JPH0539057A - 四輪ステアリング車両 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 二輪ステアリングモード時の非操舵輪のロッ
ク操作が簡単で、かつ、ロック装置部品の損傷等のおそ
れがなく、しかも確実なロック状態を得ることができる
ようにする。 【構成】 二輪ステアリングモードで作動停止するステ
アリング駆動機構に、同機構の構成部材のうち操舵時に
作動する部材１８を摩擦力により車輪中立状態での位置
に拘束するロック装置１４，１６，１７が設けられてな
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は前後輪が同時に操舵され
る四輪ステアリングモードと、前輪または後輪のみが操
舵される二輪ステアリングモードとに切換可能な四輪ス
テアリング車両に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ホイールクレーンやホイール式油圧ショ
ベル等の作業車両においては、作業現場では小回りをき
かせて狭所走行性を良くするために前後輪同時に操舵し
うる四輪ステアリングモードとし、通常走行時は安全の
ために前後一方の車輪（通常は前輪）のみ操舵可能な二
輪ステアリングモードに切換えるようにしている。

【０００３】そして、この二輪ステアリングモードで、
操舵されない車輪（以下、非操舵輪という）が走行中に
遊動しないようにこの非操舵輪をロック装置によって中
立状態にロックするようにしている。

【０００４】従来、このような四輪ステアリング車両に
おいては、上記ロック手段として、非操舵輪の中立状態
でナックルアームをロックピン（手動による抜き差し方
式と、油圧または空圧シリンダによる自動抜き差し方式
とがある）によって車軸のハウジングに固定する手段を
とっている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、このような
ロック手段によると、手動方式ではナックルアームおよ
びハウジング双方のピン孔同士、自動方式ではロックピ
ンとナックルアームのピン孔とが完全に一致した状態で
ないとロックピンを挿入できないため、このピン孔合わ
せに手間取り、また自動方式では不一致状態でピン操作
が行なわれてピン等のロック装置部品が損傷する等の問
題が生じていた。

【０００６】なお、自動方式の場合、リミットスイッチ
等によって非操舵輪の中立検出を行なっているものがあ
るが、どうしても検出誤差があるため、上記問題は根本
的には解決されない。また、ピン孔をロックピンより大
きめに形成すると、ロックピンに遊びが生じて走行中に
非操舵輪が遊動してしまい、所期の目的が達成されな
い。

【０００７】そこで本発明は、このようなロックピン方
式による問題点を一掃し、二輪ステアリングモード時の
非操舵輪のロック操作が簡単で、かつ、ロック装置部品
の損傷等のおそれがなく、しかも確実なロック状態を得
ることができる四輪ステアリング車両を提供するもので
ある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、前輪
および後輪がそれぞれステアリングシリンダを備えた前
輪および後輪ステアリング駆動機構によって操舵され、
上記前輪および後輪両ステアリングシリンダがモード切
換弁により制御されて、前輪と後輪が同時に操舵される
四輪ステアリングモードと、上記前輪および後輪両ステ
アリング駆動機構の一方が作動停止して前輪または後輪
のみが操舵可能となる二輪ステアリングモードとに切換
えられるように構成された四輪ステアリング車両におい
て、上記二輪ステアリングモードで作動停止するステア
リング駆動機構に、同機構の構成部材のうち操舵時に作
動する部材を摩擦力により車輪中立状態での位置に拘束
するロック装置が設けられてなるものである。

【０００９】また、請求項２の発明は、請求項１の構成
において、ロック装置が、車輪中立状態でナックルアー
ムに対し同アームの回動方向と直角方向の両側から対向
する一対の摩擦部材と、この両摩擦部材をナックルアー
ムに押し付けて同アームを拘束するロック位置とこの拘
束を解くロック解除位置との間で作動させるロックシリ
ンダとを具備してなるものである。

【００１０】一方、請求項３の発明は、請求項１の構成
において、ステアリングシリンダにおけるピストンロッ
ドの外周に、径方向に弾性的に拡縮変形可能な筒状のロ
ックスリーブが、流体圧の給排により、ピストンロッド
をストローク作動不能に拘束する縮小状態とこの拘束を
解く拡張状態とに変形しうる状態で設けられてロック装
置が構成されたものである。

【００１１】

【作用】上記構成によると、非操舵側のステアリング駆
動機構の作動部材を摩擦力によって中立ロックするた
め、従来のロックピン方式のようなピン孔同士またはロ
ックピンとピン孔の位置合わせといった面倒な作業が不
要となるとともに、この位置のずれによるロック装置部
品の損傷等のおそれがなくなる。

【００１２】しかも、ロック力は、非操舵輪の遊動を阻
止できるだけのものでよく、この力は摩擦によっても十
分確保することができるため、確実なロック状態を得る
ことができる。

【００１３】また、ナックルアームを一対の摩擦部材で
拘束する請求項２の構成によると、ロック装置の位置を
ナックルアームの周辺部分で比較的自由に選択できるた
め、このロック装置を限られたスペース内での最適な位
置に設置することができ、設計上有利となる。

【００１４】一方、ステアリングシリンダのピストンロ
ッドをロックスリーブで拘束する請求項３の構成による
と、ロック装置の構成がシンプルで故障しにくく、ロッ
ク作動の信頼性が高いものとなる。

【００１５】

【実施例】本発明の実施例を図によって説明する。

【００１６】第１実施例（図１〜図５参照） 図１において、１は車体フレーム、２は前部車軸、３は
後部車軸、４，４は前輪、５，５は後輪で、これら前輪
４，４および後輪５，５は、それぞれ前輪ステアリング
シリンダ６，６、後輪ステアリングシリンダ７，７によ
り前輪ナックルアーム８，８、後輪ナックルアーム９，
９を介して操舵される。

【００１７】一方、図２にはステアリングシリンダ６，
７の制御系を含む油圧回路を示している。図中、１０は
前後輪ステアリングシリンダ６，７の作動を制御するモ
ード切換弁（電磁切換弁）である。

【００１８】このモード切換弁１０は、図示しないモー
ド選択スイッチの切換操作により、中立の前輪ステアリ
ングモード位置イと、両側の四輪ステアリングモード位
置ロ，ハ（ロは前後輪４，５が同時に逆方向に操舵され
るクランプモード、ハは前後輪４，５が同時に同方向に
操舵されるクラブモード位置）との間で切換わり作動
し、四輪テアリングモード位置ロ，ハではポンプＰから
の圧油が前後輪両ステアリングシリンダ６，７に同時に
供給され、前輪ステアリングモード位置イでは後輪ステ
アリングシリンダ７への圧油の供給が停止して前輪６の
みが操舵可能となる。

【００１９】１１はステアリングハンドル、１２はこの
ステアリングハンドル１１の操作によってポンプＰから
の圧油の通過量および流れの方向を制御するステアリン
グ操作弁である。

【００２０】また、ポンプ回路には、ロック切換弁（電
磁切換弁）１３を介してロック装置のロックシリンダ１
４が接続されている。

【００２１】このロックシリンダ１４は、バネ１５によ
って伸長方向に付勢され、モード選択スイッチによって
前輪ステアリングモードが選択されたときに、ロック切
換弁１３が図のイ位置からロ位置に切換わることにより
縮小側油室に圧油が供給されて縮小作動する。

【００２２】このロックシリンダ１４の縮小作動によ
り、図１，２のリンク機構１６を介してディスクブレー
キ形式のロック機構１７が作動し、これにより後輪５，
５の一方のナックルアーム９が中立位置に拘束されて後
輪５，５が中立ロックされる。

【００２３】リンク機構１６およびロック機構１７を含
むロック装置の構成を図３〜図５によって説明する。

【００２４】一方の後輪７のナックルアーム９にロック
アーム１８が一体に設けられるとともに、後部車軸３
（ハウジング）にブラケット１９を介してロック機構１
７が設けられている。

【００２５】このロック機構１７は、上下に相対向する
一対の摩擦部材２０，２１と、この両摩擦部材２０，２
１間に通されたピン２２と、上部摩擦部材２０に水平軸
回りに回動可能に取付けられた操作レバー２３と、この
操作レバー２３と上部摩擦部材２０との間に設けられた
復帰バネ２４とからなり、後輪５の中立状態でロックア
ーム１８が両摩擦部材２０，２１間に位置するようにな
っている。

【００２６】両摩擦部材２０，２１は、内面にパッド２
０ａ，２１ａを有し、このバッド２０ａ，２１ａ同士が
接近・離間する方向に回動しうる状態でブラケット１９
に取付けられている。

【００２７】ピン２２は下端が下部摩擦部材２１に、上
端部が操作レバー２３にそれぞれ連結され、図５に示す
ようにこのピン２２が操作レバー２３の回動によって引
上げられたときに、両摩擦部材２０，２１が相接近する
方向に作動してロックアーム１８がパッド２０ａ，２１
ａ間に挾み込まれる。これにより、ロックアーム１８、
すなわちナックルアーム９が中立位置に拘束されて後輪
５が操舵不能にロックされる。

【００２８】リンク機構１６は、ロックシリンダ１４に
駆動されて水平軸まわりに回転する第１リンク２５と、
この第１リンク２５の回転力をロック機構１７の操作レ
バー２３に伝える第２リンク２６とからなり、ロックシ
リンダ１４の縮小作動時にこのリンク機構１６を介して
操作レバー２３が図４の状態から図５の状態へ駆動され
てロック機構１７がロック状態となる。

【００２９】このように、前輪ステアリングモードへの
切換時にナックルアーム９（ロックアーム１８）を摩擦
部材２０，２１間に挾み込んで摩擦力によって拘束し、
これにより後輪５，５を中立ロックするため、従来のロ
ックピン方式と比較して、 （イ）面倒なピン孔合わせ作業が不要となり、後輪５，
５を中立状態とした後、モード選択スイッチを前輪ステ
アリングモードに切換えるだけの操作によって簡単、迅
速にロックすることができる。

【００３０】（ロ）ロックピンをシリンダ駆動する自動
方式の場合のように位置が合っていない状態でロックピ
ンがロック駆動されてロック装置部品が損傷し、あるい
はロックピンのメッキが剥げて錆びが発生する等のおそ
れがなくなる。

【００３１】しかも、前輪ステアリングモードでの後輪
ロック力は、走行中の後輪５，５に作用するサイドフォ
ースに耐えられる程度の大きさでよく、この力は両摩擦
部材２０，２１とロックアーム１８の摩擦力によって十
分確保することができるため、確実なロック状態を得る
ことができる。

【００３２】なお、後輪５の中立状態をリミットスイッ
チ等によって検出し、この検出信号とモード選択スイッ
チの前輪ステアリングモードの選択信号とのアンドによ
ってロックシリンダ１４をロック作動させるようにして
もよい。

【００３３】第２実施例（図６〜図８参照） 第１実施例との相違点のみを説明する。

【００３４】この第２実施例においては、ロック装置と
してベアロックと称される公知のメカニカルロック機構
が採用されている。

【００３５】すなわち、一方の後輪ステアリングシリン
ダ７において、シリンダチューブのロッド側エンドキャ
ップ７ａに、径方向に弾性的に拡縮変形可能な金属製の
ロックスリーブ２７が軸方向に延出して、かつ、ピスト
ンロッド７ｂに外嵌された状態で一体に設けられてい
る。

【００３６】このロックスリーブ２７は、無圧状態では
ロッド７ｂに対し締め嵌め状態となってロッド７ｂのス
トローク移動を阻止し（図７の状態）、エンドキャップ
７ａに設けられた油圧ポート２８から油圧が供給された
ときに図８のように径方向に拡張してロッド７ｂの拘束
を解く。２９はシール部材である。

【００３７】従って、四輪ステアリングモードの選択時
にはこのロックスリーブ２７に油圧を供給し、前輪ステ
アリングモードへの切換時に油圧を供給する構成とする
ことにより、後輪ステアリングシリンダ７を中立位置に
拘束して後輪５，５を中立ロックすることができる。

【００３８】この構成によると、基本的には第１実施例
と同様、摩擦力によるロックであるため、第１実施例と
同じ作用効果を得ることができる。

【００３９】しかも、ステアリングシリンダ７そのもの
をロックするシンプルな構成であるため、第１実施例の
ようにロックシリンダ１４とリンク機構１６とロック機
構１７とを組み合わせた構成と比較して構造が遥かに簡
単ですみ、故障のおそれがなくて作動の信頼性にすぐれ
たものとなる。

【００４０】ところで、このベアロック機構において、
ロックスリーブ２７を二重構造として加圧時にロック作
用が行なわれるように構成してもよい。

【００４１】また、上記第１および第２両実施例では一
方の後輪５のみをロックする構成としたが、左右両輪と
もロックする構成としてもよい。

【００４２】さらに、車両によっては二輪ステアリング
モードで後輪５でなく前輪４をロックするようにしても
よい。

【００４３】

【発明の効果】上記のように本発明によるときは、二輪
ステアリングモードにおいて非操舵側のステアリング駆
動機構の作動部材を摩擦力によって中立ロックする構成
としたから、従来のロックピン方式のようなピン孔同士
またはロックピンとピン孔の位置合わせといった面倒な
作業が不要となるとともに、この位置のずれによるロッ
ク装置部品の損傷等のおそれがなくなる。

【００４４】しかも、ロック力は、非操舵輪の遊動を阻
止できる（非操舵輪に作用するサイドフォースに耐えら
れる）程度の大きさでよく、この力は摩擦によっても十
分確保することができるため、確実なロック状態を得る
ことができる。

【００４５】また、ナックルアームを一対の摩擦部材で
拘束する請求項２の発明によると、ロック装置の位置を
ナックルアームの周辺部分で比較的自由に選択できるた
め、このロック装置を限られたスペース内での最適な位
置に設置することができ、設計上有利となる。

【００４６】一方、ステアリングシリンダのピストンロ
ッドをロックスリーブで拘束する請求項３の発明による
と、ロック装置の構成がシンプルで故障しにくく、ロッ
ク作動の信頼性が高いものとなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例を示す車体の一部切欠平面
図である。

【図２】同実施例におけるステアリング系およびロック
系の油圧回路構成図である。

【図３】図１の一部拡大図である。

【図４】図３のイ−イ線断面図である。

【図５】同実施例において前輪ステアリングモードでの
後輪ロック状態を示す図４相当図である。

【図６】本発明の第２実施例を示す図３相当図である。

【図７】同実施例におけるロック状態を示すステアリン
グシリンダの一部拡大断面図である。

【図８】同実施例におけるロック解除状態を示す図７相
当図である。

【符号の説明】

４ 前輪 ５ 後輪（二輪ステアリングモードでの非操舵輪） ６ 前輪ステアリングシリンダ ７ 後輪ステアリングシリンダ ８ 前輪ナックルアーム ９ 後輪ナックルアーム １０ モード切換弁 １４ ロック装置のロックシリンダ １６ 同リンク機構 １７ 同ロック機構 １８ 後輪ナックルアームのロックアーム ２０，２１ 一対の摩擦部材 ２７ ロック装置のロックスリーブ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 前輪および後輪がそれぞれステアリング
   シリンダを備えた前輪および後輪ステアリング駆動機構
   によって操舵され、上記前輪および後輪両ステアリング
   シリンダがモード切換弁により制御されて、前輪と後輪
   が同時に操舵される四輪ステアリングモードと、上記前
   輪および後輪両ステアリング駆動機構の一方が作動停止
   して前輪または後輪のみが操舵可能となる二輪ステアリ
   ングモードとに切換えられるように構成された四輪ステ
   アリング車両において、上記二輪ステアリングモードで
   作動停止するステアリング駆動機構に、同機構の構成部
   材のうち操舵時に作動する部材を摩擦力により車輪中立
   状態での位置に拘束するロック装置が設けられてなるこ
   とを特徴とする四輪ステアリング車両。
2. 【請求項２】 請求項１記載の四輪ステアリング車両に
   おいて、ロック装置が、車輪中立状態でナックルアーム
   に対し同アームの回動方向と直角方向の両側から対向す
   る一対の摩擦部材と、この両摩擦部材をナックルアーム
   に押し付けて同アームを拘束するロック位置とこの拘束
   を解くロック解除位置との間で作動させるロックシリン
   ダとを具備してなることを特徴とする四輪ステアリング
   車両。
3. 【請求項３】 請求項１記載の四輪ステアリング車両に
   おいて、ステアリングシリンダにおけるピストンロッド
   の外周に、径方向に弾性的に拡縮変形可能な筒状のロッ
   クスリーブが、流体圧の給排により、ピストンロッドを
   ストローク作動不能に拘束する縮小状態とこの拘束を解
   く拡張状態とに変形しうる状態で設けられてロック装置
   が構成されたことを特徴とする四輪ステアリング車両。