JP4512288B2 - Vehicle with axle lift mechanism - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、駆動輪と従動輪とからなる複数の後車輪を有する車両に係り、特に、空荷時および軽積載時に十分な駆動力を確保できるようにした車軸リフト機構付き車両に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
トラック等の大型車両では、図8に示すように、車両53の前方に配置された駆動輪50と、その後方に間隔を隔てて配置された従動輪51とからなる複数(図では二つ)の後車輪52を有するタイプが知られている。
【0003】
ところで、近年、法規制の緩和によって、車両総重量の限度が20tであったものが、25tまで許容されることとなった。この結果、それまで、駆動輪50を支持する駆動軸の軸重が概ね10t、従動輪51を支持する従動軸の軸重が概ね5tであったものが、駆動軸の軸重が概ね10t、従動軸の軸重が概ね10tとなった(一軸の軸重は10tまでと決められている)。即ち、駆動軸の軸重と従動軸の軸重との比が概ね2:1であったものが概ね1:1と同配分となった。
【0004】
このため、特に、空荷時や軽積載時において駆動軸の軸重が小さくなる、即ち、駆動輪50の接地圧が小さくなり、発進時や登坂時に十分な駆動力を確保することができない問題があった。
【0005】
そこで、この対策として、特開平8−156562号公報に開示されているような空車発進駆動補助装置が提案されている。この装置は、空荷時に従動軸を持ち上げて、駆動軸の軸重を強制的に増加させて駆動力を確保するようにしたものである。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、車両後方側に配置されている従動輪51を地面から完全に持ち上げてしまうと、図8に示すように、リヤオーバハングL(接地している車輪のうち最後部に位置する車輪の中心から車両後端部までの距離)がL’へと変化して基準を超えてしまうと共に、デパーチャアングルθ(接地している車輪のうち最後部に位置する車輪の接平面と車両の後端部とを結ぶ線が車両の長さ軸となす角)がθ’へと変化して走行性能が低下する。このため、従動輪51を完全に浮かせることはできなかった。
【0007】
そこで従来、従動輪51を完全に浮かない程度に持ち上げることによって駆動軸50と従動軸51の軸重配分を変えて駆動力を確保するようにしていた。
【0008】
しかしながら、従動輪51を完全に持ち上げずに走行することは、駆動力向上効果が低減するばかりでなく、車両が旋回するときに接地圧の小さい従動輪51が横滑りするため、従動輪51の摩耗の激化、および燃費の悪化を引き起こし、車両運行時のコスト増加につながっていた。
【0009】
そこで、本発明の目的は、上記課題を解決し、リヤオーバハング及びデパーチャアングルを変化させることなく従動輪を完全に持ち上げることができ、空荷時及び軽積載時に十分な駆動力を確保できる車軸リフト機構付き車両を提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項1に係る発明は、車両の長手方向に間隔を隔てて配置された駆動輪と従動輪とからなる複数の後車輪を有する車両において、上記駆動輪を車両の最後部に配置し、上記従動輪を支持する従動軸に、積載重量が所定重量以下のときに上記駆動輪のみを接地させるべく従動輪を持ち上げるリフト機構を設け、上記駆動輪を支持する駆動軸が、ディファレンシャルギヤボックスを形成するために中央部が上方に湾曲した上側ハウジングと中央部が下方に湾曲した下側ハウジングとを有し、上記従動軸が、エンジンから上記駆動輪へ駆動力を伝達するプロペラシャフトと干渉しないように湾曲した湾曲逃げ部を有するように上記上側ハウジングと同形状の上側部材と、該上側部材に倣った形状を有し、且つ上記上側部材の下部に接合される下側部材とで形成されるものである。
【0011】
これによれば、駆動輪が車両の最後部に配置されているため、従動輪を完全に地上から浮かせてもリヤオーバハング及びデパーチャアングルが変化することがない。従って、空荷時及び軽積載時に十分な駆動力を確保できると共に、従動輪の横滑りによる従動輪の摩耗激化および燃費の悪化が引き起こされず、運行コストを低減できる。また従動軸の上側部材として駆動軸の上側ハウジングを共同使用できるため上側部材専用の新たなプレス型が必要なくなり製造コストを低減できる。
【0014】
また、請求項2に係る発明は、車両の長手方向に間隔を隔てて配置された駆動輪と従動輪とからなる複数の後車輪を有する車両において、上記駆動輪を車両の最後部に配置し、上記従動輪を支持する従動軸に、積載重量が所定重量以下のときに上記駆動輪のみを接地させるべく従動輪を持ち上げるリフト機構を設け、上記駆動輪を支持する駆動軸が、ディファレンシャルギヤボックスを形成するために中央部が上方に湾曲した上側ハウジングと中央部が下方に湾曲した下側ハウジングとからなり、上記従動軸が、上記上側ハウジングと同形状の上側部材と上記下側ハウジングと同形状の下側部材とからなり、エンジンから上記駆動輪へ駆動力を伝達するプロペラシャフトが、それら上側部材と下側部材の中央部に形成された挿入スペースを通過するように配置されるものである。これによれば、従動軸の上側部材として駆動軸の上側ハウジングを、かつ下側部材として下側ハウジングを共同使用できるため従動軸専用の新たなプレス型が必要なくなり製造コストを低減できる。
【0015】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な一実施形態を添付図面に基づいて詳述する。
【0016】
図1は本発明の一実施形態に係る車軸リフト機構付き車両のリフト機構を示す斜視図であり、図2はリフト機構を示す概略側面図であり、図3は従動輪及び駆動輪が接地した状態を示す側面図であり、図4は従動輪を地上から持ち上げて駆動輪のみを接地させた状態を示す側面図である。
【0017】
本発明はトラック等の大型車両に適用されるものであり、図3及び図4に示すように、車両の長手方向に間隔を隔てて配置された駆動輪10と従動輪11とからなる複数(図示した形態では二つ)の後車輪12を有している。
【0018】
駆動輪10は、図1に示す駆動軸13によって支持されており、車両前方F側に搭載されたエンジンからの駆動力が、プロペラシャフト16及び駆動軸13の中央部に形成されたディファレンシャルギヤボックス17内に収容されたディファレンシャルギヤを介して駆動輪10に伝達される。
【0019】
従動輪11は、従動軸15に図示しないベアリングを介して支持されており、従動軸15に対して相対回転する。従動軸15は従動輪11を支持するためのものであり、自身は回転しない。
【0020】
駆動軸13及び従動軸15には、エアサスペンション21が設けられている。エアサスペンション21は、駆動軸13及び従動軸15の下側に接続され、車両の長手方向に延びるアーム19と、そのアーム19の両端部に設けられたエアスプリング20とからなる。エアスプリング20は、その下部がアーム19の上面に固定され、上部が車枠のサイドメンバ22に取り付けられており駆動軸13及び従動軸15の衝撃を吸収・緩和できるようになっている。
【0021】
さて、図から明らかなように、本発明の要旨は駆動輪10及び駆動軸13を車両の最後部に配置し、従動輪11及び従動軸15をその前方F側に配置したものである。これによって、従動輪11を地上から完全に持ち上げてもリヤオーバハング及びデパーチャアングルが変化することはない。
【0022】
そして、従動軸15に、積載重量が所定重量以下のときに、駆動力を確保すべく従動輪11を完全に地上から持ち上げて駆動輪10のみを接地させるためのリフト機構23が設けられている。リフト機構23はエアサスペンション21のエアスプリング20と同様のエアスプリングからなり、その下部が車体の両側のサイドメンバ22,22に取り付けられたブラケット25に固定され、上部は従動軸15にブラケット28を介して固定されている。従って、従動軸15に設けられたエアサスペンション21のエアスプリング20のエアを抜くと共に、リフト機構を構成するエアスプリング23にエアを供給することによって、従動軸15及びそれに支持された従動輪11が上方に持ち上げられる。リフト機構23は、従動輪11が完全に地上から持ち上がるまで従動軸15を持ち上げることができるようにそのストロークが確保されている。
【0023】
ところで、このように駆動軸13を車両の最後部に配置し、従動軸15をその前方に配置すると、エンジンから駆動輪10へ駆動力を伝達するプロペラシャフト16と従動軸15とが干渉してしまう問題が発生する(通常、従動軸は直線状である)。プロペラシャフト16を複数分割して形成して、従動軸15を避けるように屈曲させてユニバーサルジョイントで連結することが考えられるが、その場合、プロペラシャフト16の交角が大きくなり、駆動トルクや回転速度が変動し、車両の振動や、減速ギヤ及び車輪の異常摩耗を引き起こす原因となる。
【0024】
そこで、本実施形態は、従動軸15をプロペラシャフト16と干渉しないように湾曲した形状としたものである。即ち、従動軸15は図5に示すように、中央部が上方に湾曲した上側部材26と、上側部材26に倣った形状を有し、上側部材26の下部に溶接接合される下側部材27とからなり、中央部に湾曲逃げ部29が形成されている。そして、湾曲逃げ部29の内側をプロペラシャフト16が通過するようになっている。このように従動軸15を湾曲した形状とすることで、プロペラシャフト16の交角を従来と同様に小さく(5°以内程度)できるため、車両の振動や、減速ギヤ及び車輪の異常摩耗を防止できる。
【0025】
しかしながら、従動軸15を従来と異なる形状とすることは、この新たな従動軸15を成形するためのプレス型が必要となる。プレス型は非常に高価なものであるため、これがコスト損失となる。そこで本実施形態では、従動軸15の一部を駆動軸13の一部品と同形状の共通部品としている。
【0026】
即ち、駆動軸13は図6に示すように、ディファレンシャルギヤボックス17を形成するために中央部が上方に湾曲した上側ハウジング30と、中央部が下方に湾曲した下側ハウジング31と、上側ハウジング30及び下側ハウジング31の中央部を覆うカバー32とで構成されており、従動軸15の上側部材26を駆動軸13の上側ハウジング30と同形状としたものである。こうすれば、従動軸15は下側部材27のみが新規の形状の部材となるため、新たなプレス型は一種類で良く、コストを低減できる。なお、従動軸15の上側部材26と下側部材27との接合部には強度部材32を設けるようにしても良い。
【0027】
従動軸15の変形例を図7に示す。この形態は、従動軸15の上側部材26’を駆動軸13の上側ハウジング30と同形状にすると共に、下側部材27’を下側ハウジング31と同形状の共通部材としたものである。即ち、従動軸15を中央部が上方に湾曲した上側部材26’と、中央部が下方に湾曲した下側部材27’とで形成し、これら上側部材26’と下側部材27’の中央部に形成された挿入スペース33にプロペラシャフト16を通過させるようにしたものである。こうすれば、新たなプレス型が必要とならず、コスト低減に非常に有効となる。
【0028】
また、このように従動軸15と駆動軸13とを共通部材とすれば、従来はこれら従動軸15と駆動軸13に取り付けるブラケット類がそれぞれ専用に必要であのに対して、それを共通化できるというメリットもある。また、部品を共通化できることは部品管理コストの節減にもつながる。
【0029】
図1に戻り、本実施形態では、プロペラシャフト16は駆動輪10を車両最後部に配置した分の長さを補う延長部35がユニバーサルジョイント36にて連結されている。その連結部は従動軸15に取り付けられた支持ブラケット36に支持されている。また、プロペラシャフト16には従動軸15を上昇あるいは下降させたときにプロペラシャフト16の長さを調節するためのセレーション部37が設けられている。
【0030】
次に本実施形態の作用を述べる。
【0031】
まず、車両の積載重量が所定重量以上である場合、駆動輪10及び従動輪11の両方が接地していても駆動軸13の軸重が大きく、十分な駆動力が確保できるので、図3に示すようにリフト機構23のエアは抜かれて縮んだ状態となる。このとき、駆動輪10及び従動輪11は地面Aに接地している。
【0032】
次に、積載重量が所定重量以下になった場合、従動軸15に設けられたエアサスペンション21のエアスプリング20のエアが抜かれると共に、リフト機構23にエアが供給される。その結果、図4に示すように、エアスプリング20が縮み、リフト機構23が膨らんで従動軸15を上方に持ち上げる。これによって従動輪11が地面Aから完全に浮き上がり駆動輪10のみが接地した状態となる。
【0033】
この結果、後車軸の荷重がすべて駆動軸13に支持されるため、駆動軸13の軸重が大きくなり、発進時や登坂時においても十分な駆動力を確保できる。
【0034】
また、従動輪11が地上Aから完全に浮いているため旋回時に横滑りが発生せず、従動輪11の摩耗や燃費の悪化などの不具合がない。
【0035】
更に、駆動軸13が車両の最後部に配置されているため、従動輪11を完全に持ち上げてもリヤオーバハング及びデパーチャアングルが変化することがない。
【0036】
これまで、リフト機構23としてエアスプリングを使用するとして説明してきたが、本発明はこの点において限定されず、エアシリンダ、油圧シリンダ及び電動アクチュエータ等他の構成を使用しても良い。
【0037】
また、エアサスペンション車を説明してきたが、本発明は板バネを用いたトラニオンサスペンション車にも適用できる。その場合、従動軸を持ち上げる代わりに、駆動軸を下方に押し下げて従動輪を地上から浮かすようにしても良い。
【0038】
なお、車両の積載重量が所定重量以下になったときに、ドライバーや作業者に知らせるための検出手段を車両に設けても良い。また、その検出手段によって積載重量が所定重量以下になったことが検出されたときに、自動的に従動輪を持ち上げるようにしても良い。
【0039】
【発明の効果】
以上要するに本発明によれば、以下に示すごとく優れた効果を発揮するものである。
1)空荷時及び軽積載時に十分な駆動力を確保できる。
2)従動輪が横滑りしない。
3)リヤオーバハング及びデパーチャアングルが変化しない。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明一実施形態に係る車軸リフト機構付き車両のリフト機構を示す斜視図である。
【図2】リフト機構の概略側面図である。
【図3】従動輪及び駆動輪が接地した状態を示す側面図である。
【図4】従動輪を地上から持ち上げて駆動輪のみを接地させた状態を示す側面図である。
【図5】従動軸の正面図である。
【図6】駆動軸の正面図である。
【図7】従動軸の変形例を示す正面図である。
【図8】大型車両の概略側面図である。
【符号の説明】
10 駆動輪
11 従動輪
12 後車輪
13 駆動軸
15 従動軸
16 プロペラシャフト
23 リフト機構
26 上側部材
27 下側部材
30 上側ハウジング
31 下側ハウジング[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a vehicle having a plurality of rear wheels composed of driving wheels and driven wheels, and more particularly to a vehicle with an axle lift mechanism that can secure a sufficient driving force when empty and lightly loaded. .
[0002]
[Prior art]
In a large vehicle such as a truck, as shown in FIG. 8, a plurality (two in the figure) including a
[0003]
By the way, in recent years, due to the relaxation of laws and regulations, the maximum vehicle weight limit of 20t has been allowed up to 25t. As a result, until now, the shaft weight of the drive shaft that supports the
[0004]
For this reason, especially when the vehicle is empty or lightly loaded, the shaft weight of the drive shaft is reduced, that is, the ground pressure of the
[0005]
Therefore, as a countermeasure against this, an empty vehicle start-up drive auxiliary device as disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 8-156562 has been proposed. In this apparatus, the driven shaft is lifted when there is no load, and the driving force is ensured by forcibly increasing the axial weight of the driving shaft.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, if the driven
[0007]
Therefore, conventionally, the driven
[0008]
However, traveling without completely lifting the driven
[0009]
Accordingly, an object of the present invention is to solve the above-mentioned problems, and can completely lift the driven wheel without changing the rear overhang and the departure angle, and can secure a sufficient driving force when empty and lightly loaded. The object is to provide a vehicle with a lift mechanism.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, an invention according to claim 1 is directed to a vehicle having a plurality of rear wheels including drive wheels and driven wheels arranged at intervals in the longitudinal direction of the vehicle. A drive shaft that supports the drive wheel by providing a lift mechanism that lifts the drive wheel so that only the drive wheel is grounded when the loaded weight is equal to or less than a predetermined weight on the driven shaft that is disposed at the end and supports the driven wheel. However, in order to form a differential gear box, it has an upper housing whose central portion is curved upward and a lower housing whose central portion is curved downward, and the driven shaft transmits driving force from the engine to the driving wheels. An upper member having the same shape as the upper housing so as to have a curved relief portion that is curved so as not to interfere with the propeller shaft, and has a shape that follows the upper member, and the upper portion Is that formed by the lower member to be joined to the bottom.
[0011]
According to this, since the driving wheel is disposed at the rearmost part of the vehicle, the rear overhang and the departure angle do not change even if the driven wheel is completely lifted from the ground. Accordingly, a sufficient driving force can be ensured at the time of empty loading and light loading, and the driving cost can be reduced without causing excessive wear of the driven wheel and deterioration of fuel consumption due to the side slip of the driven wheel. Further, since the upper housing of the drive shaft can be used jointly as the upper member of the driven shaft, a new press die dedicated to the upper member is not necessary, and the manufacturing cost can be reduced.
[0014]
According to a second aspect of the present invention, there is provided a vehicle having a plurality of rear wheels including drive wheels and driven wheels arranged at intervals in the longitudinal direction of the vehicle, wherein the drive wheels are arranged at the rearmost part of the vehicle. The driven shaft that supports the driven wheel is provided with a lift mechanism that lifts the driven wheel so that only the driven wheel is grounded when a loaded weight is equal to or less than a predetermined weight, and the drive shaft that supports the driven wheel is a differential gear box. In order to form the upper housing, the upper housing is curved upward and the lower housing is curved downward. The driven shaft has the same shape as the upper member and the lower housing. The propeller shaft, which is composed of a lower member of the shape and transmits the driving force from the engine to the driving wheel, passes through the insertion space formed in the central portion of the upper member and the lower member. It is intended to be arranged to. According to this, since the upper housing of the drive shaft can be used jointly as the upper member of the driven shaft and the lower housing can be used jointly as the lower member, a new press die dedicated to the driven shaft is not required, and the manufacturing cost can be reduced.
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
[0016]
FIG. 1 is a perspective view showing a lift mechanism of a vehicle with an axle lift mechanism according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a schematic side view showing the lift mechanism, and FIG. 3 shows a driven wheel and a drive wheel grounded. FIG. 4 is a side view showing a state where the driven wheel is lifted from the ground and only the driving wheel is grounded.
[0017]
The present invention is applied to a large vehicle such as a truck. As shown in FIGS. 3 and 4, a plurality of
[0018]
The
[0019]
The driven
[0020]
An
[0021]
As is apparent from the figure, the gist of the present invention is that the
[0022]
The driven
[0023]
By the way, when the
[0024]
Therefore, in the present embodiment, the driven
[0025]
However, making the driven
[0026]
That is, as shown in FIG. 6, the
[0027]
A modification of the driven
[0028]
Further, if the driven
[0029]
Returning to FIG. 1, in the present embodiment, the
[0030]
Next, the operation of this embodiment will be described.
[0031]
First, when the loading weight of the vehicle is equal to or greater than a predetermined weight, the shaft weight of the
[0032]
Next, when the loaded weight becomes equal to or less than the predetermined weight, the
[0033]
As a result, since all the loads on the rear axle are supported by the
[0034]
Further, since the driven
[0035]
Further, since the
[0036]
So far, the air spring has been described as being used as the
[0037]
Further, although the air suspension vehicle has been described, the present invention can also be applied to a trunnion suspension vehicle using a leaf spring. In this case, instead of lifting the driven shaft, the drive shaft may be pushed downward to lift the driven wheel from the ground.
[0038]
The vehicle may be provided with detection means for notifying the driver and the worker when the loaded weight of the vehicle becomes a predetermined weight or less. Alternatively, the driven wheel may be automatically lifted when it is detected by the detecting means that the loaded weight is equal to or less than a predetermined weight.
[0039]
【The invention's effect】
In short, according to the present invention, the following excellent effects are exhibited.
1) A sufficient driving force can be ensured when empty and lightly loaded.
2) The driven wheel does not skid.
3) Rear overhang and departure angle do not change.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing a lift mechanism of a vehicle with an axle lift mechanism according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a schematic side view of a lift mechanism.
FIG. 3 is a side view showing a state in which a driven wheel and a driving wheel are grounded.
FIG. 4 is a side view showing a state in which only a driving wheel is grounded by lifting a driven wheel from the ground.
FIG. 5 is a front view of a driven shaft.
FIG. 6 is a front view of a drive shaft.
FIG. 7 is a front view showing a modified example of the driven shaft.
FIG. 8 is a schematic side view of a large vehicle.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (2)
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