JPH076066Y2 - 連結車両のステアリング装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この考案は連結車両のステアリング装置の改良に関す
る。

（従来の技術） トラクタトレーラなど連結車両では、旋回時でのトラク
タとトレーラの内輪差が大きく、したがって所定の曲が
り角を走行する場合、トラクタは大回りしなければなら
ないという運転上の難しさがあった。

そこで、トラクタの操舵角に応じてトレーラの後輪も操
向可能にしたものが提案されている（特開昭56−163968
号、同61−60379号公報）。

（考案が解決しようとする課題） ところで、このようなステアリング装置にあっては、ト
レーラの後輪を操向する油圧アクチュエータの作動を電
磁弁を介してコンピューなどにより制御するようになっ
ているため、構成が複雑で、コストの面でも問題があっ
た。

（課題を解決するための手段） この考案はこのような問題点を解消するため、牽引車両
に連結器を介して連結される被牽引車両に後輪を操向す
る油圧アクチュエータを設けた連結車両のステアリング
装置において、牽引車両と被牽引車両との連結器での関
節点を中心とする交角に応じてストロークする連結角検
出手段と、この検出手段の上記交角に応じたストローク
に連動して上記アクチュエータに供給する操向用油圧を
制御するコントロール弁と、被牽引車両の後輪操向装置
に連動しその操向角が所定量となったときに操向用油圧
を遮断する位置にコントロール弁を駆動する連結ロッド
と、上記油圧アクチュエータに作動油圧を供給する油圧
発生源として車輪回転で駆動されるポンプを設ける。

（作用） 車両の旋回時には牽引車両と被牽引用車両との間で折れ
曲がり角（交角）が生じると、連結角検出手段がこれに
応じてストロークし、コントロール弁を介して油圧アク
チュエータの油圧を制御する。したがって、被牽引車両
の後輪は牽引車両の操舵角に応じて操向されるのであ
り、このとき油圧アクチュエータは連結ロッドを介して
のコントロール弁への操向角のフィードバックにより、
後輪が所定量操向するとロックされる。

この場合、コントロール弁を連結角検出手段と後輪に機
械的に連結（リンケージ）すれば良く、アクチュエータ
の油圧制御にコンピュータや電気回路を一切使用しない
ため、構成が簡単でコスト的に有利となる。また、車輪
回転で駆動される油圧源としてのポンプを備えるため、
油圧源を持たない車両（通常の商用、乗用車）への適用
も可能である。

（実施例） 第１図はセミトレーラ式連結車両に適用した機械的構成
を示す概略図で、トラクタ１には後車軸のやや前方に第
５輪カプラ３が取り付けられ、トレーラ２が重量の一部
をトラクタ１に負担させるように連結ピン４（キングピ
ン）により連結される。第５輪カプラ３は第２、３図で
も示すように、トレーラ２の載置面を形成するサドル５
と、サドル５をローリングピン６及びピッチングピン７
を介して支持するブラケット８などからなり、サドル５
にはトレーラ２の連結ピン４のピン穴10への係合を案内
するガイド溝９が形成される。トレーラ２には連結ピン
４を中心とする円弧上に付設したレール11にローラ12を
介して移動自由に係合子13が取り付けられ、係合子13は
トラクタ１との連結時に第５輪カプラ３のガイド溝９と
係合し、連結ピン10を中心とするサドル５の回動に伴っ
てレール11上を移動する。係合子13の片側にはアーム14
が突設され、アーム14先端はロッド15を介して後述する
コントロール弁30のスプール36に連結される。

一方、トレーラ２の後輪16は車軸17両端でキングピン18
を介して操向可能に支持され、ナックル19にはステアリ
ングアーム19が突設される。20はコントロール弁30から
の油圧により後輪16を操向するパワーシリンダで、第４
図で示すようにシリンダ21内のピストン22両側にピスト
ンロッド23を連結した両効きタイプが採用され、シリン
ダ21にて車軸17に、左右のピストンロッド23先端にてス
テアリングアーム19にそれぞれ連結される。24はピスト
ンロッド23を中立位置に付勢するリターンスプリングを
示す。

コントロール弁30は第５図で示すように、タンクポート
31、ポンプポート32及び左右のシリンダポート33、34を
備えるスリーブ35と、スリーブ35内を軸方向に摺動する
スプール36とからなり、スプール36は中立位置で４つの
ポート31〜34を遮断すると共に、左右いずれか一方へ移
動すると、シリンダポート33または34をタンクポート31
に、34または33をポンプポート32に連通させる。スリー
ブ35はこの場合、トレーラ２の車体に対しホルダ37を介
してスプール36と同一方向へ摺動自由に支持され、後端
側でロッド38を介してトレーラ後輪16のステアリングア
ーム19に連結される。

コントロール弁30のスプール36と係合子13のアーム14を
連結するロッド15の途中には、油圧失陥時などでの過大
入力を吸収して、コントロール弁30及び係合子13の破損
を防止するリミット装置40が介装される。リミット装置
40は第６図で示すように通常時、シリンダ41内でピスト
ン42がリターンスプリング43により中立位置に保持さ
れ、左右のピストンロッド44に一方向から過大入力が作
用すると後述するリリーフ弁を介して油圧を低圧側に逃
がしながら、ピストンロッド44が伸縮する。

なお、パワーシリンダ20及びリミット装置40への供給油
圧の発生源としての油圧ポンプ50は第６〜８図で示すよ
うに、トレーラ後輪16のナックル19に取り付けられ、駆
動軸15のポンププーリ52はＶベルト53を介して後輪16の
タイヤホイル54に形成したホイルプーリ55に連係され
る。

第９図は装置全体の油圧回路を示し、トレーラ２の後輪
回転により駆動される油圧ポンプ50からの油圧はアキュ
ームレータ62に蓄積される。なお、車両の低速走行時な
どではアキュームレータ62の油圧が低下して不足するこ
とがあるため、トラクタ１側の電源63からの給電により
作動する電動ポンプ64が付設される。電動ポンプ64のモ
ータ65はアキュームレータ62の油圧が所定値以下に低下
すると、プレッシャスイッチ66のONにより閉成するリレ
ー67を介して通電され、ポンプ64を駆動する。

そして、アキュームレータ62からの油圧はコントロール
弁30を介してパワーシリンダ20に、またチェック弁68を
介してリミット装置40に供給される。69は油圧失陥時な
どでパワーシリンダ20をオイルロックするダブルオペレ
ートチェック弁、60はリミット装置40での過大入力によ
って発生するシリンダ41内の高圧をタンク61側に逃がす
リリーフ弁、70は油圧ポンプ50、64のアンロード弁、71
はアキュームレータ62からの供給油圧を規定値以下に規
制するリリーフ弁を示す。

このような構成により、車両の旋回時、例えば第10図で
示すように曲がり角を左折する場合には、トラクタ１の
操舵に伴って第５輪カプラ３のサドル５を介して係合子
13がレール11上を右側に移動し、ロッド15を介してコン
トロール弁30のスプール36をスリーブ35から図中左側
（引出方向）へ変位させる。これにより、左側のシリン
ダポート33がタンクポート31に、右側のシリンダポート
34がポンプポート32に連通すると、パワーシリンダ20が
右側油室に供給される油圧によりピストンロッド23を介
して後輪16を右側に操向するのであり、後輪16の操向に
伴ってロッド38を介してコントロール弁30のスリーブ35
がホルダ37に対して車両前方へと押し出され、スプール
36との相対位置を中立状態に戻して、パワーシリンダ20
への油圧の供給を遮断する。

ところで、この場合には旋回状態のトラクタ１とトレー
ラ２の内輪差を縮めて、運転性の向上と巻き込み事故な
どの防止を図る上で、第５輪カプラ３のサドル５と一体
に回動する係合子13とパワーシリンダ20の油圧を制御す
るコントロール弁30を設け、コントロール弁30のスプー
ル36を係合子13のアーム14に、スリーブ35を後輪16のス
テアリングアーム19にそれぞれロッド15、38を介して連
結した機械的な構成により、後輪16の操向制御を可能と
したので、パワーシリンダ20の油圧制御にコンピュータ
や電気回路を使用する場合に比べて構成が簡単でコスト
的に有利となる。また、トレーラ２の後輪回転で駆動さ
れる油圧ポンプ50を備えるため、油圧源のない車両への
採用も可能である。

なお、何らかの原因により油圧失陥を起こしたときに
は、パワーシリンダ20のリターンスプリング24およびナ
ックル19のキャスター角の作用およびダブルオペレート
チェック弁69によるオイルロック作用によってトレーラ
後輪16は直進状態に保持され、またリミット装置40が伸
縮して過大入力を吸収するため、係合子13やコントロー
ル弁30の破損防止も図れる。

第11〜16図は他の実施例を示すもので、第５輪カプラ３
のサドル５に連動する係合子13とコントロール弁30を連
結するロッド15途中には低速走行時での旋回特性と高速
走行時での操案性を確保するため、トレーラ後輪16の操
向モードを車速条件によって逆相または同相に切り換え
るモード切換装置80が介装される。

モード切換装置30はトレーラ２の車体に支点81を介して
回動自由にレバー82を取り付け、レバー82の一端に係合
子13側のロッド15Aを連結すると共に、レバー82の長孔8
3にコントロール弁30側のロッド15Bを移動自由に係合
し、ロッド15Bを長孔83に沿って移動するブリーザ付き
のコントロールシリンダ85を設けることにより構成され
る。コントロールシリンダ85はレバー82の他端に連結さ
れ、図示の初期状態（伸状態）から所定値以上の油圧が
供給されると、ピストン86がリターンスプリング87を圧
縮しながら、ピストンロッド88を介してロッド15B先端
を支点81の反対側へと移動させる。

コントロールシリンダ85の油室側は第14図で示すように
トレーラ２の後輪回転により駆動される油圧ポンプ50の
吐出側に接続され、その直下流にポンプ50の吐出量（ポ
ンプ回転に比例する）に応じて、油圧を上昇させる絞り
90が介装される。

したがって、低速走行時にはポンプ50の吐出量が少な
く、絞り90による油圧上昇も小さいため、コントロール
シリンダ85はリターンスプリング87の付勢力で伸状態
に、つまりコントロール弁30側のロッド15B先端を長孔8
3の一端に保持する。この状態で例えば第15図で示すよ
うにトラクタ１を左側に操舵すると、第５輪カプラ３に
連動する係合子13によりレバー82を介してロッド15Aと1
5Bが同方向にストロークするため、コントロール弁30が
パワーシリンダ20の右側油室に油圧を供給して、トレー
ラ後輪16をトラクタ１の操舵角に応じて逆向きに操向す
る。

また、高速走行時にはポンプ50の吐出量の増加により絞
り90による油圧上昇も大きくなるため、コントロールシ
リンダ85はリターンスプリング87に抗して縮状態に、つ
まりロッド15B先端を長孔83に沿って移動して支点81を
越えた他端側に保持する。この状態でトラクタ１を左側
に操舵すると、今度は第16図で示すように係合子13側の
ロッド15Aがレバー82を介してコントロール弁30側のロ
ッド15Bを逆向きにストロークさせるため、コントロー
ル弁30が低速走行時と反対に作動してパワーシリンダ20
を介しトレーラ後輪16を同位相に操向する。この場合、
トレーラ後輪16はトラクタ１側に較べて小さく操向すれ
ば良く、そのためモード切換装置80のレバー回転中心81
（支点）から左右へのコントロール弁30側のロッド15B
先端の移動量（ストローク量）は高速側が低速側よりも
小さく設定される。

なお、前記実施例と同一部品は同一符号を示す。

（考案の効果） 以上要するにこの考案によれば、牽引車両に連結器を介
して連結される被牽引車両に後輪を操向する油圧アクチ
ュエータを設けた連結車両のステアリング装置におい
て、牽引車両と被牽引車両との連結器での関節点を中心
とする交角に応じてストロークする連結角検出手段と、
この検出手段に連動して上記アクチュエータの油圧を制
御するコントロール弁と、被牽引車両の後輪操向角をコ
ントロール弁にフィードバックする連結ロッドと、車輪
回転で駆動される油圧発生源としてのポンプを設けたの
で、連結角検出手段とコントロール弁を機械的に連結し
た構成に基づいて、コンピュータや電気回路を一切使用
せずに、被牽引車両の後輪操向を制御することができ、
したがって構成が簡単でコスト的にも有利になるという
効果などが得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の実施例を示す概略図、第２図は同じ
くトラクタとトレーラの連結構造を示す一部切欠側面
図、第３図はその平面図、第４図は同じくパワーシリン
ダの、第５図はコントロール弁の、第６図はリミット装
置の断面図、第７図は同じく油圧ポンプの取付状態を示
す側面図、第８図Ａ、Ｂはその正面図と平面図、第９図
は同じく装置全体の油圧回路図、第10図は旋回時の作動
説明図、第11図は他の実施例を示す概略図、第12図はそ
のモード切換装置の一部切欠平面図、第13図は同じく一
部切欠正面図、第14図は同じく装置全体の油圧回路図、
第15、第16図はそれぞれ低速走行と高速走行での旋回時
の作動説明図である。 １……トラクタ、２……トレーラ、３……第５輪カプ
ラ、４……連結ピン、13……係合子、16……トレーラ後
輪、19……ステアリングアーム、20……パワーシリン
ダ、30……コントロール弁、35……スリーブ、36……ス
プール、38……連結ロッド、50……油圧ポンプ

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】牽引車両に連結器を介して連結される被牽
   引車両に後輪を操向する油圧アクチュエータを設けた連
   結車両のステアリング装置において、牽引車両と被牽引
   車両との連結器での関節点を中心とする交角に応じてス
   トロークする連結角検出手段と、この検出手段の上記交
   角に応じたストロークに連動して上記アクチュエータに
   供給する操向用油圧を制御するコントロール弁と、被牽
   引車両の後輪操向装置に連動しその操向角が所定量とな
   ったときに操向用油圧を遮断する位置にコントロール弁
   を駆動する連結ロッドと、上記油圧アクチュエータに作
   動油圧を供給する油圧発生源として車輪回転で駆動され
   るポンプを設けたことを特徴とする連結車両のステアリ
   ング装置。