JP2023033204A - 車両サスペンションリンク装置、車両サスペンションシステム、および当該システムを有する作業車 - Google Patents

Abstract

【課題】センサが測定しようとする車軸の移動の測定において、リンク要素の望ましくない移動が誤って考慮されてしまう恐れを回避すること。
【解決手段】車両サスペンションリンク装置は、第１および第２接続部分１３Ａ、１３Ｂを有するリンク要素１２であって、第１および第２接続部分は、それぞれ、車両支持構造および車両車軸にリンク要素を接続するためのものであるリンク要素と、リンク要素の移動を検出するためのセンサ要素２０と、を含み、センサ要素は、取付点２２においてリンク要素に取り付けられており、取付点は、第１接続部分と第２接続部分とを結ぶ直線状の仮想軸Ａ上に位置する。
【選択図】図３

Description

本開示は、概ね車両サスペンションリンクの分野に関する。より具体的には、本開示は、車両サスペンションリンク装置であって、リンク要素と、当該リンク要素の移動を検出するためのセンサ要素と、を含む車両サスペンションリンク装置に関する。また、本開示は、車両サスペンションシステムであって、前記サスペンションリンク装置と、前記センサ要素が接続されている角度センサと、を含む車両サスペンションシステムに関する。また、本開示は、前記車両サスペンションシステムを含む作業車に関する。

車両サスペンションリンク装置は、典型的には、第１および第２接続部分を有するリンク要素であって、第１および第２接続部分は、それぞれ、車両支持構造および車両車軸にリンク要素を接続するためのものであるリンク要素を含む。車両支持構造は、具体的には、シャーシ（車体）または車台（車両のフレーム）である。車両サスペンションシステムにおいて、リンク要素は、「パナールリンク」とも呼ばれるが、これは、垂直な、またはほぼ垂直な面以外の方向に車軸が移動することを防止または抑制するように作用する。具体的には、リンク要素は、通常、車両の前後方向を横切るように延在し、車軸に取り付けた車輪が、車両支持構造に対して横方向（左右）に、または前後に動くことを防止する、または防止するのに寄与する。

本開示において、「前」、「後」、「横」、「側方」、「上」、および「下」という用語は、サスペンションリンク装置を据え付けた車両が走行する方向に対するものと理解してもよい。

リンク要素は、車軸の移動を検出、測定するためのセンサと関連付けてもよい。前記センサは、具体的には、一定の方向、特に垂直方向の車軸の移動を測定するためのものである。状況によっては、具体的には、前記車両が、トラクター等の、平坦でない地面を走行するための、強い応力を受ける可能性がある作業車である場合、リンク要素は、望ましくない移動をしてしまう恐れがあり、それによって、センサによる測定の正確性に悪影響が及ぶ可能性がある。また、サスペンションリンクシステムは、意図的に若干の「望まない移動」を許容するように据え付ける可能性がある。例えば、作業車において、車軸は、横軸周りに枢動点を有する揺れ腕に接続されている可能性がある。揺れ腕が回転すると、車軸は枢動点周りに回転し、これにより、リンク要素は三次元に移動する。

本開示は、センサが測定しようとする車軸の移動の測定において、リンク要素の望ましくない移動が誤って考慮されてしまう恐れを回避する、または少なくとも大きく限定することを目的とする。

したがって、本発明は、
車両サスペンションリンク装置であって、
第１および第２接続部分を有するリンク要素であって、第１および第２接続部分は、それぞれ、車両支持構造および車両車軸にリンク要素を接続するためのものであるリンク要素と、
リンク要素の移動を検出するためのセンサ要素と、を含み、
センサ要素は、取付点においてリンク要素に取り付けられており、取付点は、第１接続部分と第２接続部分とを結ぶ直線状の仮想軸上に位置する、車両サスペンションリンク装置を提供する。

リンク要素が車両支持構造と車両車軸とのそれぞれに取り付けられている場合、リンク要素の望ましくない移動には、第１接続部分と第２接続部分とを結ぶ仮想軸周りの回転性の移動が含まれる可能性がある。しかしながら、センサ要素の取付点が前記仮想軸に配置されているので、前記仮想軸周りにリンク要素が移動しても、取付点は移動しない。したがって、そのような望ましくない移動がセンサ要素に影響を与えることはなく、センサ要素が属するように構成されているセンサによる測定において考慮されることはない。

任意に、取付点は、第１接続部分と第２接続部分との間に位置する。

任意に、センサ要素は送信センサ要素であり、当該送信センサ要素は、リンク要素の移動によって移動し、受信センサ要素に接続されて、前記送信センサ要素の移動を前記受信センサ要素に送信するように構成されている。

任意に、車両サスペンションリンク装置は、リンク要素に固定されているブラケットを含み、
前記取付点は、前記ブラケット上に位置している。

任意に、リンク要素は、形状が弓状である。

任意に、リンク要素は、車両支持構造と車両車軸とに、それぞれ第１および第２球面軸受を介して接続するように構成されており、
第１および第２球面軸受のそれぞれの中心は、それぞれ第１および第２接続部分を規定する。

任意に、センサ要素は、第３球面軸受を介してリンク要素に接続されており、
センサ要素の取付点は、第３球面軸受の中心に位置する。

また、本発明は、車両サスペンションシステムであって、
本発明に係る車両サスペンション装置と、
リンク要素の移動を検出するための角度センサと、を含み、
センサ要素は、角度センサに接続されている、システムを提供する。

任意に、センサ要素は、センサロッドであり、連結棒によって角度センサに接続されており、
角度センサは、連結棒の角移動を測定するように構成されている。

また、本発明は、作業車であって、
車両支持構造と、
車両車軸と、
本発明に係る車両サスペンションシステムと、を含み、
リンク要素は、第１接続部分において車両支持構造に接続されており、第２接続部分において車両車軸に接続されている、作業車を提供する。

実施形態の各態様を、図面を参照して以下に説明する。図面中、同様の参照番号は同様の要素を示す。

本発明の車両サスペンションリンク装置を含む車両サスペンションシステムの斜視図である。

図１の車両サスペンションシステムの正面図である。

本発明に係る車両サスペンションリンク装置の正面図である。

図３に示すＩＶ－ＩＶ線の断側面図である。

図３に示すＶ－Ｖ線の断面図である。

図３に示すＩＶ－ＩＶ線の、サスペンションリンク装置の断面図であり、リンク要素が、通常の垂直な姿勢にある状態を示す。

図６Ａと同様のサスペンションリンク装置の断面図であり、リンク要素が、望ましくない、傾斜した姿勢にある状態を示す。

次に、本開示の態様による車両サスペンションリンク装置の実施形態を、図面を参照して説明する。本装置は、具体例を参照して説明するが、請求項によって定義されている一般的な範囲を越えることなく、この例を修正および変更できることを理解すべきである。その結果として、前記説明および図面は、限定的ではなく例示的であるという意味で考慮すべきである。図面は、必ずしも縮尺通りではないが、例示的な態様を示し、本開示の範囲を限定することを意図していない。図示されている例示的な態様は、例示を意図しているに過ぎない。

本開示の態様は、種々の変更形態および代替的形態に適合しているが、それらの具体例は、図面において例として示されており、詳細に説明する。しかし、本開示の態様を、記載されている具体的な実施形態に限定しようとする意図はないことを理解すべきである。それどころか、この開示の意図は、請求項の範囲内にあるすべての変更例、等価物および代替例をカバーすることである。

さらに、本明細書で用いられている言葉は、読解および教示目的のために主に選択されており、発明の主題を定義するために、または、発明の範囲を定めるために選択されてはない。したがって、本開示の内容は、請求項に記載されている本開示の範囲を限定しようとするものではなく、例示的であることを意図している。

単数形の「１つの」および「該」は、この開示および添付の請求項で用いられる場合、特段の断りのない限り、複数の対象を含む。「または」という用語は、この開示および添付の請求項で用いる場合、一般的に、特段の断りのない限り、「および／または」を含む意味で用いられている。

請求項を含む説明の全体を通して、「１つを備える」、「１つを含む」および「１つを有する」という用語は、特に指示のない限り、「１つ以上を備える」、「１つ以上を含む」および「１つ以上を有する」と同義であると理解すべきである。さらに、請求項を含む、前記説明に記載されている任意の範囲は、特に指示のない限り、その最端値を含むと理解すべきである。記載されている要素の具体的な値は、当業者には公知の容認された製造公差または産業上の公差の範囲内にあることを理解すべきである、また、「実質的に」、「略」および「一般に」という用語の任意の使用は、このような容認された許容値の範囲内にあることを意味すると理解すべきである。

図１および図２は、車軸２を含む車両サスペンションシステム１を示す。車軸２は、概ね車両横方向Ｔに延在する。車軸２における横方向の端部には、車輪を取り付けるための取り付け台２Ａおよび２Ｂが設けられている。具体的には、車軸は、車輪を操舵するための車軸であってもよい。サスペンションシステムは、油圧シリンダ等のサスペンションダンパー３Ａおよび３Ｂを含む。サスペンションダンパー３Ａおよび３Ｂは、それぞれの端部３Ａ’および３Ｂ’において車軸２に接続されており、それぞれの端部３Ａ’’および３Ｂ’’は、シャーシ（車体）または車台（車両のフレーム）等の車両支持構造４（想像線で示す）に接続するように構成されている。車軸は、車両における縦方向の揺れ腕５に固定されている。

車両サスペンションシステムは、サスペンションリンク装置１０を含み、サスペンションリンク装置１０は、概ね車両横方向Ｔに方向づけられているリンク要素１２を含む。リンク要素１２の第１端部１２Ａは、車両支持構造に接続するように構成されている。リンク要素２の第２端部１２Ｂは、ブラケット１４を介して車軸２に接続されている。本例では、２つのブラケット１４が設けられており、これらの間で端部１２Ｂが挟持されている。

特に図３に示すように、端部１２Ａは、車両支持構造との接続のための接続部分１３Ａを有している。同様に、端部１２Ｂは、車軸２との接続のための接続部分１３Ｂを有している。ここで、「接続部分」は、「接続部位」と呼ぶこともできるが、これは、リンク要素における位置であって、リンク要素を車両支持構造または車軸のそれぞれに接続することを可能とする構成の位置を指す。前記部分は、幾何的中央１３Ａ’、１３Ｂ’をそれぞれ有していてもよい。

本例では、リンク要素１２は、第１球面軸受１４Ａを介して車両支持構造４に接続するように構成されている。第１接続部分１３Ａは、リンク要素１２の第１端部１２Ａに孔部を有しており、当該孔部には、球状球部１５Ａのための球状路が設けられている。球面軸受１４Ａの球状球部１５Ａには、突出棒部１４Ａ’および１４Ａ’’が設けられており、それぞれ球状球部から前方および後方に突出している。具体的には、突出棒部は、球部１５Ａの貫通孔に設けられた棒の端部であってもよい。突出棒部１４Ａ’および１４Ａ’’は、車両支持構造の支持ブラケットとの接続のためのものである。

第２接続部分（部位）１３Ｂは、第１接続部分１３Ａと同様である。リンク要素の第２端部１２Ｂに孔部を有しており、当該孔部には、第２球面軸受１４Ｂの球状球部１５Ｂのための球状路が設けられている。この球状球部１５Ｂには、図５に最も良く示すように、突出棒部１４Ｂ’および１４Ｂ’’が設けられており、それぞれ球状球部から前方および後方に突出している。この場合、突出棒部１５Ｂ’、１５Ｂ’’は、球部１５Ｂの貫通孔に配置された固定部１４Ｃに設けられ固定されている棒の端部である。

本例では、接続部分１３Ａおよび１３Ｂのそれぞれの中心１３Ａ’および１３Ｂ’は、球面軸受１４Ａおよび１４Ｂのそれぞれの球状路の中心である。

突出棒部１４Ｂ’および１４Ｂ’’は、車軸２に固定した支持ブラケット１４と接続するためのものである。より具体的には、これらの棒部は、取り外し可能にブラケットに固定するように、例えば、ブラケットの孔に係合し、固定ピン等によって固定するように構成されている。本例では、図１に最も良く示すように、リンク要素１２の端部１２Ｂは、下部を車軸２に固定した２つの類似したブラケット１４の上部の間に挟持されている。突出棒部１４Ｂ’および１４Ｂ’’は、ブラケットの上部の孔に係合する。

同様に、第１接続部分１３Ａにおける突出棒部１４Ａ’および１４Ａ’’は、ブラケット１４と同様の、車両支持構造４に固定したブラケット（図示せず）に係合してもよい。

本実施形態の車両サスペンションリンク装置は、リンク要素１２の移動を検出するためのセンサ要素２０を含む。センサ要素２０は、リンク要素１２の取付点２２に取り付けられている。図３に最も良く示すように、取付点２２は、第１接続部分１３Ａと第２接続部分１３Ｂとを結ぶ仮想軸Ａ上に位置する。本例では、仮想軸Ａは、接続部分１３Ａおよび１３Ｂのそれぞれの幾何的中央１３Ａ’および１３Ｂ’を通る。また、取付点２２は、第１接続部分１３Ａと第２接続部分１３Ｂとの間に配置されている。本例では、取付点２２は、リンク要素１２の中央部分に配置されている。

図４に最も良く示すように、取付点２２は、リンク要素１２に固定したブラケット２４上に位置する。本例では、ブラケット２４は、取付点２２が、前後方向ＦＢに垂直な、リンク要素２２の正中面ＣＰに配置されるように配置されている。すなわち、リンク要素１２の厚さｅを方向ＦＢに測定する場合、取付点２２は、厚さｅの半分の位置に配置されている。ブラケット２４は、金属シートによって形成してもよい。前記金属シートは、リンク要素１２の面（ここでは、後面）に固定されており、また、屈曲または成形することで、リンク要素の上側辺を跨いで、取付点が面ＣＰに配置されるようになっている。

この場合、接続部分１３Ａおよび１３Ｂのそれぞれの中心１３Ａ’および１３Ｂ’は、同じ面ＣＰに配置されている。面ＣＰは、厚さｅの半分を規定する中心面である必要はなく、リンク要素の接続部分および取付点２２が位置する、前後方向に垂直な他の面であってもよい。

センサ要素２０は、任意の好適な手段、特に、ボルト等の取り外し可能な固定を可能にする手段によってブラケット２４に固定されていてよい。ブラケット２４は、任意の好適な手段、例えばボルトやリベット等によってリンク要素１２に固定されていてよい。

本例では、センサ要素２０の取付点２２は、第３球面軸受２６の中心に位置する。第３球面軸受２６は、球部２７を含む。当該球部２７は、センサ要素２０に固定的に接続されており、ボルト２９等によってブラケット２４に固定されている球状路２８を移動可能である。

本例では、センサ要素２０は、送信センサ要素であり、リンク要素１２の移動によって移動して、その移動を受信センサ要素３０に送信する。受信センサ要素３０は、前記移動を測定する。

本例では、センサ要素２０は、センサロッドであり、第１端部２０Ａが取付点２２でリンク要素１２に取り付けられており、第２端部２０Ｂが受信センサ要素３０に接続されている。本例では、受信センサ要素３０は、角度センサであり、センサ要素２０が、連結棒３２によって連接的に接続されている。

センサロッドによって形成されているセンサ要素２０は、概ね垂直な面内に概ね延在し、リンク要素１２が垂直に移動すると、連結棒３２が回転する。角度センサは、前記回転の角度を、延いてはリンク要素１２の垂直移動の大きさを、測定する。

本例では、リンク要素１２は、形状が弓状であり、その窪みは上向きに方向づけられている。

図６Ａに最も良く示すように、リンク要素１２は通常、垂直な姿勢であり、面ＣＰは垂直方向Ｖと平行となっている。しかしながら、リンク要素は、望ましくない移動をしてしまう可能性があり、図６Ｂに示すように、回転して、面ＣＰが垂直方向Ｖに対して傾斜する可能性がある。そのような望ましくない移動は、仮想軸Ａ周りの揺動である可能性がある。しかしながら、図６Ａおよび図６Ｂに示すように、センサ要素２０の取付点２２は、そのような揺動にもかかわらず、同じ水平線Ｌ上に留まる。それゆえ、前記望ましくない移動は、センサの測定に誤って考慮されることがなく、センサは、考慮されるべきリンク要素の移動（本例では、垂直移動）を正確に測定できる。

取付点２２は、概ね仮想軸Ａ上に位置してもよい。理想的には、３つの球面軸受１４Ａ、１４Ｂ、および２６のそれぞれの中心、すなわち、点１３Ａ’、１３Ｂ’、および２２は、前記軸上に位置する。しかしながら、わずかにずれても、センサによる測定に大きな影響はない可能性がある。特に、取付点から前記軸までの距離が、接続部分同士の間の距離の１０％未満、有利には５％または２％未満である装置であっても、取付点が仮想軸上にある装置と考えられる。

本開示の車両サスペンションリンク装置は、かなりコンパクトなリンク要素を有しており、当該リンク要素は、車両支持部と車軸とに対してそれぞれの接続部分においてしっかりと接続されている。一方で、車両サスペンションリンク装置は、センサ要素を取り付ける領域を十分に大きく確保して、センサ要素を容易に据え付けられるようにしている。センサ要素は、ロッド等の簡素な要素であってもよく、破損や損耗の可能性はほとんどない。ブラケット２４によって、リンク要素の据え付けが容易になっている。リンク要素１２の形状が弓状であることで、変形、特に座屈に抵抗し得る。弓状の形状の窪みが上向きに方向づけられていることで、センサ要素の据え付けが容易になり、センサ要素は十分な長さを有し得る。球面軸受によって、接続部分に大きな応力が加わることがない。

本明細書において、本開示を特定の実施形態に関連して説明してきたが、それらの実施形態は、本開示の原理および適用に関する例示に過ぎないことを理解すべきである。

本明細書および実施例は、以下の請求項によって示されている本開示の真の範囲に対する例示に過ぎないと考えられることを意図している。

さらに、開示されているシステムの形状構成のすべては、単独でまたは組み合わせて、方法および／または装置に置き換えてもよく、逆もまた同様である。

Claims (12)

1. 車両サスペンションリンク装置（１０）であって、
   第１および第２接続部分（１３Ａ、１３Ｂ）を有するリンク要素（１２）であって、第１および第２接続部分（１３Ａ、１３Ｂ）は、それぞれ、車両支持構造（４）および車両車軸（２）にリンク要素を接続するためのものであるリンク要素（１２）と、
   リンク要素（１２）の移動を検出するためのセンサ要素（２０）と、を含み、
   センサ要素は、取付点（２２）においてリンク要素（２）に取り付けられており、取付点（２２）は、第１接続部分と第２接続部分とを結ぶ直線状の仮想軸（Ａ）上に位置する、車両サスペンションリンク装置。
2. 請求項１に記載の車両サスペンションリンク装置であって、
   取付点（２２）は、第１接続部分（１３Ａ）と第２接続部分（１３Ｂ）との間に位置する、車両サスペンションリンク装置。
3. 請求項１に記載の車両サスペンションリンク装置であって、
   センサ要素（２０）は送信センサ要素であり、当該送信センサ要素は、リンク要素（１２）の移動によって移動し、受信センサ要素（３０）に接続されて、前記送信センサ要素の移動を前記受信センサ要素に送信するように構成されている、車両サスペンションリンク装置。
4. 請求項１に記載の車両サスペンションリンク装置であって、
   リンク要素に固定されているブラケット（２４）を含み、
   前記取付点は、前記ブラケット上に位置している、車両サスペンションリンク装置。
5. 請求項１に記載の車両サスペンションリンク装置であって、
   リンク要素（１２）は、形状が弓状である、車両サスペンションリンク装置。
6. 請求項１に記載の車両サスペンションリンク装置であって、
   リンク要素（１２）は、車両支持構造（４）と車両車軸（２）とに、それぞれ第１および第２球面軸受（１４Ａ、１４Ｂ）を介して接続するように構成されており、
   第１および第２球面軸受のそれぞれの中心は、それぞれ第１および第２接続部分（１３Ａ、１３Ｂ）を規定する、車両サスペンションリンク装置。
7. 請求項１に記載の車両サスペンションリンク装置であって、
   センサ要素（２０）は、第３球面軸受（２６）を介してリンク要素（１２）に接続されており、
   センサ要素の取付点（２２）は、第３球面軸受の中心に位置する、車両サスペンションリンク装置。
8. 車両サスペンションシステムであって、
   請求項１に記載の車両サスペンションリンク装置（１０）と、
   リンク要素（１２）の移動を検出するための角度センサ（３０）と、を含み、
   センサ要素（２０）は、角度センサに接続されている、システム。
9. 請求項８に記載のシステムであって、
   センサ要素（２０）は、センサロッドであり、連結棒（３２）によって角度センサ（３０）に接続されており、
   角度センサ（３０）は、連結棒の角移動を測定するように構成されている、システム。
10. 作業車であって、
    車両支持構造（４）と、
    車両車軸（２）と、
    請求項８に記載の車両サスペンションシステムと、を含み、
    リンク要素（１２）は、第１接続部分（１３Ａ）において車両支持構造に接続されており、第２接続部分（１３Ｂ）において車両車軸（２）に接続されている、作業車。
11. 請求項１０に記載の作業車であって、
    車両車軸（２）は、概ね車両横方向に方向づけられている、作業車。
12. 請求項１０に記載の作業車であって、
    リンク要素は、パナールリンクである、作業車。

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