JP2002144834A - 懸架装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 乗り心地がよく、かつ軽量の懸架装置を提供
する。 【解決手段】 車体フレームとしてのフロントフレーム
１４を車軸で支持する懸架装置において、左右に独立し
た車軸のそれぞれに取り付けた左右一対の車軸アームと
しての前後支持型トレーリングアーム７０，７０の一端
部及び他端部は、車軸の前方位置及び後方位置で車体フ
レームとしてのフロントフレーム１４にそれぞれ球面軸
受７１および、球面軸受７２を介して回動自在に取り付
けられた構成としている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、懸架装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】砕石、鉱山、トンネル工事などで、旋回
半径が小さく、かつ凹凸路における走破性の優れたアー
ティキュレート式ダンプトラックが使用されることが多
い。図２にその一例を示す。アーティキュレート式ダン
プトラック１は、フロントモジュール２と、フロントモ
ジュール２の後端部に屈曲自在に取付けられたリヤモジ
ュール３とを有している。フロントモジュール２は、運
転室２６を有し、フロントアクスル４には左右一対のフ
ロントタイヤ５が取着されている。また、リヤモジュー
ル３は、砕石等を積むベッセル７を有し、リヤ第１アク
スル９には左右一対のリヤ第１タイヤ１１，１１が、リ
ヤ第２アクスル１０には左右一対のリヤ第２タイヤ１
２，１２がそれぞれ回転自在に取着されている。操舵時
には、フロントモジュール２は、アーティキュレート部
６でリヤモジュール３に対して屈曲し旋回する。また、
リヤモジュール３に起伏自在に取付けられているベッセ
ル７に砕石等を搭載し運搬する。

【０００３】図３に、上記アーティキュレート式ダンプ
トラック１のフロントアクスル４の懸架装置を動力伝達
経路も含めて示す。フロントアクスル４は、図３（ａ）
の平面図に示すように、その中央部にフロントアクスル
４の左右に取着されたタイヤの回転速度差を許容したま
ま動力を伝達する差動機構のディファレンシャルギア
（以降、、デフ１３と呼ぶ）を有している。フロントモ
ジュール２の基台となるフロントフレーム１４及びフロ
ントアクスル４の上下方向の間には、左右一対のハイド
ロニューマチックシリンダ１５，１５がピン１６，１７
で回動自在に取着されている。ハイドロニューマチック
シリンダ１５は、走行時の振動の弾発、制振を行なう。
フロントアクスル４の後部に取付けられたリーディング
アーム２０の後端部が、球面軸受２２でフロントフレー
ム１４に回動自在に取着されている。さらに、フロント
アクスル４の左右方向の動きを拘束するラテラルロッド
２１が、その一端部がフロントアクスル４に、他端部が
フロントフレーム１４にピン１８，１９でそれぞれ回動
自在に取着されている。

【０００４】エンジン２５及びトランスミッション４０
は、フロントフレーム１４に搭載されている。エンジン
２５の出力軸及びトランスミッション４０の入力軸は、
図３（ｂ）の側面図に示すように、第１プロペラシャフ
ト４１で連結され、トランスミッション４０の出力軸及
びフロントアクスル４のデフ１３の入力軸は第２プロペ
ラシャフト４２で連結されている。なお、トランスミッ
ション４０の出力軸は、第３プロペラシャフト４３を介
してリヤ第１アクスル９に連結されている。なお、図３
（ａ）は、図３（ｂ）の断面ＡＡ図である。

【０００５】以上のような懸架装置において、フロント
アクスル４は、ハイドロニューマチックシリンダ１５の
伸縮により球面軸受２２を中心にして上下方向に揺動す
る。また、ハイドロニューマチックシリンダ１５，１５
の左右伸縮量の差によりローリングする。これにより、
フロントモジュール２は、路面の凹凸に追従して走行す
る。

【０００６】しかしながら、フロントモジュール２が突
起物を乗り越えるとき、フロントタイヤ５が突起物に衝
突するときの斜め下前方からの突き上げるような衝撃力
の垂直分力は、ハイドロニューマチックシリンダ１５で
吸収されるものの、水平分力はリーディングアーム２０
を下方に揺動させようとする。ところが、フロントタイ
ヤ５があるために下方に揺動できないでフロントタイヤ
５で水平成分を吸収する。フロントタイヤ５は制振作用
がないので、フロントタイヤ５のばね作用により衝撃力
がそのまま車両振動として残りフロントフレーム１５上
に設けてある運転室２６が振動する。このため、オペレ
ータの乗り心地が悪いという問題がある。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】このような問題を解決
するために、図４に示すような懸架装置が提案されてい
る。トランスミッション５０の出力部にデフ５１を一体
化し、デフ５１の出力軸及びフロントアクスル４の左右
の入力軸は左右一対の分配プロペラシャフト５４，５４
で連結されている。左右のフロントタイヤ５，５をそれ
ぞれ独立に支持する左右の独立トレーリングアーム５
５，５５は、フロントフレーム１４のフロントタイヤ５
の前方に位置する支持点５６，５７及び支持点５８，５
９で揺動自在に取着されている。エンジン２５及びトラ
ンスミッション４０は、フロントフレーム１４に搭載さ
れ、エンジン２５の出力軸及びトランスミッション４０
の入力軸は、第１プロペラシャフト４１で連結されてい
る。また、トランスミッション４０の出力軸は、第３プ
ロペラシャフト４３を介してリヤ第１アクスル９に連結
されている。なお、左右のハイドロニューマチックシリ
ンダ１５，１５は、左右の独立トレーリングアーム５
５，５５を懸架している。左右のフロントタイヤ５，５
は、独立トレーリングアーム５５，５５及びハイドロニ
ューマチックシリンダ１５，１５により独立懸架されて
いる。これにより、左右の路面が異なる場合でも、左右
のフロントタイヤ５，５が路面に密着するので車両振動
が小さくなり優れた乗り心地が得られる。

【０００８】しかしながら、図４に示す懸架装置の技術
においては、以下のような課題が発生している。独立ト
レーディングアーム５５，５５は、支持点５６，５７，
５８，５９で揺動自在に支持されているが、支持点５
６，５７間距離又は支持点５８、５９間距離が短いので
片持ち梁となり、フロントタイヤ５の側方から路面の凹
凸等による負荷がかかったときには、支持点５６，５７
又は支持点５８、５９に大きな曲げモーメントがかか
る。これにより、独立トレーディングアーム５５及び支
持点５６，５７，５８，５９近傍の剛性を大きくする必
要があるので、独立トレーディングアーム５５は大型に
なると共に重量が大きくなる。そして、車両全体の重量
が大きくなり、所定の走行性能が得られないという課題
があり、軽量の懸架装置が強く望まれている。

【０００９】本発明は、上記従来技術の問題点に着目
し、乗り心地がよく、かつ軽量の懸架装置を提供するこ
とを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段、作用及び効果】上記の目
的を達成するために、第１発明は、車体フレームを車軸
で支持する懸架装置において、左右に独立した車軸のそ
れぞれに取り付けた左右一対の車軸アームの一端部及び
他端部は、車軸の前方位置及び後方位置で車体フレーム
にそれぞれ回動自在に取り付けられた構成としている。

【００１１】第１発明によれば、左右に独立した車軸の
それぞれに車軸アームが取り付けられている。車軸アー
ムの一端部は車軸の前方位置で、また他端部は車軸の後
方位置で車体フレームにそれぞれ回動自在に取り付けら
れている。これにより、左右の車軸が独立懸架され、左
右タイヤの走行する路面形状が異なったときでも常に各
タイヤが路面に密着するので優れた乗り心地が得られ
る。また、タイヤの側方からの路面凹凸等による負荷を
車軸の前後の２点で受けるので車軸アームへの負荷が軽
減される。これにより、車軸アームは、剛性を大きくす
る必要がないので軽量かつ小型となり、軽量小型の懸架
装置が得られる。

【００１２】第２発明は、第１発明に基づき、車軸アー
ムの一端部及び他端部を、車軸アームのそれぞれの一端
部間距離とそれぞれの他端部間距離とが異なる位置に配
置し、一端部及び他端部を結ぶ直線を軸にして車軸アー
ムが上下に揺動する構成としている。

【００１３】第２発明によれば、車軸アームの一端部及
び他端部を結ぶ直線を軸にして車軸アームが上下に揺動
する。これにより、突起物の乗り越え時に車両前下方か
らタイヤにかかる衝撃力を車軸アームが上方に逃げるこ
とで吸収でき、振動が残ることがないので、優れた乗り
心地が得られる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下に、図を参照して説明する。
なお、以降の図において、図３及び図４で説明した要素
と同一の要素には同一番号を付して説明する。本発明に
係る実施形態を図１に示す。左右に独立した車軸として
のフロントアクスル４，４に取り付け、各フロントアク
スル４の前後に支持点を有する左右一対の車軸アームと
しての前後支持型トレーリングアーム７０，７０は、そ
の一端部をフロントフレーム１４の略中心位置に球面軸
受７１で回動自在に取り付けてある。また、他端部は車
体フレームとしてのフロントフレーム１４の左右端部に
球面軸受７２で回動自在に取り付けてあるので、前後支
持型トレーリングアーム７０の一端部及び他端部は、前
後支持型トレーリングアーム７０のそれぞれの一端部間
距離Ｌ１とそれぞれの他端部間距離Ｌ２とが異なる位置
に配置されている。なお、本実施形態の動力伝達経路、
ハイドロニューマチックシリンダ１５によるフロントア
クスル４の懸架は、図４で説明したものと同一であるの
で、ここでは説明を省略する。

【００１５】本実施形態の作動及び効果を説明する。左
右の前後支持型トレーリングアーム７０，７０は、球面
軸受７１及び球面軸受７２を結ぶ直線を軸として揺動
し、左右のフロントアクスル４，４は、左右の前後支持
型トレーリングアーム７０，７０及びハイドロニューマ
チックシリンダ１５，１５により独立懸架されている。
これにより、左右のフロントタイヤ５が走行する路面の
凹凸が異なる場合でも、左右のフロントタイヤ５，５が
常に路面に密着するので車両振動が小さくなり優れた乗
り心地が得られる。また、フロントタイヤ５の側方から
かかる路面の凹凸等による負荷は、フロントタイヤ５が
装着されているフロントアクスル４を挟んで前後に配置
された球面軸受７１，７２で受け持つ。これにより、部
材としての前後支持型トレーリングアーム７０の中央部
に負荷がかかるようになり、片持ち梁ではないので、前
後支持型トレーリングアーム７０は軽量小形にでき、車
両も軽量となる。

【００１６】また、フロントモジュール２が突起物を乗
り越えるとき、フロントタイヤ５が突起物に衝突すると
きの斜め下前方からの突き上げるような衝撃力Ｆの垂直
分力Ｖは、ハイドロニューマチックシリンダ５で吸収さ
れる。また、水平分力Ｈは前後支持型トレーリングアー
ム７０を上方に揺動させフロントアクスル４を上方に押
し上げるように作用し、ハイドロニューマチックシリン
ダ１５で水平分力Ｈを吸収する。このように、衝撃力の
全てがハイドロニューマチックシリンダ１５の縮退によ
り吸収される。このため、衝撃力が振動として残ること
がないので、乗り心地がよい。

【００１７】以上本発明によると、左右に独立した車軸
のそれぞれに車軸アームが取り付けられている。車軸ア
ームの一端部は車軸の前方位置で、また他端部は車軸の
後方位置で車体フレームにそれぞれ回動自在に取り付け
られている。これにより、左右の車軸が独立懸架され、
左右タイヤの走行する路面形状が異なったときでも常に
各タイヤが路面に密着するので優れた乗り心地が得られ
る。また、タイヤの側方からの路面凹凸等による負荷を
車軸の前後の２点で受けるので車軸アームへの負荷が軽
減される。これにより、車軸アームは、剛性を大きくす
る必要がないので軽量かつ小型となり、軽量小型の懸架
装置が得られ、車両も軽量になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る実施形態の構成説明図である。

【図２】アーティキュレート式ダンプトラックの説明図
である。

【図３】従来の懸架装置の説明図である。

【図４】従来の懸架装置の説明図である。

【符号の説明】

１…アーティキュレート式ダンプトラック、２…フロン
トモジュール、３…リヤモジュール、４…フロントアク
スル、５…フロントタイヤ、６…アーティキュレート
部、７…ベッセル、９…リヤ第１アクスル、１０…リヤ
第２アクスル、１１…リヤ第１タイヤ、１２…リヤ第２
タイヤ、１３，５１…デフ、１４…フロントフレーム、
１５…ハイドロニューマチックシリンダ、１６，１７、
１８，１９…ピン、２０…リーディングアーム、２１…
ラテラルロッド、２２，７１，７２…球面軸受、２５…
エンジン、２６…運転室、４１…第１プロペラシャフ
ト、４２…第２プロペラシャフト、４３…第３プロペラ
シャフト、４０，５０…トランスミッション、５４…分
配プロペラシャフト、５５…独立トレーリングアーム、
５６，５７，５８，５９，６０，６１…支持点、６２…
ロール抑制トレーリングアーム、７０…前後支持型トレ
ーリングアーム。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車体フレームを車軸で支持する懸架装置
   において、 左右に独立した車軸のそれぞれに取り付けた左右一対の
   車軸アームの一端部及び他端部は、車軸の前方位置及び
   後方位置で車体フレームにそれぞれ回動自在に取り付け
   られたことを特徴とする懸架装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の懸架装置において、 車軸アームの一端部及び他端部を、車軸アームのそれぞ
   れの一端部間距離とそれぞれの他端部間距離とが異なる
   位置に配置し、 一端部及び他端部を結ぶ直線を軸にして車軸アームが上
   下に揺動することを特徴とする懸架装置。