JP3560915B2

JP3560915B2 - モジュール式の無限軌道装置

Info

Publication number: JP3560915B2
Application number: JP2000588016A
Authority: JP
Inventors: グリースマン，ヴァーノン・イー; グリースマン，キース・イー
Original assignee: トーヴェック・インコーポレーテッド
Priority date: 1998-12-16
Filing date: 1999-12-10
Publication date: 2004-09-02
Anticipated expiration: 2019-12-10
Also published as: AU743566B2; BR9912268A; EP1140607A4; JP2002532324A; WO2000035739A1; DE69924291D1; ATE290977T1; DE69924291T2; US6135220A; EP1140607B1; CA2337766C; EP1140607A1; ES2241354T3; KR100421832B1; CA2337766A1; CN1105050C; KR20010078749A; CN1313819A; AU1937800A

Description

【０００１】
技術分野
本発明は無限軌道車両（即ち、その上を駆動される地面に接触するためにタイヤの代わりに無端軌道を使用する車両、例えば、トラクター、タンク、ブルドーザー等）に関し、特に、軌道モジュールを既存の自動車のキャビン／エンジン／荷重運搬ユニットのフレームに容易に取り付けできるようなフォーマットで無端軌道を駆動し、懸架するために使用される機構を支持するためのモジュール式の装置に関する。
背景
本発明は普通の車輪付き車両から無限軌道車両への変換に関するが、その特定の目的は、このような普通の車両を、舗装道路上での通常速度運行及び未舗装道路や凸凹の道路外（オフロード）地面上での適当な使用のために特殊に設計された無限軌道全地形型車両に変換することである。
【０００２】
現在、道路使用及び冠雪地面、極めて凸凹のある地面又はぬかるんだ地面上でのオフロード使用の双方に適する車両の形に対する性急の要求がある。このような車両の要求は天然の緊急事態（降雪、暴風、洪水等）に対して大いに関係があり、現在、開発途上国において特に要求される。不運にも、殆どすべての利用できる自動車は実践的な作動のためにインフラ（舗装道路、橋梁等）を必要とし、発展途上国はこのような普通の車両のための必要なインフラを有するのに数十年かかる。更に、現在使用されている荷重運搬オフロード車両は極めて大きな車輪又は重くて、ゆっくり運動し、通常の道路速度で舗道上で使用するのに適さない極めて扱いにくい軌道のいずれかを有する。一層小さな全地形型の車輪付き車両は商業的に入手できるが、これらは通常の多数乗客又は産品輸送にとって十分な荷重を運搬できず、その駆動車輪はひどいぬかるみや雪内に簡単にはまってしまうことがある。一層小さな軌道付き全地形型の車両が提案された（米国特許第３，６５３，４５５号明細書参照）が、これらは操舵が容易ではなく、実用性に欠ける。
【０００３】
最後に、現存の車両の各車軸に別個に取り付けるために商業的に入手できるいくつかの小さな軌道「モジュール」が存在するが（各小さな軌道モジュールがそれぞれ車両の車輪の１つと交換される）、これらは扱いにくく、車両への取り付けが比較的困難であり、そして、明らかに、容易に操舵できないし、普通の道路速度作動にとって適さない。
【０００４】
本出願人に係る先の特許（米国特許第４，７７６，２３５号）は他の道路車両を操舵する方法と同じ方法で単一のハンドルによる無限軌道車両の操舵を可能にする。しかし、オフロード使用及び道路使用の両方のために設計され、普通の道路速度でかなりの積み荷を輸送できるいかなる商業的に入手できる軌道付き車両を未だ誰も知らない。更に、このような完全に新規な無限軌道車両を開発し、設計し、製造するコストは、世界の自動車産業の既存の大会社にとってさえ、極端に高い。
【０００５】
本発明はこれらの問題を処理し、アジア、アフリカ及び南／中央アメリカにおける世界の発展途上国の主要な輸送問題に対する可能な解決策を提供する。
発明の概要
本発明はモジュール式の軌道懸架装置である。「モジュール式」という用語はその普通の意味で使用され、すなわち、車両の作動に必要な主要な機能を与える実質上自己充足のユニットを示すものとして使用される。本発明の駆動装置は、ステーションワゴンやスポーツ万能車両や世界の主要な自動車会社により現在製造されている大半のモデルの４輪、６輪及び１０輪のトラックを含む、荷重運搬フレームを備えた任意の自動車に容易に適用できる。これらの既存の及び商業的に入手できる車両はすべて、ハンドルを備えたフル装備の乗員キャビン、エンジン及び変速機を含み、これらはすべてスチール製の梁フレームに担持される。トラックモデルに対しては、スチール製の梁フレームは種々の型式のトラック本体（例えば、覆われた又は覆われていない平坦なベッド、低又は高側部、パネル等）を装着するために使用でき、それぞれ４輪、６輪又は１０輪のアンダーキャリッジはフレームの下方で懸架される。本発明のハウジング及び構造上の支持部材の寸法及びボルト穴についての僅かな変更により、最終組立て中又はそれに続いて、車両の普通の車輪付きアンダーキャリッジを、ここに開示された新規な軌道付きモジュールに容易に交換できる。
【０００６】
［注：ここで使用するような「モジュール」及び「モジュール式」という用語は、既存の車両と一緒に使用するために全体的に別個の構造体として本発明を常に構成しなければならないことを示すことを意図するものではない。すなわち、「モジュール化」は極めて重要で価値ある特徴ではあるが、もちろん、本発明は軌道懸架装置を使用するように元々設計された特殊な車両の一体部品として組み込むこともできる。］
その好ましい実施の形態においては、本発明は弾性で主に非金属の材料（好ましくは、ゴム又はエラストマー）から作られた一対の無端軌道を利用する。１つの軌道は車両の各対応する側の下方に位置し、各軌道は１つ又は２つのタンデムユニットにより摩擦的に駆動される。各タンデムユニットはタンデム対の車輪を有する；そして、好ましくは、各車輪は「二重車輪」即ち割り当てられた車軸上での２つの並置した車輪である。各車輪はタイヤで覆われ、各タイヤはそのそれぞれの軌道と摩擦駆動接触する。また、各タンデムユニットは各タンデム対の二重車輪の中間に位置するそれぞれのタンデムユニット車軸を有する。
【０００７】
各タンデムユニットのタンデム二重車輪は中間に位置したタンデムユニット車軸によりそれぞれ駆動され、二重車輪は、各々が垂直な垂直面内で動くことができるように、及び、各二重車輪がタンデム対をなす他方の二重車輪の同様の独立運動とは別個で独立に運動できるように、装着される。各二重車輪はまた、車両が駐車し、運動する地面の方向へ弾性的に偏倚される。
【０００８】
好ましくは、各それぞれの軌道は２つの被駆動タンデムユニットにより同時に運動させられ、１つのタンデムユニットの被駆動二重車輪は軌道の後部と接触し、第２のタンデムユニットの被駆動二重車輪は軌道の前部と接触する。本発明の無限軌道モジュールの好ましい実施の形態においては、各軌道はまた、２つのタンデムユニット間に位置する駆動されない「アイドラ」二重車輪のタイヤと摩擦接触する。
【０００９】
車両の駆動シャフトに適切で単純に直接接続された「中央駆動組立体」は２つのそれぞれの無端軌道間でトルクを差動的に分割し；そして、好ましい実施の形態においては、各それぞれの軌道はそれ自身の側差動装置を具備し、この差動装置は、各軌道に関連する前部及び後部の駆動ユニット間で、分割されたトルクを更に差動的に分割し、これらの二重駆動子における引き締め（ｗｉｎｄ−ｕｐ）を阻止する。これらの側差動装置は好ましくは、一層大きな駆動トルクが一層大きな牽引を受けている無端軌道の部分へ送給されるのを保証するために「制限されたスリップ」である。
【００１０】
すべての好ましい実施の形態において、モジュールの駆動構成はまた、車両のハンドルの作動に接続しこれに応答する付加的な差動装置を使用する「操舵組立体」により車両の方向を制御する。以下「操舵差動装置」と呼ぶこの付加的な差動装置は、左側及び右側の軌道へ送給されている既に差分されている駆動トルクに増分的又は減分的な操舵トルクを重ねる。
【００１１】
すぐ上に示したように、本発明の無限軌道モジュールは，（ａ）車両の組立て中に大半の既存の車両の普通の車輪付きアンダーキャリッジを交換するように、または（ｂ）既に組立てられた車両の既存の普通の車輪付きアンダーキャリッジと交換するように、設計される。更に、中央駆動組立体及び操舵組立体の双方を省略することにより簡単化され、一層安価にされた本発明の無限軌道モジュールの変形例は、既存のトレーラーの普通の車輪付きアンダーキャリッジを同様に交換するように設計される。
【００１２】
本発明の無限軌道懸架装置は、凸凹な未舗装表面、又は、普通のトラックで横断するのを実質的に不可能にし、徒歩で横断することさえ困難にするような酷くぬかるんだり大量に冠雪した未舗装表面上での比較的重い荷重の運搬を許容しながら、車両が舗装道路上において普通の速度で駆動されるのを許容する。例えば、平均サイズの人間が（荷物を持たずに）歩くときは、普通、ぬかるんだ又は冠雪した表面上での各１歩に対して３３８ｇ／ｃｍ２（５ポンド毎平方インチ）以上の力が作用する。本発明の軌道モジュールが２，２５０キログラム（５，０００ポンド）の重量の積載トラックから懸架される場合、軌道はたった約１７３ｇ／ｃｍ２（２．５ポンド毎平方インチ）の力を作用させるだけであり、人間ならくるぶし又は膝の深さまで沈むことがあるような同じぬかるんだ又は冠雪した表面の頂部に積載トラックが乗り上げるのを許容する。同様に、本発明の無限軌道装置は、人間がその上を歩いたときほどの大きなダメージを与えることなく、大半の表面（例えば、緑化草原）上を積載トラックが移動するのを許容する。更に、冠雪地面又は水浸しの地面上で割増の重い荷重を運搬するためには、本発明の動力被駆動無限軌道モジュールを使用する車両と中央駆動及び操舵組立体を伴わずに本発明の無限軌道モジュールを使用する匹敵するトレーラーとの間で荷重を割り当てることができる。
【００１３】
本発明のモジュール式の無限軌道懸架装置は、特殊な使用者（例えば、農夫、キャンパー、公益事業会社）が舗装道路及びオフロード上での普通の運行の双方に対して同じ作業車両を使用するのを可能にするものと考えられる。しかし、先に示したように、本発明の無限軌道懸架装置を備えた車両がアジア、アフリカ及び南／中央アメリカの発展途上国において特に有益であることも考えられる。
詳細な説明
（Ａ）軌道構成
最初に図１、２、３を参照すると、本発明に係るモジュール式の無限軌道懸架装置は普通の車両（例えば、トラック本体を有しないトラック）のアンダーキャリッジとして装着されたものとして概略的に示す。図面全体にわたり、車両の乗員キャビン１０及び荷重支持フレーム１２はモジュール式の本発明を取り付けた既存の車両を区別するために二点鎖線で示される。［注：次の説明は（トレーラー型の車両のアンダーキャリッジと交換するために使用できる本発明の駆動されない実施の形態から区別されるような）被駆動無限軌道懸架装置としての本発明の主要な使用に関する。それ故、次の説明の多くにおいて、本発明のタンデム車輪ユニットもまた「駆動ユニット」と言及される。］
モジュール式の懸架装置は好ましくは、車両の両側で荷重支持フレーム１２の下方で懸架される一対の無端ゴム軌道、即ち、左側軌道１４及び右側軌道１５を含む。各軌道１４、１５は好ましくは、各無端軌道１４、１５の前端及び後端に摩擦駆動接触するそれぞれの対のタンデム車輪駆動ユニット１７ａ、１８ａ及び１７ｂ、１８ｂにより駆動される。［注：図面の符号はこれらの駆動ユニットの重複部分を区別するために付加的な添え字「ａ」、「ｂ」を含むが、次の説明は基本的な符号のみを使用してこれら同一の部品を特定する。］各タンデム車輪駆動ユニット１７、１８はタンデム式に配置されたそれぞれの対のゴムタイヤ付きの二重車輪２０、２１及び２２、２３を有する。
【００１４】
それぞれの駆動ユニット車軸２５、２６は各駆動ユニット１７、１８と関連し、車輪２０、２１と２２、２３との中間にそれぞれ位置する。また、それぞれの二重スプロケット２８、２９は各駆動ユニット１７、１８と関連し、各駆動ユニット車軸２５、２６と一緒に回転するようにスプラインにより固定される。（駆動スプロケット２８、２９は、駆動及び操舵トルクを軌道１４、１５へ分配するためのモジュールの装置の他の素子と一緒に、後に詳細に説明する。）
各駆動ユニット車軸２５、２６の外端は車両のフレーム１２に取り付けられた片持ち梁式の支柱３２の延長部３０内で支承され、一方、各車軸２５、２６の内端は、後に詳説するような、本発明のトルク送給装置の構造素子としても作用するそれぞれの直角箱３４、３５内で支承される。
【００１５】
駆動ユニット１７、１８は実質的に同一であり、駆動ユニット１７のみを更に詳細に説明する。図１、３、４（後者は拡大概略底面図）に明示するように、二重車輪２０、２１はそれぞれの揺動アーム３７、３８の外端により支持される。揺動アーム３７の内端におけるヨーク３９は軸受４０上で駆動ユニット車軸２５のまわりを回転でき、一方、揺動アーム３８は軸受４４上でスリーブ４２のまわりを回転できる。ヨーク３９内に圧入されたスリーブ４２は揺動アーム３７と一緒にのみ運動する。
【００１６】
各二重車輪のための装着構成の拡大頂面図を図５に示す。揺動アーム３７の外端に圧入され溶着された中空のシャフト４６上には、内側ハブ５０及び外側ハブ５２が軸受５４を介して回転自在に装着される。中空のシャフト４６内で、ハブシャフト４８は自由に回転し、スプロケット５６はスプラインによりハブシャフト４８の内端に固定され、一方、端キャップ５８はスプラインによりハブシャフト４８の外端に固定される。ボルト６０が内側ハブ５０をスプロケット５６及びハブシャフト４８に固定し、ボルト６１が外側ハブ５２を端キャップ５８及びハブシャフト４８に固定する。最後に、二重車輪２０のそれぞれのゴムタイヤ付きの車輪を内側及び外側のハブ５０、５２に固定するために車輪ボルト６２、６３が使用される。このようにして、（図４に示す）二重車輪２０の両方のタイヤは常に一緒に回転し、スプロケット５６の回転により駆動される。これについては後に詳細に説明する。
【００１７】
外側ハブ５２に固定されたブレーキディスク６６は普通の自動車の油圧ブレーキ装置（図示せず）のブレーキパッドと共働する。丁度述べた二重車輪ハブの装着は二重車輪２０、２１、２２、２３に対して同じである。しかし、スプロケット５６の位置は二重スプロケット２８の鎖とのその必要なそれぞれの整合に応じて明確に異なる。また、好ましい実施の形態においては、ブレーキディスク６６は二重車輪２０、２２の外側ハブのみに固定されて、これらそれぞれの二重車輪のゴムタイヤにより提供される秀れた制動牽引を利用する。すなわち、二重車輪２０、２２が各軌道１４、１５の前端及び後端にそれぞれ位置するので、ゴム軌道とゴム車輪との間の摩擦係数は、これら２つの軌道端部の位置においてそのそれぞれのゴムタイヤ付き車輪のほぼ１８０゜の円周を包囲する軌道の一層大きな領域に適用される。同じ理由で、二重車輪２０、２２はまた、軌道を駆動するための他の車輪よりも一層有効である。これについては後に更に説明する。
【００１８】
各駆動ユニット１７、１８のタンデム二重車輪の関節接続が同じなので、以下、図１に示すような駆動ユニット１８ａのみを参照して説明を行う。組をなすバネ６８、６９はそれぞれ、揺動アーム３７、３８の内端の上方及び下方に形成された上方及び下方のフランジ（詳細には示さない）の対応する組に対して作用し、揺動アーム及びそのそれぞれの二重車輪を地面の方向へ下方に偏倚する。図示の位置においては、各揺動アームは普通のストッパ（図示せず）に接するようにその下方の限界へ下方に延びた状態で示されている。
【００１９】
上述のように、各揺動アーム３７、３８は、駆動ユニット車軸２６ａのまわりで、その車軸に垂直な垂直面内において独立に回転できる。未舗装地面の凸凹の表面を運行する場合、各二重車輪２２ａ、２２ｂは、先に述べた下向きのバネ偏倚に抗して、そのそれぞれのハブシャフトの中心線７０、７１が駆動ユニット車軸２５ａ、２６ａの中心線の面７４に整合するような最大上方位置へ、上方に運動することができる。
【００２０】
一層大きな軌道を必要とする一層大きな車両と一緒に使用するために、各無端軌道１４、１５の中心部分はまた駆動ユニット１７、１８のタンデム二重車輪間に位置する駆動されない「アイドラ」二重車輪７６のタイヤと摩擦接触する。二重車輪７６は、またバネ力８０により地面の方向へ偏倚された揺動アーム７８の形をした普通の装着体上に支持される。バネ力８０は駆動ユニット１７、１８の二重車輪を偏倚するバネ力よりも大きな力で二重車輪７６を偏倚するように意図的に設定される。この増大したバネ圧力は、車両が平坦で凸凹のない表面（例えば、舗道）で駐車又は走行しているときに、各軌道の中心が一層大きな荷重を支えることができるようにし、これらの条件下での車両の旋回を容易にする。
【００２１】
駆動ユニット１７、１８の二重車輪の関節接続と同様の方法で、アイドラ二重車輪７６はまた、図１に示す相対位置で普通に停止される。そしてまた、そのハブシャフトの中心線８２が駆動ユニット車軸２５、２６の中心線の面７４と整合するような最大上方位置へ、上述の下向きのバネ偏倚に抗して、垂直面内で上方へ独立に自由に運動する。
【００２２】
図１、２に示すように、各無端軌道１４、１５は軌道の中心軸と整合して離間した一連の内部ラグ８６を含む。ラグ８６は駆動ユニット１７、１８のタンデム二重車輪上及びアイドラ二重車輪７６上に装着されたタイヤの側壁間に受け入れられるように設計される。タイヤは軌道設置前は収縮しており、次いで、適当に膨張されて、タイヤのゴム表面と軌道の内側との間に強固な摩擦連結を提供する。ラグ８６は軌道１４、１５をタイヤ上で適正な覆い関係に維持する。一対のスパナナット８８（図４参照）の形をした調整機構を使用して、駆動ユニット車軸２５ａに関する揺動アーム３７、３８の軸方向位置を調整することにより、二重車輪の組間の適正な整合を維持する。
（Ｂ）軌道駆動及び操舵
軌道１４、１５に駆動及び操舵トルクを供給する手段を説明するに当たり、最初に図１、３、６、７を参照する。本発明の無限軌道モジュールがその初期の組立て中に既存の車両に取り付けられると後でいつの時かに取り付けられるとに拘わらず、車両は既にエンジン１１０と、駆動トルクを中央駆動シャフト１１４（図３参照）に伝達するための変速機１１２とを有している。
【００２３】
結合ユニット１１６は（図６、７に拡大して示す）中央ハウジング１１８の前部に装着され、ハウジングは説明している操舵駆動素子を支持する構造部材の１つである。結合ユニット１１６は、普通の制限無しスリップ差動装置である中央の差動装置１２４へ駆動トルクを送給する一対の傘歯車１２０、１２１に駆動シャフト１１４を取り付けるために使用される。中央の差動装置１２４は右側シャフト１２６及び左側シャフト１２７を駆動し、車輪付き車両の被駆動車軸間の標準の差動装置により分割される方法と同じ方法で、駆動シャフト１１４からの駆動トルクを分割する。
【００２４】
操舵差動装置１３０は操舵ウォームギヤ１３４からウォームホイール１３２へ送給された操舵トルクを受け取る。好ましくは、操舵ウォームギヤ１３４は車両のハンドル１３６（図１）により発生された車両作動の所望の方向の表示に応答する油圧モータ１３８又はＤＣ（直流）モータのいずれかにより回転される。もちろん、車両のパワーステアリング装置により操舵ウォームギヤ１３４を直接回転させることができる。いずれの場合も、操舵差動装置１３０はまた普通の制限無しスリップ差動装置であり、一対の操舵制御シャフト１４０、１４１間に接続される。一方の制御シャフト１４０はシャフトギヤ１４３、１４４を介して右側シャフト１２６に接続され；他方の制御シャフト１４１は左側シャフト１２７に対して駆動関係で相互接続され、後者の相互接続はアイドラギヤ１４８とのシャフトギヤ１４６、１４７の噛合組み合わせにより行われる。従って、油圧モータ１３８が運動無し状態に保持されて、ウォームギヤ１３４、ウォームホイール１３２及び操舵差動装置のケースを運動無し状態に保持すると、上述のギヤ接続が右側シャフト１２６及び制御シャフト１４０を反対方向に回転させ、一方、左側シャフト１２７及び制御シャフト１４１を同じ方向に回転させる。（図６のシャフト上の矢印参照。）
【００２５】
本出願人の先の米国特許第４，７７６，２３５号明細書に記載されているように、操舵トルクが操舵ウォームギヤ１３４を介して適用されると、これが両方の制御シャフト１４０、１４１を同じ方向に回転させ；そして、この操舵トルクは次いで、側シャフト１２６、１２７により送給されている駆動トルクに対して同時に追加及び差し引きされる。すなわち、車両の運転手がハンドル１３６を右に回してモータ１３８によりウォームギヤ１３４を回転させるものと仮定し、かつ、この結果、ウォームホイール１３２及び操舵差動装置のケースを（右から見て）反時計方向に回転させるものと仮定する。これが、次いで、２つの操舵制御シャフト１４０、１４１を制御シャフト１４１上で図面に示す矢印の方向に回転させ、この操舵トルクの半分を左側シャフト１２７に追加し、一方、この操舵トルクの半分を右側シャフト１２６から差し引く。車両が前方へ走行していると仮定すると、両側のシャフト１２６、１２７はそのそれぞれの矢印の方向へ回転し続けるが、制御シャフト１４１の付加的な時計方向の回転が左側シャフト１２７の回転に追加され、一方、制御シャフト１４０の付加的な時計方向の回転はギヤ１４４の反時計方向の回転に変換され、右側シャフト１２６の回転速度を減少させる。
【００２６】
右側シャフト１２６は組み合わされた駆動及び操舵トルクを右側差動装置１５０へ送給し、一方、左側シャフト１２７は組み合わされた駆動及び操舵トルクを左側差動装置１５１へ送給し、これらの接続はそれぞれの組の傘歯車、即ちギヤ１５３、１５４及び１５５、１５６を介して行われる。好ましくは、左側及び右側の差動装置１５０、１５１はスリップを阻止するのに必要なトルクバイアスを生じさせるためにギヤのみを使用する型式の制限スリップ差動装置（例えば、米国特許第２，８５９，６１４号明細書参照）である。制限スリップ差動装置の使用は、任意の与えられた運動において軌道への最良の摩擦接続を有するそれぞれの駆動ユニットへ一層のトルクを導くことにより、それぞれの軌道駆動子の効率を増大させる。
【００２７】
図３に明示するように、右側差動装置１５０からのトルク出力は右前シャフト１５８と右後シャフト１６０との間で分割され、一方、左側差動装置１５１からの出力は左前シャフト１５９と左後シャフト１６１との間で分割される。シャフト１５８、１５９、１６０、１６１は、それぞれの前端及び後端の直角箱３４、３５を介して側差動装置１５０、１５１のトルク出力を各それぞれの軌道１４、１５に関連するそれぞれの駆動ユニット１７、１８へ送給するトルク送給素子の駆動部材である。
【００２８】
すべての直角箱３４、３５は実質的に同じであり、軌道１５の後部に位置する箱３４ｂのみを拡大単純概略頂面図及び後面図として図８Ａ及び図８Ｂに示す。各直角箱３４は構造素子であり、その内部で、右後シャフト１６０は軸受１６３により支持され、噛合するリングギヤ１６８を介して駆動ユニット車軸２５の内端へ駆動及び操舵トルクの一部を送給するためにピニオン１６６内で最高点に達する。図８Ａ及び図８Ｂに示す好ましい実施の形態においては、ピニオン１６６及びリングギヤ１６８は駆動ユニット車軸２５へ送給されるトルク内に減速を提供するように設計される。先に述べたように、タンデム組の二重車輪２０、２１の支持に加えて、駆動ユニット車軸２５は１組の二重スプロケット２８をも担持する。
【００２９】
図３、４、５を再度参照すると、対をなすチェーンベルト１７０は各駆動ユニットの二重スプロケット２８を各タンデム二重車輪のハブシャフト４８に関連するそれぞれのスプロケット５６に接続し、二重車輪のタイヤ、それ故、無端ゴム軌道１４、１５への駆動及び操舵トルクの送給を完成させる。
【００３０】
好ましい実施の形態においては、側差動装置１５０、１５１は制限スリップ型式のものであって、軌道の一端での駆動のいかなるスリップもが軌道の他端での駆動車軸における駆動トルクの全体損失を生じさせないことを保証する。
（Ｃ）無限軌道モジュールのための構造支持体
本発明の１つの好ましい実施の形態においては、上述したモジュール式の懸架装置の種々の素子は、モジュールが既存の車両のアンダーキャリッジとしてのその最終取り付け前に別個に組立てでき、貯蔵でき、移動できるように、十分な構造的支持力を持って一時的に組立てできる自己充足で自己起立式のモジュールとして文字通りに編制される。ここで、この自己起立式のモジュールの種々の構造素子を主に図９を参照して説明する。
【００３１】
先に述べたように、各駆動ユニット車軸２５、２６の外端は車両のフレーム１２（図２をも参照）に取り付けできる各それぞれの片持ち梁式の支柱３２の延長部３０内で支承される。［注：上述のように、図面の符号はこれらの駆動ユニットの重複部分を区別するために付加的な添え字を含むが、次の説明は基本的な符号のみを使用してこれら同一部品の多くを再度特定する。］左側軌道１４及び右側軌道１５を懸架する装置間の適正な整合を維持し、剛性を増すために、複数のＣ字状の構造ビーム（梁）１７２（図２、８Ｂにも二点鎖線で示す）が各組の直角箱３４、３５間でそれぞれ接続される。また、アイドラ車輪７６を含む延長された実施の形態においては、第１の２組の支柱３２ａ、３２ｂ及び３２ｃ、３２ｄに加えて、別の組の支柱３２ｅ、３２ｆが設けられ、延長部３０ｅ、３０ｆがそれぞれ各アイドラ揺動アーム７８（支柱３２ｅ及び延長部３０ｅ無しで図１に示す）のための車軸の外端を支持する。
【００３２】
［注：（ビーム１７２を懸架モジュールの他の素子に接続するための）ボルト穴等の位置に関する小さな設計変更は下側でモジュールを懸架する車両フレームの既存の設計に応じて変化するので、図８Ｂに示すビーム１７２ｃの拡大図を概略的に示す。］
図９に明示するように、トラック又は他の車両のフレームにモジュールを取り付ける前に、ビーム１７２ａ、１７２ｂ、１７２ｃは、軌道１４、１５を支持し、駆動する装置の整合を維持する２組の矩形の支え柱の各々間の剛直な連結部として作用する。すなわち、側差動装置１５０、１５１からの組み合わされた駆動及び操舵トルクを直角箱３４、３５へ送給ために使用される素子は、右側差動装置１５０及び左側差動装置１５１（図６、７の部分拡大図参照）を支持し、保護するために中央のハウジング１１８から延びる右ブラケット１７８及び左ブラケット１７９に固定されたＣ字状のビーム１７４、１７５、１７６、１７７の形をした構造支持体を含む。図９に明示するように、ビーム１７４、１７５、１７６、１７７は、右ブラケット１７８及び左ブラケット１７９とこれらに関連する直角箱３４、３５との間のそれぞれの構造的な相互接続を提供することにより、懸架装置のトルク送給素子を整合させるために使用される接続素子であり、２組の矩形の支え柱のそれぞれの内側部として作用する。
【００３３】
支柱３２ａ、３２ｃは左側軌道１４のための支え柱の前側及び後側を形成し、一方、支柱３２ｂ、３２ｄは右側軌道１５のための支え柱の前側及び後側を形成する。図示の細長い軌道装置に対しては、支柱３２ｅ、３２ｆが付加的な矩形の支え柱を提供する。最後に、支え柱の矩形は、それぞれ、左側軌道１４に対して支柱延長部３０ａ、３０ｅ、３０ｃ間及び右側軌道１５に対して支柱延長部３０ｂ、３０ｆ、３０ｄ間でボルト止めされる組をなす連結要素を構成するガードレール１８１、１８２及び１８３、１８４により完成される。これらの組のガードレールは、各駆動及び揺動アーム軸の外端を支持するそれぞれの軸受の中心線にほぼ整合して（即ち、図１の面７４のラインに沿って）、それぞれの支柱延長部３０にボルト止めされる。
【００３４】
上記のように、先に述べた矩形の支え柱は、ビーム１７２と一緒に、軌道１４、１５を支持し駆動する装置の整合を維持し、車両の最初の組立て時の取り付けであるとその後いつかの時の取り付けであるとに拘わらず、車両へのその取り付け前に、モジュールが自己充足ユニットとして組立てられ、移動されるのを許容する。車両の荷重支持フレーム１２（車両の型式毎にほぼ変わる）の設計に従い、ビーム１７２はモジュールの左側と右側との間で恒久的に取り付けられるか、または、ビーム１７２の接続は、車両への取り付け前のモジュールの扱い中にのみ使用されるように、一時的なものとすることができる。ビーム１７２が構造支持体として保持されると否とに拘わらず、各直角箱３４、３５の一部は、図８Ａの直角箱３４ｂの上方左側で示すように、車両の荷重支持フレーム１２のまわりに受け入れられ、これに固定されるように形成される。それ故、各直角箱３４、３５は車両に懸架装置を整合させ、固定する構造的な接続素子の１つとして作用する。
【００３５】
更にこれに関して、ビーム１７４、１７５、１７６、１７７は構造支持体として保持され、また、前シャフト１５８、１５９及び後シャフト１６０、１６１と地面との間に配置されることにより、これらそれぞれのシャフトを部分的に囲み、保護するために使用される。ガードレール１８１、１８２、１８３、１８４は、車両へのモジュールの取り付け後に、モジュールの支持構造体として同様に保持される。
【００３６】
それ故、（上述のような）駆動シャフト１１４及びハンドル１３６へのそれぞれの接続を行うことに加え、車両１０への本発明のモジュールの取り付けは、車両の荷重支持フレーム１２に次の素子を単にボルト止めすることにより、実質上完了する。（ａ）片持ち梁式の支柱３２、（ｂ）直角箱３４、３５、（ｃ）ハウジング１１８の右及び左ブラケット１７８、１７９及び（ｄ）アイドラ二重車輪７６の揺動アーム７８の軸の内端。もちろん、ブレーキディスク６６に関連するブレーキパッドを作動させるためには、油圧ラインを車両のブレーキ装置から接続しなければならない。このようなブレーキ素子及び接続は周知であり、（図５に示すような）ブレーキディスク６６の位置のみが本発明にとって重要なので、これらは図示しない。
（Ｄ）好ましい実施の形態の可能な修正
図面及び説明は本発明の好ましい実施の形態を限定したが、特許請求の範囲はこのように限定されることを意図するものではないことを理解すべきである。以下のように、好ましい実施の形態に対して多くの修正が可能である。
【００３７】
（ａ）一層軽い荷重又は経済性に対しては、各タンデム対のたった１つの二重車輪２０、２２のみが駆動されるように、又は、各軌道１４、１５に関連する後部タンデム対のみのたった１つの二重車輪２０、２２のみが駆動されるように、駆動ユニット１７、１８を修正することができる。このような修正を行う場合、軌道がそれぞれのゴムタイヤ付きの二重車輪２０、２２の円周のほぼ１８０゜のまわりを巻かれているという事実のため、これら２つの軌道端部位置においてゴム軌道とゴム車輪との間に生じる一層大きな摩擦接続を利用するためには、駆動されている車輪を各軌道１４、１５の端部での車輪とすべきであることに再度留意されたい。
【００３８】
（ｂ）側差動装置１５０、１５１が再方位決めされ、差動装置の同じ側から出現する差分された出力を２つのシャフト間に提供するために中空シャフトを使用する型式の既知の差動装置と交換される場合は、前及び後シャフト１５８、１５９、１６０、１６１はチェーンベルト駆動子と交換できる。
【００３９】
（ｃ）直角箱３４、３５内に支持されたギヤ類は、減速ではなく、１：１の速度比でトルクを送給できる。
（ｄ）二重車輪は単一車輪と交換することができる；そして、交換を行った場合は、各単一のタイヤを跨ぐ２組の内部ラグを含むように、軌道を修正できる。
【００４０】
（ｅ）ある理由で、大半の無限軌道車両に現在使用されている一層普通の二重レバー式の操舵を維持したいと思う場合は、操舵差動装置を伴わずに、本発明のモジュール式の懸架装置を使用することができる。
（Ｅ）トレーラーのアンダーキャリッジのためのモジュール式懸架装置
上述のように、本発明の無限軌道モジュールの簡単で安価な変形は、既存のトレーラーの普通の車輪付きのアンダーキャリッジを同様に交換するように設計される。すなわち、上記に詳細に記載し、図１ないし図５及び図９に示したような本発明に係る無限軌道モジュールは、中央駆動組立体及び操舵組立体の双方を省略することにより修正される。
【００４１】
すなわち、主として上記Ｂ項で述べた本発明の種々の軌道駆動子及び操舵素子（差動装置、直角歯車駆動子、チェーン駆動子等）のすべてが省略される。しかし、車輪や軌道を懸架するために及び（上記Ｃ項で述べたような）自己起立式のモジュールを支持するために及びモジュールを車両のフレームに取り付けるために使用される構造部材のすべては維持される。
【００４２】
各上述の「駆動ユニット」１７ａ、１７ｂ、１８ａ、１８ｂがこのトレーラーの実施の形態においてはもはや駆動されないので、各駆動ユニットは事実上駆動されない「タンデムユニット」となり、駆動スプロケット２８をより少なくした（図１、３、４を参照して上述したような）その本質的な懸架構造のみを保持する。各タンデムユニットの車軸２５の外端は片持ち梁式の支柱３２の延長部３０内で依然として支承されており、一方、その内端は箱３４内で支承され；揺動アーム３７、３８はバネ６８、６９等により地面の方向へ依然として偏倚されている。
【００４３】
同様に、図１、３、４を参照して上記で詳説した好ましい実施の形態は、軌道駆動及び操舵組立体の種々の部分を支持し、かつ、同時に、モジュールの車輪及び軌道にための構造支持体の一体の素子（例えば、直角箱３４、３５、中央ハウジング１１８、並びに、右追いび左ブラケット１７８、１７９）として作用する他の構造部材を含む。もちろん、これらの上述の二重目的の部材は、本発明のモジュールのこの駆動されない実施の形態を支持し、連結し、整合させるのに必要なこれらの構造上の機能としてのみ作用し、無限軌道アンダーキャリッジとして使用するためにこのモジュールをトレーラー車両の荷重支持フレームに固定するように、適当に簡単化される。
【００４４】
もちろん、本発明の上述の軌道駆動及び操舵組立体の除去に加えて、モジュールを取り付けるべきトレーラーの特殊なフレーム寸法に適合するように、適当な寸法調整及びボルト穴調整をも行わなければならない。
【図面の簡単な説明】
【図１】（二点鎖線で示す）既存のトラックに適用したような本発明のモジュール式の無限軌道懸架装置の選択された部分の（明瞭さを増すためにある部品及び断面ハッチング線を省略した）概略部分横断面側面図であり、図２の１−１面にほぼ沿った図である。
【図２】（二点鎖線で示す）既存のトラックに適用したような本発明のモジュール式の無限軌道懸架装置の選択された部分の（明瞭さを増すためにある部品及び断面ハッチング線を省略した）概略部分横断面後面図であり、図１の２−２面に沿った図である。
【図３】（二点鎖線で示す）既存のトラックに適用したような本発明のモジュール式の無限軌道懸架装置の選択された部分の（明瞭さを増すためにある部品及び断面ハッチング線を省略した）概略部分横断面頂面図である。
【図４】タンデムユニット車軸及びタンデム対の二重車輪のための支持アームの選択された部分の（明瞭さを増すためにある部品及び断面ハッチング線を省略した）概略部分横断面底面図であり、図２の４−４面にほぼ沿った図である。
【図５】各タンデム対の二重車輪のタイヤ及び車輪を受け入れ、支持するために使用される被駆動二重車輪バブの選択された部分の（明瞭さを増すためにある部品及び断面ハッチング線を省略した）概略部分横断面頂面図である。
【図６】中央の差動装置及び操舵差動装置を包囲して支持し、付加的な左側及び右側の差動装置をも支持する中央ハウジングの選択された部分の（明瞭さを増すためにある部品及び断面ハッチング線を省略した）概略部分横断面頂面図である。
【図７】中央の差動装置及び操舵差動装置を包囲して支持し、付加的な左側及び右側の差動装置をも支持する中央ハウジングの選択された部分の（明瞭さを増すためにある部品及び断面ハッチング線を省略した）概略部分横断面後面図であり、図６の７−７面にほぼ沿った図である。
【図８】図８Ａ及び図８Ｂはそれぞれ、側差動装置からタンデムユニット車軸へトルクを導くために使用される直角駆動子の選択された部分の（明瞭さを増すためにある部品及び断面ハッチング線を省略した）概略部分横断面頂面図及び後面図である。
【図９】モジュールが車両へのその取り付け前に予備組立てでき、自己充足ユニットとして動き回ることができるようにする、装置の整合を維持するための適所での構造部材を示す、（明瞭さを増すためにある部品及び断面ハッチング線を省略した）モジュール式の装置の概略頂面図である。

Claims

地面上で荷重を移動させ、荷重支持フレームを有するように設計された車両のためのモジュール式の無限軌道懸架装置において、
右側の無端軌道及び左側の無端軌道と；
上記各無端軌道に関連し、（ａ）当該無端軌道に接触する一対のタンデム車輪及び（ｂ）上記タンデム対の車輪の中間に位置するそれぞれのユニット車軸をそれぞれ有する２つのタンデムユニットとを有し；
上記タンデム対の車輪の各車輪が（ａ）垂直な垂直面内で上記それぞれのタンデムユニットの車軸の軸線のまわりを独立に運動でき、（ｂ）地面の方向に弾性的に偏倚されており；
上記２つのタンデムユニットが上記各無端軌道の前部及び後部にそれぞれ位置していて、当該各無端軌道の上記前部が一方の当該タンデムユニットの１つの車輪のまわりに巻かれ、かつ、同じ無端軌道の上記後部が他方の該タンデムユニットの１つのタンデム車輪のまわりに巻かれるようになっており；
少なくとも２組の２つの支柱をさらに備え、上記各組の第１の支柱が上記右側の無端軌道に関連され、上記各組の第２の支柱が上記左側の無端軌道に関連されており、各支柱が(ａ)上記車両の上記荷重支持フレームに取り付けるようになった内側部分と、(ｂ)当該タンデムユニット車軸の上記外端を支持するための外側延長部とを有し、
上記各無端軌道を支持するための構造部材を備え、該構造部材は各無端軌道のために当該無端軌道に関連する上記支柱の上記それぞれの外側延長部を相互連結する少なくとも１つのガードレールを有する連結素子を具備し、上記ガードレールは上記タンデムユニット車軸の上記外端間に所定の距離を維持するように位置しており、
上記構造部材は上記車両に対して支持関係にて当該無端軌道を位置決めするように、上記モジュール式の懸架装置を当該車両の上記荷重支持フレームに整合させ、かつ、当該懸架装置を当該荷重支持フレームに固定するように構成されたことを特徴とする懸架装置。
上記各軌道と摩擦的に関連するアイドラ車輪を更に有し、上記アイドラ車輪が上記タンデムユニット間に位置し、また、地面の方向へ弾性的に偏倚されていることを特徴とする請求項１に記載の懸架装置。
上記各アイドラ車輪及び上記各タンデムユニットの各車輪が１組の並置した二重車輪であって、上記二重車輪間に所定の軸方向距離を保って一緒に回転するように固定された二重車輪を有し、上記各無端軌道が、当該軌道の中央軸線に整合して離間し、かつ、該軌道をその上でセンタリングするために当該二重車輪間の上記所定の距離に適合するように選択された幅を有する内部ラグを具備することを特徴とする請求項２に記載の懸架装置。
上記各タンデムユニットが更に、（ａ）各々が上記タンデムユニットの１つの車輪をそれぞれ支持する一対のアームと、（ｂ）上記タンデムユニット車軸に関して上記アームの位置を軸方向で調整し、上記軌道の上記中央軸線に対して上記並置した二重車輪を整合させる機構と、を有することを特徴とする請求項３に記載の懸架装置。
上記車両がまた、車両駆動シャフトへ駆動トルクを送給するためのエンジンを備えた駆動列を有し、上記懸架装置が更に、
上記構造部材により支持され、かつ、上記車両駆動シャフトに取り付けられ同シャフトにより回転されるように位置し、上記それぞれの左側及び右側の無端軌道への上記駆動トルクを分割し、送給するための中央駆動組立体を有し、
上記各無端軌道に関連する上記タンデムユニットのうちの一方の少なくとも１つの車輪が上記中間に位置するタンデムユニット車軸により駆動される、
ことを特徴とする請求項１に記載の懸架装置。
少なくとも２つのビームを更に有し、各ビームが上記２組の中の１組の２つの支柱の上記内側部分間の連結を形成するように当該２つの支柱の上記組の１つとそれぞれ関連することを特徴とする請求項１に記載の懸架装置。
上記モジュール式の懸架装置を上記車両の上記荷重支持フレームに整合させ、固定するための上記連結素子が、上記各支柱の一部を含み、上記各ビームにより形成された上記連結が一時的なものであることを特徴とする請求項６に記載の懸架装置。
上記各無端軌道が弾性で主に非金属の材料で構成されることを特徴とする請求項１に記載の懸架装置。
上記各タンデム車輪が弾性で主に非金属の材料で構成されたタイヤにより覆われ、上記車輪と上記各無端軌道との間の連結が摩擦接触によるものであることを特徴とする請求項８に記載の懸架装置。
上記車両がまた、当該車両の運動の所望の方向を制御するためのハンドルを有し、上記懸架装置が更に、
上記左側及び右側の無端軌道へ送給される上記駆動トルクに対して付加及び差し引きされるそれぞれの操舵トルクを提供する上記ハンドルにより発生された表示に応答する操舵組立体を有する、
ことを特徴とする請求項５に記載の懸架装置。
各無端軌道に関連する上記タンデムユニットの各々の少なくとも１つの車輪が当該各ユニットの上記中間に位置するタンデムユニット車軸により駆動され、
上記分割された駆動トルクを上記中央駆動組立体から受け取るため及び当該分割されたトルクを上記ユニット車軸へ送給するために上記左側及び右側の無端軌道にそれぞれ関連する左側差動装置及び右側差動装置を更に有し；
上記操舵組立体により提供された上記それぞれの操舵トルクが上記中央の差動装置により上記左側及び右側の差動装置へ送給される上記それぞれの駆動トルク対して付加及び差し引きされる、ことを特徴とする請求項１０に記載の懸架装置。
上記側差動装置が共に制限スリップ特性を有することを特徴とする請求項１１に記載の懸架装置。
各無端軌道に関連する上記タンデムユニットの各々の少なくとも１つの車輪が当該各タンデムユニットの上記中間に位置するタンデムユニット車軸により駆動され、上記各被駆動車輪は、上記各無端軌道の上記前部及び後部が当該被駆動タンデム車輪の対応する１つとの接触により駆動されるように、当該無端軌道の１つの対応する前部又は後部に位置することを特徴とする請求項５に記載の懸架装置。