JP6947069B2 - 湿式駐車ブレーキ装置 - Google Patents

Description

この発明は、湿式駐車ブレーキ装置に関する。

湿式駐車ブレーキ装置の従来技術としては、例えば、特許文献１に開示された駐車ブレーキ装置が知られている。特許文献１に開示された駐車ブレーキ装置では、軸ケース内の回転軸に対してブレーキディスクが回転軸の軸方向へ連設され、軸ケースに係止されるステータがブレーキディスクの間に介装されている。ピストンプレートが最端のブレーキディスクと対向して軸ケースに係止され、ピストンプレートを押圧するプレート押圧機構が備えられている。プレート押圧機構は、回転軸の下方を横切る支点軸と、支点軸に取り付けられた押圧部材としてのフォークと、支点軸の端部に固定された傾動レバーと、ワイヤーと接続され、操作により傾動レバーを連動させる操作レバーと、を有する。

特開２００８−２６３９号公報

しかしながら、特許文献１に開示された駐車ブレーキ装置では、押圧部材としてのフォークが支点軸を支点として回動されるので、フォークからピストンプレートへ伝達される荷重がフォークの回動角度に応じて変動する。このため、フォークを通じてステータであるピストンプレートへ伝達される荷重の伝達効率が変動し、この荷重の伝達効率が安定しないという問題がある。

本発明は上記の問題点に鑑みてなされたもので、本発明の目的は、押圧機構からステータへ伝達される荷重の伝達効率を向上させることができる湿式駐車ブレーキ装置の提供にある。

上記の課題を解決するために、本発明は、軸ケースと、前記軸ケースに収容される回転軸と、前記軸ケースに係止され、前記回転軸の軸方向に移動可能に連設される複数のステータと、前記回転軸に係止され、前記ステータ間に介在されるブレーキディスクと、前記複数のステータのうち最も端に位置するステータと対向し、前記回転軸の軸方向に移動可能なピストンプレートと、前記ピストンプレートを前記回転軸の軸方向へ前記ブレーキディスクに向けて押圧する押圧機構と、を備え、前記押圧機構による前記ピストンプレートの押圧により、前記ブレーキディスクと前記ステータとを当接させて前記回転軸に対する制動力を得る湿式駐車ブレーキ装置において、前記押圧機構は、軸心が前記回転軸の軸方向と直交するように回動可能に支持されるピニオン軸部材と、前記ピニオン軸部材と噛合し、前記軸ケースにて前記回転軸の軸方向へ移動可能に備えられたラック部材と、前記ピニオン軸部材に固定され、前記ピニオン軸部材の軸心を中心に回動するアーム部材と、を有し、前記ピニオン軸部材は、第１ピニオンギヤ部と、前記ピニオン軸部材の軸心方向において前記第１ピニオンギヤ部と離れた位置に形成された第２ピニオンギヤ部と、を備え、前記ラック部材は、前記第１ピニオンギヤ部と噛合する第１ラック部材および前記第２ピニオンギヤ部と噛合する第２ラック部材であり、前記第１ラック部材は、前記第１ピニオンギヤ部と噛合する第１ラック本体部と、前記第１ピニオンギヤ部から少なくとも前記回転軸の軸心側に延在し、かつ、前記ピストンプレートに当接可能な当接面を備える第１延在部を備え、前記第２ラック部材は、前記第２ピニオンギヤ部と噛合する第２ラック本体部と、前記第２ピニオンギヤ部から少なくとも前記回転軸の軸心側に延在し、かつ、前記ピストンプレートに当接可能な当接面を備える第２延在部を備え、前記回転軸は、前記ピニオン軸部材の軸心方向において前記第１ピニオンギヤ部と前記第２ピニオンギヤ部との間に位置し、かつ、前記第１延在部と前記第２延在部の間に位置し、前記軸ケースには、前記第１ラック本体部の長手方向への往復移動を可能とする第１凹部と、前記第２ラック本体部の長手方向への往復移動を可能とする第２凹部と、が形成され、前記第１ラック本体部は、前記第１凹部に設けた第１保持部材に摺動可能に保持され、前記第２ラック本体部は、前記第２凹部に設けた第２保持部材に摺動可能に保持され、前記第１延在部および前記第２延在部の当接面は、前記アーム部材の回動により前記ピニオン軸部材を介して前記ピストンプレートに接離されることを特徴とする。

本発明では、アーム部材を回動することにより、ピニオン軸部材が回転され、ピニオン軸部材の回転はラック部材の直線移動に変換にされ、ラック部材はステータと接離される。ラック部材が回転軸の軸方向へ移動してステータを押圧するとき、ラック部材はステータへ均一な荷重をかけることができる。このため、押圧機構からステータへ伝達される荷重の伝達効率を向上させることができる。

また、ピニオン軸部材の軸心方向において第１ピニオンギヤ部と第２ピニオンギヤ部との間に回転軸が位置する。このため、回転軸の両側に位置する第１ラック部材および第２ラック部材は、ステータにおける荷重の偏りを低減することができ、ステータが受ける荷重はより均一となる。

また、第１延在部と第２延在部の間に回転軸が位置するため、第１ラック部材および第２ラック部材は、回転軸を挟む第１延在部と第２延在部からステータを押圧することが可能となる。従って、ラック部材がステータを押圧してもステータにおける荷重の偏りを抑制することができる。

本発明によれば、押圧機構からプレートへ伝達される荷重の伝達効率を向上させることができる湿式駐車ブレーキ装置を提供することができる。

本発明の実施形態に係る湿式駐車ブレーキ装置の概要を示す斜視図である。 本発明の実施形態に係る湿式駐車ブレーキ装置の概要を後面図である。 図２におけるＡ−Ａ線の矢視図である。 図２におけるＢ−Ｂ線の矢視図である。

以下、本発明の実施形態に係る湿式駐車ブレーキ装置について図面を参照して説明する。本実施形態に係る湿式駐車ブレーキ装置は、産業車両としてのフォークリフトが備える湿式駐車ブレーキ装置に適用した例である。なお、方向を特定する「前後」、「左右」および「上下」については、フォークリフトのオペレータが運転席の運転シートに着座して、フォークリフトの前進側を向いた状態を基準として示す。

図１に示すように、湿式駐車ブレーキ装置１０は、フロントアクスル１１の軸ケース１２内に備えられている。図１、図２に示すように、軸ケース１２内には、回転軸１３が収容されている。軸ケース１２内にて挿通される回転軸１３の軸心Ｐは前後方向と一致する。回転軸１３は、駆動源（図示せず）からの回転力を駆動輪（図示せず）に伝達するインプットシャフトである。軸ケース１２の後端面には、後部軸ケース（図示せず）が接合されており、軸ケース１２および後部軸ケースにより密封されたフロントアクスル１１の内部には潤滑油が充填されている。

図１、図３に示すように、回転軸１３の後端部には筒状に形成された筒状部１４が備えられている。回転軸１３の前端部は、差動機構（図示せず）連結されている。図３に示すように、軸ケース１２内における回転軸１３の外周面には、有孔円盤状の多数のブレーキディスク１５がスプライン嵌合により配設されている。これらのブレーキディスク１５は、回転軸１３の軸方向と直角な摩擦面を有する。ブレーキディスク１５は、スプライン嵌合されているので、回転軸１３の軸方向へ移動可能であって、回転軸１３に対する相対回転が規制されるように回転軸１３に係止されている。従って、ブレーキディスク１５は、回転軸１３が回転すると回転軸１３と一体となって回転する。

軸ケース１２の内壁面には、有孔円盤状の多数のステータ１６が配設されている。これらのステータ１６は、軸ケース１２において回転軸１３の軸方向に連設されており、回転軸１３の軸方向と直角な摩擦面を有する。ステータ１６の外周縁には係止爪（図示せず）が形成されている。係止爪は、ステータ１６の軸ケース１２に対する回転軸１３の回転方向への回転を規制する。軸ケース１２の内壁には、ステータ１６の係止爪に対応する係止用溝（図示せず）が回転軸１３の軸方向に沿って形成されている。従って、ステータ１６は回転軸１３の軸方向へ移動可能である。

ブレーキディスク１５とステータ１６は、回転軸１３の軸方向において交互に配置されている。従って、ブレーキディスク１５はステータ１６の間に介在されている。ブレーキディスク１５の摩擦面はステータ１６の摩擦面と対向する。複数のブレーキディスク１５のうち最も前方のブレーキディスク１５は、軸ケース１２の端面と対向する。最も後方のステータ１６は、軸ケース１２の内壁面に備えられた有孔円盤状のピストンプレート１７と対向する。

ピストンプレート１７は、回転軸１３が挿通される通孔１８を有している。ピストンプレート１７は、軸ケース１２に対して回転軸１３の軸方向に移動可能であるが、次に説明する押圧機構２０の押圧を受けて最も後方のステータ１６と圧接されるプレートである。軸ケース１２に対する回転軸１３の回転方向へのピストンプレート１７の回転は規制されている。ピストンプレート１７には、ピストンプレート１７を後方へ付勢する付勢部材（図示せず）が設けられている。

軸ケース１２の下部には、押圧機構２０を支持する支持板２１が取り付けられている。支持板２１は、軸ケース１２から左方へ張り出しており、支持板２１の板面は水平である。押圧機構２０は、支持板２１を上下方向に貫通して回動可能に支持されたピニオン軸部材２２を備えている。ピニオン軸部材２２は、回転軸１３の軸方向に対して直交する軸心Ｑを有し、回転軸１３の左方にて回転軸１３と干渉しない位置に設けられている。ピニオン軸部材２２において支持板２１の下方に位置する端部には、ピニオン軸部材２２の径方向に延在するアーム部材２３が固定されている。アーム部材２３の先端部は、ワイヤー２４の一端と接続されている。ワイヤー２４の他端は、運転席に設けられるパーキングレバー（又はパーキングペダル）と連結されている。このため、アーム部材２３は、パーキングレバーの操作によってピニオン軸部材２２の軸心Ｑを中心に回動する。

ピニオン軸部材２２における支持板２１の上方に位置する軸部２５は、軸部２５の支持板２１側に下ピニオンギヤ部２６が形成されている。軸部２５の上端部には上ピニオンギヤ部２７が形成されている。下ピニオンギヤ部２６は、回転軸１３よりも低い位置となるように形成されており、上ピニオンギヤ部２７は回転軸１３よりも高い位置となるように形成されている。

下ピニオンギヤ部２６の回転軸１３側には、第１ラック部材としての下ラック部材２８が設けられている。下ラック部材２８は金属製であり、下ピニオンギヤ部２６と噛合する下ラック本体部２９と、回転軸１３へ向けて右方に延在する下延在部３０と、を備えている。

下ラック本体部２９の長手方向は回転軸１３の軸心Ｐと平行である。下ラック本体部２９には下ピニオンギヤ部２６と噛合する下ラック３１が形成されている。軸ケース１２には、下ラック本体部２９の長手方向への往復移動を可能とするように、下側凹部３２が形成されている。下ラック本体部２９は、下側凹部３２内を下ラック本体部２９の長手方向に摺動可能な保持部材３３に保持されている。軸ケース１２に接合される後部軸ケースにも、軸ケース１２の下側凹部３２と同様の下側凹部（図示せず）が形成されている。この下側凹部内には、下ラック本体部２９を保持し、下側凹部内を摺動する保持部材（図示せず）が備えられている。

下ラック部材２８が備える下延在部３０は、第１延在部に相当し、下ラック本体部２９から回転軸１３へ向けて右方に向けて延在し、ピストンプレート１７と対向する。下延在部３０にはピストンプレート１７と当接可能な当接面３４を備えている。当接面３４は軸心Ｐの下方に位置する。

図１、図２、図４に示すように、上ピニオンギヤ部２７の回転軸１３側には、第２ラック部材としての上ラック部材３５が設けられている。上ラック部材３５は金属製であり、上ピニオンギヤ部２７と噛合する上ラック本体部３６と、回転軸１３へ向けて右方に延在する上延在部３７と、を備えている。

図４に示すように、上ラック本体部３６の長手方向は回転軸１３の軸心Ｐと平行である。上ラック本体部３６には上ピニオンギヤ部２７と噛合する上ラック３８が形成されている。軸ケース１２には、上ラック本体部３６の長手方向への往復移動を可能とするように、上側凹部３９が形成されている。上ラック本体部３６は、上側凹部３９内を上ラック本体部３６の長手方向に摺動可能な保持部材４０に保持されている。軸ケース１２に接合される後部軸ケースにも、軸ケース１２の上側凹部３９と同様の上側凹部（図示せず）が形成されている。この上側凹部内には、上ラック本体部３６を保持し、上側凹部内を摺動する保持部材（図示せず）が備えられている。

上ラック部材３５が備える上延在部３７は、第２延在部に相当し、上ラック本体部３６から回転軸１３へ向けて右方に向けて延在し、ピストンプレート１７と対向する。図４に示すように、上延在部３７にはピストンプレート１７と当接可能な当接面４１を備えている。当接面４１は軸心Ｐの上方に位置する。

下延在部３０および上延在部３７は、ピストンプレート１７を介してステータ１６を押圧する部位である。本実施形態では、ピストンプレート１７に効率よく荷重を伝達するように、当接面３４、４１が上下方向（回転軸１３の径方向）において回転軸１３を挟むように上下に位置する。

下ラック３１が下ピニオンギヤ部２６と噛合し、上ラック３８が上ピニオンギヤ部２７と噛合するので、ピニオン軸部材２２の回動により下ラック部材２８および上ラック部材３５は回転軸１３の軸方向に往復移動する。つまり、下ラック部材２８および上ラック部材３５は回転軸１３の軸方向へ移動可能である。図１においては、ピニオン軸部材２２が時計回りに回動するとき、下ラック部材２８および上ラック部材３５は後方へ移動し、ピニオン軸部材２２が反時計回りに回動するとき、下ラック部材２８および上ラック部材３５は前方へ移動する。

次に、本実施形態の湿式駐車ブレーキ装置１０の作用について説明する。フォークリフトのオペレータが、湿式駐車ブレーキ装置１０を制動状態とするように、パーキングレバー（又はパーキングペダル）を操作すると、アーム部材２３が連動してピニオン軸部材２２の軸心Ｑを支点として回動する。図３、図４では、アーム部材２３が後方へ向けて回動するので、ピニオン軸部材２２は反時計回りに回動する。

ピニオン軸部材２２の回動により、下ラック部材２８および上ラック部材３５は前方へ向けて直線的に移動する。下ラック部材２８および上ラック部材３５の前方への直線的な移動により、下延在部３０の当接面３４および上延在部３７の当接面４１がピストンプレート１７に当接され、ピストンプレート１７は下ラック部材２８および上ラック部材３５によって前方へ向けて押圧される。アーム部材２３の回動中、ピストンプレート１７は、下ラック部材２８および上ラック部材３５の押圧により前方へ移動し、ステータ１６と当接して、ステータ１６を前方へ向けて押圧する。ピストンプレート１７の押圧によりステータ１６とブレーキディスク１５との間隙が狭くなり、ステータ１６とブレーキディスク１５は互いに圧接され、湿式駐車ブレーキ装置１０は、回転軸１３に対する制動力を得る制動状態となる。

フォークリフトのオペレータが、湿式駐車ブレーキ装置１０の制動状態を解除するように、パーキングレバー（又はパーキングペダル）を操作すると、ピストンプレート１７が付勢部材の付勢力を受けて後方へ向けて移動する。ピストンプレート１７の後方への移動により、下ラック部材２８および上ラック部材３５は後方へ向けて直線的に移動する。ピストンプレート１７の後方への移動により、ステータ１６とブレーキディスク１５との間隙が広がり、湿式駐車ブレーキ装置１０の制動状態が解除される。

また、下ラック部材２８および上ラック部材３５の後方への移動により、アーム部材２３が連動してピニオン軸部材２２の軸心Ｑを支点として回動するが、アーム部材２３の回動は制動状態の場合と逆方向である。図３、図４では、ピニオン軸部材２２が時計回りに回動するのでアーム部材２３は前方へ向けて回動する。

本実施形態の湿式駐車ブレーキ装置１０は、以下の作用効果を奏する。
（１）アーム部材２３を回動することにより、ピニオン軸部材２２が回転され、ピニオン軸部材２２の回転は下ラック部材２８および上ラック部材３５の直線移動に変換にされ、下ラック部材２８および上ラック部材３５はピストンプレート１７を介してステータ１６と接離される。下ラック部材２８および上ラック部材３５が回転軸１３の軸方向と平行に移動してステータ１６を押圧するとき、下ラック部材２８および上ラック部材３５はピストンプレート１７からステータ１６へ均一な荷重をかけることができる。このため、押圧機構２０からステータ１６へ伝達される荷重の伝達効率を向上させることができる。

（２）ピニオン軸部材２２の軸心Ｑ方向において下ピニオンギヤ部２６と上ピニオンギヤ部２７との間に回転軸１３が位置する。このため、ピニオン軸部材２２の軸心Ｑ方向において、下ラック部材２８および上ラック部材３５が回転軸１３の両側に位置する。このため、下ラック部材２８の下延在部３０および上ラック部材３５の上延在部３７はステータ１６における荷重の偏りを低減することができ、ステータ１６が受ける荷重はより均一となる。また、下延在部３０および上延在部３７とピストンプレート１７との接触面積を増大させることが可能であり、接触面における面圧の均一化を一層図ることができる。

（３）下延在部３０と上延在部３７の間に回転軸１３が位置するため、下ラック部材２８および上ラック部材３５は、回転軸１３を挟む下延在部３０と上延在部３７からピストンプレート１７を介してステータ１６を押圧することが可能となる。従って、下ラック部材２８および上ラック部材３５がピストンプレート１７を介してステータ１６を押圧してもステータ１６における荷重の偏りを抑制することができる。

（４）回転運動を直線運動に変換するラック・ピニオン機構による押圧機構２０によるため、ピストンプレート１７を介したステータ１６へ伝達される荷重の伝達効率が一定しており変動することはない。また、下ラック部材２８および上ラック部材３５が往復移動によりピストンプレート１７と接離するため、当接によるピストンプレート１７、下ラック部材２８および上ラック部材３５の摩耗は抑制される。また、ピストンプレート１７のストロークは長期間にわたって安定する。

本発明は、上記の実施形態に限定されるものではなく発明の趣旨の範囲内で種々の変更が可能であり、例えば、次のように変更してもよい。

○ 上記の実施形態では、アーム部材がピニオン軸部材に固定されたが、アーム部材の回動軸をピニオン軸部材と別に設け、アーム部材の回動軸にピニオン軸部材のピニオンギヤ部と噛み合うギヤを設けてもよい。この場合、アーム部材を回動させるワイヤーに対する操作力が軽減されるようなギヤ比としてもよい。
○ 上記の実施形態では、ピニオン軸部材の軸心が上下方向となるようにピニオン軸部材が設けられたが、この限りではない。ピニオン軸部材は、例えば、軸心が左右方向となるように設けられてもよく、上下方向以外の方向となってもよい。。

１０ 湿式駐車ブレーキ装置
１１ フロントアクスル
１２ 軸ケース
１３ 回転軸
１５ ブレーキディスク
１６ ステータ
１７ ピストンプレート
２０ 押圧機構
２２ ピニオン軸部材
２３ アーム部材
２６ 下ピニオンギヤ部（第１ピニオンギヤ部）
２７ 上ピニオンギヤ部（第２ピニオンギヤ部）
２８ 下ラック部材（第１ラック部材）
２９ 下ラック本体部
３０ 下延在部（第１延在部）
３１ 下ラック
３５ 上ラック部材（第２ラック部材）
３６ 上ラック本体部
３７ 上延在部（第２延在部）
３８ 上ラック
Ｐ 回転軸の軸心
Ｑ ピニオン軸部材の軸心

Claims (1)

1. 軸ケースと、
   前記軸ケースに収容される回転軸と、
   前記軸ケースに係止され、前記回転軸の軸方向に移動可能に連設される複数のステータと、
   前記回転軸に係止され、前記ステータ間に介在されるブレーキディスクと、
   前記複数のステータのうち最も端に位置するステータと対向し、前記回転軸の軸方向に移動可能なピストンプレートと、
   前記ピストンプレートを前記回転軸の軸方向へ前記ブレーキディスクに向けて押圧する押圧機構と、を備え、
   前記押圧機構による前記ピストンプレートの押圧により、前記ブレーキディスクと前記ステータとを当接させて前記回転軸に対する制動力を得る湿式駐車ブレーキ装置において、
   前記押圧機構は、
   軸心が前記回転軸の軸方向と直交するように回動可能に支持されるピニオン軸部材と、
   前記ピニオン軸部材と噛合し、前記軸ケースにて前記回転軸の軸方向へ移動可能に備えられたラック部材と、
   前記ピニオン軸部材に固定され、前記ピニオン軸部材の軸心を中心に回動するアーム部材と、を有し、
   前記ピニオン軸部材は、第１ピニオンギヤ部と、前記ピニオン軸部材の軸心方向において前記第１ピニオンギヤ部と離れた位置に形成された第２ピニオンギヤ部と、を備え、
   前記ラック部材は、前記第１ピニオンギヤ部と噛合する第１ラック部材および前記第２ピニオンギヤ部と噛合する第２ラック部材であり、
   前記第１ラック部材は、前記第１ピニオンギヤ部と噛合する第１ラック本体部と、前記第１ピニオンギヤ部から少なくとも前記回転軸の軸心側に延在し、かつ、前記ピストンプレートに当接可能な当接面を備える第１延在部を備え、
   前記第２ラック部材は、前記第２ピニオンギヤ部と噛合する第２ラック本体部と、前記第２ピニオンギヤ部から少なくとも前記回転軸の軸心側に延在し、かつ、前記ピストンプレートに当接可能な当接面を備える第２延在部を備え、
   前記回転軸は、前記ピニオン軸部材の軸心方向において前記第１ピニオンギヤ部と前記第２ピニオンギヤ部との間に位置し、かつ、前記第１延在部と前記第２延在部の間に位置し、
   前記軸ケースには、
   前記第１ラック本体部の長手方向への往復移動を可能とする第１凹部と、
   前記第２ラック本体部の長手方向への往復移動を可能とする第２凹部と、が形成され、
   前記第１ラック本体部は、前記第１凹部に設けた第１保持部材に摺動可能に保持され、
   前記第２ラック本体部は、前記第２凹部に設けた第２保持部材に摺動可能に保持され、
   前記第１延在部および前記第２延在部の当接面は、前記アーム部材の回動により前記ピニオン軸部材を介して前記ピストンプレートに接離されることを特徴とする湿式駐車ブレーキ装置。

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