JP2594298B2

JP2594298B2 - 車高調節装置

Info

Publication number: JP2594298B2
Application number: JP62310445A
Authority: JP
Inventors: 達夫山口; 清英吉川; 敏広原
Original assignee: ヤンマーディーゼル株式会社
Priority date: 1987-12-08
Filing date: 1987-12-08
Publication date: 1997-03-26
Anticipated expiration: 2012-03-26
Also published as: JPH01153332A

Description

【発明の詳細な説明】（イ）産業上の利用分野本発明は、四輪式走行車輌において、車高を変更する
為に、車軸の位置を機体フレームに対して上下に調節可
能とした車高調節装置に関するものである。

そして、特に該車高調節を、オペレーターが車輌に乗
車した状態で、搭載エンジンにより走行駆動力を発揮さ
せて車輪を回転することにより、該車輪の走行駆動力に
より車高の調節を可能としたものである。

（ロ）従来技術従来から、車輌の車高調節装置に関する技術は公知と
されているのである。

例えば、特開昭56−112326号公報や、実開昭56−5461
1号公報の如くである。

しかし、該従来の技術においては、車軸の位置を機体
に対して上下する為には、機体をクレーン等で持ち上げ
て、外部から力を加えてやる必要があり、車輌の走行用
エンジンの駆動力により車高を調節することは出来なか
ったのである。

また、オペレーターが乗車した状態で、搭載エンジン
の駆動力により車高を調節する技術としては、同一出願
人により特願昭61−117971号の如き出願がなされている
のである。

しかし、該従来技術においても、搭載エンジンによる
走行駆動力により車高を調節するのであるが、前輪と後
輪と別々に操作して、片方ずつ車高の調節をすべく構成
されていたのである。

故に、前車軸の位置を昇降する場合には、後輪の駆動
を停止する為の後輪駆動停止クラッチ装置が必要であ
り、前輪の駆動で後輪が移動しないように制動をしてお
く必要があるのである。

また、後車軸の位置の昇降をする場合には、前輪への
動力を断状態として制動を掛けておく必要があり、それ
ぞれの操作手順を厳守する必要があり、面倒な操作と成
っていたのである。

（ハ）発明が解決しようとする問題点本発明は、該従来の不具合を解消するものであり、オ
ペレーターが乗車した状態で、搭載エンジンの駆動力に
より車高の調節を行う構成であり、更に、前輪と後輪と
一度に機体に対して上下調節するものである。

このように車輪の駆動力により、車軸位置を上下する
場合においては、前後輪の他方が制動されており抵抗と
なる必要があり、どちらも同じ方向に回転したのでは、
機体が移動してしまい走行力が車高調整力に変換されな
いのである。

本発明においては、該走行力を車高調節力に変更させ
る抵抗を得る為に、前後輪を逆に回転すべく構成したも
のである。

また、前後輪を逆転することにより、同時に車軸位置
を調節する構成において、前輪径が小さく後輪径が大き
く、径が相違するので回転数が相違するのである。

故に、車軸のある回転角度により一定の車高の調節を
行うべく構成している場合には、前輪の車高調節が終了
した後においても、まだ後輪の車高調節の為の一定角度
の回転が終了していないという状態が発生するのであ
る。

故にこの場合には、後輪の車高調節が終了するまでの
間は、前輪の駆動状態がスリップするように、前輪の逆
転機構内にスリップ装置を設けたものである。

また、前車軸３を前車軸調節回転軸Ａの周囲に回転さ
せ、後車軸４を後車軸調節回動軸Ｂの周囲に回動させ
て、車軸の位置を機体側の前車軸調節回動軸Ａと後車軸
調節回動軸Ｂに対して上下する構成において、前後輪を
上下に駆動して車高を調節する場合には、前後の車軸位
置が、前後の車軸調節回動軸の周囲に回動する場合に、
前車軸調節回動軸Ａと後車軸調節回動軸Ｂの軸間距離Ｃ
が変化することは出来ないのである。

というのは、前車軸調節回動軸Ａと後車軸調節回動軸
Ｂは機体に対して固定された位置であり、その軸間距離
Ｃは剛体間距離であり変化しないのである。

故に、これを変えるということは、車輪の位置を強制
的に前後にスリップ移動させるということになるのであ
る。

この軸間距離Ｃが変化するような状態で、前後の車輪
を逆に回転すると、轍間距離を無理矢理に変更しなけれ
ば上下出来ないこととなり、エンジンが過剰負荷となり
停止したり、車軸駆動系統に破損が発生するのである。

本発明はこのような状態が発生しないように、前後輪
を逆転しながら、前車軸調節回動軸Ａと後車軸調節回動
軸Ｂを中心に車軸位置を回動する場合においても、前車
軸調節回動軸Ａと後車軸調節回動軸Ｂの軸間距離Ｃは変
化しないように前後輪の一方の車軸調節回動軸と車軸の
軸心を一致させ、両軸の回転は逆転させたのである。

また、前記構成を得る為に、前後一方のカウンター軸
と車軸の間に、遊星歯車機構を介装したものである。

（ニ）問題を解決するための手段本発明の目的は以上の如くであり、次に該目的を達成
する為の構成を説明する。

搭載エンジンの駆動力により、前車軸３と後車軸４を
同時に駆動し走行する四輪式走行車輌であって、該搭載
エンジンの駆動力により、前車軸３と後車軸４の位置を
機体に対して、同時に上下することにより車高を調節す
る構成において、前車軸３と後車軸４を互いに逆転方向
へ走行駆動回転することにより、走行力を車高調節力に
変更させ、前車軸３を後車軸４に対して逆転方向に回転
した場合にも、前車軸調節回動軸Ａの軌跡ｂが、後車軸
調節回動軸Ｂの軌跡ｄと同じ方向の半円状となるように
構成したものである。

また、前車軸３と後車軸４を逆転する機構を走行駆動
系統内に構成し、該逆転機構部に、前車軸３の回転が停
止した状態で後車軸４の回転を可能とするスリップ装置
を介装したものである。

また、前車軸３を、後車軸４と逆転を行う構成におい
て、車高同時調節時の前車軸調節回動軸Ａと後車軸調節
回転軸Ｂ間の軸間距離を、略一定にすべく、前後一方の
車軸調節回動軸の外周に噛合して、車軸軸心と同一軸心
上にカウンター軸Ｅを設け、該カウンター軸Ｅ上に設け
たカウンターギア13を車軸調節回動軸上のギアと噛合
し、該カウンター軸Ｅの回転と車軸の回転を逆転させた
ものである。

また、カウンター軸Ｅと車軸の回転を逆転する機構と
して、カウンター軸Ｅと車軸の間に遊星歯車機構を介装
したものである。

（ホ）実施例本発明の目的・構成は以上の如くであり、次に添付の
図面に示した実施例の構成を説明する。

まず従来の構成においては、第５図、第６図において
示す如く構成していたのである。

即ち、前輪の車高を調節する場合には、後輪の駆動を
停止し制動を掛けていたので、後輪との関連した動作を
考える必要は無かったのである。

故に、前車軸３が後進方向に駆動回転さえる状態で、
機体が移動不可能とすべく後輪に制動が掛けられている
と、前車軸調節回動軸Ａの上のギア14が前車軸３の上に
ギア16の周囲を登っていくのであり、前車軸調節回動軸
Ａの軌跡ａは前車軸３の後部を半円上に上昇していくの
である。

これが第４図において前車軸調節回動軸Ａの軌跡ａと
して図示されているのである。

これに対して、後輪の調節は前進方向であるから、第
５図、第６図と同様の構成が後輪にも介装されていると
すると、後輪の後車軸４の回転中心である後車軸調節回
動軸Ｂの軌跡ｄは第４図の如くなるのである。

前後輪を同時に車高調節するということは、この前車
軸調節回動軸Ａが後方へ移動しようとする軌跡ａと、後
車軸調節回動軸Ｂが前方へ移動しようとする軌跡ｄの動
きを同時に発生させようとするものであり、前輪１と後
輪２の位置は固定されているのであるから、前車軸調節
回動軸Ａと後車軸調節回動軸Ｂの間の軸間距離Ｃが変化
しない限り、このような動きは地獄噛み合い状態が発生
してしまうこととなるのである。しかし軸間距離Ｃは機
体フレームにより剛体であるので、結果的には接地状態
の前後輪を無理矢理にスリップさせてこの軸間距離Ｃの
変化を吸収する必要があるのである。

このような状態を続けるとエンジンの駆動力が閉じ込
められてしまうので、前後の車輪を無理矢理に前後に開
くか、エンストするかまたは他の動力伝達部分を破壊す
るのである。

本発明においては、この状態を解消する為に、前輪を
後進回転した場合にも、前車軸調節回動軸Ａの軌跡ｂ
が、後車軸調節回動軸Ｂの軌跡ｄと同じく、前車軸３の
前方に描く半円状となるように構成したものである。

その為には、前車軸３の回転は後進回転でも前車軸調
節回動軸Ａのギア14が噛合したギアが後進回転であれば
よく、この構成として、前車軸３と同一軸心上のカウン
ター軸Ｅを別に設け、該カウンター軸Ｅの上のカウンタ
ーギア13を前進回転としたものである。

該前車軸３の回転をとカウンター軸Ｅの回転を逆にす
る為に、インターナルギア11と、遊星ギア12とよりなる
遊星歯車機構を介装しているのである。

Ｄはフロントデフギア装置であり、10はキングピンで
あり、キングピン10の下端のベベルギヤ17より、前車軸
調節回動軸Ａの上のベベルギヤ15に回転が伝達されてい
るのである。

次に、第１図、第２図において説明する。

第１図は車高の低の状態から、高の状態への移行を示
しており、前輪１は後進回転し、後輪２は前進回転する
のである。

第１図の場合においては、前車軸調節回動軸Ａと後車
軸調節回動軸Ｂは固定状態で、前輪車高調節ケース６
と、後輪車高調節ケース18が回動した状態の図面を示し
ている。

車高を高くする場合には、第１図の如く、前輪車高調
節ケース６と後輪車高調節ケース18の回動方向と回動角
を設定した場合には、車高が高くなると轍間距離が大き
くなるので機体の安定性が向上することができるのであ
る。

逆に第２図の如く、車高を低くする場合には、轍間距
離が小さくなるのであるから、小回り旋回が可能となる
のである。

次に、第９図においては、車高調節の為に前輪と後輪
の逆転機構を介装した断面図である。

後輪デフギア装置DFを駆動するピニオン軸22の前端に
前輪動力取出用ギア31が設けられており、該前輪動力取
出用ギア31より、軸23上の２連遊嵌ギア30を介して、前
輪駆動軸上の切換ギア28に動力が伝達されている。

通常の前輪駆動の動力は、２連遊嵌ギア30より切換ギ
ア28に動力が伝達されて、前輪１と後輪２の回転方向が
同じと成っているのであるが、車高調節の際には、２連
遊嵌ギア30の回転がスリップ装置27を介して伝達されて
いるギア29と逆転ギア26を介して切換ギア28が駆動され
るのである。25は逆転ギア軸である。

この前輪駆動と車高調節の切換は、切換ギア28により
オペレーターが行うのである。

しかし、車高調節の為の逆転回転の為には、前輪１が
小径で、後輪２の回転数よりも速く、車高調節の為の車
軸回転は、１回転の間で終了してしまうので、どうして
も前輪の方の車高調節が後輪の車高調節の為の上下動の
中途において終わってしまうのである。

しかし、その場合にも、後輪の為に動力は伝達してや
る必要があり、前輪の為の動力伝達はそれ以上は前輪は
回転できないので、閉じ込められて地獄噛み合い状態が
発生するので断ってしまう必要があるのである。

本発明においては、２連遊嵌ギア30とギア29との間に
スリップ装置27を介装し、前輪の調節が終わって、これ
以上前輪に動力を伝達出来なく成った時には、該スリッ
プ装置27により吸収しているのである。

以上においては、前輪１と後輪２を逆転することによ
り同時に車高調節する構成において説明したが、前輪１
と後輪２を同一方向に同時回転とした場合にも、機体の
移動を阻止すべく車輪にストッパーＳを噛ませることに
より、前後の車輪の同時車高調節が可能なのである。

この点について説明する。

第10図は、前輪１と後輪２を同一方向に回転して、同
時に車高調節をする場合の構成を示した側面図、第11図
は同じく後輪２の車高調節部の前面断面図、第12図は同
じく前輪車高調節部の前面断面図である。

この場合にも、前車軸調節回動軸Ａと後車軸調節回動
軸Ｂの間に仮想的に配置した軸間距離Ｃが変化しないこ
とが要求されるのである。

即ち、前輪１の小径と後輪２の大径にも関わらず、同
じ走行距離の間で車高調節が終了する必要があるので、
前輪車高調節ケース６の回転角度Θ２が180度に対し
て、後輪車高調節ケース18の回転角度Θ２′は180度以
下の角度で終了すべく構成する必要があるのである。

更に、該相違する回動角の範囲内において、前車軸調
節回動軸Ａと後車軸調節回動軸Ｂの軸間距離Ｃの距離が
変化しないようにする為には、前輪車高調節ケース６と
後輪車高調節ケース18の回転半径R1とR2を設定する必要
があるのである。

その為には、次のように設定することが要求されるの
である。

前輪車高調節ケース６の回転半径R1、後輪車高調節ケ
ース18の回転半径R2、前輪車高調節ケース６の回転角を
途中位置まででΘ１、調節終了位置でΘ２、後輪車高調
節ケース18の回転角を途中まででΘ１′、調節終了位置
でΘ２′とすると、回転距離R1×Θ１≒R2×Θ１′で、回転距離R1×Θ２≒R2×Θ２′となるように、前輪車高調節ケース６と後輪車高調節ケース18の回転
半径と、第12図のギア23、24と、第11図のギア21・20の
比率を決定するのである。

これにより、軸間距離Ｃが略変化しないように、平行
リンク的な上下動を可能とすることにより、前輪１と後
輪２を同時に同じ方向に回転し、前後の車高調節を同時
に行うことができるのである。

この場合には、スリップ装置27や前後輪の逆転機構は
必要ないのであるが、ストッパーＳを前後輪のどちらか
に介装して、機体の移動を停止し走行力を車体調節力に
変更する必要があるのである。

（ヘ）発明の効果本発明は以上の如く構成したので、次のような効果を
奏するものである。

第１に、前後輪を逆転することにより、前後輪を同時
に上下調節することができるので、車高調節時において
機体が前後に傾斜することなく、平行的に上下するの
で、座席に座って操作しているオペレーターが不安感を
抱くことが無いのである。

また、走行力を車高調節力に変更させ、前車軸３を後
車軸４に対して逆転方向に回転した場合にも、前車軸調
節回動軸Ａの軌跡ｂが、後車軸調節回動軸Ｂの軌跡ｄと
同じ方向の半円状となるように構成したので、前車軸調
節回動軸Ａと後車軸調節回動軸Ｂの間の軸間距離Ｃが変
化しなくても、地獄噛み合い状態が発生しないこととな
り、前車軸３と後車軸４を同時に上下調整することが可
能となったのである。

第２に、前輪・後輪を片方ずつ駆動回転して車高調節
する場合には、他方はクラッチを断とし、制動を掛ける
必要があり、前後駆動で後輪停止するクラッチ装置が必
要となり、また前輪の制動装置も必要となるのである。

また、これらのクラッチの断接と、制動操作の切換を
その都度行う必要があり、車高調節時の操作が面倒なも
のと成っていたのである。

これに対して本発明においては、前後のクラッチの断
接と制動の切換の必要がなく、操作を容易と成ったもの
である。

第３に、前後輪を逆転する機構の中にスリップ装置27
を設けたことにより、前輪の回転も後輪の回転も180度
の回転の中で、車高調節ができるので、どちらも最大限
の車高調節幅を得ることが出来たものである。

もし、スリップ装置27が介装されていない場合には、
前輪の回転が180度終了した時点で、後輪の車高調節が
終了する必要があり、140度程度の後輪車高調節ケース1
8の回転角度の間で、後輪の車高調節を終了させる必要
があるのである。

第４に、前後一方の車輪の側には、車輪の回転方向が
逆であるにも関わらず、前輪車高調節ケース６と後輪車
高調節ケース18の回転方向を同じとする為に、カウンタ
ー軸Ｅを車軸と同一軸心上に設け、該カウンター軸Ｅの
上のカウンター歯車13を前車軸調節回動軸Ａの上のギア
14と噛合させたので、前後輪の回転が逆であるにも関わ
らず、前輪車高調節ケース６と後輪車高調節ケース18の
回転方向は同じとすることができて、前車軸調節回転軸
Ａと後車軸調節回動軸Ｂの間の軸間距離Ｃが大きく変化
することがなくて、地獄噛合状態が発生せずに、前後輪
を同時に車高調節することが出来たものである。

第５に、該カウンター軸Ｅのカウンター歯車13と前車
軸３の間に、遊星歯車機構を介装したことにより、カウ
ンター軸Ｅと前車軸３の回転の逆転機構を小型にして前
輪車高調節ケース６の内部に組み込むことが出来たもの
である。

【図面の簡単な説明】

第１図は車高を高くすべて前輪を後進回転し、後輪を前
進回転している状態の側面図、第２図は車高を低くする
為に、前輪を前進回転し後輪を後進回転している状態の
側面図、第３図は第１図の如く車高を高くする状態にお
いて、前車軸調節回転軸Ａと後車軸調節回動軸Ｂの軸間
距離Ｃを変化しないようにした前車軸調節回動軸Ａと後
車軸調節回動軸Ｂの移動軌跡を示す図面、第４図は従来
の構成で、前車軸調節回動軸Ａと前車軸３の間に逆転機
構が無い場合において、前輪１と後輪２を逆転すると軸
間距離Ｃが変化するという規制を示す図面、第５図、第
６図は第４図の従来の動きをする場合の前車軸調節回動
軸Ａと前車軸３の部分のスケルトン図、第７図、第８図
は本発明の第３図の如く軸間距離Ｃが変化しないように
する為に遊星歯車機構を前車軸調節回動軸Ａと前車軸３
との間に介装したスケルトン図、第９図は車高調節の為
に、ミッションケース内に構成した前輪逆転機構を示す
図面、第10図は、前輪１と後輪２を同一方向に回転し
て、同時に車高調節をする場合の構成を示した側面図、
第11図は同じく後輪２の車高調節部の前面断面図、第12
図は同じく前輪車高調節部の前面断面図である。Ａ……前車軸調節回動軸Ｂ……後車軸調節回動軸ＢＣ……軸間距離Ｅ……カウンター軸Ｅ a,b……前車軸調節回動軸の予想移動軌跡ｄ……後車軸調節回動軸の予想移動軌跡１……前輪２……後輪３……前車軸４……後車軸６……前輪車高調節ケース 18……後輪車高調節ケース

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】搭載エンジンの駆動力により、前車軸３と
後車軸４を同時に駆動し走行する四輪式走行車輌であっ
て、該搭載エンジンの駆動力により、前車軸３と後車軸
４の位置を機体に対して、同時に上下することにより車
高を調節する構成において、前車軸３と後車軸４を互い
に逆転方向へ走行駆動回転することにより、走行力を車
高調節力に変更させ、前車軸３を後車軸４に対して逆転
方向に回転した場合にも、前車軸調節回転時Ａの軌跡ｂ
が、後車軸調節回転軸Ｂの軌跡ｄと同じ方向の半円状と
なるように構成したことを特徴とする車高調節装置。
【請求項２】特許請求の範囲第１項記載の前車軸３と後
車軸４を逆転する機構を走行駆動系統内に構成し、該逆
転機構部に、前車軸３の回転が停止した状態で後車軸４
の回転を可能とするスリップ装置を介装したことを特徴
とする車高調節装置。
【請求項３】特許請求の範囲第１項記載の前車軸３を、
後車軸４と逆転を行う構成において、車高同時調節時の
前車軸調節回動軸Ａと後車軸調節回転軸Ｂ間の軸間距離
を、略一定にすべく、前後一方の車軸調節回動軸の外周
に噛合して、車軸軸心と同一軸心上にカウンター軸Ｅを
設け、該カウンター軸Ｅ上に設けたカウンターギア13を
車軸調節回動軸上のギアと噛合し、該カウンター軸Ｅの
回転と車軸の回転を逆転させたことを特徴とする車高調
節装置。
【請求項４】特許請求の範囲第３項記載のカウンター軸
Ｅと車軸の回転を逆転する機構として、カウンター軸Ｅ
と車軸の間に遊星歯車機構を介装したことを特徴とする
車高調節装置。