JP4243432B2 - ボギー構造 - Google Patents

Description

【０００１】
発明の属する技術分野
本発明は、鉱山車両などの特に大重量の車両に特に向けられたボギー構造に関し、このボギー構造は、ボギーを形成する少なくとも２本の相互連結された剛軸からなり、ボギーに属する軸の少なくともいくつかは、車両のフレームに関して操縦できる軸の端の間に取り付けられた垂直ピボット軸に関して車両が操縦される時に回転できるようになっており、ボギーに属する軸を相互連結するために、ボギー構造はロッキングレバーを具備し、このロッキングレバーは、車両の横軸に関してその両端の間で回転し、ボギーにおける軸の操縦運動の結果として車両の長手方向に移動するように配置されている。
【０００２】
従来の技術
剛軸は、大重量の輸送機器、輸送機械、鉱山車両など、特に大重量の輸送に向けられる車両において普通に使用される。積荷が重いため、このような車両には剛の軸を備え付けるのが望ましい。この種の構造は、より単純であり、従って、より頑丈でもある。その上、剛軸の使用は採算性に富む。通常、重量車両には、１台当たり３本以上の軸があり、その軸は、各種のレバーとばねを使用するボギー構造に組み入れられており、荷重が複数の軸の間に分配できるようになっている。特に大重量の車両の場合は、その軸構造について、むしろ均一に荷重がかけられない可能性のある車両が担う荷重の影響、ならびに、平坦でない走行路面が軸に向けられる荷重および車両の挙動に及ぼす影響を考慮する必要もある。その上、重量車両は典型的に外寸も大きいので、すなわち長さも幅も大きいので、通常、より容易に運転できるように２本以上の軸を操縦できる必要がある。車両が操縦される時に全ての軸が回転するように配置されていれば、回転半径は大幅に減じることができる。
【０００３】
操縦の間に回転させられる剛軸は、典型的に、イコライザレバーなどを使って、通常は両端の間でピボット連結されたロッキングレバーによってボギー構造に互いに組み入れられている。車両の相異なる側の車輪は、車両が操縦される時に相異なる半径の回転円に沿って移動するので、その上また、連続する軸は、連続する車輪が同じ回転円に沿って移動できるように車両の長手方向におけるその位置に応じて相異なる角度だけ回転できる必要があるので、先行技術の１つの解決策において、軸を連結するロッキングレバーは、これを回転軸に固定し、ピボット連結することによって、また、これを様々なサスペンションロッドとサスペンションジョイントで他の軸に連結することによって、車両の長手方向に移動するように配置されている。また、ロッキングレバーをフレームに固定し、ピボット連結する解決策もあり、従って、そこでは、軸を操縦によって要求される通りに移動できるようにするピボット式サスペンションロッドが、軸とロッキングレバーの間に取り付けられている。先行技術の解決策には、構造上、レバーが操縦によって要求される通りに回転できるような広いスペースを必要とするという欠点がある。さらに、操縦によって車両フレームが上下方向に揺さぶられるので、かなりの操縦力を必要とするという問題もある。ステアリング部材は車両の質量と、車両が回転する時にそれが担う荷重を持ち上げなければならないので、ホイールサスペンション部材とステアリング部材にはかなりの荷重がかけられる。
【０００４】
本発明の目的は、鉱山車両などの特に大重量の車両のための、先行技術の問題点を解消する新しいボギー構造を提供することである。
【０００５】
本発明のボギー構造は、ロッキングレバーが相互連結すべき軸の間に取り付けられていて、ロッキングレバーがフレームに関して回転できるようにその両端の間のジョイントでピボット連結されており、該ジョイントが、軸の操縦によってロッキングレバーを車両の長手方向に移動させ得るようにフレームの長手方向に移動するように配置されており、該ロッキングレバーの第１の端がサスペンションロッドによって第１の軸に連結されており、該第１のサスペンションロッドの第１の端がロッキングレバーの第１の端にピボット連結され、その第２の端が第１の軸にピボット連結されており、ロッキングレバーの第２の端が、回転できるようにジョイントに取り付けられた第２の軸に該ジョイントでピボット連結されており、該軸が車両の長手方向におけるロッキングレバーの変位量を決定し、また、ロッキングレバーが車両の操縦の結果としてほとんど水平方向にしか移動しないように配置されていることを特徴とする。
【０００６】
本発明の本質的な思想は、２本以上の連続する剛軸が、軸の数に応じて１個又は複数個のロッキングレバーによってボギー構造に組み入れられていることである。ボギーの軸は、サスペンションロッド又は適当な耳によってロッキングレバーに連結されており、該ロッキングレバーは、フレーム上で回転できるようにその両端の間でピボット連結されている。本発明の別の本質的特徴は、ロッキングレバーが、操縦によって要求される通りに車両の長手方向に移動するように配置されており、それで、ロッキングレバーが揺動する時の中心点であるその両端の間のピボット点が車両の長手方向に移動するように配置されていることである。車両の長手方向におけるロッキングレバーの変位の度合いは、望ましくは、回転の度合いが最も小さいボギー軸によって決められる。ロッキングレバーはこの軸にジョイントでピボット連結されており、上下方向の運動ができるようになるが、軸の操縦運動はロッキングレバーにその長手方向の運動として伝達されることになる。その場合、ロッキングレバーは、操縦運動に従って平行転移を実行するように配置されている。本発明の優先実施態様の本質的思想は、ロッキングレバーが、フレームに関して回転できるようにピボット連結された支持アームの自由端にピボット連結されていることである。本発明の別の優先実施態様の本質的思想は、軸と軸の間のロッキングレバーが、少なくともその下にある最も外側の軸、すなわち回転角の最も大きい軸に、例えば湾曲したC形のサスペンションロッドを使ってピボット連結され、他の軸に１個のジョイントでピボット連結されていることである。第３の優先実施態様の思想は、軸の少なくともいくつかの下面が、軸からほぼ下向きに延びる耳を備えていることである。サスペンションロッドはもちろん、これがピボット連結された耳が長ければ長いほど、軸は車両の長手方向の中心から遠ざかる。この配置により、回転角の差異によるサスペンションロッドの傾きの度合いの差異は補正されることになる。さらに、本発明の第４の優先実施態様の本質的思想は、連続する剛軸によって形成されたボギーがともに縦向きイコライザレバーによって車両の両側に連結されていることである、レバー機構は、ボギーとその軸に向けられる荷重を車両の相異なる載荷状況、走行状況において均等に分配するように配置されている。また、フレーム両側のレバー機構は、横向きイコライザレバーによって、又はボギー相互間の回転運動を可能にする相応の装置によって互いに連結されていてよい。
【０００７】
本発明の利点は、軸の操縦がフレームにかなりの垂直運動を生じさせない、従って、レバー機構と操縦部材に向けられる荷重が小さくなることである。その上、本発明の機械的なレバー装置は単純かつ頑丈であり、その特徴は、様々な仕方でばね剛さ、レバーアーム、ジョイント等を変えることによって容易に変えることができる。さらなる利点は、ボギーのレバーを先行技術の解決策よりうまく車両構造内に取り付けることができ、それで、車両の下セクションにおいて各種のアクチュエータやコンポーネントのためにより多くの空間を取っておくことができる点である。軸より下にピボット連結されたサスペンションロッドの利点は、サスペンションロッドが、軸より上でピボット連結された場合より長くてよいことである。それでも、サスペンションロッドの一部分が軸の上面より上に突き出るだけなので、軸より上で必要なスペースは増えない。この長いサスペンションロッドは、極限の操縦位置における操縦運動によって生じさせられるロッキングレバーの縦移動の結果として、短いサスペンションロッドより傾きの度合いが小さい点で有利である。サスペンションロッドが長いため、ロッキングレバーの両端の間で重大な垂直変位は起こらなくなる。すなわち、ロッキングレバーは、操縦運動によってほぼその両端の間で見込まれるピボット運動に関してほとんど傾きを見せなくなるのである。少ししか傾かないことでさらに、この長いサスペンションロッドは、大きく傾くサスペンションロッドよりはるかに有利となる。少ししか傾かないサスペンションロッドに向けられるのは、主に圧力と張力である。従って、このサスペンションロッドは、以前ほど中実である必要がなく、より小さい外寸、より軽量の構造のサスペンションロッドで十分である。その上、大きく傾くサスペンションロッドによって生じさせられるかなりの水平力を回避することも可能であり、従って、ステアリングレバー、ステアリングシリンダおよびその他のステアリング部材が以前ほど大重量の作りである必要がない。ピボット運動が軸の下で見込まれるお陰で、軸より上か下かの補助の支持アームによって軸を支持するまでもなく、軸に向けられたトルクを受け取ることができる、軸は、そのほぼ中央部分が三角サポート等によって支持され、その端部がサスペンションロッドによって支持される。本発明による軸と軸の間に取り付けられたレバー機構のさらなる利点は、車両の質量と車両の担う荷重からなり、車両の軸に向けられる荷重を軸と軸の間でより均等に分配できるようにするので、軸、ばね、および軸の支持および懸架に使用される他のコンポーネントが先行技術の解決策におけるほどずっしりしている必要がないことである。このレバー機により、車両が平坦でない路面を走行する時でも荷重は均等に分配でき、全部の車輪が地面にしっかりと押し付けられるので、車両はより良く前進する。加えて、本発明のレバー機構は、ボギーとボギーの間の振動を大きくすることができる。全体として、車両の走行はよりスムーズになる。
【０００８】
発明の実施の形態
以下、本発明を図面に則して詳細に説明する。図１aは、本発明によるボギー継手を使用した軸構造の著しく単純化された側面図である。見て分かる通り、図１a又は１bにも下に掲げる図にも、操縦装置および他の駆動装置に関連する全部のコンポーネントが描かれていない。少なくとも、ステアリングシステムで使用されるパワー・トランスミッション、圧力流体シリンダ等は、明瞭を期して省略された。図はまた、本発明に最も関連の深い点を強調する面からも単純化された。図に示す軸構造は、車両の正面から見て４本の軸１a〜１dからなり、これらが、レバーによって相互連結された２台のボギー、すなわち先頭ボギー２aと後尾ボギー２bを形成する。先頭ボギーと後尾ボギーは、ほぼ同様の構造を有してよいが、それは、車両の長手方向中心セクションに関して鏡像を形作る構造である。もちろん、先頭ボギーと後尾ボギーの間に、例えば車両の使い方や重量の分布に応じて、ばね剛さやコンポーネント寸法に差異があってもよい。使用された軸が剛性であるのは、その荷重支持力が十分大きく、その構造が単純だからである。明瞭を期して、図は、車輪３を車両の片側しか描いていない。それでも、図から明らかな通り、走行路面に必要とされる荷重支持力と路面に伝達すべき摩擦の関係からそれが必要とされるならば、車輪はツインホイールであってもよい。図に示す解決策では、軸１a〜１dは各々回転するように配置されている。すなわち、車両の全部の車輪がステアリングホイールである。軸は、例えば圧力流体シリンダ又は相応のアクチュエータによって回転させることができ、かかる装置は、図示されていないが、車両を操縦するのに必要なステアリングロッド又はステアリングレバー、ならびに軸とアクチュエータの間に連結された他のステアリング部材を使用できるように配置されている。かかる部材も、車両がターンした時に同心で描かれた回転円の接線と全部の車輪が平行になるように軸を回転させる配置になっている。その場合、一番前の軸１aと一番後ろの軸１dが反対の方向に最も大きく回転し、これに対応して、最内の軸も互いに反対の方向に、但し、最外の軸より小さく回転する。各軸が、図１bに示した三角サポート４によって車両フレーム５に固定されており、フレームに関する軸の縦移動と横移動が阻止される。軸の中心も、適当な縦支持棒と横支持棒によって支持することができる。車両フレーム５は、望ましくは、互いにほぼ平行に間隔をあけた、文字Zに大体似た形の横断面を有する２本のフレームビーム５aおよび５bからなる。但し、必要に応じて他の種類のフレーム構造やフレーム形材を使用することもできる。三角サポート４は、フレームビームの間でその内面上にピボット連結されており、軸をフレームに関して上下方向に移動できるようにしており、かかる軸は、ボギー構造に属するレバー機構によって制御されている。その上、軸に向かって三角サポートの端にはジョイント６があり、これが軸の中央部に連結されており、軸がジョイントの垂直ピボット軸に関して水平方向に回転できるようになっている。ジョイント６はまた、例えば走行路面が平坦でないために軸の相異なる端に車輪相互間で高さの差異が生じた時、剛軸をジョイント自体に関してフレームの長手方向に回転できるようにしている。
【０００９】
よって、軸構造は、図１cに単純化した形で描かれた通り、ジョイント、サスペンションロッド、ロッキングレバーおよびばねからなる懸架装置を包含する。対応するレバー機構は、フレームの両側、望ましくは、その外側に配置されている。一番前の軸、すなわち第１の軸１aと第２の軸１bは相互連結され、これに対応して、一番後ろの軸、すなわち第３の軸１cと第４の軸１dは機械的に相互連結されており、２本の操縦可能なばね仕掛けの軸からなる２台のボギー２aおよび２bが形成される。かかるボギーは、車両の長手方向に平行なイコライザレバー２１によって相互連結されている。加えて、車両の相異なる側にあるレバー機構は、横向きのイコライザレバー２４によって相互連結されており、以下、これについて説明する。文字C又は鎌に似た形の湾曲した第１のサスペンションロッド８は、第１の軸１aの下、すなわち走行路面と向き合う面にジョイント７によってピボット連結されている。この第１のサスペンションロッドは、第１の縦向きのロッキングレバー１０にジョイント９によって連結されている。望ましくは、円板形のばねからなる１組のばねである第１のばね部材１１が、ロッキングレバー１０と第１のサスペンションロッド８の間に取り付けられていてよい。構造は、例えばロッキングレバーのたわみ性が必要なばね効果をもたらすならば、上記のばね部材を持たない形であってもよい。ばね部材は、低い走行速走向けとされ車両において必ずしも必要であるとは限らない。第１のサスペンションロッド８とロッキングレバー１０の間には、軸の回転と上下方向の運動を可能にするジョイント９がある。あるいは、ジョイント７は、軸１aの操縦を可能にするジョイントであってよい、第１のロッキングレバー１０の先頭端は、第１のサスペンションロッド８に取り付けられたばね部材１１の上端に適当なジョイント９によって連結されている。これに対応して、その他端は、別の縦向きのロッキングレバー１２に連結されており、ロッキングレバー１２の方は、軸に関して運動できないように第２の軸１bの上面に取り付けられた第１の耳１３にピボット連結されている。言い替えれば、第１のロッキングレバー１０は、第１の軸１aの下面と第２の軸１bの上面に、第２のロッキングレバー１２と耳１３を通じてピボット連結されている。第１のロッキングレバー１０はまた、フレーム上に回転できるようにピボット連結された第１の支持棒１４によって両端の間でフレーム上にピボット連結されている。その上、支持棒１４と第１のロッキングレバー１０の間に、軸の操縦によって該ロッキングレバーが車両の長手方向に移動する時、ジョイント１４aとともにロッキングレバー１０の端をほぼ同じ高さに保つジョイント１４bがある。支持棒１４は、望ましくは、その上端の水平方向の変位によって生じさせられるロッキングレバーの垂直方向の変位ができるだけ小さくなるように十分な長さに作られている。支持棒が回転する代わりに、ロッキングレバーのピボットが適当なスライド機構によって車両の長手方向に移動させられてよい。第１のロッキングレバーは、望ましくは、台形ばね、重ね板ばね、又は荷重を受け取ると同時に、軸に向けられた荷重の一部を他の軸に伝達する相応のばね部材である。第２のロッキングレバー１２も、同じ種類のばね部材であってよいが、第１のロッキングレバーと第２のロッキングレバーが両方とも、たわみ性のほとんど無い固定されたレバーであってよく、その場合、力を別々のばね部材で受け取ることができることは明白である。この解決策は、望ましくは、荷重をボギーの相異なる軸と相互連結されたボギーの間で均等に分配する。その結果、単一の軸、ばね、又は軸の支持構造は、各々軸がばね仕掛けで、本発明による継手なしに別々にフレームに固定された場合ほどずっしりしている必要がない。本発明のボギー継手および相異なる走行状況においてボギーを連結するレバーの機能および挙動を、図６a〜６cおよび図７に則して詳細に説明する。
【００１０】
図１a〜１cから分かる通り、先頭ボギーと後尾ボギー２a、２bのレバーはほぼ同様である。従って、同じくC形の第４のサスペンションロッド１５が、先頭ボギーにおけると同じ仕方で第４の軸にピボット連結されている。また、サスペンションロッド１５と第４の縦向きロッキングレバー１６の間に別のばね部材１７があってよい。第４の縦向きロッキングレバー１６の、先頭ボギーの方を向く端は、第３の縦向きロッキングレバー１８にピボット連結されており、該第３の縦向きロッキングレバーは、第３の軸１cの上面に第３の支持棒１９によって固定されている。代わりに、第４のロッキングレバー１６は、第４の支持棒２０によってフレームに固定されており、該支持棒は、サスペンションとステアリングに応じてフレームに関して回転するようにピボット連結されている。
【００１１】
フレームに関して縦向きのイコライザレバー２１が、先頭ボギー２aと後尾ボギー２bの間に取り付けられている。レバーは、該レバーのためのフレームの上、又は該フレームの中に取り付けられた耳の上に回転できるようにピボット連結されている。このイコライザレバーは、先頭ボギーに向けられた荷重の一部を後尾ボギーに伝達し、またその逆の伝達もする。先頭ボギーの第２のロッキングレバー１２の、後尾ボギーの方を向く端は、別のサスペンションロッド２２に連結されており、その一端がイコライザレバー２１にピボット連結されている。第３のロッキングレバー１８は、同様の仕方で第３のサスペンションロッド２３に連結されており、該第３のサスペンションロッドの下端がイコライザレバー２１の他方の側に連結されている。上記の配置は、サスペンションロッド２２および２３の代わりに圧力流体シリンダを使用し、荷重が第１のシリンダの内部のピストンロッドにかかるにつれて、第２のシリンダのピストンロッドが同じ比率又は異なる比率で押し出されるように該シリンダを相互連結することによって置き換えることができよう。そうなれば、イコライザレバー２１は要らなくなる。この解決策は、例えばイコライザレバーのための空間が無い場合に有利である。その上、シリンダは、すぐれた制御性をもたらし、運動を吸収するので、車両の操縦性を様々な仕方でコントロールするのに使用することができる。
【００１２】
図１cおよび１dでは、レバー機構のジョイントに、その優先タイプを示す文字が付けられている。文字Pは、３つの自由度を持つ動作を可能にするボールジョイントを意味し、文字Sはヒンジジョイント、すなわち、このジョイントの垂直ピボット軸又は水平ピボット軸を中心として１つの自由度を持つ動作を可能にするジョイントを指す。
【００１３】
図１dは、フレームの相異なる側のレバー機構がイコライザレバー２４によってどのように相互連結されているかを示す。この継手が働くのは、特にボギーが車両の縦軸に関して相異なる方向に傾く時、すなわちボギー間に振動が生じた時である。ボギー間の振動を可能にするこの構造は、例えば傾斜の度合いが変わる道路を走行する時に有利である。その上、急制動や急加速のもとで車両ががたつくのを横継手が防ぐ。横継手は、望ましくは、横向きイコライザレバー２４をフレームビーム５a、５bの間に取り付け、棒２５a、２５bを横向きイコライザレバーの端と両レバー機構の縦向きイコライザレバー２１a、２１bの間に取り付けることによって完成させられる。棒は、車両の第１の側のレバー機構に向けられた力を他方の側のレバー機構に伝達し、またその逆の伝達もする。横向きイコライザレバーとこれに連結された棒はまた、例えば圧力流体シリンダなど他の継手手段に取って代わられてもよい。シリンダは、適当なジョイントによって縦向きイコライザレバーに直接連結し、一方のピストンロッドが入ってくる時に他方のピストンロッドが出ていくように機能すべく配置することができる。必要であれば、シリンダは、運動を吸収するのに使用することもできる。
【００１４】
図１eは、本発明による軸構造の別の実施態様の側面図である。原理的に、軸アセンブリの構造は、先行の図に描かれた構造と同様である。ここでは、ロッキングレバー１０は、別々のばねからなる１組のばねで、セパレートのばね部材なしに第１のサスペンションロッド８の上端に固定されている。縦向きイコライザレバー２１を相互連結し、横向きイコライザレバーを駆動する棒２５は、破線で図示されている。
【００１５】
図１a〜１eに描かれたレバー機構は、数通りの仕方で変えることができる。また、相異なるコンポーネントの寸法を変えることによって、例えばロッキングレバーとイコライザレバーの寸法およびジョイントの位置を変えることによって、レバー機構の機能をコントロールすることも可能である。必要であれば、レバー機構の望みの部分に適当な緩衝器などを備え付けてもよい。
【００１６】
図２aは、本発明によるボギー継手の構造の大きく単純化された概略的な側面図である。ボギーは２つの操縦可能な軸からなり、その両方とも、三角サポート又は同様の部材に取り付けられたジョイント６によってそれぞれの中央部でピボット連結されており、軸は、車両が操縦される時に該ジョイントに関して回転することができる。その上、剛軸は、走行路面によって要求された仕方で車両の長手方向において該ジョイントに関して揺動してよい。すなわち、軸の相異なる端にある車輪は高さが異なっていてよい。見て分かる通り、第２の軸１bよりさらに外にある第１の軸１aは、より大きい回転角をもって回転した。よって、第１の軸１aの回転角γは、第２の軸の回転角αより大きい。軸１aおよび１bは、第１のロッキングレバー１０によってボギー２aに組み入れられており、それで、第１の軸は、第１のサスペンションロッド８によってロッキングレバー１０の第１の端に連結されている。ロッキングレバーの他方の端は、軸から上向きに延びる耳１３によって第２の軸１bに連結されている。ロッキングレバーが１個だけのジョイントによって連結された軸（このケースでは第２の軸１b）は、操縦動作中のロッキングレバーの長手方向変位量を決定する。明らかに、ロッキングレバーの長手方向運動の広がりを決定する軸として、レバーの運動ができるだけ小さくなるように回転の度合いが小さい方の軸を選ぶのが望ましい。ロッキングレバーは、その両端の間で、望ましくは中央部において、支持棒１４の上端にあるジョイント１４bによってピボット連結されている。ロッキングレバーは、例えば平坦でない路面を走行する時、ボギー軸の間のあり得る高さ差のゆえに該ジョイントを中心として揺動してよい。支持棒１４の下端は、フレーム上にジョイント１４aでピボット連結されており、支持棒は、操縦運動の結果として該ジョイント１４aに関して回転してよい。言い替えれば、ロッキングレバーは、操縦運動の結果として自身の長手方向に移動できるようにピボット連結されている。操縦運動は、特に支持棒１４が相対的に長く、少ししか傾かない時、車両フレームの高さをほとんど変化させない。フレーム高さが変化したとしても、それは、先行技術の解決策と比べてそれほど重大なことではない。ロッキングレバー１０の変位量、従ってまた、支持棒の回転角βは、第２の軸の回転角αによって決められる。また、注目すべきは、フレームの他方の側、すなわち内向きに湾曲する側においてロッキングレバーが反対方向に移動することである。軸の回転角αとγは大きさが異なるので、レバーは、軸の両端の間の距離が変化するようにしなければならない。これは、図２aおよび２bに描かれた状況を比較することによって容易に分かる。図２aでは、軸１aと１bの最も近づいた端の間の距離が、図２bの状況におけるより長くなっている。これは、第１の軸の上面にピボット連結された真直のサスペンションロッドを使用することによって実現できるが、その場合、サスペンションロッドは、不都合にも極限の操縦位置において傾き、これがかなりの水平力を生じさせることになる。代わりに、軸の下にピボット連結されたサスペンションロッドを使用することによって、サスペンションロッドは長くすることができる。すなわち、ロッキングレバーの第１の端にあるジョイント９と軸の下にあるジョイント７の間の距離は可能な限り長くなる。それでも、同時に、レバー機構は低く、車両構造の設計は容易になる。文字C又は鎌の形を持つ上記の湾曲サスペンションロッドは、軸を中心として回転することができ、それに応じて、ロッキングレバーがその長手方向に移動するにつれて該軸から遠ざかることができる。この理由から、サスペンションロッドは、軸の方を向く内面の湾曲セクションと軸の間に、サスペンションロッドが十分傾くに足る空間が常にあるように十分な大きさの開口部Rを設けることによって形成される。図から分かる通り、この開口部Rは、極限の操縦位置のひとつにおいて最も大きく、反対の操縦位置において最も小さい。
【００１７】
図３は、本発明による２本の連続する剛軸の間にあるボギー継手の斜視図である。望ましくはC形の第１の湾曲サスペンションロッド８は、１つの自由度を許容するジョイントによって第１の軸１aの下面にピボット連結されている。サスペンションロッドの上端は、２つの自由度を持つ回転を許容するジョイント９によって第１のロッキングレバー１０の第１の端にピボット連結されている。ジョイント７はまた、２つの自由度を持つ回転を実行することができ、その場合、ジョイント９は、１つしか自由度を持たないジョイントであってよい。但し、確実に軸がサスペンションロッドに関して回転するのに十分な空間を持つようにするのが望ましい。重要なのは、ロッキングレバーがその長手方向に移動するにつれてジョイント７および９がサスペンションロッドの傾くのを可能にすることであり、また、ジョイントの少なくとも一方が、車両フレームとほぼ平行のままロッキングレバーに関して軸が回転するのを可能にすることである。ロッキングレバー１０の他端は、第２の軸１bの上面に取り付けられた耳１３にジョイント１３bでピボット連結されている。ジョイント１３bは、軸が垂直方向に移動するのを可能にし、それで、ロッキングレバーが揺動するのを可能しなければならない。これはまた、第２の軸１bがロッキングレバーに関して回転するのを可能にするのが望ましい。ロッキングレバー１０は、その両端の間で第１の支持棒１４にジョイント１４bでピボット連結されており、ロッキングレバーは、軸の縦移動の結果として該ジョイントの水平軸に関して傾くことができる。支持棒１４の下端は、フレーム上に設けられた耳５cなどにジョイント１４aでピボット連結されている。ロッキングレバーは、２つのジョイント１４aおよび１４bを通してフレームにピボット連結されているので、操縦によって要求された仕方で車両の長手方向に移動でき、それで、端の高さが変化することはほとんどなく、荷重が構造に向けられることもない。
【００１８】
図４は、３本の操縦可能な剛軸からなるボギー構造の大きく単純化された側面図である。この構造は、操縦運動の結果として自身の長手方向に移動するように配置された２個のロッキングレバー１０aおよび１０bからなる。操縦運動によって生じさせられたロッキングレバーの変位の量は、望ましくは、ボギー内の最内の軸、すなわち、回転角の最も小さい軸１cによって決められる。この軸に、内側ロッキングレバー１０bの一端が第２の中間レバー２６bおよび耳１３によってピボット連結されている。外側ロッキングレバー１０aと内側ロッキングレバー１０bの間に第１の中間レバー２６aがあり、これが、その両端の間で第２のサスペンションロッド８bの上端にピボット連結されている。２本の最外の軸１aおよび１bは、該軸の下にピボット連結されたC形のサスペンションロッド８aおよび８bとともにボギーのレバー機構に連結されている。サスペンションロッドは、第１の軸が最も大きく回転する、すなわち、最も大きい回転角をもって回転するのを可能にし、第２の軸が第３の軸より大きく回転するのを可能にする。その上、第３の軸１cの耳１３にピボット連結された中間レバー２６bの一端が、車両の長手方向と平行なイコライザレバー２１にサスペンションロッド２２によって連結されている。イコライザレバーは、当該のボギーと後続のボギーの間に取り付けられていて、荷重を両ボギーの間で均等に分配する。第１のロッキングレバー１０a、第１の中間レバー２６a、第２のロッキングレバー１０bおよび第２の中間レバー２６bは、軸１cの回転角によって要求された等しい距離、ほぼ水平方向に移動するように配置されている。
【００１９】
図５aは、先行の図による３軸ボギーアセンブリを示す。一点鎖線は、サスペンションロッドが軸の上面にジョイント７aでピボット連結された場合の第１のサスペンションロッドの傾きを示す。破線は、軸の下面にジョイント７bでピボット連結されたC形サスペンションロッド８aの傾きを示し、二点鎖線は、耳２７（破線で示された）のジョイント７cにピボット連結されるC形サスペンションロッド（図示なし）の傾きを示す。このC形サスペンションロッドは、第１の軸の下面に取り付けられた、下向きに延びるロッドである。サスペンションロッド８aの傾きは、最後に述べたケースが最も小さく、従って、レバー機構に向けられる水平力の比例成分Xは、他の２つのケースにおけるより小さく、特に、サスペンションロッドが軸より上に固定された時に生じる第２の比例力成分X'と比べて小さい。ピボット連結が軸より下にあれば、運動によって作られた力は、その大きい水平力成分をレバー機構に向かわせず、従って、ステアリングレバーおよびアクチュエータを通常より軽量の作りにすることができる。その結果、軸の下面に、下向きに延びる望みの長さの、かつ、サスペンションロッドの下端がピボット連結される耳２７を付けることによって、サスペンションロッドの傾き角をコントロールすることは可能である。一実施態様において、これは次の通り実現させられる。耳が下向きに延びれば延びるほど、軸は、回転角の最も小さい軸１cから遠ざかる（これによって、操縦運動の結果としてレバー機構の長手方向変位量も決められる）。耳の長さは、サスペンションロッドの傾き角が軸に関係なくほぼ一定であるように、またそれで、サスペンションロッドに向けられた荷重が傾きに関して一定であるように選択することができる。その場合には、するため、標準寸法を有するサスペンションロッドを使用することができる。
【００２０】
図５bは、サスペンションロッド８を軸の下にピボット連結できるようにする別の解決策を示す。この解決策では、一種のフレームが軸を中心として配置され、該軸にピボット連結されている。サスペンションロッドを軸の下にピボット連結することは、他の仕方でも行うことができる。
【００２１】
図６aは、本発明による４本の軸と２台の相互連結されたボギーからなる軸構造が変化する走行路面上でいかなる挙動を見せるかを示す。この軸構造の車輪は、平坦でない走行路面に対してさえしっかりと押し付けられ、レバー機構は荷重を受け取り、これを軸とボギーの間に均等に分配する。
【００２２】
図６bは、先行の図による軸構造を備えた車両が窪地の中にある状況を示す。見て分かる通り、軸の運動、すなわち垂直運動は、ロッキングレバーを長手方向に移動させようとしない。すなわち、それはその両端の間のピボット連結に関して傾くだけである。
【００２３】
図６cは、車両が盛り上がりの上にある時に本発明による軸構造がいかなる挙動を見せるかを示す。つまり、図６bに描かれたのと反対の状況である。図６a〜６cから分かる通り、描かれた走行状況の中で軸がかなりの運動を行うのに、レバー機構は軸より上で大した空間を取らない。
【００２４】
図７は、軸構造が振動の中でいかなる挙動を見せるかを示す。見て分かる通り、ボギー２aおよび２bは、車両の縦軸に関して互いに反対の方向に回転した。従って、車両の相異なる側にある縦向きイコライザレバーは互いに反対の方向に回転した。図に、レバー機構の間の横継手は描かれていない。
【００２５】
図８aは、３本の剛軸が本発明によるボギー継手によってボギーに組み入れられた４軸車両の側面図である。車両の第１の軸にはめられた車輪は、例えば軸の端にあるピボットボルトを中心として回転させられる。但し、先頭の剛軸も使用してよい。車両の回転可能な車輪はすべて、図８bに示す通り、同じ回転点Rに関して回転するようには配置されている。また、３軸ボギーの一番前の軸が回転できないのに対し、後の２本の軸が回転できることも、図から明らかである。この構造は、中央の軸に回転できるようにピボット連結されたイコライザレバーが間にある２つの縦向きロッキングレバーからなる。望ましくは、イコライザレバーとロッキングレバーの間にジョイントがあり、これが水平方向におけるすべり接触を可能にし、それで、イコライザレバーとロッキングレバーが揺動できる。両方の縦向きロッキングレバーは、操縦によって要求された通りに自身の長手方向に移動するように配置されている。その上、相異なる回転角を補正するため、ロッキングレバーの最外の端は、最外の軸の下にピボット連結されたサスペンションロッドを備えている。図８cおよび８dに示す解決策では、中央の剛軸が回転できないのに対し、外側の２本の軸は回転できる。この解決策では、ロッキングレバーを車両の長手方向に移動するように配置する必要はないが、これらはフレーム上に直接ピボット連結することができる。必要であれば、もちろん、図に破線で示された通り、回転する支持棒を使ってロッキングレバーをピボット連結することができる。
【００２６】
これらに関する図面および説明は、発明構想を描くことを目的としたに過ぎない。本発明の詳細は、請求の範囲の中で変わるかも知れない。明細書および図は本発明を主に回転可能な軸との関連において説明しているが、本発明は、もちろん、回転できない軸にも適用することができる。その場合、ステアリングは、例えばフレームステアリング又はピボットピンをベースとしたステアリングによって実現させてよい。ロッキングレバーは、長手方向に移動できるように配置する必要はなく、例えばフレーム上に直接ピボット連結することができる。さらに、先頭ボギーの軸が回転できるのに対し、後尾ボギーの軸が回転できない形であってもよい。また、２軸車両の剛軸の両端を本発明によるロッキングレバーによってボギーに組み入れ、同じ大きさ又は異なる大きさの回転角だけ互いに反対の方向に回転するように配置することも可能である。加えて、操縦可能な剛軸の回転角の差異から生じる距離の変化は、例えば入れ子式のロッキングレバーを使って距離を加減することで実現させることもできる。この解決策では、ロッキングレバーのレバーアームがロッキングレバーの長さの変化に関係なく望みの距離比率を維持できるように、ロッキングレバーのピボット点を変えることが必要とされる。あるいは、レバーアームの変化によって生じさせられた不釣り合いの解消のために適当な力補正を行うことが必要である。加えて、レバー機構におけるジョイントの自由度は、必要に応じて変えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１ａ】 本発明による４本の軸を持つ軸構造の、車両走行時の側面図である。
【図１ｂ】 相応の状況における同じ軸の平面図である。
【図１ｃ】 本発明によるレバー機構の原理の側面図であり、
【図１ｄ】 フレームの相異なる側に配置されたレバー機構を連結する横継手を示す。
【図１ｅ】 本発明による別のボギー構造の側面図である。
【図２ａ】 本発明による軸と軸の間のボギー継手と、正反対の操縦状況におけるその挙動を概略的に示す。
【図２ｂ】 本発明による軸と軸の間のボギー継ぎ手と、正反対の操縦状況におけるその挙動を概略的に示す。
【図３】 本発明による２本の軸からなるボギー構造の概略的な斜視図である。
【図４】 本発明による３軸ボギーの概略的な側面図である。
【図５ａ】 サスペンションロッドをピボット連結する各種方法を概略的に示す。
【図５ｂ】 サスペンションロッドをピボット連結する各種方法を概略的に示す。
【図６ａ】 ２本の軸を持つ２台のボギーからなる軸構造が相異なる走行路面上でいかなる動を見せるかを示す概略的な側面図である。
【図６ｂ】 ２本の軸を持つ２台のボギーからなる軸構造が相異なる走行路面上でいかなる挙動を見せるかを示す概略的な側面図である。
【図６ｃ】 ２本の軸を持つ２台のボギーからなる軸構造が相異なる走行路面上でいかなる挙動を見せるかを示す概略的な側面図である。
【図７】 本発明による軸構造の連続するボギーの間に振動が生じた時に軸構造がいかなる挙動を見せるかを示す。
【図８ａ】 本発明による３軸ボギー構造からなる４軸車両を概略的に示す。
【図８ｂ】 本発明による３軸ボギー構造からなる４軸車両を概略的に示す。
【図８ｃ】 本発明による３軸ボギー構造からなる４軸車両を概略的に示す。
【図８ｄ】 本発明による３軸ボギー構造からなる４軸車両を概略的に示す。

Claims (11)

1. 大重量の車両に向けられるボギー構造であって、前記ボギー構造は、ボギー（２a、２b）を形成する少なくとも２本の相互連結された剛軸（１a〜１d）を備え、前記ボギーに属する軸の少なくともいくつかが、車両のフレーム（５）に関して操縦できる軸の端の間に取り付けられた垂直ピボット軸に関して車両が操縦される時に回転できるようになっており、前記ボギーに属する軸を相互連結するために、前記ボギー構造は第１のロッキングレバーを具備し、前記第１のロッキングレバーが、車両の横軸に関してその両端の間で回転し、ボギーにおける軸の操縦運動の結果として車両の長手方向に移動するように配置されたボギー構造において、
   前記第１のロッキングレバー（１０）は相互連結すべき軸の間に取り付けられており、前記第１のロッキングレバー（１０）がフレームに関して回転できるようにその両端の間のジョイント（１４b）でピボット連結されており、該ジョイント（１４b）が、軸の操縦によって前記第１のロッキングレバー（１０）を車両の長手方向に移動させ得るようにフレームの長手方向に移動するように配置されており、該第１のロッキングレバー（１０）の第１の端が第１のサスペンションロッドによって第１の軸に連結されており、該第１のサスペンションロッドの第１の端が前記第１のロッキングレバーの前記第１の端にピボット連結され、前記第１のサスペンションロッドの第２の端が第１の軸にピボット連結されており、前記第１のロッキングレバーの第２の端が、回転できるようにジョイント（１３b）に取り付けられた第２の軸に該ジョイント（１３ b ）でピボット連結されており、該第２の軸が車両の長手方向における前記第１のロッキングレバーの変位量を決定し、前記第１のロッキングレバーが車両の操縦の結果としてほとんど水平方向にしか移動しないように配置されていることを特徴とするボギー構造。
2. 前記第１のロッキングレバー（１０）が、その第１の端と第２の端の間でフレーム（５）上に支持レバー（１４）でピボット連結されており、該支持レバーの上端にあるジョイント（１４b）が、前記支持レバー（１４）と前記第１のロッキングレバー（１０）の間に取り付けられており、前記第１のロッキングレバーと前記支持レバーが互いに関して移動できるようになっており、前記支持レバー（１４）と前記フレーム（５）の間にジョイント（１４a）があり、前記支持レバーが、車両の長手方向における前記第１のロッキングレバーの運動の結果として支持レバーの下端にあるジョイント（１４a）に関して傾くように配置されていることを特徴とする請求項１に記載のボギー構造。
3. 前記ボギーの回転可能な軸のうち少なくとも１本が、軸より下でピボット連結された前記第１のサスペンションロッドを使って前記第１のロッキングレバーに連結されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のボギー構造。
4. 前記軸の下面が、下向きに延びる耳又は同様の突出する部材を備えており、前記第１のサスペンションロッドの下端が該耳の下端にピボット連結されていることを特徴とする請求項３に記載のボギー構造。
5. 前記軸より下に取り付けられた耳の長さは、回転するように配置された軸の多さに比例して長くなるように予め定められていることを特徴とする請求項４に記載のボギー構造。
6. 上端が前記第１のロッキングレバーの前記第１の端にピボット連結された前記第１のサスペンションロッド（８）が、湾曲したC形部材であり、その下端が前記第１の軸の下面にピボット連結されており、前記第１のサスペンションロッドが、前記第１のロッキングレバーの第１の端にあるジョイントに関して、回転方向に応じて第１の軸を中心として回転するか、又は第１の軸の回転角によって要求される距離だけ第１の軸から遠ざかるように配置されており、操縦の間に連続する軸が相異なる回転角で回転できるようになることを特徴とする請求項３〜５のいずれか一項に記載のボギー構造。
7. 操縦運動によって生じさせられるロッキングレバーの長手方向変位量が、最も小さい回転角を有するボギー軸によって決められることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載のボギー構造。
8. 少なくとも２つの連続するボギー構造（２a、２b）が、これらの間に取り付けられたイコライザレバー（２１）によって相互連結されており、該イコライザレバーが、その両端の間にピボット連結され、車両の長手方向と平行をなしており、１つのボギーに向けられた荷重が複数のボギーの間に分配されることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載のボギー構造。
9. 車両の両側に取り付けられたボギーのレバー機構が、イコライザレバー（２１）の間に取り付けられた車両の横向きイコライザレバー（２４）と相互連結されていることを特徴とする請求項８に記載のボギー。
10. 車両の両側に取り付けられたボギーのレバー機構が、継手手段によって相互連結されており、車両フレームの相異なる側にあるイコライザレバーが、常に自身のジョイントを中心として互いに関して反対の方向に回転することを特徴とする請求項８に記載のボギー。
11. 少なくとも２つの連続するボギー構造（２a、２b）が、その端に連結された圧力流体シリンダによって互いに作用するように相互連結されており、該圧力流体シリンダが、その一方が長くなると他方が短くなり、その一方が短くなると他方が長くなるように相互連結されていることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載のボギー構造。

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