JPS643684B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、相隣接する４軸の車軸を有し、その
うちの２軸が単輪式の操向軸となつた大型車両に
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。

トラツ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軸乃至３軸、後車軸４軸などとし
ている。かゝる場合、一般には後車軸をすべて複
輪式とするが、タイヤの横すべり角度を減少させ
最小回転半径を小さくするために、最前部と最後
部の２軸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0.5：１：１：0.5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１：１：１：１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、最前部と最後尾の車軸が操向車軸
の場合に軸重比が1.1〜1.2：１：１：1.1〜1.2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２通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、本発明はトレーラー形式のものを含む
トラツ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
向車軸となつており、単輪タイヤ５，６を装着し
ている。７，８，９，１０は後車軸で、このうち
中央の車軸８，９が非操向車軸で複輪タイヤ１
２，１３を装着し、最前部の車軸７と最後部の車
軸１０が操向車軸で単輪タイヤ１１，１４を装着
している。この実施例では、該後車軸７，８，
９，１０の懸架装置として本発明を適用してい
る。１５，１５、１６，１６、１７，１７、１
８，１８ならびに１９，１９は左右一対ずつのビ
ームで、該各ビームによつて車体下部において平
衡梁を構成し、この平衡梁によつて各車軸７，
８，９，１０を支持している。

前部ビーム１５と後部ビーム１９は、それぞれ
の中間部で、ブラケツト２２および水平ピン２３
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２３を支点として回動しうるよ
うになつている。この前部ビーム１５の前端を前
部車軸７に、後部ビーム１９の後端を後部車軸１
０に、また中間ビーム１６，１８の中間部を中央
の第２、第３番目の車輪８，９にそれぞれブラケ
ツト３２，３３，３４および水平ピン３３，２５
を介して枢支連結している。中央部のビーム１７
はその中間部でブラケツト２６および水平ピン２
７を介して車体フレーム２の下面に取付けられ、
水平ピン２７を支点として回動しうるようになつ
ている。また、各ビーム１５〜１９同志を連結す
るには、第５図に示すように連接リンク２８およ
び水平ピン２９，２９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。かゝる構成において、第３図に
示すように、各ビーム１５〜１９における揺動支
点から両側作用点までの距離、すなちアーム長さ
Ｐ，Ｑ，Ｒ，……Ｘ，Y.を次のような条件下に
設定している。

Ｐ：Ｑ＝１／｛（１＋ｉ）Ｌ｝ Ｒ：Ｓ＝ｉ Ｔ：Ｕ＝ｊ Ｖ：Ｗ＝１＋ｉ−ij／ij Ｘ：Ｙ＝Ｍ（１＋ｉ）／１＋ｉ−ij とおく。

このように設定すれば、前部車軸７の単位軸重
をＬとするとき、前部ビーム１５と中間ビーム１
６を連結する連接リンク２８に作用する荷重は
１／（１＋ｉ）となる。そして、中間ビーム１６
と中央ビーム１７を連結する連接リンク２８に作
用する荷重は中間ビーム１６のアーム比ｉにより ｛１／（１＋ｉ）｝×ｉ＝ｉ／（１＋ｉ） となる。従つて、中央の第２番目の車軸８の軸重
は１／（１＋ｉ）＋ｉ／（１＋ｉ）＝１ また、中央ビーム１７と中間ビーム１８を連結
する連接リンク２８に作用する荷重は中央ビーム
１７のアーム比ｊにより ｛ｉ／（１＋ｉ）｝×ｊ＝ij／（１＋ｉ） 中間ビーム１８と後部ビーム１９を連結する連
接リンク２８に作用する荷重は中間ビーム１８の
アーム比（１＋ｉ−ij）／ijより ｛ij／（１＋ｉ）｝×｛（１＋ｉ−ij）／ij＝（１＋ｉ
−ij）／（１＋ｊ） したがつて、中央の第３番目の車軸９の軸重は
ij／（１＋ｊ）＋（１＋ｉ−ij）／（１＋ｉ）＝１ となる。後部ビーム１９の上記したアーム比 Ｘ：Ｙ＝Ｍ（１＋ｉ）／（１＋ｉ−ij） により、後部車軸１０に作用する荷重は、 ｛（１＋ｉ−ij）／（１＋ｉ）｝×｛Ｍ（１＋ｉ）／
（１＋ｉ−ij）｝＝Ｍ となる。こゝにおいて、各車軸７，８，９，１０
の軸重比はＬ：１：１：Ｍとなる。

このＬ，Ｍの値は、各車軸７，８，９，１０に
装着したタイヤ１１，１２，１３，１４が同一サ
イズ（同一負荷容量）のもので、かつ各軸７，
８，９，１０の強度も装着タイヤ数に応じて同一
であるならば、タイヤ数に対応して0.5おく。こ
うして、0.5：１：１：0.5の基本的な軸重比が得
られる。

また、前部車軸７および後部車軸１０のタイヤ
１１，１４のサイズ、または該車軸７，１０の強
度が他の複輪車軸８，９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Ｌ，Ｍ値を定めればよく、実際
問題としてこのＬ，Ｍ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１５〜１９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７，８，９，１０
の軸重比を、0.4〜0.7：１：１：0.4〜0.7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、中間および中央部のビーム１６，１７のア
ーム比ｉおよびｊの具体的数値は任意に選択する
ことができる。このｉおよびｊ値の選択によつて
前後および中央のビーム１５，１７，１９の車体
フレーム２に対する取付位置、すなわちブラケツ
ト２２，２６，２２の位置を選択できるため、こ
のブラケツ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。

符号２０，２１で示される中間ビームは、上記
車体フレーム２の下面に設けられたブラケツト３
０，３０に、ピン３１，３１を介して取付けられ
ると共に、その一端がピン２５，２５を介して、
それぞれ車軸８，９に設けられたブラケツト２
４，２４に連結され、路面からのタイヤ反力の前
後方向及び横方向成分を、前記中間ビーム２０，
２１で車体フレーム２に分担させるよう構成して
いる。

そして、前後ビーム１５，１９、中央ビーム１
７および中間部のビーム２０，２１と、該ビーム
取付用のブラケツト２２，２６，３０との連結部
分において、第６図に示すように、ビーム１５〜
２１とブラケツト２２，２６，３０との軸方向隙
間を零としている。すなわち、ブラケツト２２，
２６，３０に対しビーム１５〜２１を車軸方向に
は移動不能な状態で取付けている。一方、前後の
ビーム１５，１９と車軸７，１０とを連結する
に、第７図に示すように、該各ビーム１５，１９
を球面軸受３５および水平ピン３３に外嵌させた
摺動軸受としての円筒状スリーブ３６を介して車
軸７，１０のブラケツト３２，３４に連結してい
る。こうして、ビーム１５，１９と車軸７，１０
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７図に示すようにビー
ム１５，１９とブラケツト３２，３４の軸方向内
側部分とが左右両方とも接触する。

路面からのタイヤ反力の横方向成分はこの部分
からフレーム２に伝達されるようにしている。

上記のように、車軸７，１０をビーム１５，１
９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、各中間ビーム１６，１８，２０，２１と
車軸８，９とを連結するに、第８図に示すよう
に、該各ビーム１６，１８を球面軸受３５および
水平ピン２５に外嵌させた摺動軸受としての円筒
状スリーブ３６を介して車軸８，９のブラケツト
２４に連結している。こうして、ビーム１６，１
８，２０，２１と車軸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２０，２１とブ
ラケツト２４の軸方向内側部分とが左右両方とも
接触する。路面からのタイヤ反力の横方向成分は
この部分からビーム２０，２１を介してフレーム
２に伝達されるようにしている。

上記のように、車軸８，９をビーム１６，１
８，２０，２１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。また、ビーム１６，１８
は路面反力の上下方向成分のみ分担するようにし
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７，８，９，１０に対向する部分
にストツパ３７，３８，３９，４０を設け、該ス
トツパ３７〜４０によつて車軸７，８，９，１０
の上方への揺動変位量を制限している。但し、こ
のストツパ３７〜４０は、不整地走行に際して車
軸７〜１０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７〜１０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
おける各ビーム１５，１９，２０，２１に対向す
る部分に、車軸７〜１０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ツパ４１〜４４
を設けている。これらストツパ４１〜４４および
１５，１９，２０，２１によつて、車軸７〜１０
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７〜１
０の下方への変位量を小さく抑えることによつて
異常に低い路面へのタイヤの落ち込みを防止する
一方、車軸７〜１０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つて不整地走行時にも
所定の軸重比に配分できるようにしている。

第３，４図中、４５，４６はラジアスロツド
で、一端を車体フレーム２下面に設けたブラケツ
ト４７に、他端を車軸７〜１０の上面に設けたブ
ラケツト４８，４９にそれぞれ第９図に示すよう
に外周にゴム等の緩衝材５０が装着された球面軸
受５１および水平ピン５２を介して取付けてい
る。このラジアスロツド４５，４８は、車両の駆
動力または制動力によつて作用する前後方向の路
面反力を各ビーム１５，１９，２０，２１ととも
に分担し、フレーム２に伝達する。

しかして、本装置においては、上記した平衡梁
よる基本的な車軸支持機構に加うるに、前部ビー
ム１５および後部ビーム１９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５３，５
３，６６，６６を介設し、このシリンダ５３，５
３，６６，６６の作動、非作動の切換えによつて
前部および後部車軸７，１０の軸重比を前記した
基本値0.4〜0.7と１〜1.2の２通りに変更しうるよ
うに構成している。

詳述するに、油圧シリンダ５３，５３，６６，
６６は、それぞれロツド側を前部ビーム１５の揺
動支点より前方の部分と後部ビーム１９の揺動支
点より後方の部分に、ヘツド側を車体フレーム２
に、それぞれブラケツト５４，５５，６７，６８
およびピン５６，５７，６９，７０、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５３，５３，６６，６６の油圧回路を第
１０図に示している。同図において、５８は油圧
ポンプで、これの吐出口を第１切換弁５９および
逆止弁６０を介して油圧シリンダ５３，５３，６
６，６６の押し側（ヘツド側）に接続している。
６１はガス圧が蓄積されたアキユムレータで、シ
リンダ５３，５３，６６，６６の押し側に接続
し、このアキユームレータ６１のガス圧をシリン
ダ５３，５３，６６，６６の押し側に作用させて
いる。６２はアンロードバルブで、このバルブ６
２の設定圧力によつてシリンダ圧が決定される。
６３はリリーフバルブで、これの開弁圧力はアン
ロードバルブ６２の開弁圧力よりもやゝ高く設定
され、前部車軸７と後部車軸１０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。６４は第２切換弁で、この切換弁６４
を介してシリンダ５３，５３，６６，６６の押し
側と引き側を連通させるための管路６５を構成し
ている。

かゝる構成において、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５９，６４
をそれぞれ図示左側の位置にセツトしておく。こ
うすれば、ポンプ５８からの圧油はすべてアンロ
ードされ、また両シリンダ５３，５３，６６，６
６の押し側と引き側とが導通状態となる。従つ
て、シリンダ５３，５３，６６，６６は非作動状
態となる。すなわち、このときにはシリンダ５
３，５３，６６，６６は後部車軸１０前部車軸７
の支持には関与せず、車軸７，１０は前記した平
衡梁のみによつて支えられている。従つて、各車
軸７〜１０の軸重比は基本値である0.4〜0.7：
１：１：0.4〜0.7に保持される。

一方、作業アタツ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〜
1.2：１：１：１〜1.2とするのが有利であるた
め、前部および後部車輪７，１０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５９，６４を図示右側の位置にセツトする。
こうすれば、ポンプ５８からの圧油が両シリンダ
５３に供給され、該シリンダ５３，５３，６６，
６６が作動して後部車軸７，１０の軸重を平衡梁
とともに負担する。この油圧シリンダ５３，５
３，６６，６６による負担荷重は得んとする軸重
比に対応する前部および後部車軸７，１０の全体
軸重と、平衡梁のみによつ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６２の設定圧力を選択すればよい。

なお、アキユームレータ６１は、前部車軸７お
よび後部車軸１０の上下揺動によるシリンダ６
６，６６，５３，５３の伸縮に対して緩衝作用を
発揮し、シリンダ６６，６６，５３，５３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７〜１０の軸重比を0.4〜
0.7：１：１：0.4〜0.7と、１〜1.2：１：１：１
〜1.2の２通りに随意に変更することができる。
しかも、かゝる軸重比の変更をシリンダ６，６
６，５３，５３の作動、非作動状態の切換えによ
つて行なうため、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つて油圧シリンダ５
３，５３が無効となる不測事態が発生しても平衡
梁によつ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６６，６６，５３，５３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６６，６６，５３，５３
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、平衡梁のみによつて支持する場合の軸重
比Ｌ：１：１：ＭのＬ，Ｍの値（0.4〜0.7）を、
第１０図の場合とは逆にシリンダ６６，６６，５
３，５３の作動によつて小さくすることができ
る。

上記のように本発明は、相隣接する４軸の車軸
を有し、そのうち最前部と最後部の車軸が車輪式
の操向車軸、他が複輪式の非操向車軸となつた大
型車両において、５対のビームからなる平衡梁に
よつて各車軸を支持し、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
換えることによつて操向車軸の軸重比を２通りに
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、たとえばトラツ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、実用上の便宜がきわめて大
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つて簡単に行なう
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万一失なわ
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
同平面図、第５図は第３図−線に沿う拡大断
面図、第６図は同−線および−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である。 １……車体、２……車体フレーム、８，９……
複輪式の非操向車軸、７，１０……単輪式の操向
車軸、１２，１３……複輪タイヤ、１１，１４…
…単輪タイヤ、１５……前部ビーム、１７……中
央ビーム、１９……後部ビーム、２２……車体フ
レームのビーム取付用ブラケツト、３２……車軸
のビーム連結用ブラケツト、５３……油圧シリン
ダ、５８……油圧ポンプ、５９……切換弁、６１
……アキユムレータ、６５……シリンダの押し引
き連通用管路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 相隣接する４軸の車軸を有し、そのうち最前
   部と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つた大型車両において車体下
   部に左右一対ずつの前部、中央部、後部およびそ
   れぞれの中間部からなる５本のビームを具え、該
   ビーム群における前部、中央部および後部ビーム
   を車体フレーム下面に、それぞれの中間のビーム
   を中央の第２番目と第３番目の車軸の下面に、そ
   れぞれの中間部でブラケツ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
   ムの一端と中央ビームの両端を中間ビームに、前
   部と後部ビームの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
   えることによつて、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とする大型車両
   の４軸懸架装置。