JPH1159473A - 後軸操舵装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】旋回時におけるトラクタとトレーラまたはセミ
トレーラとの間の折れ角を少なくして走行安定性を高
め、連結車両の走行性能を単車なみに高めるようにした
後軸操舵装置を提供することを目的とする。 【解決手段】トラクタの後軸１０を懸架する左右のリー
フスプリング１４の後端側の部分をエアスプリング１９
によって支持するとともに、サポートビーム２０によっ
て連結し、しかもパワーステアリング装置４０からの作
動圧によってパイロットバルブ５４が切換えられるパワ
ーシリンダ２７によって上記サポートビーム２０を横方
向に移動させて後軸操舵を行なうようにしたものであ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は後軸操舵装置に係
り、とくに両端に後輪が取付けられている後軸を操舵す
るようにした後軸操舵装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】トレーラまたはセミトレーラを牽引する
トラクタは後軸１０を図５に示すように左右のリーフス
プリング１４によって懸架するようにしている。この場
合にリーフスプリング１４はその前端側の部分がフレー
ムに取付けられているブラケットに目玉ピンを介して回
動自在に連結されている。これに対してリーフスプリン
グ１４の後端側は自由になっており、トレーリング構造
をなしている。

【０００３】従ってこのようなトラクタが例えば図５に
示すように左方へ前輪８を操舵すると、後輪２１が路面
から矢印７で示すような力を受けることになり、これに
よって後軸１０が左方へ移動するとともに、リーフスプ
リング１４の回動によって少ない角度ではあっても矢印
９で示すように後軸１０が時計方向に回動される。すな
わちトラクタが旋回を行なおうとして前輪８を操舵する
と、後輪２１を備える後軸１０が前輪８と逆相になるよ
うに操舵されることになる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このようにトラクタの
前輪８と後輪２１とが逆相になるように操舵されると、
トラクタの旋回時にオーバステア現象を生じ、走行が不
安定になる。さらにトレーラまたはセミトレーラを牽引
するトラクタの場合には、旋回時にオーバステアになる
とトラクタに対するトレーラまたはセミトレーラの折れ
角が大きくなり、走行安定性が低下する問題がある。

【０００５】そこで例えば特開平８−１５０９５１号公
報に開示されているように、パワーシリンダによって強
制的に後軸を旋回させ、前輪と同相になるように後軸操
舵を行なうようにしている。ここでは上側のラジアスロ
ッドをＶ字状に配し、その先端部を車軸の中間位置と連
結するとともに、下側のラジアスロッドをフレームの下
側に平行に配し、パワーシリンダの操作力を下側のラジ
アスロッドを介して後軸に連結するようにしている。従
ってパワーシリンダが作動されると、後軸は上側のラジ
アスロッドと連結された左右の中心を旋回中心として前
輪と同相に旋回を行ない、後軸操舵が行なわれる。

【０００６】このような後軸操舵を行なうために、車速
センサと前輪の操舵角センサと後輪の操舵角センサとを
入力側に接続したコントローラを用い、このコントロー
ラの演算処理によって上記の後軸操舵を行なうようにし
ている。従ってとくに油圧の制御系として電子制御装置
を必要とする欠点がある。またこの装置によると、車軸
の左右両端を前後方向に強制的に変位させるために、横
移動方式に比べて大きな作動操作力を必要とする。また
この装置は重心点での横すべりをなくして同じ軌跡を通
ろうとする制御をするものであるが、必ずしもトラクタ
とトレーラまたはセミトレーラとの間の折れ角を少なく
することができず、このために走行安定性を確保するこ
とができるとは限らない。

【０００７】本発明はこのような問題点に鑑みてなされ
たものであって、複雑で高価な電子制御装置を必要とせ
ず、比較的小さな作動操作力で作動し、旋回時における
オーバステア現象の発生を防止するとともに、トラクタ
に適用した場合において、トレーラまたはセミトレーラ
に対する折れ角を小さくすることができるようにした後
軸操舵装置を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、両端に後輪が
取付けられている後軸を操舵するためのパワーシリンダ
を設け、前輪を操舵するパワーステアリング装置の作動
圧を後軸を操舵する前記パワーシリンダのパイロット圧
とすることを特徴とする後軸操舵装置に関するものであ
る。

【０００９】従ってパワーシリンダによって、後輪が前
輪と同相になるように後軸を操舵することによって、オ
ーバステアが防止される。

【００１０】別の発明は、前端側が車体に取付けられて
いるピンによって回転自在に支持されかつ後端側と車体
との間に空気ばねが介装されている左右のリーフスプリ
ングの中間位置に後軸の両端が取付けられており、空気
ばねが介装されている左右の前記リーフスプリングの後
端側を連結するサポートビームを前記パワーシリンダに
よって横方向に移動して後軸操舵を行なうようにしたも
のである。

【００１１】このような構成によれば、サポートビーム
と連結されたパワーシリンダの作動によって後軸操舵が
達成される。

【００１２】また前記パワーシリンダによって操舵され
る後軸がトレーラまたはセミトレーラを牽引するトラク
タの後軸であってよい。

【００１３】

【発明の実施の形態】図１は本発明の一実施の形態に係
るトラクタの後軸のサスペンション装置を示すものであ
る。両端に後輪２１が取付けられている後軸１０は、左
右に平行に配されているリーフスプリング１４によって
フレーム１１に懸架されるようになっている。リーフス
プリング１４の前端側の部分はフレーム１１に取付けら
れているブラケット１２のピン１３に目玉部１５によっ
て回動自在に連結されている。

【００１４】これに対してリーフスプリング１４の後端
部とフレーム１１との間には図１および図２に示すよう
にエアスプリング１９が配されている。なお後端部にエ
アスプリング１９が取付けられている左右のリーフスプ
リング１４の後端部はサポートビーム２０によって連結
されるようになっている。そして後軸１０には後輪２１
が取付けられるようになっている。後軸１０にはその中
心部に差動歯車装置２２が設けられるとともに、この差
動歯車装置２２にはプロペラシャフト２３が連結されて
いる。

【００１５】次に上記後輪２１を両端に取付けた後軸１
０の操舵機構について説明する。図１および図２に示す
ように、左右のフレーム１１の後端側の部分には、車両
の幅方向に延びるようにパワーシリンダ２７が取付けら
れている。パワーシリンダ２７は図３に示すようにピス
トン２８を備え、このピストン２８に連結されているピ
ストンロッド２９がシリンダ２７の一端から突出してい
る。そしてシリンダ２７が図２に示す右側の固定レバー
３４に連結されるとともに、ピストンロッド２９は左側
のレバー３０の自由端に連結されている。レバー３０は
その基端側の部分がフレーム１１に回動自在に連結され
ている。また図２において左側のレバー３０にはピン３
１を介して連結ロッド３２が連結されており、この連結
ロッド３２の他端側がアーム３３に連結されている。ア
ーム３３はとくに図１に示すように、サポートビーム２
０に連結されている。

【００１６】次に上記パワーシリンダ２７を作動させる
ための油圧系について説明すると、この油圧系はパワー
ステアリング装置を兼用するようにしている。ステアリ
ングホイール３７が上端に取付けられているステアリン
グシャフト３８は連結シャフト３９を介して図２に示す
ようにパワーステアリング装置４０に連結されるように
なっている。このパワーステアリング装置４０の出力端
はピットマンアーム４１から構成され、このピットマン
アーム４１の回動によって前輪８の操舵を行なうように
している。なおパワーステアリング装置４０は図３にお
いて模式的に示すように、パイロットバルブ４２と前輪
操舵用のパワーシリンダ４３とを備えている。

【００１７】上記パワーステアリング装置４０に圧油を
供給するためにオイルポンプ４５が設けられており、リ
ザーバ４６からオイルを吸引して加圧するようになって
いる。またオイルポンプ４５には分流弁４７が接続さ
れ、この分流弁４７によってパワーステアリング装置４
０と後軸操舵用のパイロットバルブ５４とに分けてオイ
ルを流すようにしている。そして分流弁４７によって分
岐した油圧配管５０には流量制御弁４８とリリーフ弁４
９とが接続されている。

【００１８】上記油圧配管５０を介して圧油が供給され
るパイロットバルブ５４は図３に示すように、パイロッ
トピストン５５と切換えピストン５６とを備え、これら
がロッド５７によって連結された構造をなしている。そ
して両側のパイロットピストン５５の背面側にはそれぞ
れ圧縮コイルばね５８が介装されており、これによって
通常は切換えピストン５６が中立位置に復帰するように
している。そしてこのようなパイロットピストン５５の
背面側の部分に油圧配管５９を介してパワーステアリン
グ装置４０のパワーシリンダ４３の油圧が印加されるよ
うになっている。またこのようなパイロットバルブ５４
によって後軸１０を操舵するためのパワーシリンダ２７
のピストン２８の前面または背面に圧油を供給してパワ
ーシリンダ２７を制御するようにしている。

【００１９】次に以上のような構成になる後軸操舵装置
の動作を説明する。図２に示すステアリングホイール３
７を回転操作すると、ステアリングシャフト３８および
連結シャフト３９を介してステアリングホイール３７の
運動が図３に示すパイロットバルブ４２に伝達され、こ
のパイロットバルブ４２が切換えられる。従ってパワー
ステアリング装置４０のパワーシリンダ４３が作動され
る。このパワーシリンダ４３の出力はピットマンアーム
４１によって取出され、このようなピットマンアーム４
１の回動運動がドラッグリングを介して前輪の操舵機構
に伝達され、前輪８が図４に示すように例えば左方に操
舵される。

【００２０】このようにパワーステアリング装置４０を
作動させるオイルポンプ４５の圧油の一部は分流弁４７
および油圧管路５０を通して後軸操舵用のパイロットバ
ルブ５４に供給されている。そして上述の如く前輪８を
操舵するために、パワーシリンダ４３が作動されると、
このパワーシリンダ４３からの圧油が油圧管路５９を介
してパイロットバルブ５４の左右のパイロットピストン
５５の内の一方の背面側に作動し、これによってパイロ
ットピストン５５が右方または左方に移動される。する
とパイロットピストン５５とロッド５７を介して連結さ
れている切換えピストン５６も同方向に移動されるよう
になり、パイロットバルブ５４を通してパワーシリンダ
２７のピストン２８の一方の側に圧油が供給されるよう
になる。

【００２１】パワーシリンダ２７のピストン２８の一方
の側に圧油が供給されると、ピストン２８が押され、ピ
ストンロッド２９が図２において右方または左方に押さ
れることになる。これによって左側のレバー３０がフレ
ーム１１との連結部を中心として回動することになる。
そして左側のレバー３０の回動が連結ロッド３２を介し
てアーム３３に伝達される。アーム３３は上述の如くサ
ポートビーム２０に連結されており、しかもこのサポー
トビーム２０の両端はそれぞれ左右のリーフスプリング
１４の後端部に連結されている。

【００２２】従ってパワーシリンダ２７の作動によっ
て、図１において鎖線で示すように、左右のリーフスプ
リング１４は目玉部１５のピン１３の部分を中心として
左方または右方に移動することになり、これによってリ
ーフスプリング１４の長さ方向の中間位置に左右の部分
が連結されている後軸１０が同方向に移動される。従っ
て左右の後輪２１も同様に同方向に移動される。このと
きに後軸１０はリーフスプリング１４の回動に連動して
微小角度であるが、矢印６３（図１および図４参照）で
示すように若干旋回する。パワーステアリング装置４０
のパワーシリンダ４３と後軸操舵のためのパイロットバ
ルブ５４とを連結する配管５９の関係を図４に示すよう
に、前輪８の操舵と後輪２１の操舵とが同相になるよう
に接続しておくことにより、前輪８の操舵に連動して後
輪２１も図４に示すように同方向に操舵されることにな
る。

【００２３】一般にトレーラまたはセミトレーラを牽引
するトラクタのサスペンションにエアスプリング１９を
付加した場合には、後輪２１をその両端に取付けた後軸
１０はフレーム１１に対して、目玉ピン１３とエアスプ
リング１９で支持されたリーフスプリング１４を介して
取付けられている。このような取付け構造によると、後
軸１０は完全なトレーリング構造になり、旋回時にオー
バステア現象を生ずる傾向に導き、走行安定性を低下さ
せる可能性がある。

【００２４】そこでこの実施の形態においては上述の如
く、フレーム１１とエアスプリング１９を支持するサボ
ートビーム２０の間にラトラル方向にパワーシリンダ２
７を配し、前輪８のパワーステアリング装置４０と同期
して後軸１０を前輪８と同相の方向にピン１３を支点と
して横移動させ、結果として同相の操舵を行なうことに
よって、トラクタをアンダステアの傾向に導き、走行安
定性を向上させるようにしたものである。

【００２５】前輪８のステアリングシステムは、パワー
ステアリング装置４０と、作動油を貯溜するリザーバ４
６と、作動油を圧送するオイルポンプ４５と、後軸１０
を横移動させるためのパワーシリンダ２７と、圧油を前
輪８のパワーステアリング装置４０とパワーシリンダ２
７のパイロットバルブ５４に分流するための分流弁４７
と、パワーシリンダ２７の作動速度を調整する流量調整
弁４８と、過負荷を防止するリリーフ弁４９と、それら
を結ぶ油圧配管５０とから構成されている。

【００２６】運転手によってステアリングホイール３７
が回転操作されると、パワーステアリング装置４０のパ
イロットバルブ４２が変位し、オイルポンプ４５から分
流弁４７を通して送られた作動油がパイロッドバルブ４
２を通ってパワーステアリング装置４０のパワーシリン
ダ４３のピストンを押し、これによってピットマンアー
ム４１が回動されて前輪８が操舵される。

【００２７】しかもそのとき同時に作動油は油圧配管５
９を通って後軸操舵用のパイロットバルブ５４の入力ポ
ートに入り、圧縮コイルばね５８の抵抗に打勝ってパイ
ロットピストン５５を変位させる。そうするとオイルポ
ンプ４５から分流弁４７を通して送られてきた作動油
は、予め流量をセットされた流量制御弁４８と予めリリ
ーフ圧力をセットされたリリーフ弁４９とを通り、管路
５０からパイロッドバルブ５４を通ってパワーシリンダ
２７に入り、このパワーシリンダ２７のピストン２８を
動かすことになる。

【００２８】パワーシリンダ２７が作動することによっ
て図２に示す左側のレバー３０が回動し、サポートビー
ム２０に固定されたアーム３３およびレバー３０と連結
ロッド３２とのリンクモーションによって、左右のリー
フスプリング１４はピン１３を支点として回動し、これ
によって後軸１０が横移動を行なう。

【００２９】この装置の特徴は、後軸１０のパワーシリ
ンダ２７のパイロットバルブ５４の駆動を前輪８のパワ
ーステアリング装置４０の油圧をパイロット油圧にして
いることにある。また後軸１０はほぼ横移動し、図４に
示す矢印６３で示す旋回は非常に小さな値になってい
る。そしてこのような構造によると、トラクタとこのト
ラクタによって牽引されるトレーラまたセミトレーラと
の間の折れ角を少なくすることが可能になる。従ってト
ラクタとトレーラまたはセミトレーラとから成る連結車
両の走行安定性を単車なみに高めることが可能になる。

【００３０】

【発明の効果】以上のように本発明は、両端に後輪が取
付けられている後軸を操舵するためのパワーシリンダを
設け、前輪を操舵するパワーステアリング装置の作動圧
を後軸を操舵するパワーシリンダのパイロット圧とした
ものである。

【００３１】従ってこのような構成によれば、パワース
テアリング装置の作動圧を利用して後軸操舵を達成する
ことが可能になり、とくに複雑で高価な電子制御装置を
必要とせず、後軸操舵のための制御系を簡潔に構成する
ことが可能になる。

【００３２】別の発明は、前端側が車体に取付けられて
いるピンによって回転自在に支持されかつ後端と車体と
の間に空気ばねが介装されている左右のリーフスプリン
グの中間位置に後軸の両端が取付けられており、空気ば
ねが介装されている左右のリーフスプリングの後端側を
連結するサポートビームをパワーシリンダによって横方
向に移動して後軸操舵を行なうようにしたものである。

【００３３】このような構成によれば、サポートビーム
と連結されたパワーシリンダの作動によって後軸操舵が
達成されるようになり、簡潔な構造の後軸操舵装置を提
供することが可能になる。また後軸を旋回させるよりも
むしろ横方向に移動させて後軸操舵を達成することが可
能になるとともに、空気ばねがリーフスプリングの後端
部に介装されたリーフサスペンション装置の後軸操舵が
可能になる。

【００３４】パワーシリンダによって操舵される後軸が
トレーラまたはセミトレーラを牽引するトラクタの後軸
である構成によれば、トラクタとトレーラまたはセミト
レーラとの間の折れ角を少なくして走行の安定性を高め
ることが可能になり、連結車両の走行安定性を単車なみ
に高めることが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】後軸操舵装置を示す要部平面図である。

【図２】後軸操舵装置を示す背面図である。

【図３】後軸操舵装置の油圧系を示す配管図である。

【図４】車両の旋回時の動作を示す平面図である。

【図５】従来の旋回時の動作を示す平面図である。

【符号の説明】

７ 力（路面からの力） ８ 前輪 ９ 矢印 １０ 後軸 １１ フレーム １２ ブラケット １３ ピン １４ リーフスプリング １５ 目玉部 １９ エアスプリング ２０ サポートビーム ２１ 後輪 ２２ 差動歯車装置 ２３ プロペラシャフト ２７ パワーシリンダ ２８ ピストン ２９ ピストンロッド ３０ レバー ３１ ピン ３２ 連結ロッド ３３ アーム ３４ レバー ３７ ステアリングホイール ３８ ステアリングシャフト ３９ 連結シャフト ４０ パワーステアリング装置 ４１ ピットマンアーム ４２ パイロットバルブ ４３ パワーシリンダ ４５ オイルポンプ ４６ リザーバ ４７ 分流弁 ４８ 流量制御弁 ４９ リリーフ弁 ５０ 油圧配管 ５４ パイロットバルブ ５５ パイロットピストン ５６ 切換えピストン ５７ ロッド ５８ 圧縮コイルばね ５９ 油圧配管 ６３ 矢印

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｂ６２Ｄ 53/00 Ｂ６２Ｄ 53/00 Ｄ Ｆ１６Ｆ 1/26 Ｆ１６Ｆ 1/26

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】両端に後輪が取付けられている後軸を操舵
   するためのパワーシリンダを設け、前輪を操舵するパワ
   ーステアリング装置の作動圧を後軸を操舵する前記パワ
   ーシリンダのパイロット圧とすることを特徴とする後軸
   操舵装置。
2. 【請求項２】前端側が車体に取付けられているピンによ
   って回転自在に支持されかつ後端側と車体との間に空気
   ばねが介装されている左右のリーフスプリングの中間位
   置に後軸の両端が取付けられており、空気ばねが介装さ
   れている左右の前記リーフスプリングの後端側を連結す
   るサポートビームをパワーシリンダによって横方向に移
   動して後軸操舵を行なうことを特徴とする後軸操舵装
   置。
3. 【請求項３】前記パワーシリンダによって操舵される後
   軸がトレーラまたはセミトレーラを牽引するトラクタの
   後軸であることを特徴とする請求項１または請求項２に
   記載の後軸操舵装置。