JPH0711423U - 転舵装置と車両の駆動伝達装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 駐車場や袋小路等の狭い場所で車両を旋回さ
せることができる転舵装置を提供する。 【構成】 前輪１,２および後輪３,４の各車輪１〜４を
それぞれ独立して転舵できるように取り付け、各車輪１
〜４の車軸１c〜４cが車両の中心位置Ｐに向くように各
車輪を転舵させるシリンダ１５,１６,２５,２６を備え
たスピン転舵機構を設けた。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は、それぞれ独立した前輪および後輪の各車輪を転舵させる転舵装置 と、前輪および後輪の各車輪をそれぞれ独立して転舵できるように取り付けた車 両の駆動伝達装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来、乗用車やトラック等の四輪車以上の車両においては、アッカーマン方式 の転舵機構が設けられている。

【０００３】 かかる転舵機構は、ハンドルを操作した際に操向車輪である前輪のうち、内側 となる内輪が外側となる外輪より操向角が大きくなるように前輪を操向させるも のである。これは、いずれの車輪もスリップさせないでスムーズに車両を旋回さ せるもので、操縦性は高いものとなる。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、従来の転舵機構では、前輪だけを操向させているので旋回半径 が大きくなり、広い場所を必要とする。このため、駐車場や袋小路等の狭い場所 で車両を旋回させることができず、駐車やＵターン等を行なうときに非常に不便 であるという問題があった。

【０００５】 この考案は、上記問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、駐車場や袋小 路等の狭い場所で車両を旋回させることができる転舵装置を提供することにある 。

【０００６】 また、この考案の目的は、左右の後輪を互いに逆回転させて車両を旋回させる ことのできる車両の駆動伝達装置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

この考案は、上記目的を達成するため、前輪および後輪の各車輪をそれぞれ独 立して転舵できるように取り付け、各車輪の車軸が車体の中心位置に向くように 各車輪を転舵させるシリンダを備えたスピン転舵機構を設けたことを特徴とする 。

【０００８】 また、この考案は、前輪および後輪の各車輪をそれぞれ独立して転舵できるよ うに取り付け、各車輪の車軸が車体の中心位置に向くように各車輪を転舵させる シリンダを備えたスピン転舵機構を設けた車両の駆動伝達装置において、 エンジンの回転力を第１,第２出力軸に出力する差動装置と、 一方の後輪の車軸に連結されるとともに前記第１出力軸に連結されてこの一方 の後輪を回転させる第１駆動軸と、他方の後輪の車軸に連結されるとともに前記 第２出力軸にクラッチを介して連結されてこの他方の後輪を回転させる第２駆動 軸とを有している逆転装置とを備え、 この逆転装置は、前記クラッチをオフにして前記第１出力軸の回転を第１駆動 軸に伝達させた際に、第２駆動軸が第１駆動に対して逆回転して他方の後輪を逆 回転させることを特徴とする。

【０００９】

【作用】

この考案は、上記構成により、スピン転舵機構が前輪および後輪の各車輪を車 軸が車体の中心位置に向くように転舵させる。

【００１０】 また、差動装置がエンジンの回転力を第１,第２出力軸に出力し、逆転装置の 第１駆動軸が前記第１出力軸に連結されて一方の後輪を回転させ、第２出力軸が 前記第２出力軸にクラッチを介して連結されて他方の後輪を回転させる。そして 、逆転装置は、前記クラッチをオフにして前記第１出力軸の回転を第１駆動軸に 伝達させた際に第２駆動軸が第１駆動に対して逆回転して他方の後輪を逆回転さ せる。

【００１１】

【実施例】

以下、この考案に係わる車両の実施例を図面に基づいて説明する。

【００１２】 図１において、１,２は前輪、３,４は後輪、５,６は中輪である。前輪１,２ および後輪３,４はそれぞれ独立して転舵できるように車体(図示せず)に取り付 けられている。７はエンジンで、このエンジンの回転力は変速機８を介して無段 変速機９に伝達され、さらに逆転差動装置１００に伝達されるようになっている 。

【００１３】 逆転差動装置１００は、電磁差動装置３０と逆転装置４０とから構成されてい る。

【００１４】 逆転装置４０の右のトラニオン軸（駆動軸）４１にはスプロケット４１a,４１ b,４１cが取り付けられており、同様に左のトラニオン軸（駆動軸）４２にもス プロケット４２a,４２b,４２cが取り付けられている。スプロケット４１aは伝達 軸１aに設けたスプロケット１bにチェーンＫ1を介して連結され、スプロケット ４１bは伝達軸５aに設けたスプロケット５bにチェーンＫ2を介して連結され、ス プロケット４１cは伝達軸３aに設けたスプロケット３bにチェーンＫ3を介して連 結されており、駆動軸４１の回転により車輪１,３,５が回転駆動するようになっ ている。

【００１５】 同様に、スプロケット４２aは伝達軸２aに設けたスプロケット２bにチェーン Ｋ4を介して連結され、スプロケット４２bは伝達軸６aに設けたスプロケット６b にチェーンＫ5を介して連結され、スプロケット４２cは伝達軸４aに設けたスプ ロケット４bにチェーンＫ6を介して連結されており、駆動軸４２の回転により車 輪２,４,６が回転駆動するようになっている。

【００１６】 各伝達軸１a〜４aは、図２に示すように、各車輪１〜４の車軸１c〜４cにユニ バーサルジョイントＪを介して連結され、各車輪１〜４が転舵しても回転駆動で きるようになっている。

【００１７】 前輪１,２は、図３に示すように、ナックルアーム１１,１２が取り付けられ、 このナックルアーム１１,１２によってキングピン１３,１４を支点にして転舵す るものである。ナックルアーム１１,１２の一端にはシリンダ１５,１６が取り付 けられ、シリンダ１５,１６のロッド１５a,１６aがベルクランク１７の一端に取 り付けられている。

【００１８】 ベルクランク１７は軸１７aを支点にして回動するようになっており、このベ ルクランク１７の他端にはシリンダ１８のロッド１８aが取り付けられている。 このロッド１８aが進出するとベルクランク１７が反時計方向に回動してナック ルアーム１１,１２がキングピン１３,１４を支点にして反時計方向に回動する。 この回動により図３に示すように前輪１,２は左へ転舵する。

【００１９】 ロッド１８aが後退すると、ベルクランク１７が時計方向に回動してナックル アーム１１,１２がキングピン１３,１４を支点にして時計方向に回動し、前輪１ ,２は右へ転舵することとなる。ロッド１８aが約１/２ほど進出している場合に は、前輪１,２は転舵されず、図３に示す後輪３,４と同じ向きとなる。

【００２０】 後輪３,４は、ナックルアーム２１,２２が取り付けられ、このナックルアーム ２１,２２によってキングピン２３,２４を支点にして転舵するものである。ナッ クルアーム２１,２２の一端にはシリンダ２５,２６が取り付けられ、シリンダ２ ５,２６のロッド２５a,２６aがベルクランク２７の一端に取り付けられている。

【００２１】 ベルクランク２７は軸２７aを支点にして回動するようになっており、このベ ルクランク２７の他端にはシリンダ２８のロッド２８aが取り付けられている。 このロッド２８aが進出するとベルクランク２７が時計方向に回動してナックル アーム２１,２２がキングピン２３,２４を支点にして時計方向に回動する。この 回動により後輪３,４は右へ転舵する。

【００２２】 ロッド２８aが後退すると、ベルクランク２７が反時計方向に回動してナック ルアーム２１,２２がキングピン２３,２４を支点にして反時計方向に回動し、後 輪３,４は左へ転舵することとなる。ロッド２８aが約１/２ほど進出している場 合には、図３に示すように、後輪３,４は転舵しない。

【００２３】 また、シリンダ１８,２８のロッド１８a,２８aを１/２ほど進出した状態にし てシリンダ１５,１６,２５,２６のロッド１５a,１６a,２５a,２６aを後退させる と各車輪１〜４は車軸１c〜４cを車両の中心Ｐに向けた状態に転舵するようにな っている（図６参照）。そして、シリンダ１５,１６,２５,２６によりスピン転 舵機構が構成される。

【００２４】 電磁差動装置３０は、図４に示すように、左右の出力軸３１,３２を備え、変 速機８のドライブシャフト９の回転力を出力軸３１,３２から出力するものであ る。また、電磁差動装置３０は、図示しない電磁石を有しており、この電磁石の 励磁によって出力軸３１,３２の差動拘束力が最大となって差動しないようにな っている。すなわち、前記電磁石が励磁されると出力軸３１,３２は車輪１〜４ の状態に拘らず常に同じ回転力で回転していき、電磁石が非励磁状態のとき差動 拘束力が最小となって出力軸３１,３２は差動可能状態となる。

【００２５】 出力軸３１にはサイドギア３３が取り付けられており、サイドギア３３がセン タドライブギア３４を介して逆転装置４０のトラニオン軸４１に取り付けられた アクスルドライブギア４３に噛合している。これにより、トラニオン軸４１は出 力軸３１の回転とともに同方向に回転していく。

【００２６】 他方、出力軸３２はクラッチ３５を介してサイドギア３６に接続され、サイド ギア３６はセンタドライブギア３７を介して逆転装置４０のトラニオン軸４２に 取り付けたアクスルドライブギア４４に噛合している。これにより、トラニオン 軸４２は出力軸３２の回転とともに同方向に回転していく。

【００２７】 逆転装置４０は、トラニオン軸４１に固定されたデファレンシャルサイドギア ４５と、このデファレンシャルサイドギア４５に噛合しているデファレンシャル ピニオン４６と、トラニオン軸４２に固定されデファレンシャルピニオン４６に 噛合しているデファレンシャルサイドギア４７と、デファレンシャルピニオン４ ６を回転自在に保持しているリングギア４８と、このリングギア４８に噛合して いるブレーキピニオン４９とを備えている。

【００２８】 ブレーキピニオン４９はブレーキ装置５０によって回転自在となったりロック されたりするもので、ブレーキピニオン４９がロックされるとリングギア４８の 回転が阻止され、トラニオン軸４１の回転がデファレンシャルサイドギア４５, デファレンシャルピニオン４６およびデファレンシャルサイドギア４７を介して トラニオン軸４２に伝達され、トラニオン軸４２はトラニオン軸４１と逆方向に 回転する。

【００２９】 また、ブレーキ装置５０がオフされてブレーキピニオン４９が回転自在となる とリングギア４８が回転可能となり、トラニンオン軸４２はトラニオン軸４１と 同方向に回転するとともに差動可能状態となる。そして、電磁差動装置３０と逆 転装置４０と各ギア３３,３４,３６,３７,４３,４４とで駆動伝達装置が構成さ れる。

【００３０】 次に、上記実施例の作用について説明する。

【００３１】 先ず、直進走行する場合には、電磁差動装置３０の電磁石を非励磁状態にして 出力軸３１,３２を差動可能状態にさせるとともに、クラッチ３５をオンさせて 出力軸３２とサイドギア３６とを連結させる。また、ブレーキ装置５０をオフに してブレーキピニオン４９を回転自在にし、リングギア４８を回転可能にしてお く。

【００３２】 この状態により、出力軸３１,３２が回転すると、サイドギア３３,３６,セン タギア３４,３７およびアクスルドライブギア４３,４４を介してトラニオン軸４ １,４２にその回転が伝達され、トラニオン軸４１,４２が出力軸３１,３２と同 方向に回転していく。トラニオン軸４１,４２の回転により前輪１,２、中輪５, ６、後輪３,４が回転していく。これにより車両は直進走行していく。

【００３３】 この直進走行の際、電磁差動装置３０の出力軸３１,３２および逆転装置４０ のトラニオン軸４１,４２が差動可能状態となっているので、図３に示すように 前輪１,２をシリンダ１８によって左に転舵させれば車両は左にスムーズに方向 転換されて走行していくこととなる。前輪１,２を右に転舵しても同様である。

【００３４】 この場合、後輪３,４を図５に示すように、前輪１,２と反対方向に転舵させる と、車両の旋回半径を小さくすることができ、小回りのよいものとなり、狭く曲 がりくねった道路でも走行することができる。

【００３５】 スピンターンを行う場合には、シリンダ１５,１６,２５,２６を作動させてロ ッド１５a,１６a,２５a,２６aを後退させ各車輪１〜４の車軸１c〜４cを図６に 示すように車両の中心Ｐに向くように転舵させる。そして、図７に示すように、 クラッチ３５をオフさせて出力軸３２とサイドギア３６とを切り離すとともに、 電磁差動装置３０の電磁石を励磁させ差動拘束力を最大にして出力軸３１,３２ の作動を不能状態にさせる。他方、ブレーキ装置５０をオンさせてブレーキピニ オン４９をロックしてリングギア４８を固定させる。

【００３６】 この状態でエンジンの回転力を変速機８および無段変速機９を介して電磁差動 装置３０に伝達させると、電磁差動装置３０の出力軸３１,３２が回転し、出力 軸３１の回転によりサイドギア３３,センタギア３４およびアクスルドライブギ ア４３を介してトラニオン軸４１が回転していく。トラニオン軸４１が回転する と、リングギア４８が固定されているので、デファレンシャルサイドギア４５, デファレンシャルピニオン４６,デファレンシャルサイドギア４７を介してトラ ニオン軸４２が逆回転していく。

【００３７】 そして、トラニオン軸４１の回転により前輪１,中輪５,後輪３が矢印Ｍ方向に 示すように回転していく。他方、トラニオン軸４２の回転により前輪２,中輪６, 後輪４が矢印Ｎ方向に示すように回転していき、車両は中心Ｏを支点にして反時 計方向にスピンターンすることとなる。

【００３８】 このように、車両はその中心Ｐを支点にしてスピンターンすることができるの で、駐車場,袋小路,通路,空地,園地等の狭い場所で車両を簡単に旋回させること ができ、非常に便利なものとなる。

【００３９】 次に、車輪がぬかるみに入ってしまった場合、図８に示すように、クラッチ３ ５をオンさせて出力軸３２とサイドギア３６とを連結させるとともに電磁差動装 置３０の電磁石を励磁させ差動拘束力を最大にして出力軸３１,３２の差動を不 能状態にさせる。他方、ブレーキ装置５０をオフにしてブレーキピニオン４９を 回転自在にしリングギア４８を回転可能にしておく。

【００４０】 この状態で電磁差動装置３０の出力軸３１,３２が回転すると、サイドギア３ ３,３６,センタギア３４,３７およびアクスルドライブギア４３,４４を介してト ラニオン軸４１,４２にその回転が伝達され、トラニオン軸４１,４２が出力軸３ １,３２とともに同方向に回転していく。トラニオン軸４１,４２の回転により前 輪１,２、中輪５,６、後輪３,４が回転していく。すなわち、電磁差動装置３０ の差動が機能しないことにより、例えば右側車輪１,５,３がぬかるみに入ってし まっている場合、右側車輪１,５,３が回転して右側車輪１,５,３がスリップし走 行不能になるということが防止される。

【００４１】 つまり、右側車輪１,５,３がぬかるみに入っても左側車輪２,６,４が回転する ので車両は走行できることとなり、右側車輪１,５,３だけが回転してしまうとい う不具合は生じない。

【００４２】 上記実施例は、電磁クラッチ方式によるＬＳＤ（差動制限機構付差動装置）を 用いた例を示したが、勿論油圧アクチュエータ方式のＬＳＤでもよい。また、用 途については、特に農業等の作業用の車両に適するが、通常の乗用車に使用する こともできる。この場合、中輪５,６を省略すればよい。

【００４３】

【考案の効果】

この考案によれば、車両はその中心を支点にしてスピンターンすることができ るので、駐車場,袋小路,通路,空地,園地等の狭い場所で車両を簡単に旋回させる ことができ、非常に便利である。また、車輪がぬかるみに入ってしまった場合で も、ぬかるみに入った車輪のみが回転してしまうことがなく、このため車両の走 行不能になるということが防止される。

【図面の簡単な説明】

【図１】この考案に係る車両の駆動機構を概念的に示し
た平面図である。

【図２】車輪の車軸の連結状態を示した説明図である。

【図３】車輪の転舵機構を示した平面図である。

【図４】直進走行時の差動装置と逆転装置とのギアの噛
合状態を示した説明図である。

【図５】車両の直進状態から車輪が転舵された状態を示
した平面図である。

【図６】スピンターンを行う際の差動装置と逆転装置と
のギアの噛合状態を示した説明図である。

【図７】スピンターンを行う際の車輪の転舵した状態を
示した平面図である。

【図８】車輪がぬかるみに入った場合のおける差動装置
と逆転装置とのギアの噛合状態を示した説明図である。

【符号の説明】

１,２ 前輪 ３,４ 後輪 １５,１６ シリンダ ２５,２６ シリンダ ３０ 電磁差動装置 ３１,３２ 出力軸 ３３,３６ サイドギア ３４,３７ センタギア ４０ 逆転装置 ４１,４２ トラニオン軸（駆動軸） ４３,４４ アクスルドライブギア

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 山下 淳 愛媛県松山市福角町甲51−128 (72)考案者 佐藤 員暢 徳島県名西郡石井町藍畑字竜王52−30 (72)考案者 松浦 英樹 香川県高松市屋島西町2109番地８株式会社 四国総合研究所内

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】前輪および後輪の各車輪をそれぞれ独立し
   て転舵できるように取り付け、各車輪の車軸が車体の中
   心位置に向くように各車輪を転舵させるシリンダを備え
   たスピン転舵機構を設けたことを特徴とする転舵装置。
2. 【請求項２】前輪および後輪の各車輪をそれぞれ独立し
   て転舵できるように取り付け、各車輪の車軸が車体の中
   心位置に向くように各車輪を転舵させるシリンダを備え
   たスピン転舵機構を設けた車両の駆動伝達装置におい
   て、 エンジンの回転力を第１,第２出力軸に出力する差動装
   置と、 一方の後輪の車軸に連結されるとともに前記第１出力軸
   に連結されてこの一方の後輪を回転させる第１駆動軸
   と、他方の後輪の車軸に連結されるとともに前記第２出
   力軸にクラッチを介して連結されてこの他方の後輪を回
   転させる第２駆動軸とを有している逆転装置とを備え、 この逆転装置は、前記クラッチをオフにして前記第１出
   力軸の回転を第１駆動軸に伝達させた際に、第２駆動軸
   が第１駆動に対して逆回転して他方の後輪を逆回転させ
   ることを特徴とする車両の駆動伝達装置。