JP2018527250A - ジョイントシステム - Google Patents

Abstract

本発明により、道路車両の前輪の操縦を制御するためのジョイントシステムが提供される。ジョイントシステムは、中空のジョイント本体と、ロッドアームと、偏心軸受部材と、車軸とを備える。ジョイント本体は、道路車両のシャーシに連接するのに適しており、その側面には本体開口部を有する。ロッドアームは、第１の回転軸を中心に回転動作するようにジョイント本体に連接され、リング形状のロッドアーム本体、アーム、及び輪歯車形状のロッドアームギアを含む。偏心軸受部材は、ジョイント本体内でロッドアーム本体を軸受している。車軸は、本体開口部から外側に延びる少なくとも１つの車輪軸に連接され、車軸本体と車軸ギアとを含む。車軸本体は、ジョイント本体内に設置され、前記第１の回転軸と平行する第２の回転軸を中心に回転する。車軸ギアは、前記ロッドアームギアと接触し、ロッドアームを回転させるとともに車軸本体を回転させる。

Description

本発明は、道路車両の前輪の操縦を制御するためのジョイントシステムに関する。

一般には、右折／左折するような道路車両の操縦は、前輪の位置を変えることによって実現される。前輪のこの位置変化は、ジョイントシステムを用いて実現される。前記ジョイントシステムは、車輪を動かす少なくとも１つのロッドアームと、前記ロッドアームを動かす少なくとも１つのロッドバーと、ハンドルの回転動作をロッドバーに伝達する少なくとも１つの中間軸とを備える。前記ロッドアームは、車両シャーシの上で可動するように、一端が車両シャーシに連接され、他端が車輪軸によって車輪に連接される。ロッドバーを用いてシャーシに対してロッドアームを動かすと、ロッドアームに連接されている車輪もシャーシに対して動き出し、このように車両を操縦することができる。

ロッドアームの回転角度は、ロッドアームとロッドバーとの間の連接によって制限されている。ロッドアームとロッドバーとの間の角度が一定の鈍角よりも大きい、又は一定の鋭角よりも小さいとき、ロッドアームのロック及び／又はその逆回転のような問題が生じる可能性がある。ロッドアームの前記鈍角及び鋭角の値はまた、ロッドアームに関連する車輪の回転角度の制限をもたらす。これにより、道路車両の操縦性が低下する。

特許文献ＷＯ２００５０６８２７８Ａ１は、前輪の回転角度が増大された車両を開示している。前記車両において、ロッドアームとロッドバーとの連接をカスタマイズすることにより、ロッドアームの鈍角と鋭角との差が増え、これにより、車輪の回転角度も増大される。しかし、特許文献ＷＯ２００５０６８２７８Ａ１に開示されたシステムにおいて、ロッドアームと車輪との間の動作伝達が１対１（すなわち、ロッドアームと車輪との回転角度が同じ）であるため、ロッドアームのロックのような問題が前記システムにおいても見られることがある。

本発明によれば、道路車両の前輪の操縦を制御するためのジョイントシステムが提供される。当該ジョイントシステムは、少なくとも１つの中空のジョイント本体と、少なくとも１つのロッドアームと、少なくとも１つの偏心軸受部材と、少なくとも１つの車軸と、を備え、前記中空のジョイント本体は、シャーシ連接部によって道路車両のシャーシに連接するのに適しており、その側面には少なくとも１つの本体開口部を有し、前記ロッドアームは、リング形状の少なくとも１つのロッドアーム本体と、ロッドアーム本体から突出している少なくとも１つのアームと、ロッドアーム本体の内部に設置され、輪歯車形状の少なくとも１つのロッドアームギアとを含み、第１の回転軸を中心に回転動作するように前記ジョイント本体に連接されており、前記偏心軸受部材は、前記ジョイント本体内に設置され、ロッドアーム本体が前記第１の回転軸を中心に回転するように、ジョイント本体内でロッドアーム本体を軸受しており、前記車軸は、前記本体開口部から外側に延びる少なくとも１つの車輪軸に連接しており、少なくとも１つの車軸本体と少なくとも１つの車軸ギアとを含み、前記車軸本体は、ジョイント本体の底部によって支えられ、ジョイント本体内で、前記第１の回転軸と平行する第２の回転軸を中心に回転するようにジョイント本体内に設置され、前記車軸ギアは、前記車軸本体上に設置され、前記ロッドアームが前記第１の回転軸を中心に回転するとともに、前記車軸本体が前記第２の回転軸を中心に回転することを可能にするように、前記ロッドアームギアと接触している、ジョイントシステムである。

本発明のジョイントシステムにおいて、ロッドアームと車軸とを、異なる回転軸を中心に動作させ、ロッドアームギアと車軸ギアの歯数を調整することにより、ロッドアームと車軸とは、角度を変えて回転する。これにより、車軸に連接されている車輪軸及び車輪軸に連接されている車輪の車軸回転角度は、ロッドアームの回転角度によって制限されることがなくなり、当該ジョイントシステムを用いた道路車両の操縦性が向上される。
（本発明の目的）

本発明の目的は、道路車両の前輪の操縦を制御するためのジョイントシステムを提供することである。

本発明の他の目的は、道路車両の前輪の操縦性を向上させるジョイントシステムを提供することである。

本発明の他の目的は、ロッドアームとロッドバーとの間の角度が常に信頼可能な値に維持されることを保証するジョイントシステムを提供することである。

本発明の更に他の目的は、信頼性が高く、製造が容易なジョイントシステムを提供することである。

本発明に係るジョイントシステムの例示的な実施形態は、添付の図面に示される。

本発明に係るジョイントシステムの斜視図である。 カバーが取り外された、本発明に係るジョイントシステムの上面図である。 本発明に係るジョイントシステムの側面断面図である。 本発明に係るジョイントシステム内で利用される本体の斜視図である。 本発明に係るジョイントシステム内で利用される車軸の斜視図である。 本発明に係るジョイントシステム内で利用されるロッドアームの斜視図である。 本発明に係るジョイントシステムの動作を示す上面図である。

道路車両の操縦は、一般に、車両のシャーシに対して、前輪を、地面に対して垂直な軸を中心に回転させることによって行われる。前輪の前記動きは、車輪を動かす少なくとも１つのロッドアームと、前記ロッドアームを動かす少なくとも１つのロッドバーと、ハンドルの回転動作をロッドバーに伝達する少なくとも１つの中間軸とによって実現される。従来のジョイントシステムにおいて、ロッドアームと車輪との間に１対１の動作伝達が存在するため、車輪とロッドアームとは同一の範囲で回転する。ロッドアームを確実に動かすために、ロッドアームとロッドバーとの間の角度は、一定の鈍角と一定の鋭角との間でなければならない。そうでなければ、ロッドアームのロックのような問題が生じ得る。したがって、従来の応用において、ロッドアームの回転角度、そして車輪の回転角度が制限される。本発明によれば、ロッドアームと車輪との間の動作伝達が１対１ではないジョイントシステムが提供され、車輪の回転角度が増大される。

図１−７に示されているように、本発明に係るジョンとシステム（Ｍ）は、少なくとも１つの中空の（望ましくは円筒形状の）ジョイント本体（１）と、少なくとも１つのロッドアーム（２）と、少なくとも１つの偏心軸受部材（３）と、少なくとも１つの車軸（４）と、を備え、前記中空のジョイント本体（１）は、シャーシ連接部（８）によって道路車両のシャーシに連接するのに適しており、その側面には少なくとも１つの本体開口部（１ｄ）を有し、前記ロッドアーム（２）は、リング形状の少なくとも１つのロッドアーム本体（２ａ）と、ロッドアーム本体（２ａ）から突出している少なくとも１つのアーム（２ｂ）と、ロッドアーム本体（２ａ）の内部に設置され、輪歯車形状の少なくとも１つのロッドアームギア（２ｃ）とを含み、第１の回転軸（Ｅ１）を中心に回転動作するように前記ジョイント本体（１）に連接されており、前記偏心軸受部材（３）は、前記ジョイント本体（１）内に設置され、ロッドアーム本体（２ａ）が前記第１の回転軸（Ｅ１）を中心に回転するように、ジョイント本体（１）内でロッドアーム本体（２ａ）を軸受しており、前記車軸（４）は、前記本体開口部（１ｄ）から外側に延びる少なくとも１つの車輪軸（５）に連接しており、少なくとも１つの車軸本体（４ａ）と少なくとも１つの車軸ギア（４ｂ）とを含み、前記車軸本体（４ａ）は、ジョイント本体（１）の底部（１ｂ）によって支えられ、ジョイント本体（１）内で、第２の回転軸（Ｅ２）（前記第１の回転軸（Ｅ１）と異なり、前記第１の回転軸（Ｅ１）に平行する）を中心に回転するようにジョイント本体（１）内に設置され、前記車軸ギア（４ｂ）は、前記車軸本体（４ａ）上に設置され、前記ロッドアーム（２）が前記第１の回転軸（Ｅ１）を中心に回転するとともに、前記車軸本体（４ａ）が前記第２の回転軸（Ｅ２）を中心に回転することを可能にするように、前記ロッドアームギア（２ｃ）と接触している。前記偏心軸受部材（３）は、好ましくは、リング形状のロッドアーム本体（２ａ）に対応するように円筒形状を有する。偏心軸受部材（３）は、ジョイント本体（１）と一体であってもよく、少なくとも１つの連接部材（図示せず）によってジョイント本体（１）に連接され得る外部部品の形態であってもよい。

本発明の例示的な実施形態において、本発明に係るジョイントシステム（Ｍ）は、前車輪の少なくとも１つを制御するように道路車両に使用される。本実施形態において、ロッドアーム（２）は、そのアーム（２ｂ）部分で車両のロッドバーに連接されている。そして車輪は、車輪軸（５）に連接されている。ロッドアームに伝達された車両のハンドルの動作により、ロッドアーム（２）は、前記第１の回転軸（Ｅ１）を中心に回転する。ロッドアーム（２）の動作中に、車軸（４ｂ）を介してロッドアームギア（２ｃ）に連接されている車軸（４）と、車軸（４）に連接されている車輪軸（５）と、車輪軸（５）に連接されている車輪は、前記第２の回転軸（Ｅ２）を中心に回転する。ここで、ロッドアーム（２）と車軸（４）とは異なる軸（偏心軸）を中心に回転するため、１対１ではない動作伝達がロッドアームギア（２ｃ）と車軸ギア（４ｂ）との間で実現される。ロッドアームギア（２ｃ）の歯数と車軸ギア（４ｂ）の歯数とが変わるため、ロッドアームギア（２ｃ）と車軸ギア（４ｂ）との間の動作伝達は１：１．１〜１：１．５の範囲内に維持される。すなわち、本発明に係るジョイントシステムにおいて、例えば、ロッドアーム（２）が６０°回転すれば、車軸（４）は、６６°〜９０°回転する。図７（７ａ、７ｂ及び７ｃ）に示された例示的な実施形態において、ロッドアーム（２）が５２°回転すると、車軸（４）は、７０°回転する。これにより、ロッドアーム（２）の回転軸が信頼性の高い範囲（例えば、前記鈍角と鋭角との間）内に維持されていても、車軸（４）に連接されている車軸（４）と車輪軸（５）とは、所望の角度で回転し、ジョイントシステム（Ｍ）を使用している車両の操縦性を向上させる。

本発明の好ましい実施形態において、前記ロッドアームギア（２ｃ）は、輪歯車部品（すなわち、内側がねじ切りされたバネ部）の形態である。ロッドアームギア（２ｃ）と同様に、ロッドアームギア（２ｃ）に応じて、前記車軸ギア（４ｂ）は、好ましくは、歯車部品（すなわち、外側がねじ切りされたバネ部又は平歯車）の形態である。ロッドアームギア（２ｃ）が輪歯車部品であり、車軸ギア（４ｂ）が歯車部品であるため、平歯車システムとは異なり、ロッドアーム（２）と車軸（４）は、同じ方向に回転する。前記ロッドアームギア（２ｃ）と前記車軸ギア（４ｂ）との相互のアライメントは最も重要である。本実施形態において、ロッドアームギア（２ｃ）と車軸ギア（４ｂ）との中間の部分が互いに対応していなければならない。したがって、本実施形態において、ロッドアームギア（２ｃ）及び車軸ギア（４ｂ）は、その中央に位置する少なくとも１つのアライメントマークを有する。前記アライメントマークは、凹部、突起又はインプリントの形態であってもよい。

本発明の別の好ましい実施形態において、前記偏心軸受部材（３）は、少なくとも１つのストッパ部材（３ａ）を含み、ストッパ部材（３ａ）は、ロッドアーム（２）が第１の回転軸（Ｅ１）を中心に回転動作する間にロッドアームギア（２ｃ）と接触してロッドアーム（２）の回転動作を制限する。前記ストッパ部材（３ａ）は、好ましくは、偏心軸受部材（３）から突出している突起である。本実施形態において、ストッパ部材（３ａ）は、ロッドアーム（２）が常に信頼性の高い回転範囲内に維持されることを保証し、ジョイントシステム（Ｍ）が信頼性の高い構造を有することを可能にする。

本発明の別の好ましい実施形態において、ジョイントシステム（Ｍ）は、少なくとも１つのカバー（６）を備え、カバー（６）は、ロッドアーム（２）がカバー（６）とジョイント本体（１）との間に介在するように（すなわち、ロッドアーム（２）を介して）ジョイント本体（１）に連接するのに適している。本実施形態において、ジョイント本体（１）は、カバー（６）を連接するための少なくとも１つの連接部（１ａ）を有する。前記ジョイントシステム（Ｍ）は、少なくとも２つの連接孔を有し、少なくとも１つの連接孔は連接部（１ａ）に設けられ、少なくとも他の１つの連接孔はカバー（６）上に設けられている。ねじ等の連接部材（図示せず）が前記連接孔を挿通して、カバー（６）と継手本体（１）とを連接させる。本実施形態において、前記連接部材は、ジョイント本体（１）とカバー（６）とを十分頑丈に連接させることを保証しない場合がある。したがって、本発明に係るジョイントシステム（Ｍ）は、少なくとも１つの連接軸（７）を更に備え、連接軸（７）の少なくとも一方の側は、前記ジョイント本体（１）を通過するとともに、車軸（４）に設けられた少なくとも１つの車軸スペース（４ｃ）を通過している前記カバー（６）上に設置され、連接軸（７）の少なくとも他方の側は、ジョイント本体（１）の底部（１ｂ）から突出しており、連接軸（７）のジョイント本体（１）の底部（１ｂ）から突出している側には、少なくとも１つの支持部材（７ａ）が連接されており、支持部材（７ａ）は、ジョイント本体（１）内で車軸（４）を軸受けしている。前記連接軸（７）は、好ましくは、ピボットピン又はネジの形態であり、前記支持部材（７ａ）は、ナットの形態である。本実施形態において、連接軸（７）の一側が、カバーと、ジョイント本体（１）と、車軸スペース（４ｃ）と、前記底部（１ｂ）とを通して支持部材（７ａ）に連接されているため、ジョイント本体（１）とカバー（６）との間の非可撓性剛性（すなわち、より頑丈な）連接が実現される。

本発明の別の好ましい実施形態において、ジョイントシステム（Ｍ）は、車輪軸（５）を除いて、前記本体開口部（１ｄ）における穴を覆う少なくとも１つの保護部材（図示せず）を有し、当該保護部材は、好ましくは、車軸（４）とともに動く。前記保護部材は、石、土などの異物が本体開口部（１ｄ）を通ってジョイント本体（１）内に侵入することを防止する。これにより、ジョイント本体（１）内で動くジョイント本体（１）及び車軸（４）の損傷を防止することができる。

本発明の別の実施形態において、ジョイントシステム（Ｍ）は、少なくとも１つの密封部材（例えば、耐熱及び耐摩擦性シール）を有する。当該密封部材は、ロッドアーム（２）とジョイント本体（１）との間に、ロッドアーム（２）とカバー（６）との間に、及び／又はロッドアーム（２）と車軸（４）との間に配置される。本実施形態において、ロッドアーム（２）と車軸（４）との間の連接が潤滑されている場合、前記密封部材は、オイルが外部に漏れることを防止する。このようにして、より耐久性のある潤滑が実現される。

本発明に係るジョイントシステム（Ｍ）において、ロッドアーム（２）と車軸（４）とが、異なる回転軸（Ｅ１、Ｅ２）を中心に動作し、ロッドアームギア（２ｃ）の歯数と車軸ギア（４ｂ）の歯数とが調整されるため、ロッドアーム（２）と車軸（４）とは、変わった角度で回転する。これにより、車軸（４）の回転角度と、車軸（４）に連接された車輪軸（５）の回転角度と、車輪軸に連接された車輪の回転角度とが、ロッドアーム（２）の回転角度によって制限されることが回避され、ジョイントシステム（Ｍ）を使用した道路車両の操縦性が向上される。

Ｍ ジョイントシステム
Ｅ１ 第１の回転軸
Ｅ２ 第２の回転軸
１ ジョイント本体
１ａ 連接部
１ｂ 底部
１ｄ 本体開口部
２ ロッドアーム
２ａ ロッドアーム本体
２ｂ アーム
２ｃ ロッドアームギア
３ 偏心軸受部材
３ａ ストッパ部材
４ 車軸
４ａ 車軸本体
４ｂ 車軸ギア
４ｃ 車軸スペース
５ 車輪軸
６ カバー
７ 連接軸
７ａ 支持部材
８ シャーシ連接部

Claims (15)

1. 道路車両の前輪の操縦を制御するためのジョイントシステム（Ｍ）であって、
   シャーシ連接部（８）によって道路車両のシャーシに連接するのに適しており、その側面には少なくとも１つの本体開口部（１ｄ）を有する、少なくとも１つの中空のジョイント本体（１）と、
   リング形状の少なくとも１つのロッドアーム本体（２ａ）と、前記ロッドアーム本体（２ａ）から突出している少なくとも１つのアーム（２ｂ）と、前記ロッドアーム本体（２ａ）の内部に設置され、輪歯車形状の少なくとも１つのロッドアームギア（２ｃ）とを含み、第１の回転軸（Ｅ１）を中心に回転動作するように前記ジョイント本体（１）に連接されている、少なくとも１つのロッドアーム（２）と、
   前記ジョイント本体（１）内に設置され、前記ロッドアーム本体（２ａ）が前記第１の回転軸（Ｅ１）を中心に回転するように、前記ジョイント本体（１）内で前記ロッドアーム本体（２ａ）を軸受している、偏心軸受部材（３）と、
   前記本体開口部（１ｄ）から外側に延びる少なくとも１つの車輪軸（５）に連接しており、少なくとも１つの車軸本体（４ａ）と少なくとも１つの車軸ギア（４ｂ）とを含む車軸（４）であって、前記車軸本体（４ａ）は、前記ジョイント本体（１）の底部（１ｂ）によって支えられ、前記ジョイント本体（１）内で、前記第１の回転軸（Ｅ１）と平行する第２の回転軸（Ｅ２）を中心に回転するように前記ジョイント本体（１）内に設置され、前記車軸ギア（４ｂ）は、前記車軸本体（４ａ）上に設置され、前記ロッドアーム（２）が前記第１の回転軸（Ｅ１）を中心に回転するとともに、前記車軸本体（４ａ）が前記第２の回転軸（Ｅ２）を中心に回転することを可能にするように、前記ロッドアームギア（２ｃ）と接触している、前記車軸（４）と、
   を備えることを特徴とする、ジョイントシステム（Ｍ）。
2. 前記ジョイント本体（１）は円筒形状を有することを特徴とする、請求項１に記載のジョイントシステム（Ｍ）。
3. 前記偏心軸受部材（３）は円筒形状を有することを特徴とする、請求項１に記載のジョイントシステム（Ｍ）。
4. 前記偏心軸受部材（３）は前記ジョイント本体（１）と一体であることを特徴とする、請求項１に記載のジョイントシステム（Ｍ）。
5. 前記偏心軸受部材（３）は、少なくとも１つの連接部材によってジョイント本体（１）に連接されている外部部品の形態であることを特徴とする、請求項１に記載のジョイントシステム（Ｍ）。
6. 前記ロッドアームギア（２ｃ）は輪歯車部品の形態であることを特徴とする、請求項１に記載のジョイントシステム（Ｍ）。
7. 前記車軸ギア（４ｂ）は歯車部品の形態であることを特徴とする、請求項１又は６に記載のジョイントシステム（Ｍ）。
8. 前記偏心軸受部材（３）は、少なくとも１つのストッパ部材（３ａ）を含み、
   前記ストッパ部材（３ａ）は、前記ロッドアーム（２）が前記前記第１の回転軸（Ｅ１）を中心に回転動作する間に前記ロッドアームギア（２ｃ）と接触して前記ロッドアーム（２）の回転動作を制限する、
   ことを特徴とする、請求項６に記載のジョイントシステム（Ｍ）。
9. 少なくとも１つのカバー（６）を備え、
   前記カバー（６）は、前記ロッドアーム（２）が前記カバー（６）と前記ジョイント本体（１）との間に介在するように前記ジョイント本体（１）に連接するのに適している、 ことを特徴とする、請求項１に記載のジョイントシステム（Ｍ）。
10. 前記ジョイント本体（１）は、前記カバー（６）を連接するための少なくとも１つの連接部（１ａ）を有することを特徴とする、請求項９に記載のジョイントシステム（Ｍ）。
11. 少なくとも２つの連接孔を有し、少なくとも１つの前記連接孔は前記連接部（１ａ）に設けられ、少なくとも他の１つの前記連接孔は前記カバー（６）上に設けられていることを特徴とする、請求項１０に記載のジョイントシステム（Ｍ）。
12. 少なくとも１つの連接軸（７）を備え、
    前記連接軸（７）の少なくとも一方の側は、前記ジョイント本体（１）を通過するとともに、前記車軸（４）に設けられた少なくとも１つの車軸スペース（４ｃ）を通過している前記カバー（６）上に設置され、前記連接軸（７）の少なくとも他方の側は、前記ジョイント本体（１）の前記底部（１ｂ）から突出しており、
    前記連接軸（７）の前記ジョイント本体（１）の前記底部（１ｂ）から突出している側には、少なくとも１つの支持部材（７ａ）が連接されており、前記支持部材（７ａ）は、ジョイント本体（１）内で車軸（４）を軸受している、
    ことを特徴とする、請求項９に記載のジョイントシステム（Ｍ）。
13. 少なくとも１つの保護部材を有し、
    前記保護部材は、前記車輪軸（５）を除いて、前記本体開口部（１ｄ）における穴を覆うように構成されている、
    ことを特徴とする、請求項１に記載のジョイントシステム（Ｍ）。
14. 前記保護部材は、前記車軸（４）とともに動くように構成されていることを特徴とする、請求項１３に記載のジョイントシステム（Ｍ）。
15. 少なくとも１つの密封部材を有し、
    前記密封部材は、前記ロッドアーム（２）と前記ジョイント本体（１）との間に、前記ロッドアーム（２）と前記カバー（６）との間に、及び／又は前記ロッドアーム（２）と前記車軸（４）との間に配置される、
    ことを特徴とする、請求項１に記載のジョイントシステム（Ｍ）。

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