JPH04116286U - 車両の後輪操舵装置 - 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る。 【構成】 車巾方向両端部分に後輪１８を支持したリヤ
アクスルハウジング１６の車巾方向中央部分の上面及び
下面に、夫々平面形状がＶ字状をなし平行リンク機構を
構成する上方ラジアスロッド２６及び下方ラジアスロッ
ド３４の頂点部をボールジョイント装置によって枢着す
ると共に、同上方ラジアスロッド及び下方ラジアスロッ
ドの両脚部自由端を夫々ボールジョイント装置を介して
車台フレーム１０に連結する。また、リヤアクスルハウ
ジングの車巾方向両端部分に、夫々後輪操舵アクチュエ
ータ５６を連結し、高速走行中に前輪が操舵されたと
き、上記左右の後輪操舵アクチュエータを互に反対方向
に作動させて、リヤアクスルハウジングを上方ラジアス
ロッド及び下方ラジアスロッドとの枢着中心を結ぶ縦方
向軸線の周りに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、車両特にトラック用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供されている 。 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、同上方ラジアスロッドの下方に配置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の下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及び下方ラ ジアスロッドとの枢着中心を結ぶ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車両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、その車巾方向中央部分における上面及び下面を、夫々平面形状がＶ字状を なし協働して略平行リンク機構を形成する上方ラジアスロッド及び下方ラジアス ロッドの頂点部分に枢着されているので、これら枢着中心を結ぶ縦方向軸線の周 りに廻動することができる。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 実質的に同一の平面形状を有する下方ラジアスロッド３４が配設され、その頂点 部はボールジョイント装置３６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 の両脚の自由端部は、夫々ボールジョイント装置３８を介して車台フレーム１０ に固着されたブラケット４０に連結されている。図２に良く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２８，３２，３６及び３８の具体的構成が図４及び 図５に例示されている。先づ、図４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４ ６を示し、６８は他方の部材即ちリヤアクスルハウジング１６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７０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に示されているボールジョイント装置は、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に、 ボールスタッド７８の球頭部８０を収容するハウジング８２が形成され、同ハウ ジング８２内に球頭部８０に当接するボールシート８４及び８６を介装すると共 に、上記ボールスタッド７８を他方の部材８８例えばリヤアクスルハウジング１ ６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に固定したも のである。この構成によっても、一方の部材７６が他方の部材８８に対して、ボ ールスタッド７８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。

【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９０はステアリングシャフト９２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、９４は車速センサ、９６はヨ ーレートセンサ、９８は操舵角センサ９０の操舵角信号と車速センサ９４の車速 信号とヨーレートセンサ９６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１００を制御するコントローラ、１０２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１０４が操作され前輪１０６が操向されると、操舵角センサ９０の操舵角信号 と車速センサ９４の車速信号とヨーレートセンサ９６の回頭信号とを受容したコ ントローラ９８が制御弁１００に駆動信号を発して同制御弁が作動される。制御 弁１００の作動により油圧ポンプ１０２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１０６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１０６の操舵に関連して、最初前輪１０６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 ０６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１０６が操舵されると、前述したようにコントローラ ９８の指令により制御弁１００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の中心と下方ラジアスロッド３４の頂点部 に設けられたボールジョイント装置３６の中心とを結んだ縦方向の軸線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 。 上記リヤアクスルハウジング１６の操舵のための上記軸線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１０８（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２８，３２，３６及び３８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、夫々Ｖ字状をなす上方ラジアスロ 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。 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、本考案に係る車両の後輪操舵装置は、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、同上方ラジアスロッドの下方に配置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の下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及び下方ラジア スロッドとの枢着中心を結ぶ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ボールジョ
イント装置の他の例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、同上方ラジアス
   ロッドの下方に配置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の下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及び下
   方ラジアスロッドとの枢着中心を結ぶ軸線の周りに廻動
   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
   とを特徴とする車両の後輪操舵装置。