(57)【要約】      （修正有）【課題】車両の駆動ステアリングアクスルのディファレンシャルギヤ用の支持ケーシングであって、トラックロッドアセンブリを取り付けるように適合されたケーシングと、このようなケーシングにトラックロッドアセンブリを組み付ける方法を改善する。【解決手段】オフハイウェイ車両の駆動ステアリングアクスル１０が、アクスルドライブヘッドケーシングの離間した環状マウント２４、２５に収容されたアクチュエータ１８を組み込む、取り付けられたトラックロッドアセンブリ１７を含む。一方のマウント２５は、予め取り付けられたトラックロッドエンドを有するアセンブリの一端の通過を可能にするスロットを含む。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動ステアリングアクスルのディファレンシャルギヤ用の支持ケーシングであって、前記ケーシングは、ピニオンシャフト軸を画定する鼻状部と、クラウンホイール軸を画定する支持アームとを備え、前記ケーシングはそれから外側に基部から先端へと前記鼻状部の延伸方向に延びる支持マウントをさらに備え、前記支持マウントは前記アクスル用のトラックロッドアセンブリを支持するように配置され、前記支持マウントは円筒形のアクチュエータを受け入れるように配置された貫通孔を含み、前記貫通孔は前記トラックロッドアセンブリのトラックロッドエンドの半径方向の長さよりも小さい直径を有し、前記支持マウントは、前記貫通孔の外側へ延び且つ前記トラックロッドエンドのテーパーピンの通過を可能にするように配置されたスロットを有し、前記スロットは前記基部に向かって延びる支持ケーシング。
【請求項２】
前記スロットは実質的に直線状である、請求項１に記載の支持ケーシング。
【請求項３】
前記スロットの方向は前記ピニオンシャフト軸に対して非平行である、請求項２に記載の支持ケーシング。
【請求項４】
前記スロットは前記ピニオンシャフト軸に対して斜めに方向付けられる、請求項２に記載の支持ケーシング。
【請求項５】
前記スロットは閉鎖端と開放端とを有し、前記開放端は前記閉鎖端よりも前記ピニオンシャフト軸に近い、請求項４に記載の支持ケーシング。
【請求項６】
前記支持マウントは、実質的に平面状であり、且つ前記ピニオンシャフト軸の方向に延びる、請求項１から５のいずれか１項に記載の支持ケーシング。
【請求項７】
前記ピニオンシャフト軸によって平面が画定され、前記平面は前記クラウンホイール軸に対して平行であり、前記支持マウントは前記平面に対して実質的に直交する、請求項６に記載の支持ケーシング。
【請求項８】
前記ケーシングから延び且つ前記支持マウントから離間する取付マウントをさらに備え、前記取付マウントは前記トラックロッドアセンブリのトラックロッドエンドの半径方向の長さよりも小さい直径を有する貫通孔を有し、前記支持マウント及び取付マウントの前記貫通孔は一直線にされている、請求項１から７のいずれか１項に記載の支持ケーシング。
【請求項９】
前記取付マウントは実質的に平面状である、請求項８に記載の支持ケーシング。
【請求項１０】
前記貫通孔は実質的に同じ直径である、請求項８又は９に記載の支持ケーシング。
【請求項１１】
前記貫通孔は円筒形アクチュエータの円筒体と摺接嵌合するためのものである、請求項８から１０のいずれか１項に記載の支持ケーシング。
【請求項１２】
前記取付マウントは円筒形アクチュエータのフランジに取り付けられるように適合されている、請求項８から１１のいずれか１項に記載の支持ケーシング。
【請求項１３】
前記フランジの取付側は前記支持マウントと反対側にある、請求項１２に記載の支持ケーシング。
【請求項１４】
前記貫通孔は前記クラウンホイール軸に対して平行なアクチュエータ軸を画定する、請求項８から１３のいずれか１項に記載の支持ケーシング。
【請求項１５】
前記支持マウント及び前記取付マウントは前記ピニオンシャフト軸の両側の平行な平面内にある、請求項１４に記載の支持ケーシング。
【請求項１６】
前記ピニオンシャフト軸上のピニオンと、前記クラウンホイール軸のクラウンホイールとをさらに備える、請求項１から１５のいずれか１項に記載の支持ケーシング。
【請求項１７】
請求項１から１６のいずれか１項に記載の支持ケーシングを備えるアクスルであって、前記アクスルは、円筒形の油圧アクチュエータと、逆向きのトラックロッドと、各々がそれぞれのトラックロッドの軸から実質的に半径方向にそれから延びるテーパーピンを有する予め取り付けられたそれぞれのトラックロッドエンドとを備えるトラックロッドアセンブリとをさらに含み、前記トラックロッドアセンブリは、前記スロットを通過するテーパーピンによって一方のトラックロッドエンドを支持マウントに通すことによって取り付けるように適合されている、アクスル。
【請求項１８】
請求項１７のアクスルを備えたオフハイウェイ車両。
【請求項１９】
アクスルの組立方法であって、
請求項８に記載の支持ケーシングを提供するステップと、
予め取り付けられたトラックロッドエンドを有するトラックロッドアセンブリを提供するステップと、
前記取付マウントを通して前記トラックロッドアセンブリの一端を軸方向に移動させるステップと、
一方のトラックロッドエンドのテーパーピンを前記スロットと位置合わせするように前記トラックロッドアセンブリを配向するステップと、
前記テーパーピンが前記スロットを通過するように前記支持マウントの孔を通して前記トラックロッドアセンブリを軸方向に移動させるステップと、
前記トラックロッドアセンブリを前記取付マウントに取り付けるステップと
を含む方法。
【請求項２０】
添付の図面を参照して実質的に本明細書に記載されている支持ケーシング。
【請求項２１】
添付の図面を参照して実質的に本明細書に記載されているアクスル。
【請求項２２】
添付の図面を参照して実質的に本明細書に記載されている車両。
【請求項２３】
添付の図面を参照して実質的に本明細書に記載されているアクスルの組立方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の駆動ステアリングアクスルのディファレンシャルギヤ用の支持ケーシングであって、トラックロッドアセンブリを取り付けるように適合されたケーシングと、このようなケーシングにトラックロッドアセンブリを組み付ける方法とに関する。
【背景技術】
【０００２】
一部の車両、特にオフハイウェイで使用される車両は駆動ステアリングアクスルを用いており、このような車両は一般的に全輪駆動であり、ステアリングアクスルが前方又は後方、或いは両方の位置にあり得る。
【０００３】
必然的に、ステアリングアクスルは、アクスルの旋回可能なホイールハブに連結するのにトラックロッドアセンブリを必要とし、このアセンブリは、ステアリングホイール等の動きに応じて、従来のステアリングボックス、ステアリングラック又は電動アクチュエータに接続され得る。
【０００４】
多くのオフハイウェイ車両では、ホイ-ルサスペンションの動きの範囲が非常に大きく、従って、車両本体に対して取り付けられたトラックロッドアセンブリで発生し得るバンプ／ステア効果を回避するために、トラックロッドアセンブリを対応するアクスルに対して取り付けることが望ましい。
【０００５】
ある既知の構成では、油圧バレル型アクチュエータがアクスルの環状マウントに挿入され、ボールジョイント結合された従来のトラックロッドエンドによってハブステアリングアームに取り付けられた逆向きのトラックロッドを有する。このようなトラックロッドエンドは、一般的に、雄ねじを切ったトラックロッドに取り付けるための雌ねじを切った本体と、ステアリングアームのテーパー状の開口部を通して挿入するための従来のテーパーピンとを備え、テーパーピンは、固定ナットを受け入れるためのねじ切りした先端を含み、トラックロッドへの雄／雌結合は場合によっては逆にしてもよいし、テーパーピンは上を向いても下を向いてもよい。トラックロッドアセンブリは、通常の車両移動方向に対して、アクスルの前方にあっても後方にあってもよい。
【０００６】
従来のアクスル及びハブの組立中、トラックロッドアクチュエータ部品がアクスルケーシングに取り付けられ、次いで、テーパーピンがそれぞれのステアリングアームに連結される前に、トラックロッドエンドがトラックロッドに取り付けられる。最後のステップで、トラックロッド及びトラックロッドエンドのねじ接続が、トラックロッドアセンブリの長さ、ひいてはアクスルのホイールのトーイン又はトーアウトを設定するために、しばしば調節される。
【０００７】
車両組立中の取り付け作業を最小限に抑えるため及び問題のある組立及び調節に起因する遅延を回避するために、取り付けられたトラックロッドエンドを含むトラックロッドアセンブリを提供することが望ましい。しかしながら、トラックロッドエンドの半径方向の長さ（テーパーピンの高さ）は、一般的にアクスルの環状マウントの孔よりも大きいので、トラックロッドアセンブリを孔から挿入することは妨げられる。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の第１の態様によれば、駆動ステアリングアクスルのディファレンシャルギヤ用の支持ケーシングであって、ケーシングは、ピニオンシャフト軸を画定する鼻状部と、クラウンホイール軸を画定する支持アームとを備え、ケーシングはそれから外側に基部から先端へと前記鼻状部の延伸方向に延びる支持マウントをさらに備え、支持マウントはアクスル用のトラックロッドアセンブリを支持するために設けられ、支持マウントは円筒形のアクチュエータを受け入れるために設けられた貫通孔を含み、孔はトラックロッドアセンブリのトラックロッドエンドの半径方向の長さよりも小さい直径を有し、支持マウントは前記孔の外側へ延び且つトラックロッドエンドのテーパーピンの通過を可能にするために設けられたスロットを有し、スロットは前記基部に向かって延びる支持ケーシングが提供される。
【０００９】
本発明の構成は、トラックロッドエンドを有するトラックロッドアセンブリが１つの車両用ハブの対応するステアリングアームへの取り付けのために支持マウントを通過することを可能にする。したがって、トラックロッドエンドを事前に組み立てることができ、トラックロッドアセンブリの長さを事前に設定することができる。結果として、車両組立ラインでの取り付け及び調節は簡略化され、トラックロッドアセンブリを単一の部品として供給することができる。
【００１０】
一実施形態において、スロットは直線状であり、「鋳放し」であることができる。スロットは、好ましくはピニオンシャフト軸に対して斜めであり、一実施形態では、クラウンホイールとディファレンシャルギヤの動作範囲から離れるように概ね斜めに延びている。アクスルは、好ましくは、ピニオン軸とクラウンホイール軸が一致しないハイポイドべべルデザインであるが、他のタイプのベベルギヤも可能である。
【００１１】
トラックロッドアセンブリのアクチュエータは、油圧式又は電気式であることができ、一般的に円筒体を含み、円筒体内でピストン又は同様の部材が往復して両方のトラックロッドを一斉に動かす。
【００１２】
一実施形態では、支持鋳造物は、ケーシングから延び且つ前記支持マウントから離間する取付マウントをさらに含み、取付マウントは、トラックロッドエンドの半径方向の長さよりも小さい直径を有する貫通孔を有し、支持マウントと取付マウントの貫通孔は位置合わせされ、これらの貫通孔は実質的に同じ直径である。
【００１３】
この構成は、ディファレンシャルケースに隣接するアクスルの概ね中間点に、アクチュエータのための確実なマウントを提供する。アクチュエータは、好ましくは、取付マウントでのみ取り付けられる。
【００１４】
本発明の第２の態様によれば、アクスルの組立方法であって、
支持マウントと取付マウントとを有する本発明の支持ケーシングを提供するステップと、
トラックロッドエンドを有するトラックロッドアセンブリを提供するステップと、
取付マウントを通してトラックロッドアセンブリの一端を軸方向に動かすステップと、
一方のトラックロッドエンドのテーパーピンを支持マウントのスロットと位置合わせするようにトラックロッドアセンブリを配向するステップと、
テーパーピンがスロットを通過するように支持マウントの孔を通してトラックロッドアセンブリを軸方向に動かすステップと、
前記トラックロッドアセンブリを前記取付マウントに取り付けるステップと
を含むアクスルの組立方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
本発明の他の特徴は、添付の特許請求の範囲、及び添付の図面に例としてのみ示される好ましい実施形態の以下の説明から明らかになるであろう。
【図１】既知のアクスルアセンブリの概略図である。
【図２】トラックロッドアセンブリの概略図である。
【図３】既知のアクスルドライブヘッドケーシングの概略図である。
【図４】図３に対応し、本発明によるアクスルドライブヘッドケーシングを示す。
【図５】図４のアクスルドライブヘッドケーシングを別の方向から示す。
【図６】トラックロッドアセンブリを部分的に設置した状態で、図４のアクスルドライブヘッドケーシングを示す。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
添付の図面を参照すると、図１は、オフハイウェイ建設車両の駆動ステアリングアクスル１０を示す。アクスルは、駆動ピニオン（図示せず）を支持するための鼻状部１３を有するアクスルドライブヘッドケーシング１２が取り付けられた筒状のメインハウジング１１から成る。ハウジングの端部は、実質的に垂直なステアリング軸１５上で取り付けられた従来のホイールハブスイベル１４を支持する。ハブスイベル１４は、以下に説明するようにドライブヘッドケーシング１２に取り付けられた電動アクチュエータ１８を有する、トラックロッドアセンブリ１７によって接続されたそれぞれのステアリングアーム１６を含む。
【００１７】
ハウジング内には、駆動ピニオンと噛合するための従来のクラウンホイールと、ディファレンシャルギヤと、ホイールハブ１９を駆動するための逆向きの側軸とがある。
【００１８】
図２に示すように、トラックロッドアセンブリ１７は、例えば油圧式又は電気式であることができる中央に取り付けられた円筒形のアクチュエータ１８と、使用中に一方の側又は他方の側へ一斉に往復運動する逆向きのトラックロッド２１ａ、２１ｂとを有する。各トラックロッドは、一般に雄ねじ外端を備え、雄ねじ外端にそれぞれのトラックロッドエンド２２ａ、２２ｂの雌ねじソケットが取り付けられている。トラックロッドのそれぞれの内端は、アセンブリ１７の全長の調節を可能にする関節運動及び相対回転を可能にするボールジョイント２３ａ、２３ｂを含む。
【００１９】
アクチュエータ１８の円筒体は、さらに説明される密着する環状の支持及び取付マウント２４、２５内に受け入れられ、適切なアクチュエータのフランジ２６及びねじ２７によって一方の側で取付マウントに保持される。
【００２０】
従来のアクスルドライブヘッドケーシング１２は、図３により詳細に示され、ピニオン軸３０上で転がり要素軸受によって支持される駆動ピニオンを受け入れる筒状の鼻状部１３を有する、例えば鋳鉄の一体型鋳造物からなる。同じ全体形状の２つの耳状部３１が鼻状部１３に対して反対方向に延び、一対の円形軸受ハウジング３３によって概ね直交するクラウンホイール軸３２を画定する。耳状部３１は使用時にハウジング内にあり、一方鼻状部は駆動又はプロペラシャフト（図示せず）に向かって外方に突出するように、軸３０に直交する取付フランジ３４が、メインアクスルハウジング１１のねじ部品を受け入れるために周辺に並んだ穴を有する。
【００２１】
図示のアクスルはハイポイドべベルギヤ機構用である（ピニオン軸及びクラウンホイール軸が一致しない）が、スパイラルベベルギヤの構成も可能である。
【００２２】
ケーシング１２の鼻状部側には環状の支持及び取付マウント２４、２５が突出しており、支持及び取付マウント２４、２５は、クラウンホイール軸３２に対して平行且つクラウンホイール軸３２の下にあり、ピニオン軸３０のいずれかの側にある。これらのマウントは、アクチュエータ１８のアセンブリ軸３４を画定し、摺接嵌合で円筒形アクチュエータ１８を受け入れるように適合された、実質的に同じ直径の円形の孔３５を含む。一実施形態では、孔３５は８７ｍｍと８８ｍｍの直径を有し、大きい方の直径は取付マウント２５を自由に通過することを確実にする。マウントは一般的に、ケーシング１２の鋳造物の一体部分である。
【００２３】
図１−３に記載し図示した構成は、従来のものであり、さらに説明する必要はない。アクスルの組立中に、アクチュエータ１８は（図で見て）右側から設置され、ねじ２７により取り付けられる。アクチュエータの（図で見て）左端は、マウント２４への摺接嵌合である。トラックロッド２１ａ、２１ｂは、マウント２４、２５を通過することができるので、予め取り付けることができる。トラックロッドエンド２２ａ、２２ｂは、その後、テーパーピン２８ａ、２８ｂがそれぞれのステアリングアーム１６に取り付けられる前に、トラックロッドに取り付けられる。アクスルのトー（トラックロッドアセンブリの長さによって画定される）は、トラックロッドエンドをそれぞれのトラックロッドにより多く又はより少なくねじ込むことによって設定され、これは、ピン２８ａ、２８ｂとステアリングアーム１６の接続の前又は後に行うことができる。
【００２４】
ピン２８ａ、２８ｂの半径方向の長さは一番左側（図で見て）が両方の環状マウント２４を通過するのを防ぐのに十分であるため、トラックロッド２２ａ、２２ｂは事前に組み立てることができない。
【００２５】
本発明は図４−６に示されており、図１−３と共通の構成要素には同じ符号が付いている。
【００２６】
図４のドライブヘッドケーシング１２は、環状支持マウント２４が鼻状部１３に対して後方に且つ耳状部３１の側に向けられたスロット４１を含むことを除けば、図３のものと同一である。本実施形態では、スロット４１はまた、斜め下方に且つ図示のように、１０〜２０°の範囲の拡がり角で、クラウンホイール軸３２から離れるように方向付けられている。
【００２７】
図６は、予め組み立てられたトラックロッドエンドを含む部分的に取り付けられたトラックロッドアセンブリを有する、使用中の本発明を示す。詳細には、トラックロッドエンド２２ａは、円形の孔３５の直径を超えるピンの高さを有する。環状マウンド２５の孔については、トラックロッドエンド２２ａは、アクチュエータ１８及び対応するトラックロッド２１ａの関節運動によって孔を通して動かすことができる。しかしながら、トラックロッドエンド２２ａは、トラックロッド及び／又は取付マウント２５を塞ぐアクチュエータによって移動が制約されるため、環状支持マウント２４の孔を通して動かすことができない。したがって、スロット４１はテーパーピン２８ａのためのクリアランスを提供し、ひいてはアクチュエータの設置及び接続と、トラックロッドエンドの連結とを可能にする。
【００２８】
本発明の構成は、アクスル又は車両組立ライン上で少なくとも１つのトラックロッドエンドの個別の接続を必要とせずに、トラックロッドエンドを含む予め組み立てられたトラックロッドアセンブリを設置することを可能にする。遅延及び誤組立の危険性がこのようにして軽減され、また、トラックロッドアセンブリ全体を組立ラインから離れたところで完成し、確認することができる。買い取り品の場合、完成したトラックロッドアセンブリの完全性は、その取り付け中に損なわれない。
【００２９】
アクチュエータを取り付けるのに使用しない環状支持マウント２４にスロット４１を配置することにより、アクチュエータ取り付けマウント２５の強度は実質的に損なわれない。スロットを概ねクラウンホイール軸の方向に向けることにより、環状マウント２４の薄い外周を弱めることがなく、またこの部分を大きく又は厚くする必要もないことが保証される。環状マウント２４のフープ強度も実質的に影響を受けない。スロットを概ね下方向に（図で見て）且つ従ってピニオンシャフトから離れる方向に向けることにより、ケーシングの強度、特にピニオン軸とクラウンホイール軸の関係も実質的に影響を受けないことが保証される。
【００３０】
スロット４１は、一般にピン２８ａにぴったり合わなければならないが、その寸法はピンの直径及び長さに依存することが理解されるであろう。スロット４１は、直線的な面を有することができるが、直線的な面を有する必要はない。一実施形態では、環状支持マウント２４の追加工が必要ないように、スロットは「鋳放し」である。スロット２４のマイナーな利点は、ケーシング１２の質量の減少及びその製造コストの削減である。重要な利点は、アクスルドライブヘッドケーシングが、実質的に従来技術の構成要素と同一であるので、同一の方法で製造し、機械加工することができることである。スロット４１の寸法及び形状は、必要に応じて、異なる寸法のトラックロッドエンドに合うように調節することができ、所望であれば当然、機械加工面であってよい。
【００３１】
本発明をアクスルドライブヘッドケーシングに関連して説明したが、アクスルアセンブリのディファレンシャルケースの任意の分離可能な部分に、或いは直接ディファレンシャルケースに又は直接メインアクスルハウジングに適用可能であることが理解されるであろう。また、アクチュエータが取付フランジに向かって外側に段のある場合には、取付マウント２５の孔は支持マウント２４の孔より若干大きくてよいことが理解されるであろう。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【外国語明細書】
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