JPH0620802B2

JPH0620802B2 - 後輪の支持及び駆動装置

Info

Publication number: JPH0620802B2
Application number: JP2060888A
Authority: JP
Inventors: アールヒルデンギルバート
Original assignee: DEI ERU EMU EI TORANSUHOOTEESHON Inc
Current assignee: DEI ERU EMU EI TORANSUHOOTEESHON Inc
Priority date: 1989-03-10
Filing date: 1990-03-12
Publication date: 1994-03-23
Anticipated expiration: 2009-03-23
Also published as: US5012885A; JPH02299913A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、後輪がサスペンション装置に対して操舵可能
な、バスやトラックのような車両用のサスペンション又
はアクスル装置に関する。本発明の後輪のステアリング
装置は、それと従来の前輪のステアリング装置を組み合
わせた車両について使用されるものである。

（従来の技術）操舵可能な前輪及び後輪を有する車両が、その運転者
に、在来の前輪のみを操舵する車両では得られない多く
の操作上の利点をもたらすことはよく知られている。前
輪と後輪のステアリング装置の組合せは、任意の形式の
車両について利点を有するが、そのような組合せは、バ
スやトラックのような比較的長い車両について特に有用
である。とりわけ、そのような車両が角を曲がるとき、
車両は非常に大きく曲がらなければならないか、あるい
は小さく曲がる際には縁石にぶつかるか又は乗り上げて
しまう。操舵可能な後輪を有することによって、車両の
前端部が比較的鋭く曲がる間、車両の後端部を縁石に近
づけないようにすることができる。

1988年12月23日に出願された、本出願の対とイーエン(E
wen)の出願「後輪のサスペンション装置」（Ｐ-311）と
同様に、本発明の目的は、操舵可能な後輪のサスペンシ
ョン操舵可能なを提供するだけでなく、そのような装置
をサスペンション又はデッドアクスル装置と組み合わせ
て、車両の横揺れ安定性又は横方向安定性を高めること
である。この安定性は、基本的に２つの方法で達成され
る。第１に、新規なアクスルの設計により、車体の支持
ばねを、操舵可能な車輪と長さ方向にほぼ整合して外側
に配置することができる。第２に、関連するディファレ
ンシャル駆動機構が、車体に直接取り付けられ、車体を
地面のより近くで支持するようにアクスルと協働し、そ
れにより安定性を高めるとともに、車両の荷の積卸しを
容易にする。

本出願人の発明を組み合わせる基本的なサスペンション
又はアクスル装置は、マニング(Manning)の米国特許第
4,343,375号「車両の駆動輪サスペンション」に示され
ている。上記特許に説明されたマニングのサスペンショ
ンの利点は、本発明にも当てはまり、ここに参考として
取り入れてある。初期のマニングの装置の主な利点は、
ディファレンシャル機構をアクスルではなく車体から支
持するとともに従来鍛造されたアクスル装置よりも極め
て軽い構成であるデッドアクスルを設けることによっ
て、装置のばね下重量が大幅に減少したサスペンション
を提供することである。

本発明のサスペンション及びステアリング装置の主な利
点は、本発明の装置を従来の装置よりも軽量で小型にす
るように、本発明の装置を作る構成部品の単純化と改造
にある。本発明の単純化した構成により、車体を地面に
より近く位置決めして、その横方向安定性を更に高める
とともに、車両の荷の積卸しを容易にすることができ
る。

最も関連する従来技術は、前述したマニングの米国特許
第 4,343,375号であり、それに引用された従来技術を含
み、更に本出願の対のイーエンの出願（Ｐ-311）であ
る。マニングの特許とそこに引用された技術は、操舵可
能な後輪を有するサスペンション装置に関連していな
い。イーエンが基本のマニングのサスペンションに操舵
可能な後輪の特徴を付加したのに対して、本発明は、よ
り軽量で小型のデッドアクスルの構成と、駆動輪をデッ
ドアクスル及び車体構造の双方に取り付けるための新規
な装置を提供する。本発明のサスペンションと従来技術
の相違は、以下の詳細な説明から明らかになるであろ
う。

本出願人は、本装置に関連する他の従来技術を知らな
い。

（発明の開示）本出願人のサスペンション装置は、横方向に間隔を隔て
た長さ方向ビーム部材と、直線状の構成を作るように一
体的に接合された横方向ビーム部材とを有する軽量のラ
ック式のデッドアクスル部材を備えている。注目した従
来技術の装置と同様に、ディファレンシャル機構が、車
体構造に取り付けられており、ライブアクスルに連結さ
れた出力軸を備え、このライブアクスルは後輪に駆動的
に連結されている。従来技術の装置では、後輪は単にデ
ッドアクスルで支持され、このアクスルの長さ方向ビー
ムには、ライブアクスル及びステアリングロッドが通っ
て延びるように横方向に孔があけられている。この従来
技術と対照的に、本出願人のデッドアクスルの長さ方向
ビームは、全体がライブアクスル及びステアリングロッ
ドよりも下側に配置されている。更に、本発明は、各々
が下側及び上側アームを有する玉軸受組立体を備えてお
り、この下側アームは、隣接する長さ方向ビームに連結
され、上側アームは、一端部を車体構造に回動自在に取
り付けたブラケット部材に連結されている。かくして、
本出願人の装置では、車輪は、デッドアクスルと一緒に
鉛直方向に移動し、それに対して操舵可能であり、そし
てまた車体構造に対して鉛直方向に移動できるように、
その上端部が車体構造に支持される。

本発明の詳細は、図面に示すその好ましい実施例の以下
の説明から明確に理解されるであろう。

（実施例）第１図乃至第３図を特に参照すると、車体下部構造即ち
フレームが、全体として番号１０で示され、横方向隔壁
１６及び１７に一体的に連結された長さ方向ビーム１２
及び１４を備えている。車体構造の残りの部分（図示せ
ず）は、車体のサブフレーム構造１０に取り付けられる
か、又は一体になっている。

ディファレンシャル機構が、全体として番号１８で示さ
れ、図示しない適当なブラケット手段で、車体構造即ち
サブフレーム構造１０に固定されている。いずれの場合
でも、ディファレンシャル機構は、車両のリヤサスペン
ション装置のばね下重量を減ずるために、車体構造に固
定されてそれとともに移動する。

リヤサスペンション装置は、全体として番号２０で示さ
れ、横方向に間隔を隔てた一対の長さ方向ビーム２２及
び２４を備えており、この長さ方向ビーム２２及び２４
は、長さ方向に間隔を隔てた横方向ビーム２８及び３０
に、フランジ又は板部材２６で一体的に連結されてい
る。板又はフランジ２６を適当な長さ方向及び横方向ビ
ームに溶接することによって、箱状又は直線状のデッド
アクスルを一体的に形成するのが最も好ましい。

第１図及び第２図から最も良くわかるように、横方向ビ
ーム２８及び３０は、操舵可能な後輪組立体３２と長さ
方向にほぼ整合して終端している。適当なばね手段が、
デッドアクスルの横ビーム部材２８及び３０の横方向外
端部で支持され、ばね手段が車体構造の外周に隣接して
配置されて車体の横方向安定性即ち横揺れ安定性を最大
にするようになっている。より明確には、デッドアクス
ルの横ビーム部材２８及び３０に溶接で適当に固定され
た支持板３４を備え、この支持板３４でエアバックばね
３６を支持したエアバックばね装置で車体を支持するの
が好ましい。エアバック３６は、サブフレームの横方向
隔壁１６及び１７に溶接又は他の方法で固定された適当
なブラケット３８を介して車体構造１０を支持するよう
になっている。かくして、車体のサブフレーム構造は、
後輪組立体３２と長さ方向にほぼ整合しているエアバッ
ク３６で支持され、それにより、車体の横方向安定性を
最大にする。

デッドアクスル２０と車体のサブフレーム１０は、適当
なリンク４０及び４２によって互いに関節接合されてい
る。リンク４０及び４２の後端部は、適当なブラケット
４４及び４６で、それぞれ隔壁１６に回動自在に連結さ
れている。リンク４０及び４２の他端部は、ブラケット
部材４８及び５０で、デッドアクスルの長さ方向ビーム
２２及び２４にそれぞれ連結されている。リンク４０及
び４２は、車体とデッドアクスルの間の鉛直方向の相対
移動を許しながら、車体とデッドアクスルの間の長さ方
向の分離を阻止する。

車体とデッドアクスルの間の横方向の関係を維持するた
めに、パナールロッド又はリンク５２は、一端部がデッ
ドアクスルの横方向ビーム２８に回動自在に連結される
とともに、他端部がサブフレームの隔壁１７に回動自在
に連結されている。かくして、車体とデッドアクスルは
鉛直方向に互いに移動することができるのに対し、リン
ク４０及び４２とパナールロッド５２は、図面に示すよ
うに、車体とデッドアクスルの間の長さ方向及び横方向
の関係を維持する。

デッドアクスルの横方向ビーム２８、３０及び長さ方向
ビーム２２、２４がその長さ全体にわたってほぼ同じ断
面形状であることに気づくことは重要である。第３図か
らわかるように、ビーム２８及び３０の端部を見ると、
ビームはほぼ正方形で中空の構成である。このことは、
長さ方向ビームが横方向ビームよりもかなり大きな鉛直
方向寸法を有する初期の共同設計と対照をなす。初期の
構成では、ライブアクスル及びステアリングロッドの横
方向通路を形成するために、長さ方向ビームに開口部を
設けることが必要であった。本発明では、図面の第１図
から最も良くわかるように、ライブアクスル及びステア
リングロッドは長さ方向ビームの上面より上側に配置さ
れている。換言すれば、デッドアクスル２０の長さ方向
及び横方向のビームは、ライブアクスル及びステアリン
グロッドの下側に間隔を隔てた共通の水平面にほぼ配置
された上面をもつ。かくして、本発明の新規な車輪サス
ペンション装置は、更に後述するように、重量と鉛直変
位がかなり減少したデッドアクスル用の長さ方向ビーム
を使用することができ、車体を地面に対して鉛直方向に
低くし、それにより前述した利点を達成することができ
る。

車輪組立体が、全体として番号３２で、第１図及び第４
図では構造の明確化のためにタイヤを除去して示されて
おり、それらの組立体及びこれらの組立体をデッドアク
スルと車体のサブフレームに取り付ける機構は同一であ
るので、以下ではそのような組立体及び取付け構造の一
方のみを説明し、他方の組立体は同じ番号にダッシュを
付して示すものとする。図面の第１図、第２図及び第４
図を特に参照すると、タイヤ車輪６０が、適当な植込ボ
ルト部材６４及び図示しない協働するラグによって、車
輪支持ハブ６２に取り付けられるようになっている。デ
ィファレンシャル機構１８は、在来のスプライン構成に
よってライブアクスル７０及び７２に適当に連結された
出力軸６６及び６８を備えている。ライブアクスル７０
及び７２の外端部は、自在継手７４によって車輪の駆動
軸７６に連結され、この駆動軸７６は、植込ボルト８０
によって車輪支持ハブ６２に連結されたフランジ付の外
端部７８を備えており、それによりライブアクスル７０
及び７２の回転が車輪６０に駆動作用を与える。

ディスクブレーキ組立体が、全体として番号８２で示さ
れ、車輪支持軸６２と一体の回転円板部材８４と、この
回転円板に選択的に係合して車輪６０に制動を与えるよ
うになったキャリパ部材８６（第２図）とを備えてい
る。

回転不能な車輪支持ヨークが、全体として番号８８で示
されており、外側の車輪支持ハブ６２と車輪駆動軸７６
との間に同心状に配置された中空軸部分９０を備えてい
る。適当な軸受手段がヨークの軸９０に対して内側及び
外側に配置されており、それにより、車輪支持ハブ６２
と支持駆動軸７６は、回転不能なヨークの軸９０に対し
て回転することができる。ヨーク８８は下側アーム及び
上側アーム９２、９４を備え、車輪組立体は、この下側
及び上側アーム９２、９４を介して、デッドアクスル２
０と車体のサブフレーム１０に支持されている。

横方向に延びるブラケット９６が、デッドアクスルの長
さ方向ビーム２２に固定され、適当な玉軸受部材９８で
ヨークのアーム９２に関節接合されており、玉軸受部材
９８は、ヨークのアーム９２にナット１０２で固定され
た植込ボルト部分１００を備えている。かくして、玉軸
受９８により、車輪組立体は操舵の目的でデッドアクス
ルに対して回転することができると同時に、車輪組立体
をデッドアクスルと一緒に鉛直方向に移動できるように
支持する。

上側の車輪支持ブラケット即ちリンクが、全体として番
号１０４で示されており、サブフレームの長さ方向ビー
ム１２にそれぞれブラケット１０６及び１０８で回動自
在に連結された一対の分岐脚部を備えている。リンク１
０４の外端部は、ステム即ち植込ボルト部分１１２とナ
ット１１４を備えた玉軸受部材１１０を備えており、こ
の玉軸受は、植込ボルト部分１１２とナット１１４でヨ
ークの上側アーム９４に連結されている。かくして、車
輪組立体３２がデッドアクスル２０とともに上下に移動
するとき、ヨークの上側のリンク１０４は、そのような
相対移動に適応すると同時に、車輪組立体の上端部を、
車輪組立体を操舵可能であるように支持する。

パワーステアリング機構が、全体として番号１１６で示
されており、アーム１２０に回転運動を与えるようにな
った倍力シリンダ１１８を備えている。車輪組立体の各
ヨーク８８は、ステアリングロッド１２４の一端部に関
節接合された一体のステアリングアーム１２２を備えて
おり、ステアリングロッド１２４の内端部は、パワース
テアリングレバー１２０に関節接合されている。かくし
て、車輪組立体は、運転者によるパワーステアリング装
置１１６の遠隔作動に応じて操舵される。パワーステア
リング機構は、ステアリングロッド１２４がデッドアク
スルの長さ方向ビーム２２、２４の上側に鉛直方向に間
隔を隔てるように、デッドアクスル２０に適当に取り付
けられている。

第１図と第３図からわかるように、ディファレンシャル
機構の動力軸は、番号１２６で示され、第３図にのみ破
線で示すエンジン１２８で駆動されるようになってい
る。

要するに、本出願人は、デッドアクスルと車体の間の相
対移動に適応するように、車輪をデッドアクスルと車体
のサブフレームの双方に操舵可能に支持すべく、車両の
操舵可能な後輪を支持する、新規なリヤサスペンション
組立体を造り出した。本出願人の要素の組合せによって
また、従来の装置よりも、重量が軽く鉛直変位が小さい
サスペンション装置の構成が可能になる。最後に、本出
願人は、ライブアクスル及びステアリングロッドの横方
向通路を形成するために、デッドアクスルのビーム部材
に孔をあける又は他の方法で開口部を設けることが不要
になるリヤサスペンション装置を造り出した。

請求の範囲に記載した本発明の範囲内で、本発明の他の
修正が可能である。請求の範囲において用いた番号は、
本発明の理解を容易にするためであって、番号を付した
特定の要素で限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

第１図は、操舵可能な後輪をデッドアクスルと車体構造
に連結した全体構成を示す、車両を前から見たときの長
さ方向の斜視図である。第２図は、第１図に示すサスペンション組立体を概略的
に示す平面図である。第３図は、第２図に示すサスペンション組立体の側面図
である。第４図は、操舵可能な車輪組立体の詳細を示す部分拡大
断面図である。１０……車体構造、１８……ディファレンシャル機構、２０……デッドアクスル、２２、２４……長さ方向ビーム、２８、３０……横方向ビーム、３２……車体組立体、３６……エアバックばね、６２……車輪支持ハブ、６６、６８……動力出力軸、７０、７２……ライブアクスル、７６、７６′……車輪の駆動軸、８８……ヨーク、９０……中空スリーブ、９２……下側アーム、９４……上側アーム、９６……ブラケット、９８……玉軸受部材、１０４……リンク、１１０……玉軸受部材、１１６……パワーステアリング機構、１２６……動力入力軸。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】適当なばね手段(36)を介して車体構造(10)
を支持するようになったラック式のデッドアクスル(20)
と、一対の車輪組立体(32)と、前記車輪組立体を前記デ
ッドアクスルに操舵自在に支持するための玉軸受手段(9
8-102,110-114)と、車体構造に支持されるようになって
おり且つデッドアクスルに対して前記構造と一緒に移動
できる、動力入力軸(126) 及び動力出力軸(66,68) を備
えるディファレンシャル駆動機構(18)と、一端部が出力
軸に、他端部が車輪の駆動軸(76,76′) にそれぞれ駆動
的に連結された一対のライブアクスル(70,72) とを備
え、前記車輪の駆動軸が前記車輪組立体内に回転自在に
支持され、デッドアクスルは、形状が直線状で、前記デ
ィファレンシャル機構の外側に横方向にそれぞれ間隔を
隔てた第１の一対の長さ方向ビーム(22,24) と、前記デ
ィファレンシャル機構の前後にそれぞれ間隔を隔て且つ
第１の一対のビームに一体的に固定された第２の一対の
横方向ビーム(28,30) とを有する形式の後輪の支持及び
駆動装置において、各車輪組立体(32)が、Ａ．上側及び下側アーム(94,92) を有するヨーク(88)
と、Ｂ．車輪組立体がデッドアクスルに対して操舵可能であ
るとともにデッドアクスルと一緒に鉛直方向に移動でき
るように、ヨークの下側アーム(92)を長さ方向ビーム(2
2)に連結する第１の手段(96,98-102) と、Ｃ．車輪組立体が車体構造に対して操舵可能であるとと
もに鉛直方向に移動できるように、ヨークの上側アーム
(94)を車体構造(10)に連結する第２の手段(106-112)
と、Ｄ．車輪組立体(32)に操舵運動を与えるための手段(116
-124) と、を備えることを特徴とする、後輪の支持及び駆動装置。
【請求項２】ライブアクスル(70-72) がデッドアクスル
(20)の上側に鉛直方向に間隔を隔てていることを特徴と
する、請求項(1)に記載の後輪の支持及び駆動装置。
【請求項３】長さ方向ビーム(22-24) と横方向ビーム(2
8-30) が、同じ横断面形状をもち、共通の平面に配置さ
れた上面を有し、前記ライブアクスル(70-72) が前記平
面の上側に鉛直方向に間隔を隔てていることを特徴とす
る、請求項(1)に記載の後輪の支持及び駆動装置。
【請求項４】適当なばね手段(36)を介して車体構造(10)
を支持するようになったラック式のデッドアクスル(20)
と、一対の車輪組立体(32)と、前記車輪組立体を前記デ
ッドアクスルに操舵自在に支持するための玉軸受手段(9
8-102,110-114)と、車体構造に支持されるようになって
おり且つデッドアクスルに対して前記構造と一緒に移動
できる、動力入力軸(126) 及び動力出力軸(66,68) を備
えるディファレンシャル駆動機構(18)と、一端部が出力
軸に、他端部が車輪の駆動軸(76,76′) にそれぞれ駆動
的に連結された一対のライブアクスル(70,72) とを備
え、前記車輪の駆動軸が前記車輪組立体内に回転自在に
支持され、デッドアクスルは、形状が直線状で、前記デ
ィファレンシャル機構の外側に横方向にそれぞれ間隔を
隔てた第１の一対の長さ方向ビーム(22,24) と、前記デ
ィファレンシャル機構の前後にそれぞれ間隔を隔て且つ
第１の一対のビームに一体的に固定された第２の一対の
横方向ビーム(28,30) とを有する形式の後輪の支持及び
駆動装置において、各車輪組立体(32)が、Ａ．上側及び下側アーム(94,92) を有するヨーク(88)
と、長さ方向ビーム(22)に固定されたブラケット(96)
と、玉軸受組立体がデッドアクスルに操舵自在に連結さ
れ且つデッドアクスルと一緒に鉛直方向に移動できるよ
うに、ヨークの下側アーム(92)とブラケットの間に関節
接合された第１の玉軸受手段(98-102)と、Ｂ．車体構造(10)に枢着された横方向内端部及び車輪組
立体の上側アーム(94)の近くに終端する外端部を有する
リンク(104) と、前記車輪組立体を前記デッドアクスル
と一緒に鉛直方向に移動させ且つ前記車体構造に対して
移動させるように、車輪組立体をリンク(104) に操舵自
在に連結し且つ車体構造に回動自在に連結すべく、前記
リンクの外端部と前記ヨークの上側アーム(94)とを関節
接合する第２の玉軸受手段(110-114) と、Ｃ．車輪組立体(32)に操舵運動を与えるための手段(116
-124) と、を備えることを特徴とする、後輪の支持及び駆動装置。
【請求項５】各車輪組立体が、ライブアクスル(72)に連
結されて駆動される軸(76)を備え、前記ヨーク(88)は前
記軸(76)と同心の中空スリーブ(90)を備え、前記軸は前
記スリーブ内に回転自在に支持されており、各車輪組立
体が、ヨークのスリーブに回転自在に設けられ且つ車輪
の軸(76)に駆動的に連結された車輪支持ハブ(62)を更に
備えることを特徴とする、請求項(4)に記載の後輪の支
持及び駆動装置。