JPS5940645B2 - 大型車両の懸架装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、相隣接する三本の車軸を有し、そのうちの一
軸が単輪式の操向軸となった大型車両において、各車軸
を平衡梁で支持する懸架装置に関するものである。

トラッククレーン等の車両総重量の大きい大型車両にお
いては、軸重の軽減化のために軸数を増やし、前車軸２
本乃至３本、後車軸３本などとしている。

か５る場合、一般には後車軸をすべて複輪式とするが、
最小回転半径の制限によって、前か後の一本を操向軸と
する場合も多い。

こうした場合、各車軸の軸重比を基本的には車輪数に対
応して１：１：０．５とするのが望ましい。

ところが、一般道路を走行する場合において、たとえば
橋を通行する際には、橋梁強度の関係から各車軸の軸重
比がｉ：ｉ：、ｔに制限されるケースもある。

また、法令に基づく橋通行の許容重量限度が各軸重と軸
間距離との関係において算定されるため、最後尾の車軸
が操向車軸の場合に軸重比が１：１：１．１〜１．２と
する方が車両総重量を大きくとれるので有利となる事情
もある。

そこで本発明は、このような走行条件に応じて操向車軸
の軸重比を二連りに随意に変更することができる大型車
両の懸架装置を得んとするものである。

以下、本発明の実施例を図に依拠して説明する。

なお、本発明はトレーラ−形式のものを含むトラックク
レーン等の大型建設車両をはじめとする大型車両全般に
適用しうるものである。

第１，２図において、１は車体、２は車体フレーム、３
，４は前車軸で、この前車軸３，４は操向車軸となって
おり、単輪タイヤ５，６を装着している。

７，８．９は後車軸で、このうち最前部と中央の車輪７
，８が非操向車軸で複輪タイヤ１０．１１を装着し、最
後部の車軸９が操向車軸で単輪タイヤ１２を装着してい
る。

この実施例では、該後車軸７，８，９の懸架装置として
本発明を適用している。

１３．１３および１４．１４ならびに１５．１５は左右
一対ぜつのボギーブームで、該各ビームによって車体下
部において平衡梁を構成し、この平衡梁によって各車軸
？、８．９を支持している。

前部ビーム１３き後部ビーム１５は、それぞれの中間部
で、ブラケット１６および水平ピン１７を介して車体フ
レーム２の下面に取付けており、それぞれ水平ピン１７
を支点として回動しうるようになっている。

この前部ビーム１３の前端を前部車軸７に、後部ビーム
１５の後端を後部車軸９に、また中央ビーム１４の中間
部を中央車軸８にそれぞれブラケット１８および水平ピ
ン１９を介して枢支連結している。

また、各ビーム１３，１４゜１５同志を連結するに、前
部ビーム１３と中央ビーム１４とは、第５図に示すよう
に連接リンク２０および水平ピン２１．２１を介して枢
支連結し、中央ビーム１４と後部ビーム１５とは、第６
図に示すように水平ピン２２を介して枢支連結している
。

こうして、平衡梁による基本的な車軸支持機構を構成し
ている。

か＼る構成において、第３図に示すように、各ビーム１
３，１４，１５における揺動支点から両側作用点までの
距離、すなわちアーム長さＰ、Ｑ、Ｒ，Ｓ、Ｔ、Ｕを次
のような条件下に設定している。

Ｐ：Ｑ＝ｉ Ｒ： Ｓ ＝ （１−ｉ ） ／ ｉ Ｔ ：Ｕ＝に／（１−ｉ ） とおく。

このように設定すれば、前部車軸７の単位軸重を１とす
るとき、連接リンク２０に作用する荷重はｉとなる。

そして、中央ビーム１４と後部ビーム１５の連結点に作
用する荷重は ｉ （１−ｉ ）／−１−ｉ となる。

従って、中央車軸８の軸重はｉ＋（１−ｉ）＝１ となる。

また、後部ビーム１５の上記したアーム比 Ｔ ：Ｕ＝に／１−ｉ ） により、後部車軸９に作用する荷重は、 （：ｒ−１）、に／（ｔ ｉ）−に となる。

こ＼において、各車軸７，８，９の軸重比は１：１：に
となる。

このｋの値は、各車軸７，８．９に装着したタイヤ１０
，１１．１２が同一サイズ（同一負荷容量）のもので、
かつ各軸？、８．９の強度も同一であるならば、タイヤ
数に対応して０．５とおく。

こうして、１：１：０．５の基本的な軸重比が得られる
。

また、後部車軸９のタイヤ１２のサイズ、または該車軸
９の強度が他の複輪車軸７，８のタイヤサイズまたは車
軸強度と異なる場合には、そのタイヤの負荷容量等に対
応して上記に値を定めればよく、実際問題としてこのに
値は、０．５を基本として０．４乃至０．７の範囲に設
定すればよい。

このように、各ビーム１３，１４，１５のアーム比を特
定の条件下に設定することにより、平衡梁で各車軸を支
持する場合の該各車軸７，８，９の軸重比を、ｌ：１：
０．４〜０．７の基本値に簡単に、そして正確に設定す
ることができる。

なお、上記したアーム比の設定は隣り合う車軸間距離が
異なる場合にも適用することができる。

また、前部ビーム１３のアーム比ｉの具体的数値は任意
に選択することができる。

このｉ値の選択によって前後のビーム１３．１５の車体
フレーム２に対する取付位置、すなわちブラケット１６
゜１６の位置を選択できるため、このブラケット位置を
他の機器と干渉し合わないように配慮することができる
。

また、上記平衡梁の各部の構造を詳述すれば次の通りで
ある。

まず、前後のビーム１３，１５と該ビーム取付用のブラ
ケツｔ−１６，１６との連結部分において第７図に示す
ように、ビーム１３．１５とブラケット１６との軸方向
隙間を零としている。

すなわち、ブラケット１６に対しビーム１３．１５を車
軸方向には移動不能な状態で取付けている。

一方各ビーム１３，１４，１５と車軸７，８．９とを連
結するに、第８図に示すように、該各ビーム１３．１４
，１５を球面軸受２３および水平ピン１９に外嵌させた
摺動軸受としての円筒状スＩＪ−ブ２４を介して車軸７
，８．９のブラケット１８に連結している。

こうして、ビーム１３，１４゜１５と車軸７，８，９と
を互いに前後左右、斜めに回動自在で、かつ、車軸方向
に摺動移動しうるように連結している。

但し、左右の相対応するビーム同志が同一平面内にある
とき、すなわち、左右のタイヤが同一高さレベルにある
ときには、第８図に示すようにビーム１３，１４．１５
とブラケット１８の軸方向内側部分とが接触し、路面か
らのタイヤ反力の横方向成分がこの部分から伝達される
ようにしている。

上記のように、車軸７，８，９をビーム１３゜１４．１
５に対し回動自在のみならず軸方向にも移動可能に連結
することにより、相対応する両側タイヤの非対称な上下
揺動に際し車軸を軸方向移動させてタイヤの揺動変位を
楽に許容できるようにしたものである。

一方、第３図に示すように車体フレーム２下面における
各車軸？、８．９に対向する部分にストッパ２５，２５
，２５を設け、該ストッパ２５・・・によって車軸７，
８，９の上刃への揺動変位量を制限している。

但し、このストッパ２５・・・は、不整地走行に際して
車軸７〜９の上方への変位量をできるだけ大きくとりう
るように、車軸７〜９との間隔を充分大きく空けて設け
ている。

また、同フレーム下面における前後のビーム１３．１５
に対向する部分に、車軸７〜９の下方への揺動変位量を
比較的小さく制限するためのストッパ２６゜２６を設け
ている。

これらストッパ２５・・・および２６．２６によって、
車軸７〜９の上下揺動変位量を、平衡梁各部に無理が生
じない程度の大きさに規制し、そのうちで車軸７〜９の
下方への変位量を小さく抑えることによって異常に低い
路面へのタイヤの落ち込みを防止する一力、車軸７〜９
の上方への変位量をできるだけ大きく許容することによ
って不整地走行の安定性を向上できるようにしている。

第３，４図中、２７・・・はラジアスロッドで、一端を
車体フレーム２下面に設けたブラケット２８・・・に、
他端を車体７〜９の上面に設けたブラケット２９・・・
にそれぞれ第９図に示すように外周にゴム等の緩衝材３
０が装着された球面軸受３１および水平ピン３２を介し
て取付けている。

このラジアスロッド２７・・・は、車両の１駆動力また
は制動力によって作用する前後力向の路面反力を各ビー
ム１３〜１５と分担する。

しかして、本装置においては、上記した平衡梁による基
本的な車軸支持機構に加うるに、後部ビーム１５と車体
フレーム２との間に左右一対の複動式油圧シリンダ３３
．３３を介設し、このシリンダ３３．３３の作動、非作
動の切換えによって後部車軸９の軸重比を前記した基本
値０．４〜０．７と１〜１．２の二連りに変更しうるよ
うに構成している。

詳述するに、油圧シリンダ３３．３３に、それぞれロン
ド側を後部ビーム１５の揺動支点より後方の部分に、ヘ
ッド側を車体フレーム２に、それぞれブラケツ１−３４
．３５およびピン３６．３７、それに図示しない球面軸
受を介して枢着している。

この油圧シリンダ３３．３３の油圧回路を第１０図に示
している。

同図においそ、３８は油圧ポンプで、これの吐出口を第
１切換弁３９および逆止弁４０を介して油圧シリンダ３
３．３３の押し側（ヘッド側）に接続している。

４１はガス圧が蓄積されたアキュムレータで、シリンダ
３３，３３の押し側に接続し、このアキュムレータ４１
のガス圧をシリンダ３３．３３の押し側に作用させてい
る。

４２はアンロードバルブで、このバルブ４２の設定圧力
によってシリンダ圧が決定される。

４３はＩＪ ＩＪ−フバルブで、これの開弁圧はアンロ
ードバルブ４２の開弁圧力よりもやＮ設定され、後部車
軸９の上方への変位が極端に大きい場合のシリンダ圧の
過大な上昇を防止する。

４４は第２切換弁で、この切換弁４４を介してシリンダ
３３゜３３の押し側と引き側を連通させるための管路４
５を構成している。

か５る構成において、たとえば建設車両の作業現場走行
時には、第１．第２両切換弁３９．４４をそれぞれ図示
左側の位置にセットしておく。

こうすれば、ポンプ３８からの圧油はすべてアンロード
され、また両シリンダ３３．３３の押し側と開側とが導
通状態となる。

従って、シリンダ３３゜３３は非作動状態となる。

すなわち、このときにはシリンダ３３．３３は後部車軸
９の支持には関与せず、車軸９は前記した平衡梁のみに
よって支えられる。

従って、各車軸７〜９の軸重比は基本値である１：１：
０．４〜０．７に保持される。

一方、作業アタッチメントが除去された状態で、かつ大
きなローリングのない一般道路の走行時には、前記した
ように橋通行等に対する許容車両総重量をできるだけ増
す上で軸重比を１：１：１〜１．２とするのが有利であ
るため、後部車軸９の軸重比を当該適正値に変更する。

この場合には、第１、第２切換弁３９．４４を図示右側
の位置にセットする。

こうすれば、ポンプ３８からの圧油が両シリンダ３３に
供給され、該シリンダ３３．３３が作動して後部車軸９
の軸重を平衡梁とともに負担する。

この油圧シリンダ３３．３３による負担軸重は得んとす
る軸重比に対応する後部車軸９の全体軸重と、平衡梁の
みによって支持する場合の負担軸重との差となり、この
シリンダの負担軸重をシリンダ推力に換算し、それに基
づいてアンロードバルブ４２の設定圧力を選択すればよ
い。

なお、アキュムレータ４１は、後部車軸９の上下揺動に
よるシリンダ３３．３３の伸縮に対して緩衝作用を発揮
し、シリンダ３３．３３による車軸支持作用を安定的に
行なわしめる。

このように、本装置によるときは、車両の走行条件に応
じて各車軸７〜９の軸重比をにに０．４〜０．７と、１
：１：１〜１．２の二連りに随意に変更することができ
る。

しかも、かメる軸重比の変更をシリンダ３３．３３の作
動、非作動状態の切換えによって行なうため、その変更
操作が簡単であるとともに、油圧回路の故障等によって
油圧シリンダ３３．３３が無効さなる不測事態が発生し
ても平衡梁によって機械的に支持されるため、安全上何
ら問題はない。

ところで、第１０図に示す油圧回路の場合は、油圧シリ
ンダ３３．３３の押し側に圧力を加えるようにしている
が、第１１図に示す油圧回路では、シリンダ３３．３３
の引き側に圧力を加えるようにしている。

他の構成は第１０図の場合と同様である。

この回路構成によると、平衡梁のみによって支持する場
合の軸重比１：１：ｋ（０，４〜０．７）のに値を、第
１０図の場合とは逆にシリンダ３３゜３３の作動によっ
て小さくすることができる。

なお、上記実施例では前部ビーム１３と中央ビーム１４
とを連設リンク２０を介して枢支連結したが、第１２図
に示すように中央ビーム１４と後部ビーム１５との間に
も連設リンク４６を介在させてもよい。

但し、こうした場合、駆動力および制動力による前後方
向の路面反力を分担する部材として下側ラジアスロッド
４７を付設する必要がある。

このラジアスロッド４７は、一端を中央ビーム１４の取
付ピン１９に、他端を後部ビーム１５の取付ピン１７に
それぞれ枢着せしめて左右両側に設ける。

また上記実施例では、最後部の車軸９を単輪式操向車軸
とした場合について説明したが、最前部の車軸７を操向
車軸とした場合でも上記同様の構成を採ることによって
同様の作用効果が得られる。

上記のように本発明は、相隣接する三本の車軸を有し、
そのうち最前部または最後部の車軸が単輪式の操向車軸
、他が複輪式の非操向車軸となった大型車両において、
三対のビームからなる平衡梁によって各車軸を支持し、
かつ、操向車軸を支持するビームと車体との間に流体圧
シリンダを介設し、このシリンダを作動状態と非作動状
態とに切換えることによって操向車軸の軸重比を二連り
に随意に変更しうるようにしたものである。

本発明によれば、たとえばトラッククレーン等の建設車
両において、現場内移動時と一般道路走行時の走行条件
の違いに応じて軸重比をそれぞれに有利な値に変更でき
るため、実用上の便益がきわめて大きい。

しかも、その軸重比の変更をシリンダの作動、非作動の
切換操作のみによって簡単に行なうことができる。

また、平衡梁による機械的支持手段と流体圧シリンダに
よる支持手段とを併用しているため、シリンダによる支
持機能が万−失なわれても、車軸の支持には支障を来さ
ず、安全性を確保できる。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の実施例を示し、第１図は車両全体の側面図
、第２図は同平面図、第３図は車体およびタイヤを省略
した要部の拡大側面図、第４図は同底面図、第５図は第
３図■−■線に沿う拡大断面図、第６図は同Ｌ−ＶＩ線
に沿う拡大断面図、第７図は同■−■線に沿う拡大断面
図、第８図は同■−■線に沿う拡大断面図、第９図は同
■−■線に沿う拡大断面図、第１０図は油圧シリンダの
油圧回路図、第１１図は第１０図と異なる回路構成を備
えた油圧回路図、第１２図は平衡梁の他の構成例を示す
第３図相当図である。 １・・・・・・車体、２・・・・・・車体フレーム、７
，８・・・・・・複輪式の非操向車軸、９・・・・・・
単輪式の操向車軸、１０．１１・・・・・・複輪タイヤ
、１２・・・・・・単輪タイヤ、１３・・・・・・前部
ビーム、１４・・・・・・中央ビーム、１５・・・・・
・後部ビーム、１６・・・・・・車体フレームのビーム
取付用ブラケット、１８・・・・・・車軸のビーム連結
用ブラケット、３３・・・・・・油圧シリンダ、３８・
・・・・・油圧ポンプ、３９・・・・・・切換弁、４１
・・・・・・アキュムレータ、４５・・・・・・シリン
ダの押し引き連通用管路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 相隣接する三本の車軸を有し、そのうち最前部また
   は最後部の車軸が単輪式の操向車軸、他が複輪式の非操
   向車軸となった大型車両において車体下部に左右一対ず
   つの前部および中央ならびに後部の三本のボギービーム
   から成る平衡梁を具え、該平行梁？こおける前部および
   後部ビームを車体フレーム下面に、中央ビームを中央車
   軸の下面に、それぞれの中間部でブラケットを介して水
   平軸のまわりに回動可能に取付け、前部および後部のビ
   ームの一端を中央ビームに、同他端を前後の車軸にそれ
   ぞれ枢支連結し、かつ、上記操向車軸を支持するビーム
   と車体とフレームとの間に流体圧シリンダを介設し、該
   シリンダを作動状態と非作動状態とに切換えることによ
   って、上記操向車軸の軸重比を変更しうるように構成し
   たことを特徴さする大型車両の懸架装置。 ２ 相隣接する三本の車軸を有し、そのうち最前部また
   は最後部の車軸が単輪式の操向車軸、他が複輪式の非操
   向車軸となった大型車両において、車体下部に左右一対
   ずつの前部および中央ならびに後部の三本のボギービー
   ムから成る平衡梁を具え、該平衡梁における前部および
   後部ビームを車体フレーム下面に、中央ビームを中央車
   軸の下面に、それぞれの中間部でブラケットを介して水
   平軸のまわりに回動可能に取付け、前部および後部のビ
   ームの一端を中央ビームに、同他端を前後の車軸にそれ
   ぞれ枢支連結し、かつ、上記操向車軸を支持するビーム
   と車体フレームとの間に複動流体圧シリンダを介設し、
   該シリンダを切換弁を介□ してポンプに接続するとと
   もに、同シリンダの押し側にアキュムレータを接続し、
   かつ、同シリンダの押し側と引き側とを連通させうる管
   路を設は上記切換弁によって上記シリンダを作動状態と
   非作動状態とに切換えることにより、上記操向車軸の軸
   重比を変更しうるように構成したことを特徴とする大型
   車両の懸架装置。