JPH0540084U - 四輪操舵車両の後輪中立ロツク装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 四輪操舵車両の前輪操舵時に後輪を中立位置
に確実にロックする。 【構成】 一端が後輪３を支持するアーム２１に連結さ
れ、他端が車体側２０ａに摺動可能に支持されたロック
プレート２７の前記他端に穿設された固定孔に、四輪操
舵または前輪操舵制御を行なうコントロールユニット７
により前輪操舵時に車体側に固定されたロックシリンダ
６３のピストン６４を嵌合させて後輪３を中立位置にロ
ックする後輪中立ロック装置１０を備え、コントロール
ユニットは、四輪操舵から前輪操舵に移行する際に後輪
を左右に僅かに操舵させてロックプレートを動かして固
定孔の位置をロックシリンダのピストンに合わせ嵌合し
易くするように構成したものである。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、四輪操舵車両の後輪中立ロック装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

クレーン車として、トラックベースへのクレーン架装から発展したトラックク レーン車が知られている。このトラッククレーン車は、一般走行のキャブ（キャ リヤハウス）とクレーン作業用のクレーンハウスとを独立に備えるものが多く、 一般のトラックと同等の走行性能を有し、長距離の移動も可能である。また、ク レーン架装の制約が少ないためトン数の割りには大きな吊下げ能力を具備させる ことができる。

【０００３】 また、現場での機動性を重視したトラッククレーン車は、走行時の車両運転操 作及びクレーン作業時のクレーン操作が同じクレーンハウスで行なわれ、更に四 輪駆動機能（４ＷＤ）、及び四輪操舵機能（４ＷＳ）を備えており、特に、四輪 操舵機能は、前輪の舵角に応じて、且つ前輪に同期させて後輪に前輪と同相又は 逆相のステアリング角を付与して最小回転半径をより小さくするものであること から、狭い路地への進入、或いは狭い場所での旋回等が頻繁に行なわれる作業に 対して極めて有効である。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

ところで、低速時に後輪を大舵角で操舵可能な四輪操舵（４ＷＳ）車において は、高速走行時に安定性を確保するために後輪を中立位置に機械的に固定（ロッ ク）するようにしている。この後輪中立位置ロック装置としては、後輪を支持す るアームにロックプレートを連結し、当該ロックプレートに穿設された固定孔に ロックピンを嵌合させて前記アームを固定し、後輪を中立位置に固定するように したものがある。

【０００５】 しかしながら、ロックプレートにロックピンを嵌合させる構造の後輪中立位置 ロック装置は、後輪の舵角センサのセッティング等が多少狂った場合、ロックピ ンがロックプレートの固定孔にうまく嵌合しない場合がある。また、走行中にお ける後輪の振れ等によりロックピンがロックプレートの固定孔に入り難い等の問 題がある。

【０００６】 本考案は上述の点に鑑みてなされたもので、後輪を中立位置にロックする際に ロックプレートの固定孔にロックピンを嵌合し易くした四輪操舵車両の後輪中立 ロック装置を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成するために本考案によれば、一端が後輪を支持するアームに連 結され、他端が車体側に摺動可能に支持されたロックプレートの前記他端に穿設 された固定孔に、四輪操舵または前輪操舵制御を行なうコントロールユニットに より前輪操舵時に前記車体側に固定されたロックシリンダのピストンを嵌合させ て後輪を中立位置にロックする後輪中立ロック装置を備え、前記コントロールユ ニットは、前記四輪操舵から前輪操舵に移行する際に前記後輪を左右に僅かに操 舵させて前記ロックプレートを動かして固定孔の位置を前記ロックシリンダのピ ストンに合わせるようにした構成としたものである。

【０００８】

【作用】

コントロールユニットは、四輪操舵モードから前輪操舵モードに切り替えて後 輪を中立位置にロックする際に後輪を左右に僅かに転舵させてロックシリンダの ピストンにロックプレートの固定孔を合わせる。これによりロックシリンダのピ ストンがロックプレートの固定孔に嵌合し易くなり、後輪を確実に中立位置にロ ックすることが可能となる。

【０００９】

【実施例】

以下本考案の一実施例を添付図面に基づいて詳述する。 図１は本考案に係る四輪操舵車両の操舵システムの全体構成を示し、操舵シス テム１は、前輪２、２の操舵機構４、後輪３、３の操舵機構５、操舵機構５を制 御する油圧制御装置６、コントロールユニット（Ｃ／Ｕ）７、スイッチボックス ８、表示ボックス９、後輪中立ロック装置１０及び後述するセンサ等により構成 されている。

【００１０】 前輪２、２を操舵する操舵機構４は、パワーステアリングとされ、パワーステ アリングギヤボッスク１１の入力軸は、ステアリングシャフト１２に、出力軸は 、リンク１４を介して一方の前輪２のアーム１５に連結されており、油圧制御部 （図示せず）は、油路４０、４１を介してステアリング用油圧ポンプ１６、オイ ルタンク１７に接続されている。また、ステアリングシャフト１２の上端にはス テアリングホイール１３が取付られている。

【００１１】 後輪３、３を操舵する操舵機構５は、後輪操舵用油圧シリンダ２２、２３、リ ヤロック機構２４等を備え、シリンダ２２、２３は、各シリンダボトムがリヤデ フ２０のブラケット２０ａに、各ロッドの先端は、後輪３、３を支持するアーム ２１、２１の各一端に夫々連結されている。これらの油圧シリンダ２２、２３は 、各一方のポートが油路４４に、各他方のポートが油路４５に接続されており、 油路４４と４５との間には中立制御用電磁弁２６が接続されている。

【００１２】 リヤロック機構２４は、図２及び図３に示すようにロックプレート２７により 構成されており、当該ロックプレート２７の一端２７ａは、一側の後輪３を支持 するアーム２１にボルト２８により回動可能に連結され、他端２７ｂは、リヤデ フ２０のブラケット２０ａに摺動可能に支持されており、当該他端２７ｂには固 定孔２７ｃが穿設されている。また、ブラケット２０ａにはロックプレート２７ の固定孔２７ｃの上方位置に後述するロックシリンダ６３（図１）が配設されて いる。

【００１３】 油圧制御装置６は、電気モータ（ＤＣモータ）３０、減速機３１、メータリン グポンプ３２及び後輪操舵用油圧ポンプ３３等により構成されており、ＤＣモー タ３０の出力軸は、減速機３１を介してメータリングポンプ３２の入力軸に連結 されている。メータリングポンプ３２の入力ポートは、油路４２、４３を介して 油圧ポンプ３３、タンク１７に接続されている。また、メータリングポンプ３２ の吐出ポートは、後輪操舵機構５の油路４４、４５に接続されている。

【００１４】 前輪操舵機構４のステアリングシャフト１２にはステアリング角度を検出する ステアリング角度検出センサ５０が、リヤデフ２０と一方の後輪３のアーム２１ との間には後輪の舵角を検出する舵角検出センサ５１が配設されている。これら のステアリング角度検出センサ５０、舵角検出センサ５１は、コントロールユニ ット７に接続されている。

【００１５】 コントロールユニット（Ｃ／Ｕ）７は、入力側に車速センサ５３、トランスミ ッション（Ｔ／Ｍ）の変速段（１速、２速、後進、中立等）を検出する変速段検 出スイッチ５４、前輪操舵（２ＷＳ）、四輪操舵（後輪同相同期４ＷＳ−１）、 四輪操舵（後輪逆相同期４ＷＳ−２）、四輪操舵（後輪手動独立４ＷＳ−３）等 のモードを切り替えるプッシュボタン式のモード切替スイッチ５５、後輪３を独 立して操舵制御するシーソー型の手動独立操舵スイッチ５６、後輪３を強制的に 中立位置に制御する強制中立制御スイッチ５７、後輪３を中立位置に固定するた めの後輪固定スイッチ（図示せず）、後輪３が中立位置にロック（固定）された ことを検出する後輪固定検出スイッチ例えば、リミットスイッチ６７、６８等が 接続されている。そして、モード切替スイッチ５５、手動独立操舵スイッチ５６ 及び強制中立制御スイッチ５７は、運転室に配設されたスイッチボックス８に配 置されている。

【００１６】 コントロールユニット７の出力側には、表示ボックス９、リヤロック電磁弁２ ５、中立制御用電磁弁２６、メータリングポンプ３２を駆動するＤＣモータ３０ 、リヤロックランプ、前輪舵角表示インジケータ、後輪舵角表示インジケータ、 ブザー、故障表示ランプ、４ＷＳ−１〜４ＷＳ−３の各モードを表示するモード 表示ランプ等が接続されている。そして、リヤロックランプ、前輪舵角表示イン ジケータ、後輪舵角表示インジケータ、ブザー、故障表示ランプ及びモード表示 ランプ等は、表示ボッスク９に配置されている。コントロールユニット７は、各 入力信号に基づいて油圧制御装置６のＤＣモータ３０を駆動して後輪３の舵角を 制御する。これにより前輪２と後輪３とは、機械的に完全に分離されて独立した 構成とされる。

【００１７】 後輪中立ロック装置１０は、油圧ポンプ６０、当該油圧ポンプ６０を駆動する ＤＣモータ６１、リヤロック電磁弁２５、ロックシリンダ６３、リミットスイッ チ６７、６８等により構成されており、油圧ポンプ６０は、チェックバルブ６２ 、油路４６を介してロックシリンダ６３に接続されており、当該油路４６とタン ク１７との間には油圧ポンプ６０と並列にリヤロック電磁弁２５が接続されてい る。また、モータ６１は、コントロールユニット７に接続されている。

【００１８】 ロックシリンダ６３は、油圧が供給されないときにはピストン６４がスプリン グ６５のばね力により突出し、その先端がロックプレート２７の固定孔２７ｃに 嵌合し当該ロックプレート２７の他端２７ｂをリヤデフ２０のブラケット２０ａ に固定する。ロックプレート２７の他端２７ｂがブラケット２０ａに固定される とアーム２１が固定されて回動不能とされ、後輪３が中立位置に固定される。油 圧が供給されるとピストン６４がスプリング６５のばね力に抗してシリンダ内に 引き込められてロックプレート２７の固定孔２７ｃから外れて当該ロックプレー ト２７との嵌合が解除され、アーム２１が回動可能とされ、後輪３の中立位置ロ ックが解除される。

【００１９】 ピストン６４の後端にはレバー６６が固定されており、前記後輪３を中立位置 にロックしたときにリミットスイッチ６７をオンにし、後輪３の中立位置ロック を解除したときにリミットスイッチ６８をオンにする。これらのリミットスイッ チ６７、６８は、コントロールユニット７に接続されている。リミットスイッチ ６７は、後輪３が中立位置にロックされているときに中立ロック検出信号を、リ ミットスイッチ６８は、後輪３の中立位置ロックが解除されているときにロック 解除検出信号を出力する。コントロールユニット７は、これらのリミットスイッ チ６７、６８からの信号により後輪３が中立位置にロックされているか否かを検 出する。

【００２０】 電磁弁２５は、ソレノイド２５ａが消勢されているときには図示の位置２５Ａ に切り替えられており、付勢されると位置２５Ｂに切り替えられる。ロックシリ ンダ６３は、電磁弁２５が位置２５Ａに切り替えられているときにはタンク１７ に接続されて油圧が０となり、位置２５Ｂに切り替えられているときには油圧ポ ンプ６０から吐出された油圧が供給される。

【００２１】 以下に作用を説明する。 コントロールユニット７は、車両のキースイッチが操作されて電源が投入され るとステアリング角度検出センサ５０のカウント値を零にクリアし、モード切替 スイッチ５５が例えば、４ＷＳ−１（同相同期）モードに切替られているときに は油圧制御装置６のモータ３０を前輪のステアリング角に応じて駆動し、メータ リングポンプ３２により後輪操舵用シリンダ２２、２３を制御して前輪２に対し て後輪３を同相に同期制御する。モード切替スイッチ５５が４ＷＳ−２（逆相同 期）モードに切替られているときにはコントロールユニット７は、前輪２に対し て後輪３を逆相に同期制御する。

【００２２】 また、コントロールユニット７は、モード切替スイッチ５５が４ＷＳ−３（手 動独立操舵）モードに切替られているときには前輪２に対して後輪３を手動で独 立して操舵可能とし、２ＷＳ（前輪操舵）モードに切替られているときには前輪 ２のみの操舵制御とする。尚、コントロールユニット７は、何れかのセンサに故 障がある場合にはセンサ故障表示を行ない、表示ボックス９の故障表示ランプを 点灯させると共に強制的に後輪３を中立位置にロックして当該後輪３の操舵制御 を禁止し、前輪２のみのステアリング制御（強制２ＷＳ）を行なう。

【００２３】 コントロールユニット７は、モード切替スイッチ５５が４ＷＳ−１、４ＷＳ− ２、４ＷＳ−３の各モードに切替られているときには、後輪中立制御装置１０の リヤロック電磁弁２５のソレノイド２５ａを付勢して位置２５Ｂに切り替えると 共にモータ６１を駆動させ、油圧ポンプ６０を駆動してロックシリンダ６３に油 圧を供給する。これによりロックシリンダ６３のピストン６４がスプリング６５ のばね力に抗してシリンダ内に引き込まれ、ロックプレート２７のロックを解除 する。これにより後輪３が操舵制御可能とされると共に、リミットスイッチ６８ がレバー６６により押されてスイッチオンとなる。コントロールユニット７は、 このリミットスイッチ６８の信号を取り込み、後輪３の中立位置ロックが解除さ れたことを検出する。

【００２４】 また、コントロールユニット７は、モード切替スイッチ５５が前輪操舵（２Ｗ Ｓ）モードに切り替えられ、或いは四輪操舵（４ＷＳ）モードの状態で走行中に 車速が所定車速例えば、２０k/mhを超えると、図４のフローチャートに示すよう に後輪中立ロック操作（ステップ１）を行ない、リヤロック電磁弁２５のソレノ イド２５ａを消勢して位置２５Ａに切り替えると共にモータ６１を停止させて油 路４６の油圧を０にする。これによりロックシリンダ６３のピストン６４がスプ リング６５のばね力により突出してロックプレート２７の固定孔２７ｃに嵌合し 、当該ロックプレート２７を固定する。

【００２５】 ピストン６４がロックプレート２７の固定孔２７ｃに嵌合すると、リミットス イッチ６７がレバー６６により押されてスイッチオンとなり、嵌合し得ない場合 には当該リミットスイッチ６７がオフになっている。コントロールユニット７は 、このリミットスイッチ６７の信号を取り込み、後輪３が中立位置にロックされ たか否かを判別（ステップ２）する。

【００２６】 ステップ２の判別答が肯定（ＹＥＳ）のとき即ち、ロックプレート２７の固定 孔２７ａにピストン６４が嵌合するとリミットスイッチ６７がオンとなり、コン トロールユニット７は、当該リミットスイッチ６７から信号が入力されるとロッ クプレート２７が固定されて後輪３が中立位置にロックされたと判断し、後輪３ の中立ロック制御を終了する。これにより後輪３が中立位置にロックされて操舵 制御不能とされ、当該車両は、前輪操舵（２ＷＳ）制御とされる。

【００２７】 また、ステップ２の判別答が否定（ＮＯ）のときには挿入操作（ステップ３） を行ない、ステップ２に戻る。この挿入操作は、油圧制御装置６のモータ３０を 所定の周期Ｔ（例えば、１sec ）で所定回数（例えば、２回）正転、逆転させて 後輪操舵機構５のシリンダ２２、２３を駆動し、図５に示すように後輪３を左右 に僅かに操舵させる。これに伴いロックプレート２７が左右に僅かに振れ、固定 孔２７ｃの位置がピストン６４と合致した時に当該ピストン６４が嵌合する。こ れによりロックプレート２７の固定孔２７ｃへのピストン６４の嵌合が容易とな る。そして、ロックプレート２７の固定孔２７ｃにピストン６４が嵌合するとリ ミットスイッチ６７がオンとなり後輪３の中立ロック制御が終了する。

【００２８】

【考案の効果】

以上説明したように本考案によれば、四輪操舵モードで走行時に後輪が振れて いる状態でも当該後輪を中立位置に確実にロックすることが可能となり、四輪操 舵モードから前輪操舵モードに確実に切り替えることが可能となり、高速走行時 の安定性を確保することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係る後輪中立ロック装置を備えた四輪
操舵車両の操舵システムの一実施例を示す構成図であ
る。

【図２】図１の後輪の中立ロック機構の拡大図である。

【図３】図２の一部切欠側面図である。

【図４】本考案に係る後輪中立ロック装置の制御手順を
示すフローチャートである。

【図５】図４の後輪中立ロック制御時の後輪の操舵制御
を示すグラフである。

【符号の説明】

１ 操舵システム ２ 前輪 ３ 後輪 ４ 前輪操舵機構 ５ 後輪操舵機構 ６ 油圧制御装置 ７ コントロールユニット ８ スイッチボッスク ９ 表示ボックス １０ 後輪中立ロック装置 ２４ リヤロック機構 ２７ ロックプレート ２５ リヤロック電磁弁 ６３ ロックシリンダ ６４ ピストン ６７、６８ リミットスイッチ

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 一端が後輪を支持するアームに連結さ
   れ、他端が車体側に摺動可能に支持されたロックプレー
   トの前記他端に穿設された固定孔に、四輪操舵または前
   輪操舵制御を行なうコントロールユニットにより前輪操
   舵時に前記車体側に固定されたロックシリンダのピスト
   ンを嵌合させて後輪を中立位置にロックする後輪中立ロ
   ック装置を備え、前記コントロールユニットは、前記四
   輪操舵から前輪操舵に移行する際に前記後輪を左右に僅
   かに操舵させて前記ロックプレートを動かして固定孔の
   位置を前記ロックシリンダのピストンに合わせるように
   したことを特徴とする四輪操舵車両の後輪中立ロック装
   置。