JPH10129228A - 枢動可能なばね取り付け車軸懸架装置 - Google Patents

枢動可能なばね取り付け車軸懸架装置

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JPH10129228A
JPH10129228A JP9271107A JP27110797A JPH10129228A JP H10129228 A JPH10129228 A JP H10129228A JP 9271107 A JP9271107 A JP 9271107A JP 27110797 A JP27110797 A JP 27110797A JP H10129228 A JPH10129228 A JP H10129228A
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    • B60G2300/082Tractors

Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【課題】 最大枢動角度の許容可能なばね取り付け型の
車軸懸架装置の提供。 【解決手段】 懸架装置10は、枢動軸受54と、ばね
構造68,70と、車軸本体とフレームとの間に長手方
向に延びているスラストアーム24と、かじ取りアーム
60と、を有している。かじ取りアームは、フレームに
結合された第1の端部と、枢動軸受によって車軸本体に
結合された第2の端部と、を有する。車軸本体は回転可
能な車輪を支持している。懸架装置は、車軸本体と車両
フレームとの間に枢動ストッパ106,108;11
0,112を含んでいる。枢動ストッパは、車軸の枢動
軸から離れている連結部において車軸に結合されてお
り、第2の連結部においてフレームに結合されている。
車軸本体の枢動中及びばねの偏倚の際に、連結部が相対
的に移動する。枢動ストッパは、2つの連結部間の軸間
距離を制限し、それによって車軸本体の枢動角度範囲を
制限する。

Description

【発明の詳細な説明】

【0001】

【産業上の利用分野】本発明は、枢動自在に支持され且
つ農業用又は工業用車両のシャシ又はフレームに対して
ばねにより懸架されている堅固な車軸本体のための懸架
装置に関する。

【0002】

【従来の技術】農業用トラクタのような農業用及び工業
用車両には、かじ取り可能な車輪を支持している堅固な
前車軸本体が装備されていることが多い。平坦でない地
面に遭遇したときに車両と地面との接触のロスを避ける
ために、前車軸本体は、車両のシャシ上の枢動軸受内に
支持される。単一本体構造内にあるか車両の構成要素を
担持しているベースフレームを含むかもしれない車両の
設計に応じて、前車軸本体は、車両の構成要素に結合さ
れた前車軸支持部材から延びた相互に整合された1以上
の枢軸によって枢動されるか又は車両のベースフレーム
の一部品によって枢動されるかもしれない。枢動角度
は、車軸本体と車輪とが、枢動中に他の車両構成要素と
ぶつからないように制限されている。枢動角度が大きす
ぎると、例えば、タイヤのみならずフェンダがシャシを
傷つけ得る。許容可能な最大枢動角度は、車両の幾何学
的構造に依存し、例えば11度とすることができる。従
って、車軸本体の枢動角度を制限することは望ましい。

【0003】更に、特により高速の移動速度における車
両の動作の安全性及び運転の快適さを改良するために、
ばねによって車両のシャシから前車軸を支持することも
知られている。例えば、EP−B−0 518 226
は、2つの液圧シリンダを備えた油圧−空気圧ばね構造
によって車両フレームから支持されている前車軸を示し
ている。この液圧シリンダの各々は、一端が前車輪に近
い前車軸の一部分に結合され、他端がエンジンの筺体の
一方の側部へと突出しているフレーム構成要素に結合さ
れている。車の外方へと遠く離れて片持ち梁状に取り付
けられた液圧シリンダを備えたこのような構造は、視野
を制限する。液圧シリンダが更に内方に再配置される
と、車軸の枢動角度が制限される。

【0004】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の問題
点が解決されるような方法で、上記のタイプの枢動支持
部材内に支持されるばねによって取り付けられた車軸懸
架装置を提供することを目的とする。

【0005】本発明は更に、ばねにより取り付けの快適
さを減じることなく枢動角度を制限する車軸懸架装置を
提供することも目的とする。

【0006】本発明の更に別の目的は、制限されたスペ
ースに適し、視野を減ずることなく且つ個々の構成要素
に適用される力が許容され得る限度内にある車軸懸架装
置を提供することである。

【0007】

【課題を解決するための手段】これらの及びその他の目
的は、車軸懸架装置が車両のフレームから堅固な車軸本
体を懸架している本発明によって達成される。本発明の
懸架装置は、車軸本体を枢動自在に支持するための枢動
支持部材と、車軸本体をフレームに弾性的に結合するた
めのばね構造と、車軸本体とフレームとの間に長手方向
に延びているスラストアームと、ほぼ水平に且つ車両の
長手軸線に対して横切る方向に延びているかじ取りアー
ムと、を有している。かじ取りアームは、一端がフレー
ムに結合されており、他端が枢動支持部材によって車軸
本体に結合されている。車軸本体は、回転可能な車輪を
支持している。本発明に従って、懸架装置は、車軸本体
と車両フレームとの間に枢動ストッパを含んでいる。枢
動ストッパは、車軸の枢動軸から隔てられた一つの連結
部で車軸に結合され、第2の連結部でフレームに結合さ
れている。これらの2つの連結部を接続するライン
(線)は、車軸本体の主軸にほぼ平行に延びている。枢
動軸線を中心とする車軸の枢動中に、及び車軸本体と車
両シャシとの間の距離が変化するばねによる変形の際
に、これらの連結部が相対的に移動する。枢動ストッパ
は、まず初めに、2つの連結部の間の軸間距離を制限
し、それによって、車軸本体の枢動角度範囲を制限す
る。2つの連結部を結ぶラインは、ほぼ水平に且つ車両
の前後軸線を横切る方向に延びているのが好ましい。

【0008】

【発明の実施の形態】図1は、エンジン、ギヤボックス
等のような駆動アセンブリ(詳細には示されていない)
がフレーム12上に支持されている農業用トラクタ10
の概要を示している。フレームの前方部分は、堅固な車
軸本体16を含む前車軸14上に支持されている。車軸
本体16の外方端部の各々において、車輪のフランジ1
8がトラクタの前車輪(図示せず)を担持するために設
けられている。車輪のフランジ18は、関係する車軸支
持部材上の軸受内に支持され且つシリンダ20をかじ取
りし且つ連結機構22をかじ取りすることによって、一
般的な方法でかじ取りすることができる。前車軸14
は、駆動されるかじ取り可能な前車軸であるのが好まし
い。

【0009】スラストアーム24の前方端部は、車軸本
体16の後方側面にボルト止めされている。スラストア
ーム24の後方端部は、連結部においてボールジョイン
ト(図示せず)を介してフレーム12に結合することが
できる着座部26に結合されている。ボールジョイント
は、車軸本体16と共にスラストアーム24が上方及び
下方にのみならず側方へも枢動するのを許容する。スラ
ストアーム24は、キャビティを包囲するほぼ上方に開
口したU字形の断面を有している。従来の関節式のシャ
フト28が、このキャビティを貫通して延び且つ前車輪
を駆動し、スラストアーム24は、この関節式のシャフ
ト28を下方及び側方からカバーし且つ保護している。
スラストアームは上方に開口したままであるので、スラ
ストアームとその上方に配置されたオイルパンとの間に
小さい距離が維持され得る。このことにより、車両シャ
シは元の位置と比較して改造のためにほんの少し持ち上
げるか全く持ち上げなくてもよいので、改造形状のばね
取り付け車軸懸架装置にとって特に有利である。スラス
トアームは、異なるギヤボックス又は車両の軸間距離に
対する単一の設備が可能であるように種々の長さに設計
することができる。

【0010】支持部材30は、フレーム12の前方部分
に結合されている。支持部材30は、下方に突出してい
る2つの着座脚部32,34を側部に含んでいる。移動
方向の右手に見られるように、着座脚部32には、関係
する位置決めピン40,42と共に、一方を上にして相
互に配置された2つの連結孔36,38が設けられてい
る。車両の移動方向を向いて左側の着座脚部34には、
関係する位置決めピン46を備えた連結孔44が設けら
れている。前方端部において、位置決めピン40,4
2,46の各々は、側方に孔が設けられたブラケットを
担持しており、このブラケットは、位置決めピン40,
42,46を関係する着座脚部32,34とボルト結合
して位置決めピン40,42,46を回転しないように
固定するために使用される。

【0011】車軸本体16の中央部分は、前方に突出し
ている前方支持部材50を担持している。前方支持部材
50と、前車輪の後方に配置されている前車輪駆動装置
のディファレンシャルハウジング48とは、単一の鋳造
によって形成してもよい。しかしながら、これらは、相
互にボルト止めできる別個の構成要素として形成しても
よい。

【0012】図2を参照すると、前方支持部材50は、
枢動軸受54を備えた外方に突出している中央脚部52
を含んでいる。枢動軸受54の枢動軸56は、車両の中
央を車両の長手方向に延びており且つ前車輪の回転軸と
一致する車軸の中心線58の上方に配置されている。同
じくパナールロッド(Panhard rod)と呼ば
れる横方向かじ取りアーム60は、一方では連結部にお
いて枢動軸受54に結合されており、他方では右手着座
脚部32の上方連結孔36に結合されており、ほぼ水平
方向に延びており且つ車両の長手方向を横切って延びて
いる。横方向かじ取りアーム60は、車軸本体16を側
方に向かって支持しており且つ車軸本体16が枢動軸5
6を中心として揺動又は枢動するのを可能にしている。

【0013】側部において、前方支持部材50は、車軸
の中心面62の両側部で且つ車軸の中心線58の下方に
2つの連結部64,66を含んでいる。これらの連結部
64,66の各々において、液圧シリンダ68,70の
下方端部は、その上方端部72,74の各々が連結部内
で結合されていて、支持部材30に結合されている。液
圧シリンダ68,70は、ほぼ垂直方向に延びていて車
軸本体16上に車両シャシを支持している。液圧シリン
ダ68,70は、ダブルアクション式であり且つ一般的
な方法で液圧ライン76,78に結合されていて、弁ブ
ロック80及び圧力リザーバ82を制御し、液圧−空気
圧ばね及び緩衝装置を形成している。前車軸がスプリン
グ付きでない枢支車軸として作動せしめられる場合に
は、2つの液圧シリンダ68,70は、弁ブロック80
を介して相互に交差結合(cross−connec
t)されており、もし必要ならば介在スロットル制限部
材を介して交差結合されて、枢動運動を緩衝させる。

【0014】2つの連結部84,86は、車軸に固定さ
れ且つほぼ車軸の中心線の高さで且つ車軸の中心面62
の両側において前方支持部材50の中心領域に相互に並
んで配置されている。これらの連結部84,86の各々
は、チェーン88,90の一方の端部のリンク87と係
合している。チェーン88,90の他方の端部のリンク
の各々は、シャシに固定された連結部38,44のうち
の一方と係合している。チェーン88,90の連結部3
8,84又は44,86の各々を係合しているライン9
1は、車軸本体16の主軸とほぼ平行に延びている。

【0015】図4に示されているように、チェーン8
8,90の各々は、2つの端部リンク87と中央の結合
リンク89とから構成されている。端部リンク87は、
大きい方の端部及び小さい方の端部を備えた涙滴形状に
形成されている。大きい方の端部は、連結部38,4
4,84,86のピン42,46の各々を受け入れるよ
り大きい開口92を形成しており、一方、より小さい開
口94を有している小さい方の端部は、中央の結合リン
ク89を受け入れている。

【0016】チェーン88,90の各々は、第1の枢動
ストッパとして機能する。車軸本体16の中立位置にお
いては、チェーンは、図2に示されているように弛んで
いる。許容可能な最大枢動角に到達すると、2つのチェ
ーン88,90のうちの一方が直線状となり、図3の3
a〜3dを参考にしてより詳細に説明するように、車軸
本体の枢動運動を制限する。

【0017】チェーン88,90のこの動作もまた、図
5に従って、孔98と長孔100を備えたブラケット9
6によって達成することができる。孔98は、連結部3
8,44,84,86のピン42,46を収容し、一
方、他の連結部38,44,84,86の各々のピン
は、長孔100内に案内され且つ長孔100内でシフト
することができる。長孔100の位置と長さとの選択に
よって、許容可能な枢動角度を規定することができる。
長孔100は、端部の先端102,104の各々が、枢
動の2方向のうちの一方への枢動角度を制限するための
ストッパを形成するような方法で配設することができ
る。

【0018】車軸本体16は、車軸の中心面62の両側
で上方に延びているストッパ用突出部106,108を
担持している。上記のストッパ用突出部106,108
は、一定の距離だけ隔置され、フレーム12はストッパ
面110,112を担持している。ストッパ用突出部1
06,108とストッパ面110,112とは、車軸本
体16と車両シャシとの垂直方向における相対的な動き
を制限する一対の第2の枢動ストッパを含んでいる。こ
のように形成された第2の枢動ストッパは、ばね偏倚が
大きい状態での車軸本体16の枢動角度を、通常の許容
可能な枢動角度である例えば15度よりも小さい角度に
制限する。従って、第2の枢動ストッパは、車軸本体と
車両シャシとの間の相対的な動きを制限する。

【0019】図3の3a〜3dは、車両のシャシ又はフ
レーム12に対する車軸本体16の4つの異なる位置を
示している。図3の3aは、車軸本体16の中央の(中
立の)枢動していない位置114を示している。2つの
液圧シリンダ68,70は半分だけ後退している。横方
向かじ取りアーム60はほぼ水平位置を占めており、2
つのチェーン88,90は弛んでいていかなる張力をも
担持していない。図3の3bにおいては、車軸本体16
は十分にばね偏倚を受けて両方のストッパ用突出部10
6,108がフレーム12上のストッパ面110,11
2と接触している。横方向かじ取りアーム60は、枢動
軸56から若干下方に傾斜している。この状態において
もまた、チェーン88,90は弛んでいる。図3の3c
は、液圧シリンダ68,70が十分に伸長し、ばねが偏
倚していない車軸本体16の位置を示している。横方向
かじ取りアーム60は、枢動軸56から上方に若干傾斜
している。この位置でもまた、2つのチェーン88,9
0は依然として幾分弛んでいる。

【0020】図3の3dにおいては、車軸本体16は、
例えば11度の最大所要枢動角度まで十分に枢動してい
る。液圧シリンダ68,70は、相互に異なる程度まで
後退している。横方向かじ取りアーム60は、ほぼその
中央の水平位置に位置している。チェーン88は、張力
によって真っすぐになっており、ストッパ用突出部10
8はフレーム12上のストッパ面112と接触してお
り、その結果、ストッパ用突出部108とストッパ面1
12とは、枢動角度を制限するように作動する。ばねは
これ以上更に偏倚することはできない。

【0021】この懸架装置は、ばね構造の配置の自由な
選択を可能にし且つ広い視野と利用できるスペースとに
関して理想化することを可能にする。かじ取り車軸の元
々のかじ取り角度の変位量は減じられず、車輪又はフェ
ンダとシャシとの間の適当な自由空間が確保でき、前方
ローダー(積み荷装置)のような装置の取り付けのため
のスペースが確保される。更に、車軸懸架装置の個々の
構成要素内に発生する力は、極めて良好に制御できて、
摩擦の問題及び過負荷の危険性が極めて少なくなる。こ
の構造は、簡素で低コストの形状である。既にスプリン
グが付いた車軸のための改造キットとして設けることも
できる。

【0022】車両の垂直中心面内で且つ車輪の回転軸の
上方に枢動軸受が設けられ、車軸本体の中心線近くの下
方部分に結合された枢動ストッパが設けられた状態で、
車軸本体の動きは、横方向成分又は側方成分を含んでい
る。これは、車輪の内面とシャシとの間に付加的な自由
空間を形成し、このことは、その時点で経験されるスペ
ースが制限されるので、コーナリングの際に有利であ
る。この懸架装置は、中心面を中心として対称形であ
り、両側での動作は等しい。

【0023】許容可能な最大枢動角度は、チェーンの長
さを適当に選択することによって容易に制御することが
できる。チェーンは、低コストで製造でき且つ高い負荷
容量を有することができる。これらは、比較的小さいス
ペースを必要とし且つ実際のスペース要件に容易に対応
することができる。

【0024】好ましくは、チェーン88,90は、3つ
のほぼリング形状のリンクを含み、外方端部に位置する
リンクは、両方とも、連結部を形成するピンに掛け止め
されている。チェーンの各リンクは異なる長さを有して
もよい。端部のリンクの各々は、涙滴形状とされてい
て、リングによって包囲されている開口が一方の側部へ
向かって広くなっているのが好ましい。より広い開口を
備えた側は特定のピンと係合し、一方、より狭い開口を
備えた他方の側はチェーンの中央のリンクと係合してい
る。このチェーンの構造によって、より大きな力に適す
る比較的重い位置決めピンと組み合わせて比較的細いチ
ェーンの使用が可能になる。このチェーン構造は比較的
小さいスペースを必要とするけれども、重い負荷を吸収
するのに適している。

【0025】良好な視野のためには、例えば、車両のフ
レーム内又はエンジンの筺体内のような車両本体の領域
内にばね構造を配置するのに有利である。このようなば
ね構造は、所望の最大枢動角度よりも大きい枢動角度を
基本的に許容するばね偏倚を提供するかもしれない。そ
のときに、枢動角度は枢動ストッパによって制限され
る。

【0026】以上、本発明を特定の実施形態と結び付け
て説明したけれども、上記の説明を参考にして、多くの
代替例、変形例及び変更例を実施できることは当業者に
明らかであることが理解されるであろう。例えば、枢動
ストッパは、車軸に固定された各連結部とシャシに固定
された各連結部との間に、ロープ、入れ子式嵌合部材、
又はバックル装置(buckling system)
を含むことができる。ロープは、上記したチェーンと類
似の方法で機能する。動きを制限することに加えて、入
れ子式嵌合部材は、緩衝機能を提供することができる。
バックル装置は、連結部が球軸受であり且つバックル軸
受によって相互に結合されている2つのバックルロッド
からなる二重リンクを含むことができる。バックル結合
は、連結部間の相対的な動きを許容する。一方向のみの
バックル結合を許容するため及び伸長した中央のデッド
スペースが避けられるように、2つのバックルロッド間
に対応するストッパを設けることができる。結局、本発
明は、特許請求の範囲の精神及び範囲に含まれる代替
例、変形例及び変更例の全てを包含することを意図して
いる。

【図面の簡単な説明】

【図1】トラクタから分離して示した構成部品を備えた
本発明の懸架装置の斜視図である。

【図2】図1の懸架装置の構成部品の一部分を示す前面
図である。

【図3】3a〜3dは、異なる車軸位置を示す概略図で
ある。

【図4】本発明によるチェーンの枢動ストッパの部分断
面図である。

【図5】代替的な枢動ストッパを示す平面図である。

【符号の説明】

10 農業用トラクタ、 12 フレーム、 14
前車軸、16 車軸本体、 18 車輪のフラン
ジ、 20 かじ取りシリンダ、22 かじ取りリン
ク、 24 スラストアーム、 26 着座部、2
8 関節式の軸、 30 支持部材、 32,34
着座脚部、36,38,44 連結孔、 40,4
2,46 位置決めピン、48 ディファレンシャルハ
ウジング、 50 前方支持部材、52 中央脚部、
54 枢動軸受、 56 枢動軸、60 かじ取
りアーム、 64,66 連結部、68,70 液圧
シリンダ、 76,78 液圧ライン、80 弁ブロ
ック、 82 圧力リザーバ、 84,86 連結
部、87,89 リンク、 88,90 チェーン、
106,108 ストッパ用突出部、 110,11
2 ストッパ面

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ミヒャエル・タイヒ ドイツ連邦共和国デー−68199 マンヘイ ム,アウグスト−ベベル−シュトラーセ 91 (72)発明者 ヘルベルト・ゲルプ ドイツ連邦共和国デー−68766 ホッケン ハイム,ビルケナリー 7

Claims (14)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 堅固な車軸本体を車両フレームから懸架
    するための懸架装置であって、 車軸本体を枢動自在に支持するための枢動軸受と、車軸
    本体をフレームに弾性的に結合するためのばね構造と、
    前記車軸本体とフレームとの間に長手方向に延びている
    スラストアームと、車両の長手軸線に対して横切る方向
    に水平に延びているかじ取りアームと、を含み、同かじ
    取りアームは、フレームに結合された第1の端部と、枢
    動軸受によって車軸本体に結合された第2の端部と、を
    有し、前記車軸本体は回転可能な車輪を支持するように
    なされており、 前記枢動軸受から隔てられた第1の連結部において車軸
    本体に結合され且つ第2の連結部においてフレームに結
    合された枢動ストッパと、車軸本体の軸線に対して平行
    な方向に延びている前記第1及び第2の連結部を結合す
    るラインと、を有し、前記枢動ストッパは、前記連結部
    同士が相互に近付く方向に動くのを許容し且つ相互に離
    れるのを制限して、車軸本体の枢動を最大角度内に制限
    するようになされたことを特徴とする懸架装置。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載の懸架装置であって、 前記ラインが、車両の長手方向をほぼ横切る方向に且つ
    ばね構造のばね部材の軸線を横切る方向に延びている、
    懸架装置。
  3. 【請求項3】 請求項1に記載の懸架装置であって、 前記枢動軸受が、車軸本体の中心面内で且つ車輪の回転
    軸の上方で且つ同回転軸と交差する方向に配置された枢
    動軸線を有する、懸架装置。
  4. 【請求項4】 請求項1に記載の懸架装置であって、 シャシに固定されたフレーム連結部が、枢動軸受の両側
    に設けられ、各フレーム連結部が各々の関係する枢動ス
    トッパに結合されている、懸架装置。
  5. 【請求項5】 請求項1の懸架装置であって、 車軸本体とフレームとの間の垂直方向における相対的な
    動きを制限するストッパ手段を更に含む、懸架装置。
  6. 【請求項6】 請求項5に記載の懸架装置であって、 前記ストッパ手段が、 前記車軸本体から上方に延びているストッパ用突出部
    と、 同ストッパ用突出部の上方に配置され且つ同ストッパ用
    突出部と係合可能なストッパ面と、を含む懸架装置。
  7. 【請求項7】 請求項1に記載の懸架装置であって、 前記枢動ストッパが、複数のリンクを有するチェーンを
    含む、懸架装置。
  8. 【請求項8】 請求項7に記載の懸架装置であって、 前記チェーンが、より大きい端部とより小さい端部とを
    有する端部のリンクを含み、同チェーンは、より大きい
    方の端部内を貫通して延びているピンによって当該懸架
    装置の別の部材と結合されている、懸架装置。
  9. 【請求項9】 請求項1に記載の懸架装置であって、 一対のチェーンであって、各々が、前記車軸本体の中央
    部分に結合された第1の端部と、前記フレームに結合さ
    れた第2の端部と、を有し、車両の長手軸線に対してほ
    ぼ横切る方向で相反する方向に延びており、同チェーン
    は、前記車軸本体の中立位置で弛んでおり、同チェーン
    の一方は、前記車軸本体が最大枢動位置にあるときに真
    っすぐに延びるようになされた、懸架装置。
  10. 【請求項10】 請求項1に記載の懸架装置であって、 第1の枢動ストッパが、前記車軸に枢動自在に結合され
    ており且つ前記フレームに枢動自在に且つ摺動自在に結
    合されている堅固な結合手段を含む、懸架装置。
  11. 【請求項11】 請求項1に記載の懸架装置であって、 前記ばね構造が、枢動ストッパのためではないが、車軸
    本体が前記最大枢動角度を越えて枢動するのを許容する
    作動範囲を有する、懸架装置。
  12. 【請求項12】 請求項1に記載の懸架装置であって、 一対のほぼ垂直方向に延びている液圧シリンダが枢動軸
    受の両側に配設されており、シリンダが、前記車軸本体
    に結合された第1の端部と、前記フレームに結合された
    第2の端部と、を有する、懸架装置。
  13. 【請求項13】 請求項1に記載の懸架装置であって、 前記車軸本体が、駆動されるかじ取り可能な前車軸の一
    部品である、懸架装置。
  14. 【請求項14】 請求項1に記載の懸架装置であって、 前記スラストアームが、上方に開口しているほぼU字形
    状の断面を有し、前記スラストアームは、ボールジョイ
    ントによって前記フレームに結合された後方端部と、前
    記車軸に堅固に結合されている後方端部とを有し、且つ
    車両の関節式の駆動軸を収容している、懸架装置。
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