JPS6092902A - セルフステア軸の車輪の復元装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は自動車のヒルフステア軸の車輪の復元装置に係
り、とくにアクチュエータによってセルフステア軸の車
輪に復元力を与えるようにしたセルフステア軸の車輪の
復元装置に関りる。

自動車が大型になると、これに伴なって車体の手早も大
きくなる。従ってとくに車体重量が大きい揚台には、車
体の後ろ側を２軸で支えるようにしている。このような
後２軸の車両にＪ５いては、後前軸を駆動軸とするとと
もに、後後軸をセルフステア軸に構成している。従って
後後軸は車体の重量を支えながら、走行時に受【）る力
によって自動的′にステアリング作用が行なわれるよう
にしている。

このような後２軸車において、上記後後軸のセルフステ
アリング作用が十分でない場合には、タイＡ７の偏摩耗
を起こすことになる。またこの後後軸の車輪の復元力が
十分でない場合には、操縦安定性が低下することになる
。とくにこの操縦安定性を向上させるために、従来はキ
ャスタ角を大きくし、タイＡ７の復元力を増加さぼるよ
うにしていた。しかしキャスタ角が大きいと、タイヤに
加わる走行時の衝撃が大きくなり、この衝撃を吸収する
ために容量の大きなダンパを設けなければならないとい
う欠点があった。さらにキャスタ角を大きくすると、支
えることのできる荷重が小さくなるという不都合を生ず
ることになる。

ところで上述の如ぎ後２軸車にｄ−３い−Ｃは、高速走
行を行なう場合にはこの後後軸のステアリングｍ憫をＵ
ツクタる必要がある。このために従来は、ロック用の７
クヂユエータ、例えばロック用チャンバを設番ノ、車速
が一定の値以上になった場合には、このロック用チャン
バに圧縮空気を供給して後後軸をＬ１ツクするようにし
ていた。しかし上記のロック用ヂｔｌンバは車輪をロッ
クする働きのみを有するものであって、セルフステア軸
に対し°Ｃ復元力を与えることができなかった。

木ざｔ明はこのような問題点に鑑みてなされたものであ
って、セルフステア軸の車輪に対して、ステアリングハ
ンドルの切れ角にほぼ比例した復元力を与えることによ
って、操縦安定性を向上させるＪ、うにしたレルフステ
ア軸の車輪復元装置を提供することを目的とするもので
ある。

以下本発明を図示の一実施例によって説明する。

第１図は本実施例に係るセルフステア軸の車輪の復元Ｈ
ｉｆｆｉを備えたバスを示すものであって、その車体の
前端部は前輪車軸１によって支えられるようになってい
る。これに対して車体の後端部は、後前ｌｌｌｌｌ１２
と後後軸３とによって支えられるようになっている。そ
して後前軸２が駆動軸を構成しており、後後軸３はセル
フステア軸を構成している。

そして車体の前端部を支持する前車軸１に取イリけられ
た車輪は、ステアリングハンドル４によってステアリン
グが行なわれるようになっている。ステアリングハンド
ル４はステアリングシャフト５に固着されるとともに、
このシャフト５の下端部は第２図に示すように、一対の
ジヨイント６を介してステアリングギヤボックス７と連
結されるようになっている。

第２図に示すステアリングギヤボックス７は、その内部
が第３図ｄ３よび第４図に示すようになっており、この
ギヤボックス７には上記ステアリングシャフト５と連結
されているウオームシャフト８が回転用能に支持されて
いる。そしてつＡ−ムシャフト８の外周面にはポールチ
ューブ９が取付けられており、このポールチューブ９内
のポール１０はウオームシャフト８に形成されたつｔ−
ムに沿って転動するようになっている。またポールデユ
ープ９にはその外周部にラックギヤ１１が設【ノられて
おり、このラックギＡ７１１はセクタシャ７１〜１２に
ｇＡ＠されたセクタギヤ１３と噛合うようになっ−Ｃい
る。

上記セクタシャフト１２の端部にはピットマンアーム１
４が固着されている。ピットマンアーム１４は第２図に
示Ｊ“ように、その先端部がコンロッド１５を介してブ
ースタ１６と連結されている。

ブースタ１６はさらにリンクレバー１７と連結されると
ともに、このリンクレバー１７の先端部はドラックリン
グ１８と連結されるようになっている。そしてこのドラ
ックリング１８が図外のナックルアームを介して前輪の
ナックルと連結されている。また上記ブースタ１６のピ
ストンロッド１９は第２図に承りようにアンカブラケッ
ト２０を介してフレームに固着されるようになっている
。

ステアリングギヤボックス７には第２図に示づようにコ
ントロールバルブ２１が設けられている。

このコンロールバルブ２１の構造について第５図および
第６図につき説明すると、バルブ２１はケーシング２２
を備えており、このケーシング２２には、入口ポート２
３、出口ボート２４、および排気ボート２５がそれぞれ
形成されている。またケーシング２２内にはピストン２
６が配されている。ピストン２６は上下一対のばね受け
２７．２８の間に介装されたメインスプリング２９によ
って上方へ押されるようになっている。そしてこのメイ
ンスプリング２９は下側のばね受け２８を介して、プラ
ンジャ３０によって押されるようになっている。プラン
ジャ３０の下端部は、セクタシャフト１２に形成された
一対の凸部から成るカム３１によって押されるようにな
っている。また上記ピストン２６にはその上部にスリー
ブ３２が形成されるとともに、このスリーブ３２の上端
は、ケーシング２２内に配されたバルブ本体３３と当接
し得るようになっている。そしてバルブ本体３３はスプ
リング３４によって下方に押されるようになっている。

このコントロールバルブ２１の入口ポート２３は、第２
図に示すようにエアタンク３５と電磁切換えバルブ３６
を介して接続されるようになっている。なおこの電磁切
換えバルブ３６は、車速検出セン１ノ４６のＩＡ　５’
ｊに応じて、コントローラ４５にＪ、つ（制御されるよ
うになっている。またコントロールバルブ２１の出ロボ
°−ト２４は、ヂエックバルブ３７を介して左右一対の
ロックチャンバ３８と接続されている。このロンクチ１
フンバ３８が、後後＠３の車輪４０に対して復元力を与
えるためのものである。

上記左右一対のロックチャンバ３８は、それぞれブラケ
ッ１〜３９を介して後後軸３に取付けられるＪ、うにな
つＣいる。この後後軸３の両端にはそれぞれ車輪４０が
取付けられるようになっている。

車輪／ＩＯのナックル４１はそれぞれキングピン４２を
介して後後軸３に旋回可能に支持されている。

そし−Ｃシックル４１にはタイロッドアーム４３が連結
されている。左右一対のタイロッドアーム４３はタイロ
ッド／Ｉ４によってＨに連結されている。

まｌこ左右のタイロッドアーム４３はそれぞれ対応Ｊる
１」ツクブヤンバ３８のロッドと３！ｌ！結されており
、ロックチャンバ３８によってロックされ、あるいは復
元力が与えられるようになっている。

つぎに以上のような構成に成るセルフスデア軸３の車輪
４０の復元装置の動作について説明する。

第２図に示す電磁切換えバルブ３０は、車両の走ｉう速
度、リ−なわち車速が低い場合には、エアタンク３５と
コントロールバルブ２１とを連通さゼるように切換えら
れている。すなわち車速が所定の値以下の場合には、セ
ンサ４６の出力がコントローラ４５に供給され、このコ
ントローラ４５によって電磁バルブ３６がコントロール
バルブ２１と連通されるように切換えられている。従っ
てこの場合には、コンｉ・ロールバルブ２１を通して圧
力調整された圧縮空気がヂエックバルブ３７を通り、後
後軸３の左右一対のロックチャンバ３８に供給されるよ
うになっている。

コントロールバルブ２１の入口ポート２３には、第６図
および第７図に示すようにエアタンク３５からの１次圧
が供給され、出口ポート２４を通して２次圧がロック用
チ１１ンバ３８に加えられるようになっている。そして
この２次側の圧力はケーシング２２の内部に配されたピ
ストン２６の上面を押ｔｌ’　Ｊ：うになっている。こ
れに対してピストン２６の下側は、メインスプリング２
９によってばね受（〕２７を介して押されている。さら
にメインスプリング２９のＦ側は、プランジｔ７３０を
介してセクタシ（７）１〜１２のカム３１によって押さ
れるようになっている。従ってスプリング２９の押ｊ十
力は、レクタ軸１２に形成されたカム３１のリットによ
つ−Ｃ決定されることになる。しかもこのセクタ軸１２
は第３図および第４図に示１ように、前輪のステアリン
グＩ幾構を構成しているために、前輪のステアリング角
度に応じてコントロールバルブ２１のピストン２６の下
端を押ず力が変化することになる。

従つ゛（ステアリング角度が非常に小ざい場合、すなわ
ら車両が直進している場合には、第６図に承りようにコ
ントロールバルブ２１のプランジャ３０はセクタシャフ
ト１２のカム３１によって１甲されることがなく、下側
のはね受け２８は下方の位置にある。従ってスプリング
２９がピストン２６を押す力は小さくなっている。ピス
トン２６の上側には、圧縮空気の圧力が加わってｄ３す
、ピストン２６はスプリング２９による力が圧縮空気に
よる力に１」勝ったときに上方へ移動し、そのスリーブ
３２がバルブ本体３３と接触してこのバルブ２１を閉じ
ることになる。従ってこの場合には、バルブ２１が減圧
動作をＩＦＯ始ケる点すなわちバルブ本体３３が閉じら
れる圧力が低くなり、このために出口ボート２４を介し
てロックチャンバ３８に加えられる圧縮空気の圧力も低
くなる。従ってこの場合には車輪４０に対して加えられ
る復元力は小さな値になっている。

これに対してステアリングハンドル４が右または左に大
きく回転操作された場合には、ステアリング機構を構成
するセクタシャフト１２が回転して前輪のステアリング
動作が行なわれるとともに、セクタシャ７１〜１２のカ
ム３１がプランジ１７３０を介して下側のばね受け２８
を押上げることになる。従ってスプリング２９は圧縮さ
れて大きな力でピストン２６を押す。従ってこの場合に
はピストン２６の上側に加わる圧縮空気の２次圧力が高
くなり、′これに伴なって減圧動作を行なう圧力も凸く
なる。このような動作に伴なってロックチャンバ３８へ
加えられる圧縮空気の汁ツノも高くなり、セルフステア
軸３の車輪４０は人きな復元力を受りることになる。

このように本実施例のセルフステア軸３の車輪／１０は
、〔］ツクチャンバ３８によって復元力を受りるＪ、う
になってｄ３す、しかもこのロックチャンバ３８へはエ
アタンク３５の圧縮空気が、コントロールバルブ２１を
介して供給されるようになっている。しかもコン１−ロ
ールバルブ２１はステアリングハンドル４の回転角に応
じた圧ノｊの圧縮空気をロックチャンバ３８に供給する
ようになっている。従ってこのような構成によれば、セ
ルフステア軸３の車輪４０に対して、ステアリングハン
ドル４の切れ角に比例した復元力を与えることが可能と
なる。従ってこのような装置を用いることにＪ、って、
操縦安定性を向上させることができるようになる。

つぎにこの復元装置を搭載した車両が高速で走行する場
合には、車両の速度が車速検出センサ４６によって検出
されることになる。そしてセンサ４６によって検出され
た速度が所定の値を越えた場合には、コントローラ４５
によって電磁切換えバルブ３６に切換え信号が供給され
る。するとバルブ３６はエアタンク３５とロックチャン
バ３８とを直接連通させるように切換えられることにな
る。１”なわち高速走行時においては、コン１へロール
バルブ２１を経由することなくロックチャンバ３８に圧
縮空気が供給され、セルフステア軸３の車輪４０はロッ
クされることになる。従ってこのような動作によって、
高速走行時にｄ３けるセルフステア軸３の車輪４０のセ
ルフステアリング作用を阻止するようにしており、安定
な走行を達成覆ることが可能になる。なおこの場合にお
いて、電磁バルブ３６を通った圧縮空気がコントロール
バルブ２１に供給されないように、チェックバルブ３７
が閉じるようになっている。

以上本発明を図示の一実施例につぎ述べたが、本発明は
上記実施例によって限定されることなく、本発明の技術
的思想に暴づいて各種の変更が可能である。例えば上記
実施例は後２軸のバスのセルフステア軸から成る後後軸
の車輪の復元装置に関Ｊるものであるが、本発明はその
他各種の車両、例えば後輪２１Ｎｌの１へラックにも適
用ｉＪ能である。

また上記実施例においては、セルフステア軸３０車輪４
０に復元力を与えるためのアクチュエータを日ツクチャ
ンバ３８から構成しているが、このヂＩＩンバ３８に代
えて油圧シリンダその他各種のアクチュエータを利用す
ることが可能である。また上記実施例にＪ３いては、ス
テアリング機構と連動りる」ントａ−ルバルブ２１をス
テアリングギＡ７ボツクス７に設りるようにしＣいるが
、この′コン１へロールボックス２１の取イ」り位置は
この位置に限定されることなく、他の位置に取（Ｊける
ようにしＣもＪ：い。

以上に述べたＪ、うに本発明は、ステアリング機構と連
動するコントロールバルブを設け、このコントロールバ
ルブによってステ）？リング角度に応じた流体圧を上記
アクチュエータに供給１゛るようにしたセルフステア軸
の車輪の復元装置に関づるものである。従って本発明に
よれば、セルフステア軸の車輪のキャスタ角を大きくす
る必要がなくなり、このために衝撃荷重が小さくなり、
また衝撃荷重を吸収するための容量の大きなダンパを設
ける必要がなくなる。また車輪がステアリングハンドル
の切れ角に比例した復元力を受けるために、操縦安定性
が一段と向上づることになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る車輪の復元装置を備え
たバスの側面図、第２図はこのバスに設（）られ−Ｃい
るセルフステア軸の車輪の復元装置を示すブロック図、
第３図はステアリング機構を示す断面図、第４図は第３
図にお【ノるＩＶ〜ＩＶ線断面図、第５図はこのステア
リング機構に設けられているコン１〜ロールバルブの一
部を破断した正面図、第６図は同縦断面図、第７図はス
テアリングハンドルを大きく回転した場合の第６図と同
様の断面図である。 なお図面に用いた符号において、 ３・・・後後軸（セルフステア軸） ４・・・ステアリングハンドル ７・・・ステアリングギャボックス １２・・・セクタシャ７１〜 ２１・・・コント・ロールバルブ ２６・・・ピストン ２９・・・メインスプリング ３０・・・プランジャ ３１・・・カム（凸部） ３８・・・ロックチャンバ ４０・・・車輪 である。 出願人　日野自動車工業株式会社 区 Ｃ） 派 々 滞

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ノノクチゴエータによってセルフステア軸の車輪に復元
   力を与えるようにした装置において、ステアリング（幾
   構と連動するコントロールバルブを設り、このコン１ヘ
   ロールバルブによってステアリングｍｍに応じた流体圧
   をＮＯ記アクヂュュータに供給Ｊるようにしたことを特
   徴とするセルフステア軸の車輪の復元装置。