JP2022533785A - 商用車のステアリングナックル、商用車の車軸アセンブリおよび車両車軸 - Google Patents

Abstract

商用車のステアリングナックル（２）が、基体（２１）と、車両車軸（３）を回動自在に取り付けるためのステアリングナックル支持部（２２）と、車両ホイールのリムに向かって開放しているポット形状のハブ状の収容部（２３）であって、内部に転がり軸受（６）および車軸ジャーナル（５）が収容可能である、収容部（２３）とを備え、基体（２１）は、駆動軸（４）を収容するための、ハブ状の収容部（２３）に開口している開口（２５）を有する。さらに、商用車の車軸アセンブリと車両車軸（３）とが記載される。

Description

本発明は、請求項１の前提部に記載した、商用車のステアリングナックルに関する。

本発明はさらに、請求項５の前提部に記載した、商用車の車軸アセンブリと、請求項１０の前提部に記載した、商用車の車両車軸とに関する。

商用車では、載荷に基づく負荷と、走行運転に基づく動的な負荷と、ブレーキ作動時に発生する負荷とが、一般的に極めて大きい。したがって、商用車の車軸は、一般的に鍛造構造または溶接構造として構成されている。

車体において十分なスペースを利用することができる場合には、例えば、大きなばね撓み行程を有する軍用車両では、車軸は、中空軸として形成されてもよいし、鋳造構造として形成されてもよい。このような場合、車両の、車軸に配置されたホイールの駆動軸は、好ましくは車軸中心に収容されるので、車軸に対して半径方向で極めて大きなスペースが必要になる。

代替的に、車軸の端部で伝動装置ハウジング内に収容される伝動装置が使用され、このような構成は、極めて大きな直径を伴い、軸方向でも比較的大きな構造空間を必要とする。このような解決策は、特にバスにおいて使用される。

駆動軸を収容するために、ジョイントを備えた車軸では、車両ホイールが５０°に至るまでの旋回角だけ旋回可能でなくてはならないということを注意しなくてはならず、これによって、駆動軸もこのような運動のために設計されていなくてはならないということが生じる。

乗用車では、このことは、サスペンションの構造が車両フレームに固定されている（いわゆる独立懸架）ことによって解決される。駆動軸の回転は、このような場合には、例えばカルダンジョイントによってホイールに伝えることができる。

本発明の課題は、駆動される車両ホイールを懸架するためにも、駆動されない車両ホイールを懸架するためにも使用可能である、商用車のステアリングナックルを提供することである。

別の課題は、駆動される車両ホイールのためにも、駆動されない車両ホイールのためにも使用可能である、商用車の車軸アセンブリを提供することである。

さらに別の課題は、駆動される車両ホイールへの使用のためにも、駆動されない車両ホイールへの使用のためにも使用可能である、商用車の車両車軸を提供することである。

第１の課題は、請求項１の特徴を有する、商用車のステアリングナックルによって解決される。

第２の課題は、請求項５の特徴を有する、商用車の車軸アセンブリによって解決される。

第３の課題は、請求項１１の特徴を有する、商用車の車両車軸によって解決される。

本発明に係るステアリングナックルは、基体と、車両車軸を回動自在に取り付けるためのステアリングナックル支持部とを有している。

ステアリングナックルは、さらに、車両ホイールのホイールリムに向かって開放しているポット形状のハブ状の収容部であって、内部に転がり軸受および軸ジャーナルが収容可能である、収容部を有している。

ステアリングナックルの基体は、駆動軸を収容するための、ハブ状の収容部に開口している開口を有している。

このように構成されているステアリングナックルの利点は、車軸ジャーナルを、基体の開口を通して直接または間接的に駆動軸に結合することができることである。

ステアリングナックルが、駆動されない車両ホイールを備えた車軸に使用される場合には、この開口は必要とあればカバーによって閉鎖することができる。

本発明に係る、商用車の車軸アセンブリは、基体と、ステアリングナックル支持部と、ホイールキャリアに向かって開放しているポット形状のハブ状の収容部とを有するステアリングナックルと、ブレーキディスクと、ポット形状の収容部内で転がり軸受を介してホイール回転軸線を中心として回転可能に支持された軸ジャーナルとを有している。

ステアリングナックル支持部には、車両車軸が旋回可能に支持されている。ホイールキャリアおよびブレーキディスクは、軸ジャーナルに相対回動不能に連結されている。

車軸アセンブリは、さらに駆動軸を有していてよい。

このような駆動軸のヘッドは、直接またはジョイントを介して、ステアリングナックルの基体の、ハブ状の収容部に開口している開口を貫いて軸ジャーナルに連結可能である。

商用車のこのような車軸アセンブリは、この車軸アセンブリが、駆動されるホイール車軸のためにも、駆動されないホイール車軸のためにも使用可能であるという利点がある。

本発明に係る、商用車の車両車軸は、車軸長手方向体と、ステアリングナックルのステアリングナックル支持部に連結するためのキングピンを収容するための孔を有する車軸ヘッドとを備えている。

車軸長手方向体の起立面から車軸ヘッドの近傍で、ステアリングナックル支持部に連結するための別のキングピンを収容するための別の孔を備えたステーが延在している。

ステーは、駆動軸を収容するための貫通孔を有している。

このような車軸には、この車軸が、駆動されるホイール車軸のためにも、駆動されないホイール車軸のためにも使用可能であるという利点がある。

ステアリングナックル、車軸アセンブリおよび車両車軸の利点としては、さらに、商用車において特に前車軸で一般的であるスタンダード鍛造車軸を使用することができるということがある。

車軸を駆動したい場合には、駆動軸を、ステアリングナックルの基体に設けられた開口と、車軸のステーに設けられた貫通孔とを貫通させることによって、駆動されない車軸と同じステアリングナックルを使用することができる。

中空軸の使用または伝動装置ハウジングによる連結に関連する、純粋に軸方向の配置形式における駆動結合形態とは異なり、本発明に係るステアリングナックル、本発明に係る車軸アセンブリおよび本発明に係る車両車軸によって、駆動軸を、ジョイントを介して軸ジャーナルに連結することが可能である。

本発明の有利な実施バリエーションは、従属請求項の対象である。

本発明に係るステアリングナックルの有利な実施バリエーションによれば、駆動軸を収容するための開口は、基体の領域でステアリングナックル支持部の２つの支持部孔の間に形成されており、このようにして、ステアリングナックルへの駆動軸の、スペースを節減する取付けを可能にする。

駆動軸を収容するための開口は、ポット形状の収容部から離反する方向で見て、ジョイントを収容するための、半径方向に拡大したジョイント収容部として形成されており、このようにして、ステアリングナックルにおけるジョイントの簡単でかつスペースを節減するガイドを可能にする。

別の好適な実施バリエーションによれば、ステアリングナックルの基体に少なくとも１つのアーム連結部が一体成形されており、このようにして、例えばタイロッドまたはステアリングコラムのようなステアリングの連結を簡単に可能にする。

本発明に係る車軸アセンブリの有利な実施バリエーションによれば、駆動軸に連結されたジョイントは、等速ジョイントとして形成されている。

代替的な実施バリエーションによれば、このジョイントは、カルダンジョイントとして形成されている。

両ジョイント形態は、車両ホイールに回動不能に結合された軸ジャーナルへの駆動軸の回転運動の伝達を簡単に可能にする。

好適な実施バリエーションによれば、軸ジャーナルのヘッドが、駆動軸のヘッドまたはジョイントのヘッドに形状接続的に結合されており、これによって、軸ジャーナルと駆動軸またはジョイントとの間の相対回動不能な結合部を形成する。

ジョイントから軸ジャーナルへの回転運動の簡単かつ確実な伝達のために、別の好適な実施バリエーションによれば、軸ジャーナルのヘッドが、歯列を備えており、この歯列は、駆動軸のヘッドの歯列またはジョイントの歯列に係合している。

別の有利な実施バリエーションによれば、等速ジョイントのアウタシェルが、少なくとも部分的にジョイント収容部内に収容されている。

次に本発明の実施例について、添付の図面を参照しながら詳説する。

商用車の車軸アセンブリとこの車軸アセンブリに取り付けられたディスクブレーキとを示す斜視図である。 図１に示した車軸アセンブリを、ディスクブレーキの図示を省いて示す斜視図である。 図２に示した車軸アセンブリを、挿入された駆動軸と共に、断面して概略的に示す斜視図である。 図２に示した車軸アセンブリを、駆動軸なしに、しかしながら駆動される軸ジャーナルと共に、断面して示す斜視図である。 駆動されない車軸アセンブリにおける使用のための端面側の歯列のない、代替的に形成された軸ジャーナルを備えた、図４に相当する図である。 ステアリングナックルをホイール側から見て示す斜視図である。 図６に示したステアリングナックルを、図６のＶＩＩ－ＶＩＩで示した切断平面に沿って断面して示す断面図である。 車軸の一部を示す斜視図である。

以下の図面の説明において、上、下、左、右、前、後ろなどのような概念は、もっぱらステアリングナックル、ステアリングナックル支持部、転がり軸受、軸ジャーナル、駆動軸、およびこれに類したものの、それぞれの図において選択された例としての図示および位置に関係する。これらの概念は、限定的に理解すべきものではなく、すなわち、種々異なる作業位置または鏡面対称の設計、またはこれに類したことによって、これらの関係は変化することがある。

図１には、商用車の車軸アセンブリが示してあり、この車軸アセンブリには、ステアリングナックル２と、ステアリングナックル２に取り付けられ、ブレーキキャリパ９、ブレーキパッド１０およびブレーキディスク７を備えているディスクブレーキとが設けられている。

ブレーキキャリパ９、ブレーキディスク７およびブレーキパッド１０の構造は、従来技術に基づいて公知であるので、これらについての詳しい記載はここでは省く。

ブレーキディスク７は、図４に示した実施バリエーションでは、ブレーキパッド１０が押付け可能である２つの制動面を備えたブレーキリング７１と、ブレーキリングから車両ホイール（図示せず）に向かって円筒状に延在しているポット７２と、ポット７２から半径方向外側に向かって拡大しているホイールキャリア７３とを有しており、このホイールキャリア７３には車両ホイールが、ホイールねじ１４によって固定可能である。

ホイールキャリアを別体の部材として形成して、ねじを介してブレーキディスク７の、ポット７２に続くフランジに固定することも考えられる。

ホイールキャリア７３の領域には、軸ジャーナル５を固定するための別のねじを収容するための、半径方向でさらに内側の別の収容孔が設けられている。

軸ジャーナル５は、図４に例として示すように、円筒状のジャーナルコア５１と、車両ホイールもしくはホイールキャリア７３に向かって延在している半径方向に拡大されたフランジ５２であって、ブレーキディスク７のホイールキャリア７３との相対回動不能な結合のための収容孔を備えたフランジ５２と、歯列、特に図４に示した外歯列５４を備えた、ホイールキャリア７３とは反対側のヘッドとを有している。

駆動されない車軸への使用のために、図５に示すように、軸ジャーナル５を歯列なしに形成することも考えられる。

軸ジャーナル５は、ジャーナルコア５１の外側面に摩擦接続的に固定された軸受内輪６２と、軸受外輪６１と、両軸受輪６２，６１の間に配置された転動体６３とを備えた転がり軸受６を介して、車両ホイールのリムもしくはブレーキディスク７のホイールキャリア７３に向かって開放しているポット形状のハブ状の収容部２３内に収容されており、軸受外輪６１は、収容部２３の内面に摩擦接続的に接触している。

軸ジャーナル５の軸方向固定は、軸ジャーナル５のヘッド５３の近傍でジャーナルコア５１に係合する溝付ナット１６によって行われる。

図３および図４にさらに示すように、ステアリングナックル２は、基体２１と、車両車軸３を回動自在に取り付けるためのステアリングナックル支持部２２とを有している。

車両車軸３は、キングピン１５を介して、ステアリングナックル支持部２２の、キングピン１５のために設けられた孔に取り付けられており、キングピン１５は、車両車軸３の車軸ヘッド３２の相応の孔３３，３５をも貫通している。

キングピン１５は、ガイドブシュを介してステアリングナックル支持部２２の孔内に保持されている。

ステアリングナックル２の基体２１は、さらに、駆動軸４または駆動軸４に連結されたジョイント８を収容するための、ハブ状の収容部２３に開口している開口２５を有している。後者の実施バリエーションは、図１～図４に示されている。

開口２５は、基体２１の領域でステアリングナックル支持部２２の２つの支持部孔の間に形成されている。

駆動軸４がジョイント８を介して軸ジャーナル５に連結されている同図の実施例では、開口２５は、ポット形状の収容部２３から離反する方向で見て、ジョイント８を収容するための、半径方向で拡大するジョイント収容部２６を有している。

ジョイント８は、好ましくは、例として図３に示すように等速ジョイントとして形成されている。

このジョイント８は、ジョイント収容部２６内に部分的に収容されたアウタシェル８１を有しており、このアウタシェル８１は、開口２５に向けられたその端面で、円筒状に内歯列８５を備えて形成されており、この内歯列８５は、軸ジャーナル５のヘッド５３に設けられた外歯列５４に係合していて、これによって、ジョイント８と軸ジャーナル５との間の相対回動不能な結合部を形成している。

軸ジャーナル５のヘッド５３とジョイント８もしくは駆動軸４のヘッド４２との他の形状接続的な結合形態も考えられる。

特に、商用車の前車軸への使用の場合に可能にすべき車両ホイールの操舵運動を可能にするために、等速ジョイントはインナシェル８２を有しており、このインナシェル８２は、転動体８３を介してアウタシェル８１に回動自在に連結されている。

インナシェル８２内には、例えば駆動軸４が収容されている軸収容部８４が、クランプ結合部またはプレス結合部の形態で固定されている。

ジョイント８の領域を環境影響に対して防護するために、ジョイント８のアウタシェル８１には好ましくはベローズ１３が固定されており、このベローズ１３の他方の端部は、駆動軸４のロッド４１に固定されている。

図３および図４に示した等速ジョイントの代わりに、ジョイント８として、同様に２つの軸の間の角度運動可能な連結を可能にするカルダンジョイントを使用することも考えられる。

図８には、冒頭に述べた形式の車両車軸３の好適な実施バリエーションが示してある。

車両車軸３は、車軸長手方向体３１と、キングピン１５を収容するための孔３３を備えた車軸ヘッド３２とを有しており、この車軸ヘッド３２は、ステアリングナックル２のステアリングナックル支持部２２への連結のために働く。

車軸ヘッド３２の近傍で車軸長手方向体３１の起立面３７からは、本実施バリエーションでは曲げられたステー３４が延在しており、このステー３４の端部には、ステアリングナックル支持部２２に連結するための別のキングピン１５を収容するための別の孔３５が一体成形されている。

ステー３４は、駆動軸４を収容するために働く貫通孔３６を有している。貫通孔３６は、キングピン１５に対して平行に延在している長孔として成形されていて、これにより、駆動軸４の、貫通孔３６の内部で駆動軸４の長手方向軸線に対して垂直な運動を可能にする。

図１および図２にさらに示すように、ステアリングナックル２の基体２１には、少なくとも１つのアーム連結部２７，２８が一体成形されている。

アーム連結部のうちの１つのアーム連結部は、ステアリングアーム２７として形成されている。第２のアーム連結部２８は、ステアリングナックル支持部２２の側方で車両車軸３に対してほぼ平行にプレート状に延在している。

図２および図６にさらに示すように、ステアリングナックル２には、同図の好適な実施バリエーションでは、ブレーキパッド１０のうちの１つのブレーキパッドを収容するために働くパッド収容部２９が一体成形されている。

ハブ状の収容部２３の半径方向外側で、基体２１からホイールキャリア７３の方向にブレーキディスク被せ部２４が延在しており、このブレーキディスク被せ部２４は、ホイール側のブレーキパッド１０を収容するために働くブレーキキャリア部分を連結するための端面側の取付け部を備えている。

駆動軸４を駆動するための駆動モータとして、駆動軸４が別個に案内されていることに基づいて、付加駆動装置としての電気モータも考えられ、このような電気モータは、車体１２の領域に取り付けられていてよい。

まとめると、このような車軸アセンブリ、このようなステアリングナックル２、およびこのような車軸３によって、これらの車軸アセンブリ、ステアリングナックル２、および車軸３を、駆動される車軸にも、駆動されない車軸にも使用することができる。

２ ステアリングナックル
２１ 基体
２２ ステアリングナックル支持部
２３ 収容部
２４ ブレーキディスク被せ部
２５ 開口
２６ 段部
２７ ステアリングアーム
２８ アーム連結部
２９ パッド収容部
３ 車軸
３１ 車軸長手方向体
３２ 車軸ヘッド
３３ 孔
３４ ステー
３５ 孔
３６ 貫通孔
３７ 起立面
４ 駆動軸
４１ ロッド
４２ ヘッド
４３ 歯列
５ 軸ジャーナル
５１ ジャーナルコア
５２ フランジ
５３ ヘッド
５４ 外歯列
６ 転がり軸受
６１ 軸受外輪
６２ 軸受内輪
６３ 転動体
７ ブレーキディスク
７１ ブレーキリング
７２ ポット
７３ ホイールキャリア
８ ジョイント
８１ アウタシェル
８２ インナシェル
８３ 転動体
８４ 軸収容部
８５ 歯列
９ ブレーキキャリパ
１０ ブレーキパッド
１１ ステアリング
１２ 車体
１３ ベローズ
１４ ホイールねじ
１５ キングピン
１６ 溝付ナット
Ｄ ホイール回転軸線

Claims (11)

1. 商用車のステアリングナックル（２）であって、
   － 基体（２１）と、
   － 車両車軸（３）を回動自在に取り付けるためのステアリングナックル支持部（２２）と、
   － 車両ホイールのリムに向かって開放しているポット形状のハブ状の収容部（２３）であって、内部に転がり軸受（６）および車軸ジャーナル（５）が収容可能である、収容部（２３）と
   を備える、ステアリングナックル（２）において、
   前記基体（２１）は、駆動軸（４）または駆動軸（４）に連結されたジョイント（８）を収容するための、前記ハブ状の収容部（２３）に開口している開口（２５）を有することを特徴とする、ステアリングナックル（２）。
2. 駆動軸（４）を収容するための前記開口（２５）は、前記基体（２１）の領域で前記ステアリングナックル支持部（２２）の２つの支持部孔の間に形成されていることを特徴とする、請求項１記載のステアリングナックル（２）。
3. 駆動軸（４）を収容するための前記開口（２５）は、前記ポット形状の収容部（２３）から離反する方向で見て、ジョイント（８）を収容するための、半径方向に拡大したジョイント収容部（２６）として形成されていることを特徴とする、請求項１または２記載のステアリングナックル（２）。
4. 前記基体（２１）に少なくとも１つのアーム連結部（２７，２８）が一体成形されていることを特徴とする、請求項１から３までのいずれか１項記載のステアリングナックル（２）。
5. 商用車の車軸アセンブリであって、
   － 基体（２１）と、ステアリングナックル支持部（２２）と、ホイールキャリア（７３）に向かって開放しているポット形状のハブ状の収容部（２３）とを有するステアリングナックル（２）と、
   － ブレーキディスク（７）と、
   － 前記ポット形状の収容部（２３）内で転がり軸受（６）を介してホイール回転軸線（Ｄ）を中心として回転可能に支持された軸ジャーナル（５）と、
   － 前記ステアリングナックル支持部（２２）に旋回可能に支持された車両車軸（３）と
   を備え、
   － 前記ホイールキャリア（７３）および前記ブレーキディスク（７）は、前記軸ジャーナル（５）に相対回動不能に連結されている、
   車軸アセンブリにおいて、
   駆動軸（４）のヘッド（４２）が、直接またはジョイント（８）を介して、前記ステアリングナックル（２）の前記基体（２１）の、前記ハブ状の収容部（２３）に開口している開口（２５）を貫いて前記軸ジャーナル（５）に連結可能であることを特徴とする、車軸アセンブリ。
6. 前記駆動軸（４）に連結された前記ジョイント（８）は、等速ジョイントとして形成されていることを特徴とする、請求項５記載の車軸アセンブリ。
7. 前記駆動軸（４）に連結された前記ジョイント（８）は、カルダンジョイントとして形成されていることを特徴とする、請求項５記載の車軸アセンブリ。
8. 前記軸ジャーナル（５）のヘッド（５３）が、前記駆動軸（４）のヘッド（４２）または前記ジョイント（８）のヘッド（４２）に形状接続的に結合されていることを特徴とする、請求項５から７までのいずれか１項記載の車軸アセンブリ。
9. 前記軸ジャーナル（５）のヘッド（５３）が、歯列を備えており、該歯列は、前記駆動軸（４）のヘッド（４２）の歯列（８５）または前記ジョイント（８）の歯列（８５）に係合していることを特徴とする、請求項５から７までのいずれか１項記載の車軸アセンブリ。
10. 前記ジョイント（８）のアウタシェル（８１）が、少なくとも部分的にジョイント収容部（２６）内に収容されていることを特徴とする、請求項５から８までのいずれか１項記載の車軸アセンブリ。
11. 商用車の車両車軸（３）であって、
    － 車軸長手方向体（３１）と、
    － ステアリングナックル（２）のステアリングナックル支持部（２２）に連結するためのキングピン（１５）を収容するための孔（３３）を有する車軸ヘッド（３２）と
    を備える、車両車軸（３）において、
    － 前記車軸長手方向体（３１）の起立面（３７）から前記車軸ヘッド（３２）の近傍で、前記ステアリングナックル支持部（２２）に連結するための別のキングピン（１５）を収容するための別の孔（３５）を備えたステー（３４）が延在しており、
    前記ステー（３４）は、駆動軸（４）を収容するための貫通孔（３６）を有する
    ことを特徴とする、車両車軸（３）。

Images