JPH04116285U - トラツク等の後輪操舵装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 剛性のリヤアクスルハウジングを具えた車両
の高速走行時の操縦安定性を向上すると共に、後輪操舵
アクチュエータの小型軽量化を図り、更に十分な最低地
上高を確保する。 【構成】 リヤアクスルハウジング１ｂの上面に、平面
形状がＶ字状をなす上方ラジアスロッド２ｂの後端を枢
着すると共に、同ロッドの両脚前端部を車台フレーム１
０に枢着する。また、ケーシングの下面前方部分に棒状
をなす下方ラジアスロッド３４の後端を枢着すると共
に、同ロッドの前端を車台フレーム１０に対し枢着し
て、上方ラジアスロッド２６と下方ラジアスロッド３４
が平行リンク機構を構成するように配置する。更に、ハ
ウジングの両端部分に、夫々後輪操舵アクチュエータ５
６を連結し、高速走行中に前輪が操舵されたとき、左右
の後輪操舵アクチュエータ５６を互に反対方向に作動さ
せて、僅少舵角廻動させる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、トラック等の後輪操舵装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

車両の高速走行時における操縦安定性を向上するために、前輪の操舵に連動し て後輪を操舵するようにした種々の四輪操舵システム及び装置が提案されている 。 しかしながら、従前の四輪操舵装置は、前後輪が独立に懸架されている車両に 関するものであり、後輪が剛性の車軸管又はリヤアクスルハウジングに支持され ている車両、特に後輪にダブルタイヤが採用されているトラック等の四輪操舵装 置は、未だ提案されていない。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

本考案は、後輪がリヤアクスルハウジングの車巾方向両端部分に支持されたト ラック等における高速走行時の操縦安定性を向上することができ、かつ小型軽量 のアクチュエータによって後輪操舵を行ない得るようにした後輪操舵装置を提供 することを目的とするものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】

本考案は、上記目的を達成するために創案されたもので、車巾方向の両端部に 後輪を支持しサスペンションスプリング装置を介して車台フレームに懸架された リヤアクスルハウジングと、車体前後方向中心線に沿って配設されその頂点部を 上記リヤアクスルハウジングの車巾方向中央部分に設けられたディファレンシャ ルケーシングの上面に枢着されると共に両脚の自由端部を上記車台フレームに夫 々枢着された平面形状がＶ字状をなす上方ラジアスロッドと、車体前後方向の中 心線に沿って上記上方ラジアスロッドの下方に配置されその一端部を上記ディフ ァレンシャルケーシングの下面において上記上方ラジアスロッドの枢着点より前 方位置に枢着されると共に他端を上記車台フレームに枢着された棒状の下方ラジ アスロッドと、上記車台フレームに装架され夫々の出力端を上記リヤアクスルハ ウジングの車体前後方向中心線両側の位置に枢着され、車両の高速走行中におけ る操舵時に作動して、同リヤアクスルハウジングを上記上方ラジアスロッドの枢 着中心を通る縦方向の転舵軸線の周りに廻動させる一対の後輪操舵アクチュエー タを具備してなることを特徴とするトラック等の後輪操舵装置を提案するもので ある。

【０００５】

【作用】

本考案によれば、車巾方向の両端部分に後輪を支持したリヤアクスルハウジン グが、その中央部分に設けられたディファレンシャルケーシングの上面及び下面 に夫々の一端を枢着され協働して略平行リンク機構を形成するＶ字状の上方ラジ アスロッド及び棒状の下方ラジアスロッドを介して車台フレームに連結されてい るので、上記上方ラジアスロッドのディファレンシャルケーシング上面の枢着中 心を通る縦方向の転舵軸線の周りに廻動することができる。また上記下方ラジア スロッドを、ディファレンシャルケーシング上面における上方ラジアスロッドの 枢着点より前方部分の下面に枢着することによって、最低地上高の減少を回避す ることができる。上記リヤアクスルハウジングの車体前後方向中心線両側の好ま しくは略対称位置に一対の後輪操舵アクチュエータの出力端が連結され、車両の 高速走行中における操舵時に上記一対のアクチュエータが互に反対方向に作動す ることによって、リヤアクスルハウジングが上記縦方向軸線の周りに廻動し転舵 する。リヤアクスルハウジングが、その車巾方向中央部分の上面及び下面を、上 記上方ラジアスロッド及び下方ラジアスロッドにより車台フレームに連結されて いるので、急発進及び急制動時のワインドアップトルクが上方ラジアスロッドに よって担持され後輪操舵アクチュエータには殆ど作用せず、従って同アクチュエ ータを小型軽量のものとすることができる。

【０００６】

【実施例】

以下本考案の実施例を添付図面について具体的に説明する。図中符号１０はト ラック等車両の車台フレームであって、車体前後方向に延在する左右一対のサイ ドレール１２と、車巾方向に延在し両端を上記左右のサイドレール１２に固着さ れた複数個のクロスメンバ１４とから構成されている。１６は車巾方向の両端部 分にダブルタイヤ１８を支持した剛性のリヤアクスルハウジング、２０は同リヤ アクスルハウジング１６の車巾方向両端付近の上側面にＵボルト２２等の固着具 によって装着された側面形状がハット型をなすスプリング支持部材、２４は上記 リヤアクスルハウジング１６の端部を挾んでその前後に配設され上記スプリング 支持部材２０と車台フレーム１０のサイドレール１２との間に介装された自体周 知のエアスプリングである。 ２６は上記車台フレーム１０の車体前後方向中心線に沿って配設され平面形状 がＶ字状をなす上方ラジアスロッドであって、同ラジアスロッドの頂点部はボー ルジョイント装置２８又は同効のゴムブッシュ式ジョイント装置を介して上記リ ヤアクスルハウジング１６の中央部分に設けられたディファレンシャルケーシン グ３０の上面に枢着され、また同ロッドの両脚の自由端部は、夫々ボールジョイ ント装置３２又は同効のゴムブッシュ式ジョイント装置を介して車台フレーム１ ０のサイドレール１２に枢着されている。上記上方ラジアスロッド２６の下方に 棒状をなす下方ラジアスロッド３４が配設され、その一端はゴムブッシュ式ジョ イント装置３６を介して上記ディファレンシャルケーシング３０の下面に枢着さ れ、また同ロッド３４の他端は、夫々ボールジョイント装置３８又は同効のゴム ブッシュ式ジョイント装置を介して車台フレーム１０のクロスメンバ１４に固着 されたブラケット４０に連結されている。上記下方ラジアスロッド３４をディフ ァレンシャルケーシング３０に枢着するゴムブッシュ式ジョイント装置３６は上 記上方ラジアスロッド２６をディファレンシャルケーシング３０に枢着するボー ルジョイント装置２８より車体前方に配置されている。図２に良く示されている ように、ディファレンシャルケーシング３０は車体前方に収斂した漏斗状の形状 を有するので、下方ラジアスロッド２６のジョイント装置３６を上方ラジアスロ ッドのジョイント装置２８の直下方に配置した場合に較べて、最低地上高の低減 を回避することができる。また図２に示されているように、上方ラジアスロッド ２６及び下方ラジアスロッド３４は垂直面内において略平行リンク機構を構成す るように設けられている。

【０００７】 特に図２に良く示されているように、上記リヤアクスルハウジング１６の車巾 方向両端付近の下側面に、上記スプリング支持部材２０と共にブラケット４２が Ｕボルト２２によって共締め固定され、同ブラケット４２にはボールジョイント 装置４４又は同効のゴムブッシュ式ジョイント装置を介して左右一対の作動ロッ ド４６の一端が枢着されている。各作動ロッド４６の他端は、上記サイドレール １２のウエブ又は側壁に固着されたブラケット４８にピン５０によって枢支され た作動レバー５２の下端に夫々ピン５４によって枢着されている。更に、上記作 動レバー５２の上端には、左右一対の後輪操舵アクチュエータを形成する油圧シ リンダ装置５６のピストン軸５８がピン６０によって枢着され、また同アクチュ エータのシリンダ６２はピン６４によって上記サイドレール１２のウエブ又は側 壁に枢支されている。

【０００８】 上記ボールジョイント装置２８，３２及び３８の具体的構成の一例が図４に示 されている。同図において、符号６６は相対廻動する一方の部材即ち上記上方ラ ジアスロッド２６、下方ラジアスロッド３４又は作動ロッド４６を示し、６８は 他方の部材即ちディファレンシャルケーシング３０及び車台フレーム１０の取付 ブラケット又は前記ブラケット４２を示している。他方の部材６８に球面部材７ ０を具えた軸７２が支持され、また上記一方の部材６６には、球面部材７０に当 接するボールシート７４が支持されている。この構成によって、一方の部材６６ は他方の部材６８に対して軸７２の軸線に直交する平面内及び同軸線を含む平面 内で夫々相対的に廻動することができる。 また、図５には、機能的に上記ボールジョイント装置と略同効のゴムブッシュ 式ジョイント装置が示されている。図４と同様の一方の部材７６、例えば上記上 方ラジアスロッド２６、下方ラジアスロッド３４又は作動ロッド４６を示し、７ ８は他方の部材即ちディファレンシャルケーシング３０及び車台フレーム１０の 取付ブラケット又は前記ブラケット４２を示している。上記一方の部材７６の端 部にゴムブッシュ８０が焼付固着され、同ゴムブッシュ８０の内周には球面部材 ８２が同時に焼付固着されている。上記球面部材８２には、他方の部材７８に支 持された枢軸８４が挿通されている。この構成によって、一方の部材７６と他方 の部材７８との間に、枢軸８４の軸線に直角な平面内及び軸線を含む平面内での 相対回転が許容されるだけでなく、ゴムブッシュ８０の撓みによって枢軸８４に 対し一方の部材７６が、図の左右方向に相対変位することが許容される。

【０００９】 次に、図６は前記後輪操舵アクチュエータ５６を作動させる制御装置の概念的 構成図である。図中符号８６はステアリングシャフト８８に介装されて操舵角を 検出する例えば光パルス非接触型の操舵角センサ、９０は車速センサ、９２はヨ ーレートセンサ、９４は操舵角センサ８６の操舵角信号と車速センサ９０の車速 信号とヨーレートセンサ９２の回頭信号とを受容して後輪操舵アクチュエータ５ ６を作動させる制御弁９６を制御するコントローラ、９８は油圧ポンプである。 この制御装置において、車両が高速走行しているときに、ステアリンクホイー ル１００が操作され前輪１０２が操向されると、操舵角センサ８６の操舵角信号 と車速センサ９０の車速信号とヨーレートセンサ９２の回頭信号とを受容したコ ントローラ９４が制御弁９６に駆動信号を発して同制御弁が作動される。制御弁 ９６の作動により油圧ポンプ９８から吐出された高圧の作動油が一対の操舵アク チュエータ５６に供給され、同アクチュエータ５６が左右反対方向、即ち左右何 れか一方のアクチュエータが伸長すると他方のアクチュエータが収縮するように 作動する。 車両の高速走行時の操縦安定性を向上することを目的として、後輪を操舵する 場合、通常は前輪１０２の操舵方向と同方向に後輪１８が僅少舵角例えば１〜５ 度程度操舵される。しかし、前輪１０２の操舵に関連して、最初前輪１０２の操 舵方向と逆方向に後輪１８を僅かな角度操舵し、瞬時ののち、後輪１８を前輪１ ０２の操舵方向と同方向に僅少角度操舵する等、他の後輪操舵システムを採用す ることも可能である。

【００１０】 上記構成において、後輪操舵アクチュエータを形成する油圧シリンダ装置５６ のシリンダ６２には、ピストン軸５８の伸長及び収縮ストロークを限定するスト ッパが内蔵され、同ストッパによって油圧シリンダ装置５６の作動時にリヤアク スルハウジング１６即ち後輪１８が予め設定された僅少舵角１〜５度、例えば１ 度だけ正しく操舵されるように設けられており、また同油圧シリンダ装置５６の 休止時には、内蔵された中立ばねの作動により又は油圧的にロックする（ピスト ンの両側室に等しい油圧を作動させて同ピストンを中立位置に固定する）ことに よって、ピストン軸５８が中立位置に固定され、リヤアクスルハウジング１６即 ち後輪１８は舵角零の直進状態に保持されている。 車両の高速走行中に前輪１０２が操舵されると、前述したようにコントローラ ９４の指令により制御弁９６が作動して、一対の後輪操舵アクチュエータ５６が 図３の概略図に実線の矢印及び点線矢印で示されているように互に反対方向に作 動する。各アクチュエータのピストン軸５８に夫々の一端を連結された作動レバ ー５２が互に逆方向に廻動し、一方の作動レバー５２の他端に連結されたアクチ ュエータ出力端となる作動ロッド４６が車体前方に牽引され、他方の作動レバー ５２の他端に連結された作動ロッド４６が車体後方に駆動される。この結果、リ ヤアクスルハウジング１６がＶ字状をなす上方ラジアスロッド２６の頂点部に設 けられたボールジョイント装置２８の中心を通る縦方向の転舵軸線Ｏ−Ｏ（図２ 参照）の周りに設定舵角例えば１度だけ左右何れかの方向に廻動し操舵されるこ ととなり、技術上良く知られた態様で高速走行時の操縦安定性が改善される。こ の際、下方ラジアスロッド３４がディファレンシャルケーシング３０下面にゴム ブッシュ式ジョイント装置３６によって連結されているため、同ジョイント装置 ３６の中心が上記転舵軸線Ｏ−Ｏから車体前方に離隔して配置されているにも拘 わらず、ゴムブッシュ８０の弾性変形によって上記リヤアクスルハウジング１６ の僅少角度の転舵が円滑に行なわれる。 上記リヤアクスルハウジング１６の上記転舵軸線Ｏ−Ｏの周りの廻動は、図示 の実施例の場合、サスペンションスプリングがエアスプリング２４であるため、 そのゴム製ダイヤフラム１０４（図２参照）が水平方向に自在に撓むことによっ て極めて円滑に行なわれる。また、上記エアスプリング２４に代えサスペンショ ンスプリングとしてリーフスプリングが用いられる場合は、リーフスプリングと リヤアクスルハウジング１６との間に、ゴムパッド等を介装して、リーフスプリ ングに対しリヤアクスルハウジング１６が、上記設定操舵角の範囲内で水平方向 に相対変位し得るように構成すればよい。 また、車両の直進中及び操舵時の旋回走行中に生起する車台フレーム１０に対 するリヤアクスルハウジング１６の上下運動は、エアスプリング２４が荷重を受 ける形で行なわれ、このときリヤアクスルハウジング１６は、上方ラジアスロッ ド２６及び下方ラジアスロッド３４により上下に平行リンク運動を行なう。更に 、上方ラジアスロッド２６及び下方ラジアスロッド３４が夫々ボールジョイント 装置２８，３２及び３８並びにゴムブッシュ式ジョイント装置３６によってリヤ アクスルハウジング１６及び車台フレーム１０に枢着されているので、凹凸路の 走行又は旋回走行時に、リヤアクスルハウジング１６の左右の傾動が妨げられる ことがない。 なおまた、リヤアクスルハウジング１６が、上方ラジアスロッド２６及び下方 ラジアスロッド３４によって車台フレーム１０に連結されているので、急発進及 び急制動時に生起するワインドアップトルクが、上方ラジアスロッド２６及び下 方ラジアスロッド３４によって大部分担持される。従って後輪操舵アクチュエー タ５６には、ワインドアップトルクが実質的に作用せず、小型軽量の油圧シリン ダ装置を安全に採用することができる。また上記下方ラジアスロッド３４が転舵 軸線Ｏ−Ｏの前方でリヤアクスルハウジングのディファレンシャルケーシング３ ０下面に枢着されているので、転舵軸線Ｏ−Ｏ上に枢着した場合に較べて最低地 上高の減少を回避することがきる。 なお、上記実施例では、後車軸が１軸の車両が例示されているが、後２軸の車 両の場合、後前軸及び後後軸の双方に上記と全く同様の後輪操舵装置が設けられ る。また、後２軸車では、屡々後軸の一方が駆動力を伝達しないデッドアクスル として構成されるが、操舵装置それ自体は上述した駆動輪の場合と実質的に同等 である。

【００１１】

【考案の効果】

叙上のように、本考案に係るトラック等の後輪操舵装置は、車巾方向の両端部 に後輪を支持しサスペンションスプリング装置を介して車台フレームに懸架され たリヤアクスルハウジングと、車体前後方向中心線に沿って配設されその頂点部 を上記リヤアクスルハウジングの車巾方向中央部分に設けられたディファレンシ ャルケーシングの上面に枢着されると共に両脚の自由端部を上記車台フレームに 夫々枢着された平面形状がＶ字状をなす上方ラジアスロッドと、車体前後方向の 中心線に沿って上記上方ラジアスロッドの下方に配置されその一端部を上記ディ ファレンシャルケーシングの下面において上記上方ラジアスロッドの枢着点より 前方位置に枢着されると共に他端を上記車台フレームに枢着された棒状の下方ラ ジアスロッドと、上記車台フレームに装架され夫々の出力端を上記リヤアクスル ハウジングの車体前後方向中心線両側の位置に枢着され、車両の高速走行中にお ける操舵時に作動して、同リヤアクスルハウジングを上記上方ラジアスロッドの 枢着中心を通る縦方向の転舵軸線の周りに廻動させる一対の後輪操舵アクチュエ ータを具備してなることを特徴とし、剛性の後車軸管即ちリヤアクスルハウジン グを具備したトラック等の高速走行時における操縦安定性を向上することができ 、かつ後輪操舵アクチュエータの小型軽量化を達成すると同時に、最低地上高の 減少を回避することができるので、実用上有益である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例を示す平面図である。

【図２】図１に示した後輪操舵装置の側面図である。

【図３】図１に示した後輪操舵装置の概略平面図であ
る。

【図４】図１に示した後輪操舵装置におけるボールジョ
イント装置の一例を示す断面図である。

【図５】図１に示した後輪操舵装置におけるゴムブッシ
ュ式ジョイント装置を示す断面図である。

【図６】図１における後輪操舵アクチュエータの作動制
御装置の概略構成図である。

【符号の説明】

１０ 車台フレーム １６ リヤアクスルハウジング １８ 後輪 ２６ 上方ラジアスロッド ３４ 下方ラジアスロッド ５６ 後輪操舵アクチュエータ

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 車巾方向の両端部に後輪を支持しサスペ
   ンションスプリング装置を介して車台フレームに懸架さ
   れたリヤアクスルハウジングと、車体前後方向中心線に
   沿って配設されその頂点部を上記リヤアクスルハウジン
   グの車巾方向中央部分に設けられたディファレンシャル
   ケーシングの上面に枢着されると共に両脚の自由端部を
   上記車台フレームに夫々枢着された平面形状がＶ字状を
   なす上方ラジアスロッドと、車体前後方向の中心線に沿
   って上記上方ラジアスロッドの下方に配置されその一端
   部を上記ディファレンシャルケーシングの下面において
   上記上方ラジアスロッドの枢着点より前方位置に枢着さ
   れると共に他端を上記車台フレームに枢着された棒状の
   下方ラジアスロッドと、上記車台フレームに装架され夫
   々の出力端を上記リヤアクスルハウジングの車体前後方
   向中心線両側の位置に枢着され、車両の高速走行中にお
   ける操舵時に作動して、同リヤアクスルハウジングを上
   記上方ラジアスロッドの枢着中心を通る縦方向の転舵軸
   線の周りに廻動させる一対の後輪操舵アクチュエータを
   具備してなることを特徴とするトラック等の後輪操舵装
   置。