JPH06206573A - トラツク等の後輪操舵装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 高速走行時に一体型後車軸を正しく設定舵角
転舵することによって操縦安定性を向上することができ
る小型軽量かつ安価で、しかも耐久性が優れたトラック
等の後輪操舵装置を提供する。 【構成】 車台フレーム１０、リヤアクスルハウジング
１６、同リヤアクスルハウジングと車台フレームとの間
に介装された重ね板ばね装置２０，３８、その一端部を
リヤアクスルハウジングの中央部分に枢着されると共に
他端部を車台フレームに夫々枢着された上方ラジアスロ
ッド７０、左右一対の下方ラジアスロッド８２、及び車
両の操舵時に作動して左右の下方ラジアスロッドを前後
反対方向に駆動しリヤアクスルハウジングを上方ラジア
スロッドの一端枢着点の周りに廻動させる一対の後輪操
舵アクチュエータ９２を具えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、トラック等における後
輪操舵装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近来、高速走行時の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、後輪が剛性の車軸管又はリヤアクス
ルハウジングの車巾方向両端部分に支持され、かつ同リ
ヤアクスルハウジングが重ね板ばね装置を介して車台フ
レームに懸架されているトラック等の後輪操舵は、上記
のように車巾方向の両端部を重ね板ばね装置を介して車
台フレームに連結されているリヤアクスルハウジングそ
れ自体を、操舵時に車体前後方向中心線上の回転中心の
周りに廻動させなければならないので、技術上種々の困
難な問題が発生する。

【０００３】従来、後輪操舵時における上記リヤアクス
ルハウジングの上記回転中心の周りの廻動を可能ならし
めるために、上記重ね板ばね装置を車台フレームに対し
支持する板ばね支持ブラケットに対し、摩擦的に摺動さ
せるようにした構造が既に提案されている。しかし、こ
の既提案の構造では、リヤアクスルハウジングの操舵廻
動時に、大型大重量の重ね板ばね装置全体を前後方向に
摩擦的に摺動させなければならないので、車台フレーム
側の板ばね支持ブラケットの摺動面の摩耗が著しく、か
つ操舵用の油圧シリンダ装置が大型化すると共に、油圧
制御弁及び油圧源等の関連装置が大型化し、高価となる
不具合がある。また、上記既提案の構造では、重ね板ば
ね装置を構成する主リーフスプリング及び車軸荷重が設
定値を超えたとき作動するヘルパリーフスプリングが、
夫々の前後方向両端部分を板ばね支持ブラケットに摩擦
的に摺動するように支持されているため、リヤアクスル
ハウジングの操舵廻動時に、摩擦力により転舵角度が不
正確になり易く、また上記板ばね支持ブラケットの摩耗
が著しく、早期に交換が必要になる不具合がある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、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
とができる構造簡単かつ安価で耐久性が優れ、かつ後輪
操舵時に正確な転舵角度を確保することができる後輪操
舵装置を提供することを目的とするものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、車台フレーム、車巾方向の両端部に後輪
を支持したリヤアクスルハウジング、同リヤアクスルハ
ウジングと上記車台フレームとの間に介装された重ね板
ばね装置、車体前後方向中心線に沿って配設されその一
端部を上記リヤアクスルハウジングの車巾方向中央部分
に枢着されると共に他端部を上記車台フレームに夫々枢
着された上方ラジアスロッド、車体の前後方向中心線の
両側に略対称的に配設され夫々の一端を上記リヤアクス
ルハウジングに枢着された左右一対の下方ラジアスロッ
ド、及び同下方ラジアスロッドの他端に夫々連結され、
車両の操舵時に作動して左右の下方ラジアスロッドを前
後反対方向に駆動し上記リヤアクスルハウジングを上記
上方ラジアスロッドの一端枢着点の周りに廻動させる一
対の後輪操舵アクチュエータを備えてなり、上記重ね板
ばね装置が、その前後両端部を夫々揺動可能なシャック
ルリンクを介して車台フレームに連結された主リーフス
プリングと、その前後両端部を夫々回転自在のローラを
具えたヘルパストッパを介して車台フレームに支持され
るヘルパリーフスプリングとから構成され、更に同重ね
板ばね装置が、その前後方向の中間部分を、上記リヤア
クスルハウジングを上下から挟持する浅いＵ字状をなす
上下のラバーパッドを介して同リヤアクスルハウジング
に連結された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。

【０００６】

【実施例】以下本発明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１
４とから構成されている。１６は車巾方向両端部分にダ
ブルタイヤ１８を支持したリヤアクスルハウジング、２
０はその前端部を第１のシャックルリンク２２の上端に
ピン２４によって枢着されると共に、後端部を第２のシ
ャックルリンク２６の下端にピン２８によって枢着され
た主リーフスプリングである。同主リーフスプリング２
０は、その上方に重積して配置されその支持方法につい
ては後に詳細に説明するヘルパリーフスプリング３８と
共に、重ね板ばね装置Ｓを構成する。

【０００７】図３の拡大断面図に良く示されているよう
に、上記第１シャックルリンク２２はその下端をピン３
０により前部シャックルブラケット３２に枢着され、同
ブラケット３２は車台フレーム１０のサイドレール１２
に固着されている。また、上記第２シャックルリンク２
６は、図４の拡大断面図に良く示されているように、そ
の上端をピン３４により後部シャックルブラケット３６
に枢着され、同ブラケット３６は車台フレーム１０のサ
イドレール１２に固着されている。従って、主リーフス
プリング２０の前端部には、第１シャックルリンク２２
を介して、車体のばね上荷重が吊下げ方向に作用し、一
方同主リーフスプリング２０の後端部には、第２シャッ
クルリンク２６を介して、ばね上荷重が下支えされるよ
うな態様で作用することとなる。

【０００８】主リーフスプリング２０の上方に重積配置
されている上記ヘルパリーフスプリング３８は、リヤア
クスルハウジング１６に作用する荷重が設定値を超えた
とき、その前後両端部分をサイドレール１２に装着され
たヘルパストッパ４０によって支持される。上記ヘルパ
ストッパ４０は、図７の拡大断面図に良く示されている
ように、サイドレール１２のウェブにリベット、ボルト
等により固着されたブラケット４２と、同ブラケット４
２上に車巾方向突設されたローラ軸４４と、同ローラ軸
４４上に回転自在に装着されたローラ４６とを具えてい
る。また同ローラ軸４４の車巾方向外側端には、上記ロ
ーラ４６の軸線方向の変位を抑止するストッパ板４８が
ボルト５０によって取付けられている。

【０００９】上記リヤアクスルハウジング１６の車巾方
向両端付近における上側面及び下側面に夫々ラバーパッ
ド部材５２が配設されている。上方のラバーパッド部材
５２上に上方支持部材５４が装架され、また下方のラバ
ーパット部材５２は下方支持部材５６上に装架されてい
る。上記上方支持部材５４と下方支持部材５６との間に
スペーサ５８が介装され、上記主リーフスプリング２０
及びヘルパリーフスプリング３８の前後方向中間部分に
配設された前後一対のＵボルト６０を、上記上下の支持
部材５４及び５６、パイプ状のスペーサ５８に挿通させ
てナット６２を締付けることにより、上記リヤアクスル
ハウジング１６の両端部分が、夫々ラバーパッド部材５
２を介し主リーフスプリング２０及びヘルパリーフスプ
リング３８に連結される。

【００１０】上記ラバーパッド部材５２は、図５の拡大
斜視図に良く示されているように、断面形状が夫々浅い
Ｕ字状をなす一対の鋼板製裏金６４及び６６と、裏金６
４及び６６間に介装されて焼付固着された浅いＵ字状を
なすラバーパッド６８とから構成されている。上記のよ
うにＵボルト６０を締付けた際に、上下の支持部材５４
及び５６間に所定の長さのスペーサ５８が介装されてい
るので、上記ラバーパッド６８には、予め設定された圧
縮力が作用していることとなる。

【００１１】上記車台フレーム１０のサイドレール１２
間に、車体前後方向の中心線に沿って平面形状がＶ字状
をなす上方ラジアスロッド７０が配設され、同ラジアス
ロッドの頂点部はボールジョイント装置７２（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７４の上側に枢着され、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７６
（又は同効のゴムブッシュ式ジョイント装置）を介して
上記車台フレーム１０のサイドレール１２（又はクロス
メンバ１４）に枢着されている。

【００１２】図２の側面図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
下側面にブラケット７８が溶接等によって固定され、同
ブラケット７８にはボールジョイント装置８０（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
の下方ラジアスロッド８２の一端が枢着されている。各
下方ラジアスロッド８２の他端は、上記サイドレール１
２のウェブ又は側壁に固着されたブラケット８４にピン
８６によって枢支された作動レバー８８の下端に夫々ピ
ン９０を介し枢着されている。更に、上記作動レバー８
８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９２のピストン軸９４がピン９
６によって枢着され、また同油圧シリンダ装置のシリン
ダ９８はピン１００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。

【００１３】上記ボールジョイント装置７２，７６及び
８０の具体的構成の一例が図６に例示されている。図中
符号１０２は相対廻動変位を生起する一方の部材即ち上
記上方ラジアスロッド７０又は下方ラジアスロッド８２
を示し、１０４は他方の部材即ちリヤアクスルハウジン
グ１６又はブラケット７８である。他方の部材１０４に
球面部材１０６を具えた軸１０８が支持され、また上記
一方の部材１０２には、球面部材１０６に当接するボー
ルシート１１０が支持されている。この構成によって、
一方の部材１０２は他方の部材１０４に対して軸１０８
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
自在に廻動することができる。

【００１４】最後に、図８は前記後輪操舵アクチュエー
タ９２の作動を制御する装置の概念的構成図である。図
中符号１１２はステアリングシャフト１１４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、１１６は車速センサ、１１８はヨーレートセン
サ、１２０は操舵角センサ１１２の操舵角信号と車速セ
ンサ１１６の車速信号とヨーレートセンサ１１８の回頭
信号とを受容して後輪操舵アクチュエータ９２を作動さ
せる制御弁１２２を制御するコントローラ、１２４は油
圧ポンプである。車両が高速走行しているときに、ステ
アリングホイール１２６が操作され前輪１２８が操向さ
れると、操舵角センサ１１２の操舵角信号と車速センサ
１１６の車速信号とヨーレートセンサ１１８の回頭信号
とを受容したコントローラ１２０が制御弁１２２に駆動
信号を発して同制御弁が作動される。制御弁１２２の作
動により油圧ポンプ１２４から吐出された高圧の作動油
が一対の後輪操舵アクチュエータ９２に供給され、同ア
クチュエータ９２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。

【００１５】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１２
８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１２８の操舵に関連
して、最初前輪１２８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１２８
の操舵方向と同方向に僅少角度操舵する、等他の適宜の
後輪操舵システムを採用することも可能である。

【００１６】車両の高速走行中に前輪１２８が操舵され
ると、前述したようにコントローラ１２０の指令により
制御弁１２２が作動して、一対の後輪操舵アクチュエー
タ９２が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９４に夫々の一端を連結された作動レバー８
８が互に反対方向に廻動し、一方の作動レバー８８の他
端に連結された下方ラジアスロッド８２は車体前方に牽
引され、他方の作動レバー８８の他端に連結された下方
ラジアスロッド８２は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はＶ字状をなす上方ラ
ジアスロッド７０の頂点に位置するボールジョイント装
置７２の中心の周りに設定舵角例えば１°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。

【００１７】上記リヤアクスルハウジング１６の操舵の
ための廻動に際して、リヤアクスルハウジング１６の車
巾方向両端付近と重ね板ばね装置Ｓとの間に介装された
ラバーパッド部材５２内の浅いＵ字状をなすラバーパッ
ド６８が、予め適宜の予圧縮を与えられているので、同
ラバーパッド６８が柔軟な剪断変形を生起することによ
って重ね板ばね装置Ｓに対しリヤアクスルハウジング１
６が円滑に相対回転することができる。

【００１８】従って、後輪操舵時に重ね板ばね装置を全
体として車体前後方向に摩擦的に摺動させるようにした
従来の装置に較べて、油圧シリンダ装置９２の容量及び
関連する弁装置及び圧油源の容量を小さくすることがで
き、油圧装置全体を小型軽量かつ安価なものとすること
ができる。またリヤアクスル懸架用の重ね板ばね装置
Ｓ、及び主リーフスプリング２０を支持するシャックル
リンク２２，２６及びシャックルブラケット３２，３６
等を、後輪操舵を行なわない通常の同種車両用のものと
大部分共用することができるので、この点からも製造コ
ストを低減し得る利点がある。

【００１９】更に、重ね板ばね装置の前後両端部を車台
フレームに対し摩擦的に摺動させて支持するようにした
上記従来の構造における板ばね支持部材のような著しい
摩耗を生起する部材がなく、リヤアクスルハウジングを
上下から挟持するラバーパッド６８が浅いＵ字状をなし
ていて、後輪操舵時に前後脚部が圧縮変形を起して上下
平面部分と協働するので、ラバーパッドに過大な変形が
生じることがなく、耐久性が優れている利点がある。な
おまた、上記重ね板ばね装置Ｓのヘルパリーフスプリン
グ３８が、その前後両端部を、回転自在のローラ４６に
よって支持されるので、上記リヤアクスルハウジング１
６の転舵に際して摩擦が小さく、摩擦力により転舵角が
不正確になることが防止され、かつ摩擦摺動式のヘルパ
ストッパを具えた従来の構成と較べ、ヘルパストッパの
摩耗が極めて少なく耐久性を大巾に向上し得る利点があ
る。

【００２０】なお、車両の直進中及び操舵時の旋回走行
中の車台フレーム１０に対するリヤアクスルハウジング
１６の上下運動は、勿論重ね板ばね装置２０及び３８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７０及び下方ラジアス
ロッド８２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７０がボールジョイント装置７
２及び７６（又は同効のゴムブッシュ式ジョイント装
置）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、また下方ラジアスロッド８２が同
様のボールジョイント装置８０（又は同効のゴムブッシ
ュ式ジョイント装置）によってリヤアクスルハウジング
１６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が左右に傾動し又はロ
ール変位を生起しても、その変位が妨げられることはな
い。

【００２１】更に、この実施例の場合、図３及び図４に
示されているように、車両のばね上荷重が、主リーフス
プリング２０の前端部では、第１シャックルリンク２２
を介して吊下げ方向に作用し、後端部では、第２シャッ
クルリンク２６を介して下支え方向に作用するように配
設されているので、上記操舵に際して、ばね上荷重がリ
ヤアクスルハウジング１６を中立位置に戻すように働く
こととなり、舵角の保持が容易になる付随的な利点があ
る。

【００２２】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仝く同様の後輪操舵装置が設け
られる。また、後２軸車では、屡々後軸の一方は駆動力
を伝達しないデッドアクスルとして構成されるが、操舵
装置それ自体は例示した駆動輪の場合と実質的に同等で
ある。

【００２３】

【発明の効果】叙上のように、本発明に係るトラック等
の後輪操舵装置は、車台フレーム、車巾方向の両端部に
後輪を支持したリヤアクスルハウジング、同リヤアクス
ルハウジングと上記車台フレームとの間に介装された重
ね板ばね装置、車体前後方向中心線に沿って配設されそ
の一端部を上記リヤアクスルハウジングの車巾方向中央
部分に枢着されると共に他端部を上記車台フレームに夫
々枢着された上方ラジアスロッド、車体の前後方向中心
線の両側に略対称的に配設され夫々の一端を上記リヤア
クスルハウジングに枢着された左右一対の下方ラジアス
ロッド、及び同下方ラジアスロッドの他端に夫々連結さ
れ、車両の操舵時に作動して左右の下方ラジアスロッド
を前後反対方向に駆動し上記リヤアクスルハウジングを
上記上方ラジアスロッドの一端枢着点の周りに廻動させ
る一対の後輪操舵アクチュエータを具えてなり、上記重
ね板ばね装置が、その前後両端部を夫々揺動可能なシャ
ックルリンクを介して車台フレームに連結された主リー
フスプリングと、その前後両端部を夫々回転自在のロー
ラを具えたヘルパストッパを介して車台フレームに支持
されるヘルパリーフスプリングとから構成され、更に同
重ね板ばね装置が、その前後方向の中間部分を、上記リ
ヤアクスルハウジングを上下から挟持する浅いＵ字状を
なす上下のラバーパッドを介して同リヤアクスルハウジ
ングに連結されたことを特徴とし、高速走行時に剛性の
リヤアクスルハウジングそれ自体を所定の転舵角度で正
確に転舵することによって操縦安定性を効果的に向上す
ることができる構造簡単かつ小型軽量で、製造コストが
安く、しかも耐久性が優れた構成を提供することができ
るので、産業上有益である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す要部平面図である。

【図２】図１に示した後輪操舵装置の側面図である。

【図３】図２に示した主リーフスプリング前端部の車台
フレームに対する取付部分の断面図である。

【図４】上記主リーフスプリング後端部の車台フレーム
に対する取付部分の断面図である。

【図５】上記主リーフスプリングとリヤアクスルハウジ
ングとの連結部分に介装されるラバーパッド部材の拡大
斜視図である。

【図６】図１及び図２におけるボールジョイント装置の
具体的構造を示した断面図である。

【図７】図２に示したヘルパリーフスプリングの前後端
部を支持するヘルパストッパの拡大断面図である。

【図８】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 １２ サイドレール １６ リヤアクスルハウジング ２０ 主リーフスプリング ２２ 第１シャックルリンク ２６ 第２シャックルリンク ３８ ヘルパリーフスプリング ４０ ヘルパストッパ ５２ ラバーパッド部材 ７０ 上方ラジアスロッド ８２ 下方ラジアスロッド ９２ 後輪操舵アクチュエータ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車台フレーム、車巾方向の両端部に後輪
   を支持したリヤアクスルハウジング、同リヤアクスルハ
   ウジングと上記車台フレームとの間に介装された重ね板
   ばね装置、車体前後方向中心線に沿って配設されその一
   端部を上記リヤアクスルハウジングの車巾方向中央部分
   に枢着されると共に他端部を上記車台フレームに夫々枢
   着された上方ラジアスロッド、車体の前後方向中心線の
   両側に略対称的に配設され夫々の一端を上記リヤアクス
   ルハウジングに枢着された左右一対の下方ラジアスロッ
   ド、及び同下方ラジアスロッドの他端に夫々連結され、
   車両の操舵時に作動して左右の下方ラジアスロッドを前
   後反対方向に駆動し上記リヤアクスルハウジングを上記
   上方ラジアスロッドの一端枢着点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えてなり、上記重ね板
   ばね装置が、その前後両端部を夫々揺動可能なシャック
   ルリンクを介して車台フレームに連結された主リーフス
   プリングと、その前後両端部を夫々回転自在のローラを
   具えたヘルパストッパを介して車台フレームに支持され
   るヘルパリーフスプリングとから構成され、更に同重ね
   板ばね装置が、その前後方向の中間部分を、上記リヤア
   クスルハウジングを上下から挟持する浅いＵ字状をなす
   上下のラバーパッドを介して同リヤアクスルハウジング
   に連結されたことを特徴とするトラック等の後輪操舵装
   置。