JPH0655946A - 車両用駆動トレイン - Google Patents
車両用駆動トレインInfo
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- JPH0655946A JPH0655946A JP5119794A JP11979493A JPH0655946A JP H0655946 A JPH0655946 A JP H0655946A JP 5119794 A JP5119794 A JP 5119794A JP 11979493 A JP11979493 A JP 11979493A JP H0655946 A JPH0655946 A JP H0655946A
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- shaft
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
- B62D53/00—Tractor-trailer combinations; Road trains
- B62D53/02—Tractor-trailer combinations; Road trains comprising a uniaxle tractor unit and a uniaxle trailer unit
- B62D53/025—Comprising a transmission shaft passing through the coupling joints
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
- B60K17/00—Arrangement or mounting of transmissions in vehicles
- B60K17/22—Arrangement or mounting of transmissions in vehicles characterised by arrangement, location, or type of main drive shafting, e.g. cardan shaft
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Transportation (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Motor Power Transmission Devices (AREA)
- Arrangement And Driving Of Transmission Devices (AREA)
Abstract
単で従来の駆動トレインより安価な前述の一般形式の新
規で改良した駆動トレインを提供する。 【構成】 車両10’は、後部分20’が前部分12’
に関して折れ曲がりできるように枢動的に接続された前
部分12’と後部分20’とを備えている。駆動トレイ
ン11’は前車両部分にある変速機17’を後車両部分
にある差動装置23’に接続しかつ動力を変速機と差動
装置との間で伝達すると共に後部分が前部分に関して折
れ曲がるのを許容する。駆動トレインは変速機からユニ
バーサルジョイント32’まで伸びる固定長さの軸50
を備えかつユニバーサルジョイントから差動装置まで伸
びる可変長さの軸51を備える。
Description
ト(例えばエンジン)を有する第1の車両部分と回転可
能な被駆動ユニット(例えば差動装置)を有する第2の
車両部分とを備えた形式の関節接続された車両すなわち
折れ曲がり車両用の駆動トレインに関する。第2の車両
部分は直立した軸線の回りで第1の車両部分に関して枢
動するように接続され、その軸線は二つの車両部分が互
いに直線状に並べられたときほぼ駆動ユニットと被駆動
ユニットとの間に配置される。
トレインによって接続され、その駆動トレインは駆動ユ
ニットから被駆動ユニットに動力を伝達する一方で第2
の車両部分が第1の車両部分に関して相対的に枢動すな
わち関節運動するのを許容する。典型的な駆動トレイン
は、一端がユニバーサルジョイントによって第1の車両
部分の変速機又は他の駆動ユニットに接続された第1の
軸を備えている。第2の軸は第2の車両部分の固定した
軸受けによって支持されかつ通常他のユニバーサルジョ
イントによって他の第2の車両部分の差動装置又は被駆
動ユニットに接続されている。更に他のユニバーサルジ
ョイントが二つの軸の隣接する端部を接続する作用をす
る。
雑で、高価である。通常の駆動トレインにおいて、二つ
の軸の各々は少なくとも部分的に二つの入れ子式のスプ
ライン付き要素(例えば、スプライン付き雄要素又は軸
要素及びスプライン付き雌要素又はスリーブ要素)に形
成されている。スプラインは軸要素とスリーブ要素との
間で回転を伝達しかつこれらの要素が互いに相対的に軸
方向に滑るのを許容する。第2の軸のスプライン付き要
素は取りつけ後軸方向に固定されかつ第2の車両部分の
関節運動すなわち折れ曲がり運動中に第1の軸のスプラ
イン付き要素は互いに相対的に軸方向に滑り、関節運動
に調和する。このような相対滑りにより第1の軸は有効
長さが変化することができ、あらゆる折れ曲がり角度に
おいて軸の一端におけるユニバーサルジョイント角度は
等しくかつ軸の他端に対して反対である。これにより、
第2の車両部分の関節運動の角度に関係なく伝達される
動力に速度の変動がない。
は、殆どの用途に機能的に適しており、著しく簡単で従
来の駆動トレインより安価な前述の一般形式の新規で改
良した駆動トレインを提供することである。
き要素を有する単一の軸のみを備えかつスプライン付き
要素を有する第2の軸の必要性をなくした駆動トレイン
を提供することによって前述の目的を達成することであ
る。
動ユニットを有する第1の部分を有しかつ回転可能な被
駆動ユニットを有する第2の部分を有し、二つの車両部
分が互いに一直線状になっているとき前記駆動ユニット
と被駆動ユニットとの間に実質的に配置される直立軸線
の回りで前記第2の車両部分が前記第1の車両部分に関
して枢動するように接続されている、関節接続された車
両用の駆動トレインにおいて、第1の駆動軸が第1及び
第2のユニバーサルジョイントをそれぞれ有する第1及
び第2の端部を有しており、前記第1のユニバーサルジ
ョイントが前記第1の軸を前記被駆動ユニットに接続
し、第2の駆動軸が前記被駆動ユニットに接続された第
1の端部を有しかつ前記第2のユニバーサルジョイント
に接続された第2の端部を有し、前記第1の駆動軸が前
記第1の車両部分に関する前記第2の車両部分の折れ曲
がり位置に関係なく前記ユニバーサルジョイント間で固
定の長さであり、前記第2の駆動軸は可変長さでありか
つ雄及び雌部材を有し、それらの部材が前記第1の車両
部分に関する前記第2の車両部分の折れ曲がり中に前記
部材の相対軸方向滑りを許容すると同時に一体に回転す
るように前記部材を接続するスプライン付きの入れ子式
部分を備え、軸受け装置が前記第2の車両部分に滑らな
いように固定されかつ前記雄部材及び雌部材の一つを支
持し同時に前記一つの部材の前記第2の車両部分に関す
る軸方向運動を阻止するように構成されている。
n)軸が関節運動点のいずれかの側においてユニバーサ
ルジョイント間に接続されている駆動トレインを提供す
ることである。第2の軸のみがスプライン付き要素を備
え、そのスプライン付き要素の一つは第2の車両部分の
固定の軸受けによって回転可能にかつ滑らないように支
持されている。第2の軸の他のスプライン付き要素はユ
ニバーサルジョイントによって第1の軸に接続され、か
つ相手のスプライン付き要素に関して前後に滑って第2
の車両部分の関節運動に調和すると同時にトルクを駆動
ユニットから被駆動ユニットに伝達する。
来の駆動トレイン11を有する関節接続車両を参照して
容易に理解できる。示された特定の車両は、高い操縦性
のために比較的小さな回転半径を有する形式の全輪駆動
関節接続車両である。このような関節接続車両は駆動/
舵取・車軸の必要性及びそれによる費用を排除する。
られた接地車輪13を有する第1の部分すなわち前部分
12を備え、その接地車輪13は前車軸14の端部に配
置されかつ差動装置15によって駆動されるようになっ
ており、その車軸及び差動装置はフレーム16上に支持
されている。変速機のような駆動ユニット17が前車両
部分12のフレーム上に支持されかつ駆動軸18によっ
て差動装置15に接続され、その駆動軸18の端部は変
速機及び差動装置においてユニバーサルジョイント19
に接続されている。
つ差動装置23を介して駆動されるようになっている一
対の横方向に隔てられた接地車輪21を有する第2の車
両部分すなわち後車両部分20を備えている。車軸及び
差動装置はフレーム24上に支持され、そのフレームの
前端部は鉛直ピボット25によって前車両部分12の後
端部に接続されている。このように、後車両部分は、例
えば図1及び図2に示される位置間で前車両部分に関し
て枢動又は関節運動する。
後車両部分20の差動装置23に伝達すると同時に後車
両部分がピボット25の回りで前車両部分12に関して
関節運動すなわち枢動運動するのを許容する。図1ない
し図3に示される従来の駆動トレインにおいて、可変長
さの第1の駆動軸30はその前端が変速機17の後端に
あるユニバーサルジョイント31に接続され、二つの車
両部分の間を関節継ぎ手25を横切って後方に伸び、か
つ後端がユニバーサルジョイント32接続され、そのユ
ニバーサルジョイント32は後端における雌部材すなわ
ちスリーブ34を有するヨーク33によって部分的に形
成される。スリーブ34は内側にスプラインが形成され
かつ複合軸35の一つの要素を形成し、その複合軸の他
の要素は前端部を有する雄軸部材36によって形成さ
れ、その前端部は、スリーブ部材と軸部材とが一体に回
転するように、スリーブ部材34内に入れ子式に嵌めら
れかつ図3に37で示されるように外部にスプラインが
形成されている。軸部材36の後端部はユニバーサルジ
ョイント38によって後差動装置23に接続されてい
る。いわゆる中央軸受け40が後車両部分20のフレー
ム24上に固定位置で支持されかつ軸部材36の回転と
共に軸方向運動を許容するように軸部材36を支持して
いる。
素、すなわち、雄部材すなわち軸部材41及び雌部材す
なわちスリーブ部材42によって形成されている。軸部
材41の前端部はユニバーサルジョイント31に接続さ
れ、その軸部材の後端部は図3に43で示されるように
外部にスプラインが形成されかつスリーブ部材42に入
れ子式に嵌められている。後者は内側にスプラインが形
成されかつその後端部はユニバーサルジョイント32に
接続されている。
リーブ部材42により、軸部材はスリーブ部材内で軸方
向に滑り、後車両部分20が前車両部分12に関して枢
動するとき軸30の有効長さを変える。したがって、後
車両部分が図1に示される一直線位置から図2に示され
る関節運動すなわち枢動位置に枢動すると、スリーブ部
材42は軸部材41に対して更に前に嵌まり込んで軸3
0の有効長さを短くし、これは一直線位置を実線で示し
かつ関節運動位置を破線で示す図3の拡大図から明らか
である。入れ子式接続すなわち伸縮自在接続の結果、軸
30は、動力を変速機17から軸35に伝達すると同時
に後車両部分の関節運動に調和する。後車両部分の関節
運動中、スプライン付きスリーブ部材34及び軸35の
スプライン付き軸部材36は軸方向に固定され、互いに
相対的に滑らない。しかしながら、スリーブ部材34と
軸部材36との間のスプライン接続は、ユニバーサルジ
ョイント32と38との間で軸35の適当な長さを確保
するために駆動トレイン11の取り付け中に、軸を調整
するために必要である。
レイン11’が設けられ、その駆動トレインは駆動トレ
インにおける一つのスプライン接続を省略してコストを
低減する。本発明の駆動トレイン11’は図4ないし図
6に示され、その図において図1ないし図3の従来技術
の駆動トレイン11の部品に対応する部品は同じ参照番
号にダッシュが付されて示されている。
トレインのスプライン付き軸部材41及びスプライン付
きスリーブ部材42は固定長さの普通の軸50と置き換
えられている。軸50の前端部は、前述と同様に変速機
17’の後端にユニバーサルジョイント31’によって
接続されている。軸50の後端部はユニバーサルジョイ
ント32’に接続されている。軸50が固定長さである
から、ユニバーサルジョイント31’と32’との間の
距離は、後車両部分20’の関節運動中に変化しない。
分20’の関節運動すなわち折れ曲がりは、内側にスプ
ラインが形成された雌部材すなわちスリーブ部材52を
有する可変長さ後軸51によって調和され、そのスリー
ブ部材は外側にスプラインが形成された前端部54を有
する雄部材すなわち軸部材53に関して前後に滑る。こ
こで、軸部材53の後端部は前述のように後ユニバーサ
ルジョイント38’に接続され、加えて、軸部材53は
しっかりと固定された中央軸受け40’によって回転す
るよう支持され、その中央軸受けは軸部材53が後車両
部分20に関して軸方向に滑らないように保持する。軸
部材53の前スプライン付き部分54は軸35の軸部材
36のスプライン付き部材37より明らかに長い。
リーブ部材52ははユニバーサルジョイント32’のヨ
ーク33’の一部として形成されかつ軸部材53の長い
スプライン付きの部材54と合うように軸35のスリー
ブ34よりかなり長くなっている。後車両部分20’が
図4に示される一直線位置から図5に示される関節運動
すなわち枢動位置まで枢動するので、図6の実線表示と
破線表示との比較から明らかなように、スリーブ部材5
2は軸部材53に深く入り込む。このような入れ子式接
続は、ユニバーサルジョイント32’からユニバーサル
ジョイント38’に駆動を伝達しながら後車両部分2
0’の関節運動すなわち折れ曲がりに調和する。スプラ
イン付き要素52及び53は関節運動に調和するだけで
なく適当な長さの軸51がユニバーサルジョイント3
2’と38’との間で自動的に確立されることを可能に
し、かつこれにより軸35のスプライン付きスリーブ部
材34及びスプライン付き軸部材36の機能を果たす。
単に一組のスプライン付き要素、すなわちスリーブ部材
52及び軸部材53しか必要としない。他の組のスプラ
イン付き部材をなくした結果、駆動トレイン11’はか
なり低いコストで製造され得る。
ニバーサルジョイント32における角度が後車両部分2
0の関節運動位置すなわち折れ曲がり位置に関係なくユ
ニバーサルジョイント31における角度と常に等しい
(しかし反対角度であるが)。その結果、関節運動継ぎ
手25を横切って軸30によって伝達される動力の速度
に変動がない。これは、角度を度でかつ捩り励振(to
rsional excitation)をラジアン/
秒2で表現した次の表から明らかである。
トレイン11’は完全に相殺された装置を構成していな
い。このような特定の応用例に対して、軸50の適切な
長さを決定するために厳格な解析が成されるべきであ
る。選択された長さは、ゼロ度の折れ曲がり角度(すな
わち一直線状態)における及び第2の所定の折れ曲がり
角度における理想の継ぎ手角度の相殺を与え、その相殺
(cancellation)は通常高い運転速度が存
在する範囲又は領域になるように通常選択される。毎分
1000回転(1000RPM)で回転している軸50
に基づく次の表は駆動トレイン11’に対する継ぎ手角
度及び捩り励振の変化を示し、ゼロ度の関節運転角度及
び20度関節運転角度において理想的な角度相殺を与え
るように設計されている。
さい折れ曲がり角度において最小であることを特に知る
べきである。捩り励振の値が大きい大きな折れ曲がり角
度において、軸速度は、車両10’が通常小さな半径の
先回をゆっくりと進むという事実により、通常低い。し
たがって、本発明の駆動トレイン11’が完全に相殺さ
れた装置を構成していないけれども、多くの応用例で受
け入れられる機能を十分に達成する。
点は、滑りに対する抵抗及び(トルク/滑り)比が特定
の応用例に対して最適であるように、軸部材52及び軸
部材53のスプライン形状を容易に支配できることであ
る。スプラインは、平行に並べられても、角度を付けて
並べられてもよく、又はインボリュート形でもよくかつ
潤滑及び(又は)整合を助けるために歯を欠いたもので
もよい。後車両部分20’が関節運動するとき、スプラ
インの係合面積は、スリーブ部材52が後方に移動しか
つ軸53に更に入り込むことにより、自動的に増加す
る。このによりユニバーサルジョイントの負荷を吸収す
るというスプラインの増加した要件を補いかつ後車両部
分が関節運動するとき生起される負荷を補う。
有する軸を単一にしたので、構造が著しく簡単で従来の
駆動トレインより安価にできる。
接続された車両の上平面図であって、車両の第2の部分
が第1の部分と一直線になって示されている図である。
両部分が第1の車両部分に関してある角度回動されてい
る時の従来技術の駆動トレインを示す図である。
ンの拡大図である。
した駆動トレインを備えた車両の一部を示す上平面図で
あって車両の二つの部分が互いに一直線状になっている
状態を示すずである。
の車両部分に関して回動されているときの本発明の駆動
トレインを示す図である。
である。
部分 17’ 変速機 20’ 後車両
部分 23’ 差動装置 32’ ユニバ
ーサルジョイント 51 軸 52 軸
Claims (2)
- 【請求項1】 回転可能な駆動ユニットを有する第1の
部分を有しかつ回転可能な被駆動ユニットを有する第2
の部分を有し、二つの車両部分が互いに一直線状になっ
ているとき前記駆動ユニットと被駆動ユニットとの間に
実質的に配置される直立軸線の回りで前記第2の車両部
分が前記第1の車両部分に関して枢動するように接続さ
れている、関節接続された車両用の駆動トレインにおい
て、第1の駆動軸が第1及び第2のユニバーサルジョイ
ントをそれぞれ有する第1及び第2の端部を有してお
り、前記第1のユニバーサルジョイントが前記第1の軸
を前記被駆動ユニットに接続し、第2の駆動軸が前記被
駆動ユニットに接続された第1の端部を有しかつ前記第
2のユニバーサルジョイントに接続された第2の端部を
有し、前記第1の駆動軸が前記第1の車両部分に関する
前記第2の車両部分の折れ曲がり位置に関係なく前記ユ
ニバーサルジョイント間で固定の長さであり、前記第2
の駆動軸は可変長さでありかつ雄及び雌部材を有し、そ
れらの部材が前記第1の車両部分に関する前記第2の車
両部分の折れ曲がり中に前記部材の相対軸方向滑りを許
容すると同時に一体に回転するように前記部材を接続す
るスプライン付きの入れ子式部分を備え、軸受け装置が
前記第2の車両部分に滑らないように固定されかつ前記
雄部材及び雌部材の一つを支持し同時に前記一つの部材
の前記第2の車両部分に関する軸方向運動を阻止する駆
動トレイン。 - 【請求項2】 請求項1に記載の駆動トレインにおい
て、前記軸受け装置が前記第2の軸の前記雄部分を支持
する駆動トレイン。
Applications Claiming Priority (2)
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US903448 | 1992-06-24 | ||
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