JP3202004B2 - 頂部ステアリング連結装置を備えた衝撃吸収レグ - Google Patents
頂部ステアリング連結装置を備えた衝撃吸収レグInfo
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Description
レグと呼ぶ輸送乗物のための円筒形入れ子式衝撃吸収ア
センブリ、特に移動式クレーンのための衝撃吸収レグに
関するものであり、それゆえ頂部ステアリング連結装置
を含む。基本構成においては、従属発明に係る衝撃吸収
レグは、輸送乗物フレームに固定されている外部チュー
ブと、ピストン/シリンダ・ユニットによって外部チュ
ーブから下方に入れ子式に伸展し得る車輪キャリアと、
車輪キャリアに対するステアリング入力とから、構成さ
れる。
9 C2号から理解されるように、現在幅広く応用され
ている衝撃吸収レグは、ガイドチューブを経由して下方
に入れ子式に伸展し得る車輪キャリアを含む。これらの
車輪キャリアは、車輪のスタブアクスルに固定されてい
る。ステアリングロッドは衝撃吸収レグの底部に、即ち
入れ子式に伸展し得る車輪キャリアに、ステアリング入
力として固定されている。ステアリング入力手段は、こ
のようにレグの底部に位置する。反対側の車輪に対する
ステアリングアームとステアリングロッドも、従ってフ
レームの下方に位置しなければならない。
ーション・アセンブリもまた、ドイツ国特許第37 4
3 203 C2号により知られている。この車輪ロケ
ーション・アセンブリは、2つのステアリング入力、即
ち車輪キャリアの下方部分のステアリング入力と衝撃吸
収レグの上方部分のステアリング入力とを、含む。
側の車輪のためにその場に固定されたステアリング・ア
ームまたはステアリング・ロッドを備えた底部のステア
リング入力は、輸送乗物フレーム下方のかなりの空間を
占めることである。衝撃吸収レグの底部部分に施される
そのようなステアリング配置は、フレーム設計に利用し
得る空間を狭めてしまうため、断面のサイズ、形状及び
位置どりの点では、つまり剛性の点では、フレーム設計
の最大範囲の足かせとなる。さらに、上記の参考ドイツ
国特許第37 43 203 C2号に開示された衝撃
吸収レグは、特にステアリング力が衝撃吸収レグ上の異
なる2点を連動させるような場合に、安定性を維持しつ
つ、2つのステアリング入力を利用可能なものとするた
め、その設計はより複雑で高価なものにされてしまう、
という短所がある。
て引用した不具合を除去する衝撃吸収レグを供給するこ
とであり、特に最大限のフレーム構成を許容する衝撃吸
収レグを供給することにある。
吸収レグの頂端部においてのみ配置され、ステアリング
力はピストン/シリンダ・ユニットのシリンダを介して
車輪キャリアに伝達される、という従属発明によって、
これらの及び他の目的が達せられる。
グの頂端部に配置される単一ステアリング入力カプラを
含む。さらに、レグと組み合うステアリングアーム、ま
たはステアリングアームにより代わるがわる操縦される
反対側の車輪に向かうステアリングロッドは、これまで
従来技術のステアリング配置によってフレームの真下は
占められていたが今やフレーム設計を伸展する空間が確
保できるように、車輪を覆うフレームの上部に位置す
る。このように、フレームは最大限まで拡張した断面を
確保できそのため剛性が向上する。
通常車輪とフレームの間に配置されるステアリングロッ
ドとステアリングアームの配置を、車輪上方の位置とす
ることができる。従来のステアリングシステムとは異な
り、タイロッドの台形リンク結合構造は車軸より先に配
置することができ、このことによって、等脚台形リンク
結合構造のためにステアリングアームとステアリングの
ボールヘッドは車輪偏向の際でさえもフレームに極めて
接近するようには最早動かされないという利点が生じ、
よってフレームに溶接されるチューブを介してタイロッ
ドを設置することができる。空間上の理由のため従来の
ステアリング配置は、大きいステアリングたわみをもち
フレーム下に配置される車軸ステアリングシリンダを必
要とした。ステアリングを頂部に再配置することで、ス
テアリングシリンダの結合を可能にするよりよい方法が
今や存在する。
に関していえば、衝撃吸収レグはステアリング入力に最
良に適用しうる、という本発明のさらなる特長があり、
その上に、車輪キャリアの下方領域にステアリングロッ
ドのための設置位置を設ける必要がないのみならず下方
から車輪キャリアを束縛するステアリング力を考慮する
必要もなく再配置する必要もない。本発明に係る衝撃吸
収レグがあれば、ステアリング力は従って頂端部の入力
位置から下方の車輪キャリアまでレグを介して伝達され
るのであり、言い換えれば車輪は“レグを通じて”操縦
される。
態では、シリンダは放射方向/軸方向ベアリングを用い
て、特に、ボールベアリングアセンブリを用いて、シリ
ンダ上部の閉端部にて外部チューブの頂部と接して装着
され、ステアリング入力のステアリングアームはシリン
ダに接して望ましくは確動接続によって装着される。そ
のような放射方向/軸方向ベアリングは、車輪力のレグ
軸方向要素をシリンダに作用するよう調整し、外部チュ
ーブを介してフレームに伝達することができる。
アのガイドチューブは、外部チューブとシリンダとの間
に配置される。放射方向の力が車輪キャリアの入れ子方
向の動作を妨げることなく最適に取り扱われるので、ガ
イドチューブのこの配置のおかげで、レグ内部のガイド
チューブにより車輪キャリアをこの上なく安定した位置
に配することができる。シリンダ内を行き来するピスト
ンのピストンロッドは、その底端部にて車輪キャリアと
繋がるのが好ましい。本発明の衝撃吸収レグの外部チュ
ーブは、その内壁に、車輪キャリアのガイドチューブの
外壁のための、何箇所かの望ましくは2箇所のベアリン
グ面領域を含んでもよい。これらベアリング面領域は、
単純な即ち滑動式のベアリングとして構成してもよく、
とりわけレグ設計において車輪にて放射方向に生じる力
を御する位置となるようにしてもよい。つまり、衝撃吸
収レグの“放射方向ベアリング”を含んでもよい。
実施形態においてステアリング力をシリンダからガイド
チューブに伝達するために、軸方向にシフト可能な、放
射方向の確動接続がガイドチューブの内壁とシリンダの
外壁の間に備えられている。この接続は特にスプライン
を含む。さらに、シリンダ内部のシーリングを確実にす
るように、シリンダロッドのためのシリンダの開口端に
おいてバシュが設けられている。シリンダ内部への作動
液の供給と内部からの除去は、本発明の1つの実施形態
においては、シリンダの閉端部に配置されるポートに影
響されるのであり、このポートは特にシリンダの頂端部
と確動接続するステアリングアームを貫通して伸展して
いる。
に記した詳細な記述から明白になる。しかしながら、詳
細な記述や特定の例は、本発明の好ましい実施形態を示
しているのであるが、実例によってのみ与えられる、と
いうのは本発明の精神と範囲の内部での様々な変更と修
正が、この詳細な説明から当業者には明白なものである
からである、ということが理解されるべきである。
撃吸収レグ10を組み込むフレーム/シャーシ設計が示
され、特に、移動式クレームのための衝撃吸収レグの構
成を示す。但し、本発明に係る衝撃吸収レグは、類似の
フレーム/シャーシ設計の全てのタイプに適用可能であ
ることは、銘記されるべきである。
ーム20に固定されており、軸方向の伝達力(衝撃吸収
レグの中心線方向の力)及び横方向即ち放射方向の力
(衝撃吸収レグの中心線に垂直な力)は、対応する車輪
を経由してフレーム20に作用する。ガイドチューブ1
5を経由して外部チューブ12に固定される車輪キャリ
ア14は、外部チューブ12から下方に入れ子式に伸展
しうる。車輪キャリア14は車輪のスタブアクスルに固
定される。
機械学的なステアリング入力カプラ16を経由してレグ
アセンブリ10によって舵取りされ、ステアリング入力
カプラにはステアリングアーム18が備わる。この構成
では、ステアリングアーム18によって作用されるステ
アリング力は、後で図5を参照しつつより詳細に述べる
レグ10のピストン/シリンダ・ユニットを経由して、
ガイドチューブ15と車輪キャリア14とにまで伝達さ
れる。反対側の車輪サスペンションのレグにステアリン
グ力を伝達するステアリング・ロッド22もまた、ステ
アリング・アーム18上に備わる。
アクスルに車軸構成された車輪に、入力シャフト32を
経由して、駆動を与えるディフェレンシャル30が固定
される。本発明に係る、衝撃吸収レグ10での“オーバ
ヘッド”ステアリング構成のために、フレーム20は、
その下端部分においてより大きく構成することが出来、
即ちフレーム20はディフェレンシャル30と接続し得
る位置にまで下方に拡大する。従ってフレーム20の剛
性と安定性はこの拡大により増加し、このことは、重量
ある負荷を持ち上げる必要がある移動式のクレーンの場
合に特に利点がある。
により、さらに下方に再配置し得るため、(移動式クレ
ーンを例にすると)全体高さを減じることが出来、この
ことは特に路上にあるとき中でも低いトンネルを通過す
る際に利点が多い、ということは銘記されるべきであ
る。フレームの頂部に位置しクレーンの高さに影響を及
ぼす決め手となるクレーン本体のロータリ接続部も、よ
り低く位置させることが出来、クレーンの重心を全体と
して低くし得るようにレグの上方部分を覆う場合は特に
そうである。
較してその差を強調するために、図2において先行技術
にて典型的に利用されるフレーム/シャーシ設計、即ち
衝撃吸収レグの底部にステアリング入力を備えるもの
を、示す。図2の構成要素は、図1から明らかであるが
構成要素のうち同じ下2桁数字を備えるものと対応す
る。但し、図2の符号には図1のそれぞれに100だけ
加えている。
12の底部に装着されるステアリング・アーム118と
ステアリング・ロッド122とを含むステアリング設計
は、フレーム120の真下部やディフェレンシャル13
0の真上部により多くの空間を占めるということが、ま
さに明白である。このことが理由になり、図1からも明
らかなように、本発明に係る衝撃吸収レグと共に有効利
用され得るフレーム20よりも、フレーム120は断面
積においてかなり小さく設計される必要がある。図2に
示されるような外部チューブ112の底部でのステアリ
ング入力は、ドイツ国特許第37 43 203 C2
号に説明されているステアリング入力と同等のものであ
る。
ム断面の可能なサイズと本発明に係る衝撃吸収レグの利
用との、直接比較が示され、先行技術に係る設計(図
2)は左部に示され、本発明に係る衝撃吸収レグ10を
組み込んだフレーム/シャーシ設計は右部に示される。
分は、固定されるには適所であるフレーム20内部にデ
ィフェレンシャル30が位置するという点において、図
1に示される実施形態と異なる。ディフェレンシャル3
0の入力シャフト32は、フレーム内の開口部を介して
スタブアクスルまで導かれている。そのようなフレーム
開口部はフレーム20の構造を弱めるのが通例である。
しかしながら、ただ1つの開口部のみ、すなわち入力シ
ャフト32の貫通のためのものが、必要とされるのであ
るから、図3右部に示される設計は可能なのである。図
3の左部側に明白に示されるような先行技術の設計にお
いてフレーム120の中に上記と同様にディフェレンシ
ャル130を組み込もうと試みるならば、ステアリング
リンケージ118、120と入力シャフト132との2
つの開口部を備えるか、または、両方のアセンブリが貫
通し得る程十分大きな1つの開口部を作るか、の必要が
ある。しかしながら、そのような大きな開口部は、従来
技術のフレーム120の構造を極端に弱くする。
半分ずつが、両側に平行斜線を入れられて示されてい
る。ステアリング入力カプラが頂部に配置されている本
発明に係る衝撃吸収レグ10を利用することにより、デ
ィフェレンシャル30を底部に組み込むことが可能にな
り、さらに、ステアリング入力カプラ16が頂部に配置
されることの結果として無駄な空間が省かれるために、
左部に示されるような先行技術のレグ設計に適合するフ
レーム120の断面よりも(右部に明白に示されるよう
に)実質的に大きいフレーム断面を利用することが可能
になる。図3右部に示される本発明の設計の剛性は、従
ってより大きくなる。その上、フレームは全体として低
くなり、全体的な低プロフィール設計に加えて有利な低
重心位置が実現されるのは、明白である。
成された1対の衝撃吸収レグ10とフレーム20に組み
込まれたディフェレンシャル30とを結合した、フレー
ム/シャーシ設計のさらなる実施形態が示される。入れ
子式に伸展し下方位置にある車輪キャリアが図4の左部
側にはっきり見てとれ、一方右部側に示されるレグは収
縮状態にある。フレーム20に備えられ24の符号で識
別される、入力シャフト32を通すための開口部も、図
4右部に明白に見て取れる。入力シャフト32は、図4
の左部と右部に示されるように様々な駆動状況において
限界位置の範囲内を前後に動く。ステアリング入力カプ
ラ16はレグ10の頂部に位置するため、もはやステア
リングは輸送乗物フレームのより下方部分において何の
領域も占めない。よって輸送乗物フレームのより下方部
分は幅を大きくすることができる。かようにして得られ
る剛性強化により、入力シャフト32のための開口部2
4を形成し得るのである。
撃吸収レグの詳細が縦断面にて示されており、左側は伸
展時の状況、右側は収縮時のレグを示す。示されている
レグの主要構成要素は、外部チューブ12、ガイドチュ
ーブ15を備えた車輪キャリア14、シリンダ4、ピス
トンロッド8を備えたピストン6、そしてシリンダの頂
部に固定されステアリング・アーム18を含むステアリ
ング入力カプラ16である。外部チューブ12は留め部
材11の助力により輸送乗物フレーム(示されず。)に
しっかりと固定されている。シリンダ4は頂閉端部4o
により固定装着されているが、外部チューブ12の内部
及び頂部にてローラベアリングアセンブリ2、特にボー
ルベアリングアセンブリによって軸回転し得るようにな
っている。シリンダ4の頂閉端部4oはその頂上面にお
いて、アダプタによって回転しないよう装着されている
ステアリング・アーム18に、ボルト(示されず。)と
確動接続19によって接続される。ステアリングアーム
18は非回転留め部材と共にシリンダの頂閉端部4oに
てステアリング入力カプラ16を形成する。
ーム18を貫通する開口部1は、シリンダ内部に作動液
を供給する。シリンダ4内部では、ピストン6は図5の
左側と右側に示されている2つの限界位置の範囲内で動
作する。シリンダの底開端部4uには、シリンダのピス
トンロッド8が内部でスライドするブシュ9が備わる。
このブシュ9は、必要なシーリング(密閉)のための要
素も含む。
ルト接続(示されず。)によって、車輪キャリア14の
中央部分に固定される。車輪キャリア14は、ピストン
ロッド8と共に伸展し接続フランジ14aによって対応
する車輪のスタブアクスルに固定される、構成要素であ
る。車輪キャリア14は、軸方向にシフト可能でありシ
リンダ4の外壁と外部チューブ12の内壁との間に支持
されるガイドチューブ15と、統合して形成される。さ
らに、ガイドチューブ15は、外部チューブ12内に備
わる平面ベアリング3により支持される。横方向即ち軸
に放射状に働く力の大部分を処理するのは、このベアリ
ング3である。
グアーム18によってシリンダ4に作用するステアリン
グ力(ステアリングモーメント)は、ガイドチューブ1
5へのトルク、従って車輪キャリア14へのトルクとし
てスプラインを経由して伝達される。スプラインは、シ
リンダ4外壁の下方部分での短いスプラインセクション
5と、ガイドチューブ15上方及び中位部分での内壁上
のより長いスプラインセクション7とによって、構成さ
れる。力伝達のための、放射方向に確実に動きを伝えて
軸方向にシフト可能な手段なら、基本的に何を選択して
もよく、したがって、例えば、スライディングばね、ス
プライン・セクションや多角形セクションでもよい。図
5に示される例示の実施形態にて用いられている、シリ
ンダ4外壁のスプライン・セクション5は、車輪力が放
射方向ベアリングの磨耗に耐えるようにならないよう
に、頂部の簡素なベアリング3の領域に形成されるのが
好ましい。
にかかる衝撃吸収レグは、頂部にて装着されるステアリ
ング入力アセンブリとして都合よく適合し得る。ステア
リング力は、ステアリング入力カプラ16のアーム18
から、シリンダ4、スプライン5、7、及びガイドチュ
ーブ15を経由して、即ち“レグを経由して”、車輪キ
ャリア14に伝達される。このようにステアリング入力
を頂部へと再配置すると下方のシャーシ領域空間を蓄え
ることが出来、よって比較するとより大きなフレーム断
面を設計することが可能になる。
が、同内容が様々なやり方で実現するのは明白である。
そのようなバリエーションは本発明の精神と範囲から乖
離するものとみなされるべきではなく、当業者には自明
であるような改良はすべて、特許請求の範囲に含まれる
と解釈される。
の衝撃吸収レグを示す、正面図である。
正面図である。
に係るフレーム/シャーシ設計とを直接比較するため互
いに対向する2つの異なる半区分の正面図である。
ーム内部に配置されたディファレンシャルを含む、フレ
ーム/シャーシ設計の正面図である。
た縦方向断面図であり、左側は衝撃吸収レグの伸展した
状態を示し、右側はその収縮した状態を示す。
Claims (17)
- 【請求項1】 乗物用の衝撃吸収レグであって、 乗物フレームに固定可能な外側チューブと、 シリンダと該シリンダにテレスコープ式に挿入されたピ
ストンロッドとを備え、上記外側チューブ内に配置され
たピストン/シリンダユニットと、 上記ピストン/シリンダユニットが上記外側チューブに
対して回転するように、上記シリンダを支持するピボッ
トベアリングアセンブリと、 上記ピストンロッドの動作に呼応して上記シリンダに対
してテレスコープ式に移動し且つ上記シリンダと共に上
記外側チューブに対して回転するように、上記外側チュ
ーブと上記シリンダとの間に配置されたガイドチューブ
と、 上記外側チューブから下方にテレスコープ式に伸びるよ
うに、上記ガイドチューブに設けられたホイールキャリ
ア連結部と、 上記外側チューブの上端部近傍に配置されて上記ピスト
ンユニットに連結されると共に、ステアリング入力カッ
プラに連結可能な連結部とを備え、 ステアリング力は上記連結部から、上記シリンダと上記
ガイドチューブとを介して、上記ホイールキャリア連結
部に伝達される乗物用の衝撃吸収レグ。 - 【請求項2】 上記ピボットベアリングアセンブリが上
記外部チューブの上記上端部に配置された軸方向ローラ
ベアリングアセンブリを含む、請求項1に記載の衝撃吸
収レグ。 - 【請求項3】 上記ローラベアリングアセンブリがボー
ルベアリングアセンブリを含む、請求項2に記載の衝撃
吸収レグ。 - 【請求項4】 上記外部チューブが、上記ガイドチュー
ブの外壁部分と近接して連結する複数周辺ベアリング面
を備えた内壁を含む、請求項1に記載の衝撃吸収レグ。 - 【請求項5】 上記複数周辺ベアリング面が少なくとも
2つの軸方向に乖離したベアリング面を含む、請求項4
に記載の衝撃吸収レグ。 - 【請求項6】 上記ガイドチューブの内壁と上記シリン
ダの外壁との間に軸方向にシフト可能で放射方向に確実
に動きを伝える連結部を含む、請求項1に記載の衝撃吸
収レグ。 - 【請求項7】 上記連結部が上記ガイドチューブと上記
シリンダとの間にスプライン連結部を含む、請求項6に
記載の衝撃吸収レグ。 - 【請求項8】 上記シリンダと上記ピストンとの間に滑
動式密閉部を含む、請求項1に記載の衝撃吸収レグ。 - 【請求項9】 上記滑動式密閉部が上記シリンダの下方
開口端部に固定されたブシュを含む、請求項8に記載の
衝撃吸収レグ。 - 【請求項10】 上記シリンダの上方端部内に配置され
た作動液入力口を、更に含む、請求項1に記載の衝撃吸
収レグ。 - 【請求項11】 乗物用のステアリング/サスペンショ
ンアセンブリであって、 乗物フレームに固定可能な外側チューブと、 シリンダと該シリンダにテレスコープ式に挿入されたピ
ストンロッドとを備え、上記外側チューブ内に配置され
たピストン/シリンダユニットと、 上記ピストン/シリンダユニットが上記外側チューブに
対して回転するように、上記シリンダを支持するピボッ
トベアリングアセンブリと、 上記ピストンロッドの動作に呼応して上記シリンダに対
してテレスコープ式に移動し且つ上記シリンダと共に上
記外側チューブに対して回転するように、上記外側チュ
ーブと上記シリンダとの間に配置されたガイドチューブ
と、 上記外側チューブから下方にテレスコープ式に伸びるよ
うに、上記ガイドチューブに固定して結合されたホイー
ルキャリアと、 ステアリング入力カップラと、 上記外側チューブの上端部近傍に配置されて上記ピスト
ンユニットに連結されると共に、上記ステアリング入力
カップラに連結された連結部とを備え、 ステアリング力は上記連結部から、上記シリンダと上記
ガイドチューブとを介して、上記ホイールキャリアに伝
達される、乗物用のステアリング/サスペンションアセ
ンブリ。 - 【請求項12】 上記ステアリング入力カプッラに結合
されるステアリングアームを、 更に含む請求項11に記載のステアリング/サスペンシ
ョンアセンブリ。 - 【請求項13】 上記シリンダの上方端部に配置され、
作動液を上記シリンダの内側部分に供給する、第1の作
動液入力口を、 更に含む請求項11に記載のステアリング/サスペンシ
ョンアセンブリ。 - 【請求項14】 上記ステアリング入力カプッラに連結
されるステアリングアームと、 上記ステアリングアーム内に形成され、上記第1の作動
液入力口と一直線に並ぶ、第2の作動液入力口とを更に
含む請求項13に記載のステアリング/サスペンション
アセンブリ。 - 【請求項15】 上記外部チューブが、上記ガイドチュ
ーブの外壁部分と近接して連結する複数周辺ベアリング
面を備えた内壁を含む、 請求項11に記載のステアリング/サスペンションアセ
ンブリ。 - 【請求項16】 上記ガイドチューブの内壁と上記シリ
ンダの外壁との間に、軸方向にシフト可能で放射方向に
確実に動きを伝える連結部を更に含む請求項11に記載
のステアリング/サスペンションアセンブリ。 - 【請求項17】 上記の軸方向にシフト可能で放射方向
に確実に動きを伝える連結部が、上記ガイドチューブと
上記シリンダとの間にスプライン連結部を含む、 請求項16に記載のステアリング/サスペンションアセ
ンブリ。
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