JP2014210558A - 作業車の走行装置 - Google Patents

Abstract

【課題】単輪に対応していて、車両の直進安定性が良く且つ車輪の偏摩耗が生じ難く、スイングアームやサスペンションブラケットに作用する負荷を小さくできる作業車の走行装置を提供すること。【解決手段】走行装置１０は、回転プレート５０が回転することで車輪Ｗが操舵されるものであり、アクスル２０が単輪である車輪Ｗを回転可能に支持していて、スイングアーム３０に連結される。スイングアーム３０は、アクスル３０から後方向に延びて、その先端部３０ａがサスペンションブラケット４０の下端部４０ａに対して左右方向の軸線Ｏ１周りに回転可能に取付けられる。サスペンションブラケット４０の上端部４０ｂは、回転プレート５０の回転中心Ｋ１から離れて回転プレート５０の周縁部５０ａに連結している。回転プレート５０の回転中心Ｋ１は、左右方向及び前後方向から見たときに、車輪Ｗの接地位置から垂直方向に延びる垂直軸線Ｓ１近傍に配置されている。【選択図】 図３

Description

本発明は、単輪である車輪を操舵させる作業車の走行装置に関し、特に、幅が狭い走行路を走行するための作業車の走行装置に関する。

例えば、下記特許文献１に記載されているように、搬送車は、少なくとも車体の前後左右に各車輪を回転させる走行装置を備えている。この走行装置では、図９に示すように、車輪Ｗを回転可能に支持するアクスル１２０がスイングアーム１３０に連結され、スイングアーム１３０の先端部１３０ａがサスペンションブラケット１４０の下端部１４０ａに回転可能に取付けられている。

そして、サスペンションブラケット１４０の上端部１４０ｂが回転プレート１５０に連結していて、この回転プレート１５０が垂直方向の軸線Ｅ１周りに回転することで、車輪Ｗが操舵するようになっている。即ち、図示しない操舵モータがベアリング１５３を介して回転プレート１５０を回転させると、サスペンションブラケット１４０とスイングアーム１３０とアクスル１２０が回転して、車輪Ｗがその他の車輪とは独立して操舵するようになっている。

特開２００２−１０８４４８号公報

ところで、本出願人は、不特定の建設中の場所まで積載物を搬送できるように、或る基地と基地との間に設けられた走行路に対して、作業車を走行させることを検討している。しかし、この走行路は、作業車に対して幅が狭く設けられている。そこで、このような幅が狭い走行路に対して、従来の搬送車の走行装置を作業車に適用して、その作業車を走行させることを検討したが、以下の問題点があった。

図１０（Ａ）は、上述した従来の走行装置１１０を模式的に示した側面図であり、図１０（Ｂ）は、図１０（Ａ）の正面図である。従来の走行装置１１０では、図１０（Ｂ）に示すように、アクスル１２０の左右方向の両端部に双輪である一対の車輪Ｗが取付けられて、図１０（Ａ）に示すように、このアクスル１２０からスイングアーム１３０が前方向（図１０（Ａ）左側）に延びている。そして、スイングアーム１３０の先端部１３０ａが、サスペンションブラケット１４０の下端部１４０ａに対して左右方向の軸線Ｑ１周りに回転可能に取付けられている。また、サスペンションブラケット１４０とスイングアーム１３０の間に、車輪Ｗの上下動を吸収できるように、上下方向に伸縮可能な油圧シリンダ１６０が取付けられている。

図１０に示す走行装置１１０を用いた場合、アクスル１２０に対して左右対称の構造であるため、凹凸がある路面を走行する際に油圧シリンダ１６０が伸縮しても、各車輪Ｗが矢印で示す方向に傾き難い。そして、図１０（Ｂ）に示すように、搬送車の横行時の転倒を防止する目的として、車輪Ｗが左右方向に４個並べられている。しかし、最も左端の車輪Ｗから最も右端の車輪Ｗまでの幅方向長さＳＮ（以下、「左右車輪間長さＳＮ」と呼ぶ）が大きくなり、旋回する際に車輪Ｗが幅の狭い走行路から外れて、作業車が走行できないおそれがある。

一方、図１１（Ａ）は、別の走行装置２１０を模式的に示した側面図であり、図１１（Ｂ）は、図１１（Ａ）の正面図である。この走行装置２１０では、図１１（Ｂ）に示すように、アクスル２２０の左右方向の一端部に単輪である一つの車輪Ｗが取付けられて、このアクスル２２０からスイングアーム２３０が左右方向に延びている。そして、スイングアーム２３０の先端部２３０ａが、サスペンションブラケット２４０の下端部２４０ａに対して前後方向の軸線Ｑ２周りに回転可能に取付けられている。また、サスペンションブラケット２４０とスイングアーム２３０の間に、車輪Ｗの上下動を吸収できるように、上下方向に伸縮可能な油圧シリンダ２６０が取付けられている。

図１１に示す走行装置２１０を用いた場合、図１１（Ｂ）に示すように、車輪Ｗが左右方向に２個並べられることになり、左右車輪間長さＳＮを小さくすることができる。しかし、凹凸がある路面を走行する際に油圧シリンダ２６０が伸縮すると、スイングアーム２３０の先端部２３０ａが前後方向の軸線Ｑ２周りに回転し、車輪Ｗが矢印で示すように左右に傾くことになる。これにより、車輪Ｗが傾く方向に車両を曲げようとする力が発生し、車両の直進安定性が悪くなる。更に、車輪Ｗに偏摩耗が発生し易い。

以上要するに、図１０に示す双輪に対応した走行装置１１０を用いる場合には、車両の直進安定性が良いが、左右車輪間長さＳＮが大きい作業車になる。一方、図１１に示す単輪に対応した走行装置２１０を用いる場合には、左右車輪間長さＳＮが小さい作業車にできるが、車両の直進安定性が悪く且つ車輪の偏摩耗が生じ易い。そして、走行装置の構造を考える上で、スイングアームやサスペンションブラケットに作用する負荷をできるだけ小さくすることが求められる。

そこで、本発明は、単輪に対応していて、車両の直進安定性が良く且つ車輪の偏摩耗が生じ難く、更に、スイングアームやサスペンションブラケットに作用する負荷を小さくできる作業車の走行装置を提供することを目的とする。

本発明に係る作業車の走行装置は、単輪である車輪を回転可能に支持するアクスルがスイングアームに連結され、前記スイングアームがサスペンションブラケットの下端部に回転可能に取付けられ、前記サスペンションブラケットの上端部に連結した回転プレートが垂直方向の軸周りに回転することで、前記車輪が操舵されるものであって、前記スイングアームは前記アクスルから前方向又は後方向に延びて、その先端部が前記サスペンションブラケットの下端部に対して左右方向の軸線周りに回転可能に取付けられていて、前記サスペンションブラケットの上端部は、前記回転プレートの回転中心から離れて前記回転プレートの周縁部に連結していて、前記回転プレートの回転中心は、左右方向及び前後方向から見たときに、前記車輪の接地位置から垂直方向に延びる垂直軸線上又は前記垂直軸線の近傍に配置されていることを特徴とする。

本発明に係る作業車の走行装置によれば、単輪である車輪がアクスルに支持されているため、左右車輪間長さが小さい作業車を構成することができ、幅が狭い走行路に十分対応できる走行装置になる。そして、前方向又は後方向に延びるスイングアームの先端部が左右方向の軸線周りに上下に回転するため、車輪が左右に傾き難い。従って、車両の直進安定性が良く且つ車輪の偏摩耗が発生し難い。更に、回転プレートの回転中心が車輪の接地位置から垂直方向に延びる垂直軸線上又は前記垂直軸線の近傍に配置されているため、車輪が操舵される際に、車輪側の部材で生じる曲げモーメントと回転プレート側の部材で生じる曲げモーメントが上手くキャンセルされて、スイングアームやサスペンションブラケットに作用する負荷を小さくできる。

また、本発明に係る作業車の走行装置において、前記サスペンションブラケットには、水平方向に延びる上端部の下面から斜め下方向に延びる補強板が取付けられていて、前記回転プレートには、左右方向から見たときに前記補強板と重なるように斜め下方向に延びる補強リブが取付けられていることが好ましい。
この場合には、補強板及び補強リブによって、サスペンションブラケットの上端部が回転プレートの回転中心から離れていることによって生じる曲げモーメントに十分耐えることができる。

また、本発明に係る作業車の走行装置において、前記スイングアームは、水平方向に延びる下面板及び上面板を有すると共に、前記下面板の左右両端から起立する左側面板及び右側面板を有し、前後方向の手前側から見たときに、前記下面板と前記上面板と前記左側面板と前記右側面板とによって箱状になっていることが好ましい。
この場合には、車輪に作用する荷重がスイングアームを捩るように作用するが、スイングアームが箱状であるため捩り剛性が大きく、捩る力に対して十分耐えることができる。

また、本発明に係る作業車の走行装置において、前記スイングアームの下面板の下面に底面板が取付けられていて、前記底面板は、水平方向に延びる水平部と、前記スイングアームの先端部に向かって斜め上方に延びる湾曲部とを有し、前記上面板は、水平方向に延びる水平部と、前記スイングアームの先端部に向かって斜め上方に延びる湾曲部とを有することが好ましい。
この場合には、底面板と上面板と左側面板と右側面板とによっても、スイングアームが箱状になり、箱状の断面係数を大きくすることができる。これにより、スイングアームの捩り剛性を更に大きくすることができる。

また、本発明に係る作業車の走行装置において、前記サスペンションブラケットと前記スイングアームの間に、上下方向に伸縮可能な油圧シリンダが取付けられていると良い。
この場合には、凹凸がある路面を走行する際に、油圧シリンダが伸縮することによって車輪が路面の凹凸に追従して、車輪の上下動を吸収することができる。

本発明の作業車の走行装置によれば、単輪に対応していて、車両の直進安定性が良く且つ車輪の偏摩耗が生じ難い。更に、スイングアームやサスペンションブラケットに作用する負荷を小さくできる。

本実施形態の走行装置を備えた作業車を示した図である。 本実施形態の走行装置を示した側面図である。 図２の正面図である。 図２の平面図である。 （Ａ）図２のアクスルを示した側面図である。（Ｂ）図５（Ａ）の正面図である。（Ｃ）図５（Ａ）の平面図である。 （Ａ）図２のスイングアームを示した側面図である。（Ｂ）図６（Ａ）の正面図である。（Ｃ）図６（Ａ）の平面図である。 （Ａ）図２のサスペンションブラケットを示した側面図である。（Ｂ）図７（Ａ）の正面図である。（Ｃ）図７（Ａ）の平面図である。 （Ａ）図２の油圧シリンダを示した側面図である。（Ｂ）図８（Ａ）の正面図である。（Ｃ）図８（Ａ）の平面図である。 従来の搬送車の走行装置を示した側面図である。 （Ａ）従来の走行装置を模式的に示した側面図である。（Ｂ）図１０（Ａ）の正面図である。 （Ａ）別の走行装置を模式的に示した側面図である。（Ｂ）図１１（Ａ）の正面図である。

本発明に係る作業車の走行装置の実施形態について、図面を参照しながら説明する。図１は、本実施形態の走行装置１０を備えた作業車１を示した図であり、図１（Ａ）では側面図が示され、図１（Ｂ）では平面図が示されている。なお、図１（Ｂ）では、車体２の一部が透視して示されている。

作業車１は、或る基地と基地との間に設けられた幅が狭い走行路ＳＫを走行して、不特定の建設中の場所まで積載物を搬送する車両である。この作業車１は、図１（Ａ）（Ｂ）に示すように、積載物を載置可能な車体２と、この車体２を支持する各車輪Ｗと、各車輪Ｗの一部を回転させる走行用モータ３と、各車輪Ｗの全てを油圧によって操舵させる操舵用モータ４とを備えている。この作業車１は、各操舵用モータ４がそれぞれ各車輪Ｗを独立して操舵することで、旋回、斜行、横行等の走行ができるようになっている。

この作業車１では、単輪である一つの車輪Ｗに対して一つの走行装置１０が設けられている。そして、作業車１は１６個の車輪Ｗを備えているため、合計１６個の走行装置１０を備えている。なお、作業車１が備える車輪Ｗ及び走行装置１０の数は適宜変更可能である。各走行装置１０の構成は、前後方向の向きと走行用モータ３の有無以外同様であるため、以下では、車体１０の最も後側（図１の右端）に配置されていて走行用モータ３を備える一つの走行装置１０を代表して説明する。図２は、走行装置１０を示した側面図であり、図３は、図２の正面図であり、図４は、図２の平面図である。

走行装置１０は、図２〜図４に示すように、主に走行用モータ３と、アクスル２０と、スイングアーム３０と、サスペンションブラケット４０と、回転プレート５０と、油圧シリンダ６０とを備えて構成されている。走行用モータ３は、車輪Ｗを回転駆動させるものであり、アクスル２０の前方側（図２の左側）に取付けられている。この走行用モータ３は、運転操作員がアクセルペダルを踏むと回転駆動して、回転駆動力をアクスル２０を介して車輪Ｗに伝達するようになっている。ここで、図５（Ａ）は、図２に示したアクスル２０の側面図であり、図５（Ｂ）は、図５（Ａ）の正面図であり、図５（Ｃ）は、図５（Ａ）の平面図である。

アクスル２０は、車輪Ｗを回転可能に支持するものであり、図３に示すように、車軸と同軸的に延びている。このアクスル２０は、車両外側（図３の右側）に車輪ＷのホイールＷｈを取付けるための取付部２１を有し、車両内側（図３の左側）にスイングアーム３０及び走行用モータ３を取付けるための本体部２２を有している。取付部２１は、車輪Ｗの内部に配置されて、車両外側部分２１ａの四隅で各ボルト２３を用いてホイールＷｈを取付けている。本体部２２は、略直方体形状になっていて、車輪Ｗより車両内側に配置される。そして、本体部２２は、前面部分２２ａで走行用モータ３を取付けていて、上面部分２２ｂで複数のボルト２４（図３参照）を用いてスイングアーム３０を取付けている。ここで、図６（Ａ）は、図２に示したスイングアーム３０の側面図であり、図６（Ｂ）は、図６（Ａ）の正面図であり、図６（Ｃ）は、図６（Ａ）の平面図である。

スイングアーム３０は、車輪Ｗの上下動に対して揺動して、衝撃を吸収するものである。このスイングアーム３０は、図３に示すように、車輪Ｗより車両内側に配置されていて、アクスル２０から車両後側（後方向）に向かって延びている。そして、スイングアーム３０の先端部３０ａが、サスペンションブラケット４０の下端部４０ａに対して、回転ピンＰ１を用いて左右方向の軸線Ｏ１周りに回転可能に取付けられている。こうして、スイングアーム３０は、回転ピンＰ１によって軸線Ｏ１を中心として上下に回転することができる。スイングアーム３０の詳細な構成については、後に説明する。ここで、図７（Ａ）は、図２に示したサスペンションブラケット４０の側面図であり、図７（Ｂ）は、図７（Ａ）の正面図であり、図７（Ｃ）は、図７（Ａ）の平面図である。

サスペンションブラケット４０は、油圧シリンダ６０を支持するためのブラケットである。このサスペンションブラケット４０は、図３に示すように、車輪Ｗより車両内側に配置されていて、図７（Ａ）に示すように、下端部４０ａが回転ピンＰ１を挿通するため挿通孔４０ａ１を有している。また、サスペンションブラケット４０の上端部４０ｂは、図７（Ｃ）に示すように、水平方向に延びていて、回転プレート５０の回転中心Ｋ１から離れて回転プレート５０の周縁部５０ａに一体的に連結している。

回転プレート５０は、操舵用モータ４から回転力が伝達されて、回転中心Ｋ１周りに回転するものである。この回転プレート５０の回転により、サスペンションブラケット４０とスイングアーム３０とアクスル２０とが回転して、車輪Ｗが操舵される。回転プレート５０は、図７（Ｃ）に示すように、円盤形状になっていて、図３に示すように、上側にベアリング５３を組付けている。これにより、回転プレート５０は、ベアリング５３を介して図示しない車体フレームに対して回転可能になっている。

そして、ベアリング５３の外輪５３ａには、外歯（図示省略）が形成されていて、この外歯と操舵用モータ４によって回転するピニオンギヤ（図示省略）とが噛合している。こうして、操舵用モータ４の回転力が、ピニオンギヤとベアリング５３の外輪５３ａを介して、回転プレート５０に伝達される。サスペンションブラケット４０と回転プレート５０の詳細な構造については、後に説明する。

ここで、図８（Ａ）は、図２に示した油圧シリンダ６０の側面図であり、図８（Ｂ）は、図８（Ａ）の正面図であり、図８（Ｃ）は、図８（Ａ）の平面図である。油圧シリンダ６０は、図２に示すように、サスペンションブラケット４０とスイングアーム３０の間に介装されて、上下方向に伸縮することで車輪Ｗの上下動を吸収するものである。油圧シリンダ６０では、シリンダロッド６１がシリンダチューブ６２に対して上下動するようになっている。そして、シリンダロッド６１の先端部（下端部）が支持ピンＰ２を介してスイングアーム３０に回転可能に組付けられ、シリンダチューブ６２の基端部（上端部）が支持ピンＰ３を介してサスペンションブラケット４０に回転可能に組付けられている。

この油圧シリンダ６０は、１６個の車輪に対応して一つずつ設けられていて（図１参照）、油圧シリンダ６０同士は、共通の油圧配管によって作動油が流れるようになっている。このため、例えば路面の凸部分によって、或る車輪Ｗが上昇すると、その車輪Ｗに対応した油圧シリンダ６０が収縮する。これにより、その油圧シリンダ６０内の作動油が油圧配管を通って別の油圧シリンダ６０の中へ流れ込み、このときの作動油の流れによって減衰力が生じて、車輪Ｗの上昇が吸収される。こうして、凹凸がある路面を走行する際に、各油圧シリンダ６０が伸縮することによって各車輪Ｗが路面の凹凸に追従して、各車輪Ｗの上下動を吸収することができる。

ところで、本実施形態の走行装置１０は、単輪である車輪Ｗを支持する構造になっていて、図１０（Ｂ）に示す従来の走行装置１１０のように、双輪である車輪Ｗを支持する構造になっていない。このため、本実施形態の走行装置１０を作業車１に適用することで、従来の走行装置１１０を作業車１に適用した場合に比べ、最も左端の車輪Ｗから最も右端の車輪までの幅方向長さＳＮ（左右車輪間長さＳＮ）を小さくすることができる。この結果、幅が狭い走行路ＳＫでも車輪Ｗが走行路ＳＫの上から外れずに、作業車１を走行させることができる。加えて、左右車輪間長さＳＮが小さくなることで、作業車１の車体フレームの幅方向の寸法を小さくすることができる。

また、本実施形態の走行装置１０は、図２に示すように、スイングアーム３０が後方向に延びていて、スイングアーム３０の先端部３０ａが、サスペンションブラケット４０の下端部４０ａに対して左右方向の軸線Ｏ１周りに回転可能な構造になっている。言い換えると、図１１（Ｂ）に示す従来の走行装置２１０のように、スイングアーム２３０が左右方向に延びていて、スイングアーム２３０の先端部２３０ａが、サスペンションブラケット２４０の下端部２４０ａに対して前後方向の軸線Ｑ２周りに回転可能な構造になっていない。このため、本実施形態では、凹凸がある路面を走行する際に油圧シリンダ６０が伸縮すると、サスペンションブラケット４０とスイングアーム３０が軸線Ｏ１周りに上下に回転して、車輪Ｗが左右に傾かない。従って、車両を曲げようとする無理な力が作用しなくて、車両の直進安定性が良く且つ車輪Ｗの偏摩耗が生じ難い。

更に、本実施形態の走行装置１０では、回転プレート５０の回転中心Ｋ１が、図２に示すように左右方向から見たとき、車輪Ｗの接地位置から垂直方向に延びる垂直軸線Ｓ１上に配置され、図３に示すように前後方向から見たとき、垂直軸線Ｓ１の近傍に配置されている。このため、車輪Ｗが操舵される際に、車輪Ｗ側の部材で生じる曲げモーメントと回転プレート５０側の部材で生じる曲げモーメントとが上手くキャンセルされて、スイングアーム３０やサスペンションブラケット４０に作用する負荷が小さい構造になっている。

なお、本実施形態の走行装置１０では、図３に示すように前後方向から見たとき、回転プレート５０の回転中心Ｋ１が、垂直軸線Ｓ１から僅かに車両内側に配置されていて、回転中心Ｋ１から垂直軸線Ｓ１までの距離ｔ１が約２５ｍｍになっている。これは、上述したようにスイングアーム３０やサスペンションブラケット４０に作用する負荷を小さくするという要求を満たしつつ、車輪Ｗが旋回する際に車両外側へ飛び出る量をできるだけ小さくするためである。こうして、本実施形態の走行装置１０は、幅が狭い走行路ＳＫに十分対応できるようになっている。

ここで、本実施形態の走行装置１０では、図３に示すように、スイングアーム３０が車輪Ｗより車両内側に配置されていて、片持ちで車輪Ｗを支持する構造になっている。そして、スイングアーム３０は、サスペンションブラケット４０に対して回転ピンＰ１によって上下に回転するようになっている。このため、車輪Ｗに作用する荷重が、回転ピンＰ１を中心としてスイングアーム３０を捩るように作用することになる。そこで、本実施形態では、スイングアーム３０の捩り剛性を高めるために、スイングアーム３０が以下のように構成されている。

スイングアーム３０は、図６に示すように、回転ピンＰ１を挿通する先端部３０ａと、水平方向に延びる下面板３０ｂ及び上面板３０ｃと、下面板３０ｂの左右両端から起立する左側面板３０ｄ及び右側面板３０ｅを有している。下面板３０ｂは全てが水平方向に延びているが、上面板３０ｃは、図６（Ａ）に示すように、下面板３０ｂと対向して水平方向に延びる水平部３０ｃ１と、この水平部３０ｃ１から先端部３０ａに向かって斜め上方に向かって延びる湾曲部３０ｃ２とを有している。こうして、図６（Ｂ）のＸ部分で示すように、スイングアーム３０を前後方向の手前側から見たとき、下面板３０ｂと上面板３０ｃの水平部３０ｃ１と左側面板３０ｄと右側面板３０ｅとによって箱状になっている。この結果、スイングアーム３０の捩り剛性が箱状であることによって高められていて、スイングアーム３０は捩るように作用する力に対して十分耐えることができる。

また、このスイングアーム３０は、図６（Ａ）に示すように、下面板３０ｂの下面に底面板３０ｆが取付けられている。この底面板３０ｆは、水平方向に延びる水平部３０ｆ１と、この水平部３０ｆ１から先端部３０ａに向かって斜め上方に向かって延びる湾曲部３０ｆ２とを有している。この底面板３０ｆの湾曲部３０ｆ２と上面板３０ｃの湾曲部３０ｃ２とは、ほぼ平行になっている。こうして、底面板３０ｆが下面板３０ｂより更に下側に配置されることによって、底面板３０ｆと上面板３０ｃと左側面板３０ｄと右側面板３０ｅとによって形成される箱状の断面係数が更に大きくなり、スイングアーム３０の捩り剛性を更に大きくすることができる。なお、スイングアーム３０の前後方向の中間位置には、油圧シリンダ６０のシリンダロッド６１の先端部を取付けるための取付部３０ｇが設けられている。

また、本実施形態の走行装置１０では、図３に示すように、サスペンションブラケット４０が回転プレート５０の回転中心Ｋ１から車両内側に離れて配置されているため、サスペンションブラケット４０、及びサスペンションブラケット４０と一体的に連結している回転プレート５０には、比較的大きな曲げモーメントが作用することになる。そこで、本実施形態では、曲げモーメントに対する剛性を高めるために、サスペンションブラケット４０及び回転プレート５０が以下のように構成されている。

サスペンションブラケット４０は、図７（Ａ）に示すように回転ピンＰ１を挿通する下端部４０ａを有し、図７（Ｃ）に示すように水平方向に延びて回転プレート５０の周縁部５０ａと連結している上端部４０ｂを有し、図７（Ｂ）に示すように上端部４０ｂと下端部４０ａとを連結する一対の側面部４０ｃを有し、図７（Ａ）に示すように上端部４０ｂと下端部４０ａとの間で斜めに延びる斜面部４０ｄを有する。そして、このサスペンションブラケット４０では、曲げモーメントに対する剛性を高めるために、図７（Ａ）（Ｃ）に示すように、水平状の上端部４０ｂに、鉛直方向下向きに延びる二つの鉛直板４１が取付けられている。更に、サスペンションブラケット４０の内部の剛性を高めるために、上端部４０ｂから下端部４０ａまで斜め下方向に延びる補強板４２が取付けられている。

また、回転プレート５０にも、曲げモーメントに対する剛性を高めるために、図７（Ａ）（Ｂ）に示すように、鉛直方向下向きに延びる二つの鉛直リブ５１が取付けられている。特に、本実施形態では、図７（Ａ）に示すように左右方向から見たときに、上述した補強板４２と重なるように斜め下方に延びる補強リブ５２が、回転プレート５０に取付けられていることに特徴がある。本出願人は、この補強リブ５２が補強板４２と重なるように斜め下方に延びることによって、例えば鉛直方向下向きに延びる場合に比べて、曲げモーメントに対する剛性を大幅に高めることを有限要素法のシミュレーション結果で確認した。

こうして、鉛直板４１、鉛直リブ５１、特に補強板４２及び補強リブ５２によって、サスペンションブラケット４０が回転プレート５０の回転中心Ｋ１から車両内側に離れていることで生じる曲げモーメントに十分耐えることができる。なお、図７（Ｃ）に示すように、サスペンションブラケット４０の鉛直板４１と補強板４２の間には、油圧シリンダ６０のシリンダチューブ６２の基端部を取付けるための取付部４０ｅが設けられている。

本実施形態の走行装置１０の作用効果について説明する。
本実施形態によれば、単輪である車輪Ｗがアクスル２０に支持されているため、左右車輪間長さが小さい作業車１を構成することができ、幅が狭い走行路ＳＫに十分対応できる。そして、スイングアーム３０の先端部３０ａが左右方向の軸線Ｏ１周りに上下に回転するため、車輪Ｗが左右に傾き難い。従って、車両の直進安定性が良く且つ車輪Ｗの偏摩耗が発生し難い。更に、図２及び図３に示すように、回転プレート５０の回転中心Ｋ１が、車輪Ｗの接地位置から垂直方向に延びる垂直軸線Ｓ１近傍に配置されているため、車輪Ｗが操舵される際に、車輪Ｗ側の部材で生じる曲げモーメントと回転プレート５０側の部材で生じる曲げモーメントとが上手くキャンセルされて、スイングアーム３０やサスペンションブラケット４０に作用する負荷を小さくできる。

以上、本発明に係る作業車の走行装置の実施形態について説明したが、本発明はこの実施形態に限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲で様々な変更が可能である。
例えば、本実施形態では、図３に示すように前後方向から見たとき、回転プレート５０の回転中心Ｋ１を、垂直軸線Ｓ１から僅かに車両内側に配置したが、垂直軸線Ｓ１上に配置しても良い。即ち、左右方向及び前後方向の両方向で、回転中心Ｋ１を垂直軸線Ｓ１上に配置しても良い。この場合には、車輪Ｗが操舵される際に、車輪Ｗ側の部材で生じる曲げモーメントと回転プレート５０側の部材で生じる曲げモーメントとを最もキャンセルできて、スイングアーム３０やサスペンションブラケット４０に作用する負荷を最も小さくできる。

また、本実施形態の作業車１では、車輪Ｗが１６軸のように多軸であるため、各車輪Ｗが路面の凹凸に追従できるように走行装置１０に油圧シリンダ６０を設けたが、例えば車輪が４軸である作業車の場合には、走行装置に油圧シリンダを設けなくても良い。
また、本実施形態において、各車輪Ｗを操舵させる操舵アクチュエータとして、油圧によって作動する操舵用モータ４を用いたが、電動モータであっても良く、適宜変更可能である。
なお、本実施形態の走行装置１０は、有人である作業車１に適用したが、無人搬送車にも適用できるものである。

１ 作業車
２ 車体
３ 走行用モータ
４ 操舵用モータ
１０ 走行装置
２０ アクスル
３０ スイングアーム
３０ａ 先端部
３０ｂ 下面板
３０ｃ 上面板
３０ｃ１ 水平部
３０ｃ２ 湾曲部
３０ｄ 左側面板
３０ｅ 右側面板
３０ｆ 底面板
３０ｆ１ 水平部
３０ｆ２ 湾曲部
４０ サスペンションブラケット
４０ａ 下端部
４０ｂ 上端部
４１ 鉛直板
４２ 補強板
５０ 回転プレート
５０ａ 周縁部
５１ 鉛直リブ
５２ 補強リブ
Ｋ１ 回転中心
Ｓ１ 垂直軸線

本発明に係る作業車の走行装置は、単輪である車輪を回転可能に支持するアクスルがスイングアームに連結され、前記スイングアームがサスペンションブラケットの下端部に回転可能に取付けられ、前記サスペンションブラケットの上端部に連結した回転プレートが垂直方向の軸周りに回転することで、前記車輪が操舵されるものであって、前記スイングアームは前記アクスルから前方向又は後方向に延びて、その先端部が前記サスペンションブラケットの下端部に対して左右方向の軸線周りに回転可能に取付けられていて、前記サスペンションブラケットの上端部は、前記回転プレートの回転中心から離れて前記回転プレートの周縁部に連結していて、前記回転プレートの回転中心は、左右方向及び前後方向から見たときに、前記車輪の接地位置から垂直方向に延びる垂直軸線上又は前記垂直軸線の近傍に配置されていて、前記スイングアームと前記サスペンションブラケットは、直進時に前記車輪より車両内側にのみ配置されていることを特徴とする。

Claims (5)

1. 単輪である車輪を回転可能に支持するアクスルがスイングアームに連結され、
   前記スイングアームがサスペンションブラケットの下端部に回転可能に取付けられ、
   前記サスペンションブラケットの上端部に連結した回転プレートが垂直方向の軸周りに回転することで、前記車輪が操舵される作業車の走行装置において、
   前記スイングアームは前記アクスルから前方向又は後方向に延びて、その先端部が前記サスペンションブラケットの下端部に対して左右方向の軸線周りに回転可能に取付けられていて、
   前記サスペンションブラケットの上端部は、前記回転プレートの回転中心から離れて前記回転プレートの周縁部に連結していて、
   前記回転プレートの回転中心は、左右方向及び前後方向から見たときに、前記車輪の接地位置から垂直方向に延びる垂直軸線上又は前記垂直軸線の近傍に配置されていることを特徴とする作業車の走行装置。
2. 請求項１に記載された作業車の走行装置において、
   前記サスペンションブラケットには、水平方向に延びる上端部の下面から斜め下方向に延びる補強板が取付けられていて、
   前記回転プレートには、左右方向から見たときに前記補強板と重なるように斜め下方向に延びる補強リブが取付けられていることを特徴とする作業車の走行装置。
3. 請求項１又は請求項２に記載された作業車の走行装置において、
   前記スイングアームは、水平方向に延びる下面板及び上面板を有すると共に、前記下面板の左右両端から起立する左側面板及び右側面板を有し、前後方向の手前側から見たときに、前記下面板と前記上面板と前記左側面板と前記右側面板とによって箱状になっていることを特徴とする作業車の走行装置。
4. 請求項３に記載された作業車の走行装置において、
   前記スイングアームの下面板の下面に底面板が取付けられていて、
   前記底面板は、水平方向に延びる水平部と、前記スイングアームの先端部に向かって斜め上方に延びる湾曲部とを有し、
   前記上面板は、水平方向に延びる水平部と、前記スイングアームの先端部に向かって斜め上方に延びる湾曲部とを有することを特徴とする作業車の走行装置。
5. 請求項１乃至請求項４の何れかに記載された作業車の走行装置において、
   前記サスペンションブラケットと前記スイングアームの間に、上下方向に伸縮可能な油圧シリンダが取付けられていることを特徴とする作業車の走行装置。

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