(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の長手方向に間隔を隔てて配置された駆動輪と従動輪とからなる複数の後車輪を有する車両において、上記駆動輪を車両の最後部に配置し、上記従動輪を支持する従動軸に、積載重量が所定重量以下のときに上記駆動輪のみを接地させるべく従動輪を持ち上げるリフト機構を設け、上記駆動輪を支持する駆動軸が、ディファレンシャルギヤボックスを形成するために中央部が上方に湾曲した上側ハウジングと中央部が下方に湾曲した下側ハウジングとを有し、上記従動軸が、エンジンから上記駆動輪へ駆動力を伝達するプロペラシャフトと干渉しないように湾曲した湾曲逃げ部を有するように上記上側ハウジングと同形状の上側部材と、該上側部材に倣った形状を有し、且つ上記上側部材の下部に接合される下側部材とで形成されることを特徴とする車軸リフト機構付き車両。
【請求項２】
車両の長手方向に間隔を隔てて配置された駆動輪と従動輪とからなる複数の後車輪を有する車両において、上記駆動輪を車両の最後部に配置し、上記従動輪を支持する従動軸に、積載重量が所定重量以下のときに上記駆動輪のみを接地させるべく従動輪を持ち上げるリフト機構を設け、上記駆動輪を支持する駆動軸が、ディファレンシャルギヤボックスを形成するために中央部が上方に湾曲した上側ハウジングと中央部が下方に湾曲した下側ハウジングとからなり、上記従動軸が、上記上側ハウジングと同形状の上側部材と上記下側ハウジングと同形状の下側部材とからなり、エンジンから上記駆動輪へ駆動力を伝達するプロペラシャフトが、それら上側部材と下側部材の中央部に形成された挿入スペースを通過するように配置されることを特徴とする車軸リフト機構付き車両。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、駆動輪と従動輪とからなる複数の後車輪を有する車両に係り、特に、空荷時および軽積載時に十分な駆動力を確保できるようにした車軸リフト機構付き車両に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
トラック等の大型車両では、図８に示すように、車両５３の前方に配置された駆動輪５０と、その後方に間隔を隔てて配置された従動輪５１とからなる複数（図では二つ）の後車輪５２を有するタイプが知られている。
【０００３】
ところで、近年、法規制の緩和によって、車両総重量の限度が２０ｔであったものが、２５ｔまで許容されることとなった。この結果、それまで、駆動輪５０を支持する駆動軸の軸重が概ね１０ｔ、従動輪５１を支持する従動軸の軸重が概ね５ｔであったものが、駆動軸の軸重が概ね１０ｔ、従動軸の軸重が概ね１０ｔとなった（一軸の軸重は１０ｔまでと決められている）。即ち、駆動軸の軸重と従動軸の軸重との比が概ね２：１であったものが概ね１：１と同配分となった。
【０００４】
このため、特に、空荷時や軽積載時において駆動軸の軸重が小さくなる、即ち、駆動輪５０の接地圧が小さくなり、発進時や登坂時に十分な駆動力を確保することができない問題があった。
【０００５】
そこで、この対策として、特開平８−１５６５６２号公報に開示されているような空車発進駆動補助装置が提案されている。この装置は、空荷時に従動軸を持ち上げて、駆動軸の軸重を強制的に増加させて駆動力を確保するようにしたものである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、車両後方側に配置されている従動輪５１を地面から完全に持ち上げてしまうと、図８に示すように、リヤオーバハングＬ（接地している車輪のうち最後部に位置する車輪の中心から車両後端部までの距離）がＬ’へと変化して基準を超えてしまうと共に、デパーチャアングルθ（接地している車輪のうち最後部に位置する車輪の接平面と車両の後端部とを結ぶ線が車両の長さ軸となす角）がθ’へと変化して走行性能が低下する。このため、従動輪５１を完全に浮かせることはできなかった。
【０００７】
そこで従来、従動輪５１を完全に浮かない程度に持ち上げることによって駆動軸５０と従動軸５１の軸重配分を変えて駆動力を確保するようにしていた。
【０００８】
しかしながら、従動輪５１を完全に持ち上げずに走行することは、駆動力向上効果が低減するばかりでなく、車両が旋回するときに接地圧の小さい従動輪５１が横滑りするため、従動輪５１の摩耗の激化、および燃費の悪化を引き起こし、車両運行時のコスト増加につながっていた。
【０００９】
そこで、本発明の目的は、上記課題を解決し、リヤオーバハング及びデパーチャアングルを変化させることなく従動輪を完全に持ち上げることができ、空荷時及び軽積載時に十分な駆動力を確保できる車軸リフト機構付き車両を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項１に係る発明は、車両の長手方向に間隔を隔てて配置された駆動輪と従動輪とからなる複数の後車輪を有する車両において、上記駆動輪を車両の最後部に配置し、上記従動輪を支持する従動軸に、積載重量が所定重量以下のときに上記駆動輪のみを接地させるべく従動輪を持ち上げるリフト機構を設け、上記駆動輪を支持する駆動軸が、ディファレンシャルギヤボックスを形成するために中央部が上方に湾曲した上側ハウジングと中央部が下方に湾曲した下側ハウジングとを有し、上記従動軸が、エンジンから上記駆動輪へ駆動力を伝達するプロペラシャフトと干渉しないように湾曲した湾曲逃げ部を有するように上記上側ハウジングと同形状の上側部材と、該上側部材に倣った形状を有し、且つ上記上側部材の下部に接合される下側部材とで形成されるものである。
【００１１】
これによれば、駆動輪が車両の最後部に配置されているため、従動輪を完全に地上から浮かせてもリヤオーバハング及びデパーチャアングルが変化することがない。従って、空荷時及び軽積載時に十分な駆動力を確保できると共に、従動輪の横滑りによる従動輪の摩耗激化および燃費の悪化が引き起こされず、運行コストを低減できる。また従動軸の上側部材として駆動軸の上側ハウジングを共同使用できるため上側部材専用の新たなプレス型が必要なくなり製造コストを低減できる。
【００１４】
また、請求項２に係る発明は、車両の長手方向に間隔を隔てて配置された駆動輪と従動輪とからなる複数の後車輪を有する車両において、上記駆動輪を車両の最後部に配置し、上記従動輪を支持する従動軸に、積載重量が所定重量以下のときに上記駆動輪のみを接地させるべく従動輪を持ち上げるリフト機構を設け、上記駆動輪を支持する駆動軸が、ディファレンシャルギヤボックスを形成するために中央部が上方に湾曲した上側ハウジングと中央部が下方に湾曲した下側ハウジングとからなり、上記従動軸が、上記上側ハウジングと同形状の上側部材と上記下側ハウジングと同形状の下側部材とからなり、エンジンから上記駆動輪へ駆動力を伝達するプロペラシャフトが、それら上側部材と下側部材の中央部に形成された挿入スペースを通過するように配置されるものである。これによれば、従動軸の上側部材として駆動軸の上側ハウジングを、かつ下側部材として下側ハウジングを共同使用できるため従動軸専用の新たなプレス型が必要なくなり製造コストを低減できる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な一実施形態を添付図面に基づいて詳述する。
【００１６】
図１は本発明の一実施形態に係る車軸リフト機構付き車両のリフト機構を示す斜視図であり、図２はリフト機構を示す概略側面図であり、図３は従動輪及び駆動輪が接地した状態を示す側面図であり、図４は従動輪を地上から持ち上げて駆動輪のみを接地させた状態を示す側面図である。
【００１７】
本発明はトラック等の大型車両に適用されるものであり、図３及び図４に示すように、車両の長手方向に間隔を隔てて配置された駆動輪１０と従動輪１１とからなる複数（図示した形態では二つ）の後車輪１２を有している。
【００１８】
駆動輪１０は、図１に示す駆動軸１３によって支持されており、車両前方Ｆ側に搭載されたエンジンからの駆動力が、プロペラシャフト１６及び駆動軸１３の中央部に形成されたディファレンシャルギヤボックス１７内に収容されたディファレンシャルギヤを介して駆動輪１０に伝達される。
【００１９】
従動輪１１は、従動軸１５に図示しないベアリングを介して支持されており、従動軸１５に対して相対回転する。従動軸１５は従動輪１１を支持するためのものであり、自身は回転しない。
【００２０】
駆動軸１３及び従動軸１５には、エアサスペンション２１が設けられている。エアサスペンション２１は、駆動軸１３及び従動軸１５の下側に接続され、車両の長手方向に延びるアーム１９と、そのアーム１９の両端部に設けられたエアスプリング２０とからなる。エアスプリング２０は、その下部がアーム１９の上面に固定され、上部が車枠のサイドメンバ２２に取り付けられており駆動軸１３及び従動軸１５の衝撃を吸収・緩和できるようになっている。
【００２１】
さて、図から明らかなように、本発明の要旨は駆動輪１０及び駆動軸１３を車両の最後部に配置し、従動輪１１及び従動軸１５をその前方Ｆ側に配置したものである。これによって、従動輪１１を地上から完全に持ち上げてもリヤオーバハング及びデパーチャアングルが変化することはない。
【００２２】
そして、従動軸１５に、積載重量が所定重量以下のときに、駆動力を確保すべく従動輪１１を完全に地上から持ち上げて駆動輪１０のみを接地させるためのリフト機構２３が設けられている。リフト機構２３はエアサスペンション２１のエアスプリング２０と同様のエアスプリングからなり、その下部が車体の両側のサイドメンバ２２，２２に取り付けられたブラケット２５に固定され、上部は従動軸１５にブラケット２８を介して固定されている。従って、従動軸１５に設けられたエアサスペンション２１のエアスプリング２０のエアを抜くと共に、リフト機構を構成するエアスプリング２３にエアを供給することによって、従動軸１５及びそれに支持された従動輪１１が上方に持ち上げられる。リフト機構２３は、従動輪１１が完全に地上から持ち上がるまで従動軸１５を持ち上げることができるようにそのストロークが確保されている。
【００２３】
ところで、このように駆動軸１３を車両の最後部に配置し、従動軸１５をその前方に配置すると、エンジンから駆動輪１０へ駆動力を伝達するプロペラシャフト１６と従動軸１５とが干渉してしまう問題が発生する（通常、従動軸は直線状である）。プロペラシャフト１６を複数分割して形成して、従動軸１５を避けるように屈曲させてユニバーサルジョイントで連結することが考えられるが、その場合、プロペラシャフト１６の交角が大きくなり、駆動トルクや回転速度が変動し、車両の振動や、減速ギヤ及び車輪の異常摩耗を引き起こす原因となる。
【００２４】
そこで、本実施形態は、従動軸１５をプロペラシャフト１６と干渉しないように湾曲した形状としたものである。即ち、従動軸１５は図５に示すように、中央部が上方に湾曲した上側部材２６と、上側部材２６に倣った形状を有し、上側部材２６の下部に溶接接合される下側部材２７とからなり、中央部に湾曲逃げ部２９が形成されている。そして、湾曲逃げ部２９の内側をプロペラシャフト１６が通過するようになっている。このように従動軸１５を湾曲した形状とすることで、プロペラシャフト１６の交角を従来と同様に小さく（５°以内程度）できるため、車両の振動や、減速ギヤ及び車輪の異常摩耗を防止できる。
【００２５】
しかしながら、従動軸１５を従来と異なる形状とすることは、この新たな従動軸１５を成形するためのプレス型が必要となる。プレス型は非常に高価なものであるため、これがコスト損失となる。そこで本実施形態では、従動軸１５の一部を駆動軸１３の一部品と同形状の共通部品としている。
【００２６】
即ち、駆動軸１３は図６に示すように、ディファレンシャルギヤボックス１７を形成するために中央部が上方に湾曲した上側ハウジング３０と、中央部が下方に湾曲した下側ハウジング３１と、上側ハウジング３０及び下側ハウジング３１の中央部を覆うカバー３２とで構成されており、従動軸１５の上側部材２６を駆動軸１３の上側ハウジング３０と同形状としたものである。こうすれば、従動軸１５は下側部材２７のみが新規の形状の部材となるため、新たなプレス型は一種類で良く、コストを低減できる。なお、従動軸１５の上側部材２６と下側部材２７との接合部には強度部材３２を設けるようにしても良い。
【００２７】
従動軸１５の変形例を図７に示す。この形態は、従動軸１５の上側部材２６’を駆動軸１３の上側ハウジング３０と同形状にすると共に、下側部材２７’を下側ハウジング３１と同形状の共通部材としたものである。即ち、従動軸１５を中央部が上方に湾曲した上側部材２６’と、中央部が下方に湾曲した下側部材２７’とで形成し、これら上側部材２６’と下側部材２７’の中央部に形成された挿入スペース３３にプロペラシャフト１６を通過させるようにしたものである。こうすれば、新たなプレス型が必要とならず、コスト低減に非常に有効となる。
【００２８】
また、このように従動軸１５と駆動軸１３とを共通部材とすれば、従来はこれら従動軸１５と駆動軸１３に取り付けるブラケット類がそれぞれ専用に必要であのに対して、それを共通化できるというメリットもある。また、部品を共通化できることは部品管理コストの節減にもつながる。
【００２９】
図１に戻り、本実施形態では、プロペラシャフト１６は駆動輪１０を車両最後部に配置した分の長さを補う延長部３５がユニバーサルジョイント３６にて連結されている。その連結部は従動軸１５に取り付けられた支持ブラケット３６に支持されている。また、プロペラシャフト１６には従動軸１５を上昇あるいは下降させたときにプロペラシャフト１６の長さを調節するためのセレーション部３７が設けられている。
【００３０】
次に本実施形態の作用を述べる。
【００３１】
まず、車両の積載重量が所定重量以上である場合、駆動輪１０及び従動輪１１の両方が接地していても駆動軸１３の軸重が大きく、十分な駆動力が確保できるので、図３に示すようにリフト機構２３のエアは抜かれて縮んだ状態となる。このとき、駆動輪１０及び従動輪１１は地面Ａに接地している。
【００３２】
次に、積載重量が所定重量以下になった場合、従動軸１５に設けられたエアサスペンション２１のエアスプリング２０のエアが抜かれると共に、リフト機構２３にエアが供給される。その結果、図４に示すように、エアスプリング２０が縮み、リフト機構２３が膨らんで従動軸１５を上方に持ち上げる。これによって従動輪１１が地面Ａから完全に浮き上がり駆動輪１０のみが接地した状態となる。
【００３３】
この結果、後車軸の荷重がすべて駆動軸１３に支持されるため、駆動軸１３の軸重が大きくなり、発進時や登坂時においても十分な駆動力を確保できる。
【００３４】
また、従動輪１１が地上Ａから完全に浮いているため旋回時に横滑りが発生せず、従動輪１１の摩耗や燃費の悪化などの不具合がない。
【００３５】
更に、駆動軸１３が車両の最後部に配置されているため、従動輪１１を完全に持ち上げてもリヤオーバハング及びデパーチャアングルが変化することがない。
【００３６】
これまで、リフト機構２３としてエアスプリングを使用するとして説明してきたが、本発明はこの点において限定されず、エアシリンダ、油圧シリンダ及び電動アクチュエータ等他の構成を使用しても良い。
【００３７】
また、エアサスペンション車を説明してきたが、本発明は板バネを用いたトラニオンサスペンション車にも適用できる。その場合、従動軸を持ち上げる代わりに、駆動軸を下方に押し下げて従動輪を地上から浮かすようにしても良い。
【００３８】
なお、車両の積載重量が所定重量以下になったときに、ドライバーや作業者に知らせるための検出手段を車両に設けても良い。また、その検出手段によって積載重量が所定重量以下になったことが検出されたときに、自動的に従動輪を持ち上げるようにしても良い。
【００３９】
【発明の効果】
以上要するに本発明によれば、以下に示すごとく優れた効果を発揮するものである。
１）空荷時及び軽積載時に十分な駆動力を確保できる。
２）従動輪が横滑りしない。
３）リヤオーバハング及びデパーチャアングルが変化しない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明一実施形態に係る車軸リフト機構付き車両のリフト機構を示す斜視図である。
【図２】リフト機構の概略側面図である。
【図３】従動輪及び駆動輪が接地した状態を示す側面図である。
【図４】従動輪を地上から持ち上げて駆動輪のみを接地させた状態を示す側面図である。
【図５】従動軸の正面図である。
【図６】駆動軸の正面図である。
【図７】従動軸の変形例を示す正面図である。
【図８】大型車両の概略側面図である。
【符号の説明】
１０  駆動輪
１１  従動輪
１２  後車輪
１３  駆動軸
１５  従動軸
１６  プロペラシャフト
２３  リフト機構
２６  上側部材
２７  下側部材
３０  上側ハウジング
３１  下側ハウジング
【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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【図７】
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【図８】
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