JPS63116912A - 駆動車輪ともなり得る操舵可能な車輪，並びにその水陸両用車両への応用 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、駆動車輪ともなり得る操舵可能な車輪、並び
にその車両への応用に関する。

〔従来の技術〕

操舵可能な車輪に関しては、既に多くの支持システムが
知られている０本発明は、特に、車両が走行する地面と
のクリアランスを変化させることができる操舵可能な車
輪の支持システムに関する。

現在、車両の地面とのクリアランスを変化させることの
可能な車輪支持システムとしては、二つのタイプのもの
が知られている。第１の車輪支持システムにおいては、
車両の長手方向軸に実質的に平行に車両に対して揺動ア
ームを回動させるように該アームを取付ける手段を一端
に具えた揺動アームの上に、車輪が取付けられている。

このタイプの操舵可能な車輪の公知の支持システムにお
いては、前記揺動アームと一定の角度をなすように旋回
軸が設けられ、これによって地面に対する旋回軸の傾斜
が、揺動アームの向きが変わるにつれて変化し、地面と
のクリアランスが修正されるように構成されている。旋
回軸の傾斜の変化は、車両を操縦するために車輪が旋回
軸を中心に旋回する場合に車輪の傾斜の変化を生じさせ
る。車輪の傾斜が過剰な場合には、車重による力は車輪
のトレッドの中心にはかからず、これによってタイヤに
かなりの無理が生じる。これが、この第１のタイプの車
輪支持システムが、操舵可能な車輪に対して広く使用さ
れていない理由である。

第２のタイプの車輪支持システムにおいては、車輪は、
車両の長手方向軸に対して実質的に垂直方向に回動する
ように取付けられた揺動アームに担持されている。この
場合、車両と地面とのクリアランスの大きな変化は、車
輪ゲージの変化をもたらし、ここでもタイヤに大きな負
担を掛けることなしには、地面とのクリアランスを大き
く変化させることはできない。

本発明の目的は、地面とのクリアランスに無関係に、又
車輪に適用される操舵にも無関係に、車輪の傾斜を実質
的に一定に維持可能な、操舵可能車輪用の支持システム
を提供することにある。

〔発明の概要〕

この目的を達成するために、本発明は、車体に対して車
両の長手方向軸に実質的に平行に回動するように揺動ア
ームを取付けるための手段を第１端に具え、揺動アーム
上に取付けられた旋回軸を中心に旋回するように取付け
られた車輪担持用支持体を第２端に具えた揺動アーム；
前記揺動アームを所定の平均位置に維持するための揺動
アーム位置決め手段；旋回軸を中心とする前記車輪軸受
支持体の向きを制御するための手段；前記揺動アームに
垂直に固定されたシャフトを中心に回動可能に取付けら
れ、前記旋回軸を前記揺動アームに接続する部材であっ
て、前記揺動アームの傾斜を補償するの部材；並びに、
前記傾斜補償部材と車体に両者にヒンジ結合され、前記
揺動アームと共にヒンジ結合された平行四辺形を構成す
るリンク部材を具えた操舵可能車輪用の支持システムで
あって、前記リンク部材は長手方向軸を中心に回転する
ように取付けられ、前記傾斜補償部材に隣接する前記リ
ンク部材の端部は、リンク機構を介して前記車輪軸受支
持体に連結されている車輪用支持システムを提供する。

かくして、揺動アームの向きが車体に対して変化した場
合、旋回軸の向きがこれに対応して変化し、これによっ
て旋回軸は地面に対して実質的に一定の向きを保ち、又
、リンク部材は補助的に旋回軸を中心として車輪の向き
を制御する前記部材の機能を提供し、結果として、揺動
アームの傾斜に無関係に、車輪の向きを一定に維持する
ことを可能にする。

本発明の好ましい態様によれば、揺動アームを車体に取
付けるための手段は、揺動アームに垂直に固定されたヒ
ンジ結合シャフトを具え、又、揺動アームを位置決めす
る手段が、一端を該ヒンジ結合シャフトに垂直に固定さ
れ、他端を位置決めリンクに固定された位置決めクラン
クを具えている。かくして、前記位置決めリンクの長手
方向への変位は、揺動アームの向きを変化させ、結果と
して車両の地面との間のクリアランスを変化させる。

本発明の他の好ましい態様によれば、位置決めリンクは
、車体と位置決めクランクの第２端との間の長さを調整
可能に構成され、スプリング−ショックアブソーバアセ
ンブリが位置決めリンク上にこれと直列に取付けられて
いる。かくして、地面とのクリアランスは、位置決めリ
ンクの長さを調整することによって容易に変えられ、又
、スプリング−ショックアブソーバアセンブリは、揺動
アームの平均位置を中心に適当な振幅の振動が生じるこ
とを可能にする。

本発明の更に他の態様によれば、揺動アーム。

揺動アームの傾斜を補償する部材の支持シャフト。

及びヒンジ結合軸はすべて中空であり、又、車輪駆動手
段はこれら中空シャフトや揺動アームの内部に延在して
いる。かくして、コンパクトな構造によって、操舵可能
なばかりでなく駆動も可能な車輪が得られる。

本発明の一つの好適例によれば、車輪のトレンドは対称
面を有し、車輪の旋回軸はこの対称面内に存在している
。かくして、車輪の向きが変化してもローリングを起こ
さず、その結果、車輪の向きは、ディファレンシャル装
置が無い場合でもスリップを生じることなしに静かに修
正される。

本発明の好ましい応用例における自己推進車両は、本発
明にかかる少なくとも三つの車輪支持体を具え、単一の
制御部材によって全車輪に次の機能の中の少なくとも一
つが与えられている。即ち、操舵性、地面とのクリアラ
ンス、駆動性である。

〔実施例〕

図面を参照すると、本発明にかかる車輪支持システムは
、アームの長手方向に垂直に延在する中空のヒンジシャ
フト２に第１端を固定された中空の揺動アーム１を具え
ている。この揺動アームは、例えば、車両の重量と運動
によって生じる力を車輪に伝達するのに充分な剛性を有
する細長い箱型をなしている。ヒンジシャフト２は、例
えば、溶接によって揺動アーム１の壁の−っに固定され
ている。このヒンジシャフト２自体は、軸受３によって
スリーブ４内に取付けられ、該スリーブ自体は車両のボ
ディ６に固定さたソケット５内に収容されている。スリ
ーブ４は、例えば保合部７によって車体６の外側の所定
位置に取付けられ、車両の内部のねじ山８上に螺合する
ナツトで固定されたソケット５の内側に保持されている
（第４図）。

揺動アーム１の第１端には、該アームを車体６に対して
車両の長手方向軸に実質的に平行に回動させるように取
りつけるための手段が設けられている。ヒンジシャフト
２が通過する車体の内部と外部との間に防水シールを設
ける場合には、スリーブ４とヒンジシャフト２との間に
シールリング９が設置される。中空のヒンジシャフト２
の内側には軸受１１によってモータシャツ）１０が取付
けられている。該シャフト１ｏの一端は揺動アームｌの
内部に延在し、その先端には歯車１２が固定されている
。必要に応じて、シールリング１３が駆動シャフト１ｏ
とヒンジシャフト２の間に設置される。

ヒンジシャフト２から離れた方の揺動アーム１の端部に
は、該揺動アーム１の長手方向に垂直に固定され、従っ
てヒンジシャフト２に平行に延在する中空の支持シャフ
ト１４が設けられている。

図示の例においては、支持シャフト１４は、揺動アーム
ｌに対して、ヒンジシャフトが設けられているのと同じ
側から延在している。支持シャフト１４に平行にリブ付
きプレート１５が延在し、該支持シャフト１４上に担持
された軸受１７のハウジング１６に固定されている。ハ
ウジング１６と支持シャフト１４との間のシールを行う
ため、シールリング１８が設けられている。揺動アーム
１から最も離れた方のプレート１５の端部には、車輪軸
受支持体２１のタブ２０上に５設された旋回スタンド１
９と嵌合する開口が設置されている。

このスタンド１９は車輪軸受支持体２１のための旋回軸
を構成する。車輪の軸受２２が車輪軸受支持体２１の内
部に設置され、車軸２３を担持している。該車軸２３は
ハブ２４の外側で終わっており、その上に車輪のリム２
５がボルト等の通常の手段で取付けられている。リム２
５はタイヤ２６を支持し、それのトレッドは車輪軸受支
持体２１の旋回軸１９を含む平面を中心に対称的に配置
されている。

リプ付きプレート１５の一つに垂直にチーク２７が固定
され、軸受２８を支持している。該軸受内にはユニバー
サルジヨイント３１によって細長いリンク部材３０に連
結されたシャフト２９の一部が枢支されている。このリ
ンク部材３ｏの反対側の端部はユニバーサルジインイト
３２を介して操舵制御シャフト３３に連結され、該シャ
フト３３は揺動アーム１に垂直に延在する車体６の一部
に固定された軸受３４内に枢支されている。リンク部材
３３は揺動アーム１に平行に延在し、該揺動アーム１．
車体６の一部、支持シャフト１４に取付けられた運動ア
センブリ、及びリンク部材３０を含むアセンブリがヒン
ジ結合された平行四辺形を構成している。この平行四辺
形が変形すると、旋回スタンド１９で構成された旋回軸
は一定の向きに留まり、かくしてプレート１５は揺動ア
ーム１の傾斜を補償するための部材を構成する。

ユニバーサルジヨイント３１から離れた方のシャフト２
９の端部には、レバー３５が固定され、ナックルジヨイ
ント３７を介して車輪軸受支持体２１に連結された操舵
リンク３６を支持している。

かくして、リンク部材３０は変形可能な平行四辺形の辺
の一つを構成するばかりでなく、操舵制御を伝達するた
めのシャフトとしても機能する。

駆動伝達シャフト３８は軸受３９によって中空支持シャ
フト１４の内部に取付けられている。揺動アーム１の内
部に延在する該伝達シャフト３８の端部には歯車４０が
固定され、一方、他方の端部はユニバーサルジヨイント
４１を介して車軸２３に連結され、前記ジヨイント４１
のヒンジ軸はスタンド１９の旋回軸を含む面内に存在し
ている。伝達シャフト３８と中空支持シャフト１４との
間のシールを行うために、伝達シャフト３８の端部の近
傍にはシールリング４２が設置されている。歯車１２と
１４は、揺動アーム１の内部で回転するように設置され
たチェーンとか中間ギア列等の通常の手段（図示しない
）によって、相互に結合されている。

揺動アーム１の平均位置は、車両の内部に延在するヒン
ジシャフト２の端部に設けられた筋溝４４（第４図）等
によってヒンジシャフト２に固定されている位置決めク
ランクレバー４３を具えた位置決め手段によって求めら
れる。該クランクレバー４３はヒンジシャフト２に垂直
に延在している。位置決めクランクレバー４３は、ヒン
ジシャフト２から離れた方のその端部に、該クランクレ
バー４３の端部に垂直にヒンジ結合されたナフト４５を
具えている。位置決めリンク４６のねじを具えた端部が
、このナツト４５と螺合している。

位置決めリンク４６はスプリング４８の内部に設置され
たショックアブソーバ４７と直列に連結され、該スプリ
ング自体はショックアブソーバ４７の部品の一つに固定
されたプレート４９と他の部品に固定されたプレート５
０との間に保持されている。前記プレート４９は、プレ
ート５０に結合されたロッド５２が通過するガイドを具
えている。

プレート５０は、車体に固定されたギア機構５４を介し
て揺動アーム１の位置決め用のシャフト５３に連結され
ている。この位置決めシャフト５３が回転すると、プレ
ート５０はショックアブソーバの軸を中心として回転さ
せられ、この回転運動をプレート４９に伝達し、次いで
ロッド５２によって位置決めリンク４６に伝達する。こ
の回転運動の際に、ショックアブソーバは回転はしない
が、ガイド５１内をスライドするロッド５２によって長
手方向の変位が可能なのでショックアブソーバとしての
作用は継続して行うことが判る。

ナフト５４に対するリンク４６の回転によって、リンク
４６の有効長さが変化し、これによって揺動アーム１の
平均位置が修正される。揺動アームｌは、ショックアブ
ソーバ４７とスプリング４８によってなされる長さの変
化によって、この平均位置を中心に揺動可能である。

揺動アーム１の位置が変化すると、車両の駆動及び操舵
シャフトラインの長さは変化せず、従って、その操舵又
は駆動機能を阻害することなしに、車両の地面に対する
クリアランスを大幅に変えることが可能になることが判
る。

第６図は、本発明にかかる四輪支持機構を具えた水陸両
用車両を示すダイアダラムである。これらの四輪支持機
構は、操舵シャフトラインが常に揺動アーム１の上方に
あることが望まれる限りにおいて、一つの車両支持体は
車両上での支持シャフト１４に対するその位置が軸受２
８の位置にあることを要すると云う修正を除いて、構造
的な観点からは全（同じものである。第６図において、
車体は太い破線を使って表され、揺動アーム１の位置決
めのための機構は連続線を使って表され、操舵を制御す
るための機構は太い鎖線で表され、駆動機構は太い点線
で表されている。各車輪に対する車輪支持体は２点での
みボディを通過していることが判る。即ち、リング４が
ソケット５内に収容されている個所、並びに操舵シャフ
ト３３が対応する軸受３４を通過する個所である。これ
らの両方の場合共、運動は純粋に回転運動であり、従っ
て、これらの通路を水密にシールことは非常に容易であ
る。更に、車両の同じ側に設けられた車輪支持体用の操
舵シャフトは同じ高さにあり、従って、両方の車輪支持
体に対して単一の操舵制御シャフト３３を使用すること
が可能であることが判る。四輪共同時に制御したい場合
には、リンク手段５５、例えば操舵制御シャフト３３に
固定されたチェーンホイールに巻き掛けられたエンドレ
スチェーン等によって、二つの共通の操舵制御シャフト
３３を相互連結するだけでよい。

同様に、揺動アーム１の位置決め手段も、二つの出口を
有する共通のギア機構５４を具えることによって、車両
の各側で対にして連携させることができる。この場合、
位置決め制御シャフト５３は四輪全部の支持体に共通で
あり、単一のシャフト５３を回転させることによって四
輪全部に対して同時に且つ同一に地面とのクリアランス
を修正することができる。同じ構造は、車輪の駆動シャ
フトｌＯをギア機構５６によって二つずつ対になるよう
に相互連結し、モータ５８に連結された共通の駆動シャ
フト５７から駆動シャフト１０へ運動を伝達するように
すれば、駆動力の伝達にも使用することができる。

制動は、シャフト１０又はシャフト５７上に加えられる
ことによって行われる。即ち車体の内部で行われるので
、これは水陸両用車両の場合には有利な点である。

本発明にかかる支持システムによれば、車両の地面との
クリアランスに無関係に、キャスタ、キャンバ、トウイ
ン等のパラメータを一定に維持することが可能であるこ
とが判る。第６図に示された例は、操舵、地面とのクリ
アランス、車両の駆動のために共通の単一の制御手段を
有するが、一つの車輪のみ又は一対の車輪に対してこれ
らの機能の何れかを適用することを可能にする選択的な
結合手段を設けることももちろん可能である。

本発明は上述の実施例に限定されるものではなく、本発
明Φ範囲から逸脱することなしに多くの改変を行うこと
が可能である。特に、図示の例においては、ヒンジシャ
フト２と支持シャフト１４とは揺動アーム１の同じ側か
ら延在しているが、これらの一対のシャフトが両側から
延在するように車輪支持体を設けることも可能である。

揺動アームの位置決め、及び操舵の動力を補助するため
に、空圧または油圧システムを設けてもよい。

スプリング−ショックアブソーバアセンブリ４７．４８
に関しては、スプリング４８のストロークと前応力を限
定するためにプレート４９用の係合部をロッド５２上に
設けてもよい。

更に、図示の実施例における各車輪支持体は傾斜の補償
と操舵制御を同時に行うために単一のシャフト３０を具
えているが、特に重い荷重が掛かる場合には、シャフト
３０の他に平行リンクを設けることが必要である。しか
し、このリンクはユニバーサルジヨイントよりも簡単な
ヒンジによって車体６と第１チーク２７に連結されてい
る。これらのヒンジの軸は当然シャフト１０と３８に平
行であり、ユニバーサルジヨイント３１．３２と同じ高
さに設置され、これによって該リンクは定常的にシャフ
ト３０に平行に保たれる。このようにして、この補助リ
ンクは軸方向の力を吸収し、シャツ）３０は操舵制御用
の対のみを伝達する。

【図面の簡単な説明】

第１図は車輪の図示を省略した本発明にかかる車輪支持
システムの概略側面図、 第２図は第１図の方向■から見た正面図、第３図は第１
図の平面図、 第４図は第３図の■−Ｉｔ／線に沿う拡大断面図、第５
図は第３図のＶ−Ｖ線に沿う拡大断面図、第６図は本発
明にかかる４つのモジュールを具えた水陸両用車両の概
略平面図である。 １・・・揺動アーム、 ２・・・ヒンジシャフト、 ６・・・車体、 １４・・・シャフト、 １５・・・傾斜補償部材、 １９・・・旋回軸、 ２１・・・車輪軸受支持体、 ３０・・・リンク部材、 ３５．３６・・・車輪軸受支持体の向きを制御するため
の手段。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、車体（６）に対して車両の長手方向軸に実質的に平
   行に回動するように揺動アーム（１）を取付けるための
   手段（２）を第１端に具え、揺動アーム上に取付けられ
   た旋回軸（１９）を中心に旋回するように取付けられた
   車輪軸受用支持体（２１）を第２端に具えた揺動アーム
   （１）；前記揺動アームを所定の平均位置に維持するた
   めの揺動アーム位置決め手段（４６）；旋回軸（１９）
   を中心とする前記車輪軸受支持体（２１）の向きを制御
   するための手段（３５、３６）；前記揺動アーム（１）
   に垂直に固定されたシャフト（１４）を中心に回動可能
   に取付けられ、前記旋回軸（１９）を前記揺動アーム（
   １）に接続する部材であって、前記揺動アーム（１）の
   傾斜を補償するの部材（１５）；並びに、前記傾斜補償
   部材（１５）と車体（６）の両者にヒンジ結合され、前
   記揺動アーム（１）と共にヒンジ結合された平行四辺形
   を構成するリンク部材（３０）を具えた操舵可能車輪用
   の支持システムであって、前記リンク部材（３０）は長
   手方向軸を中心に回転するように取付けられ、前記傾斜
   補償部材（１５）に隣接する前記リンク部材の端部は、
   リンク機構（３５、３６）を介して前記車輪軸受支持体
   に連結されている車輪用支持システム。 ２、揺動アーム（１）を車体（６）に取付けるための手
   段は、揺動アームに垂直に固定されたヒンジ結合シャフ
   ト（２）を具え、又、揺動アームを位置決めする手段が
   、一端を該ヒンジ結合シャフト（２）に垂直に固定され
   、他端を位置決めリンク（４６）に固定された位置決め
   クランク（４３）を具えていることを特徴とする特許請
   求の範囲第１項に記載された車輪用支持システム。 ３、位置決めリンク（４６）は、車体（６）と位置決め
   クランク（４３）の第２端との間の長さを調整可能に構
   成されていることを特徴とする特許請求の範囲第２項に
   記載された車輪用支持システム。 ４、前記位置決めリンク（４６）上に直列に取付けられ
   ているスプリング−ショックアブソーバアセンブリ（４
   ８、４７）を含むことを特徴とする特許請求の範囲第２
   項又は第３項に記載された車輪用支持システム。 ５、揺動アーム（１）、揺動アームの傾斜を補償する部
   材（１５）の支持シャフト（１４）、及びヒンジ結合軸
   （２）はすべて中空であり、又、車輪駆動手段（１０、
   １２、４０、３８）はこれら中空シャフトや揺動アーム
   の内部に延在していることを特徴とする特許請求の範囲
   第２項〜第４項のいずれか１項に記載された車輪用支持
   システム。 ６、車輪のトレッドが対称面を有し、車輪の旋回軸（１
   ９）が前記対称面内に存在していることを特徴とする特
   許請求の範囲第１項〜第５項のいずれか１項に記載され
   た車輪用支持システム。 ７、特許請求の範囲第１項〜第６項のいずれか１項に記
   載された少なくとも３つの車輪支持体を具えている自動
   車。 ８、単一の制御部材によって全車輪に、操舵性、地面と
   のクリアランスの調整、駆動性の中の少なくとも一つの
   機能が与えられることを特徴とする特許請求の範囲第７
   項に記載された自動車。