力によって付勢され、該ハンド・ブレーキ２０は、開放位置には、圧力媒体ダクト２１を介してピストン２２により油圧的に保持される。
【００１７】
ハンド・ブレーキ２０に加えて、走行中に制動を行うために付勢され得る動的常用ブレーキ２４が設けられている。動的常用ブレーキ２４は、リング・ギヤ４内で、取外し可能な歯車機構カバー１１の直ぐ後方で、外側からアクセス可能である。常用ブレーキ２４の静止ブレーキ・ディスク２５は、回転に関して固定されている担持車軸２の末端部を形成するブレーキ担体１０に接続される。他方、回転するブレーキ・ディスク２６は、リング・ギヤ４に接続される。ブレーキ担体１０は、次に、遊星担体２７との共通部分を形成し、軸方向歯を介して担持車軸２に、回転に関して固定されて接続され、固定リングで軸方向にそこに保持される。動的常用ブレーキ２４に対する付勢力は、圧力板２９に対して油圧的に移動され得るブレーキ・ピストン２８によって与えられ、ブレーキ・ピストン２８は、復帰ばね３０によりその定位置を取る。
【００１８】
主歯車機構を形成する遊星歯車機構３４は、端部から見て動的常用ブレーキ２４の後方に設けられる。前記遊星歯車機構は、太陽歯車１６、遊星歯車３１、及びリング・ギヤ４の内部半径上に配列されるリング・ギヤとしての内部歯３２から構成される。遊星歯車機構３４は、このように、リング・ギヤ４により駆動される。
【００１９】
本発明は、上述した好適な例示的実施例に制限されるものではない。代わりに、基本的に異なった形態と共に本発明を使用したその改善について想到することさえも可能である。特に、本発明は、上述した２段の前置歯車機構に制限されるものではない。前置歯車機構が装備されていない、もしくは単一段の前置歯車機構だけが装備された車輪駆動に対しても想到可能である。この処置は、負荷に関して最適な方法で対応的に構成され得る所望の伝達比にのみ依存する。
【００２０】
【発明の効果】
以上、本発明によれば、車輪駆動の動的常用ブレーキが、取外し可能な歯車機構カバーの直ぐ後方での端部において、かつ回転に関して固定されている担持車軸と共に末端部を形成する中空円筒形状のブレーキ担体上の外部半径において、車輪ボスを形成するリング・ギヤ内に配列されると共に、常用ブレーキの遊星歯車機構が、車両フレームの方向に後続してリング・ギヤ内に配列されるように構成したので、ブレーキ及び歯車機構の肝要な構成要素にアフターサービスが容易でかつ修理が容易なようにアクセス可能であると共に、動作中の車輪駆動の過熱の危険性を最小にすることができるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明による車輪駆動を示す軸方向断面図である。
【符号の説明】
１…車両フレーム、２…担持車軸、３…ローラ軸受配列、４…リング・ギヤ、５…車両車輪、６…封止配列、７…油圧調節モータ、８…駆動軸、９…歯車機構の前置段、１０…ブレーキ担体、１１…歯車機構カバー、１２…太陽歯車、１３…遊星歯車、１４…太陽歯車、１５…遊星歯車、１６…太陽歯車、１７…リング・ギヤ、１８…カバー、１９…軸受点、２０…ハンド・ブレーキ、２１…圧力媒体ダクト、２２…ピストン、２３…ブレーキばね、２４…常用ブレーキ、２５…静止ブレーキ・ディスク、２６…回転ブレーキ・ディスク、２７…遊星担体、２８…ピストン、２９…圧力板、３０…復帰ばね、３１…遊星歯車、３２…歯、３３…圧力媒体ダクト、３４…遊星歯車機構。

Claims (12)

1. 回転に関して固定されて車両フレーム（１）に装着された担持車軸（２）を有し、該担持車軸（２）は、リング・ギヤ（４）に車輪ボスとして、ローラ軸受配列（３ａ、３ｂ）を介して相対回転可能に接続され、リング・ギヤ（４）は、駆動端の太陽歯車（１６）を有する少なくとも１つの遊星歯車機構（３４）を介して駆動され、リング・ギヤ（４）と担持車軸（２）との間には一体化された動的常用ブレーキ（２４）が設けられた、移動機械のための車輪駆動であって、
   常用ブレーキ（２４）は、取外し可能な歯車機構カバー（１１）と直接隣接するリングギア（４）の端部において、かつ回転に関して固定されている担持車軸（２）の末端部を形成する中空円筒形状のブレーキ担体（１０）上の外部半径において、リング・ギヤ（４）内に配列されており、遊星歯車機構（３４）は、端部から見て常用ブレーキ（２４）と隣接して、リング・ギヤ（４）内に配列されていることを特徴とする車輪駆動。
2. 遊星歯車機構（３４）の駆動端の太陽歯車（１６）は、遊星ボルトにより担持車軸（２）に固定的に締着されると共にリング・ギヤ（４）上の内部歯上を転がる遊星歯車（３１）と係合していることを特徴とする請求項１に記載の車輪駆動。
3. 入力端において駆動軸（８）に接続され、出力端において遊星歯車機構（３４）の太陽歯車（１６）に接続される歯車機構の少なくとも１つの前置段（９）が、取外し可能な歯車機構カバー（１１）と直接隣接して、中空円筒形状のブレーキ担体（１０）内に位置付けられることを特徴とする請求項１に記載の車輪駆動。
4. 歯車機構の前置段（９）は、単一段もしくは二段の前置遊星歯車機構として実施されることを特徴とする請求項３に記載の車輪駆動。
5. 歯車機構の前置段（９）のリング・ギヤ（１７）は、車輪ボスを形成するリング・ギヤ（４）に対し回転に関して固定されるように、歯車機構カバー（１１）によって実施されることを特徴とする請求項４に記載の車輪駆動。
6. 歯車機構の前置段（９）のリング・ギヤ（１７）には、少なくとも１つの遊星歯車の組（１３、１５）が嵌合されることを特徴とする請求項４に記載の車輪駆動。
7. 遊星組（１３、１５）は、歯車機構カバー（１１）内に同軸的に配列されかつ駆動軸（８）に対する軸受点（１９）を形成する別のカバー（１８）と隣接して配列されることを特徴とする請求項６に記載の車輪駆動。
8. 中空の担持車軸（２）に動作的に接続されたハンド・ブレーキ（２０）が、入力端の駆動軸（８）上に設けられたことを特徴とする請求項１に記載の車輪駆動。
9. 常用ブレーキ（２４）は、交互に配列されたブレーキ・ディスク（２５、２６）を有する多数ディスク・ブレーキの態様で実施され、前記多数ディスク・ブレーキのディスク（２５）は、回転に関して固定されている担持車軸（２）の末端部に接続され、前記多数ディスク・ブレーキの回転ブレーキ・ディスク（２６）は、リング・ギヤ（４）に接続されていることを特徴とする請求項１に記載の車輪駆動。
10. 回転に関して固定されている担持車軸（２）の末端部を形成する中空円筒形状のブレーキ担体（１０）は、担持車軸（２）と共に一部品として実施されることを特徴とする請求項１に記載の車輪駆動。
11. 常用ブレーキ（２４）のブレーキ・ピストン（２８）を付勢するために、車両フレーム（１）の方向に遊星歯車機構（３４）の担持車軸（２）を通して少なくとも部分的に走行する圧力媒体ダクト（３３）が設けられていることを特徴とする請求項９に記載の車輪駆動。
12. 圧力媒体ダクト（３３）を通して導入される圧力媒体は、圧縮ばね（３０）の復原力に対抗してブレーキ・ピストン（２８）を付勢することを特徴とする請求項１１に記載の車輪駆動。

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