JP2001301669A - トレーラ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】高速走行させた場合であってもトウバーによる
ナックル操舵の動きを正しく後輪に伝えることができ、
高速安定走行が得られるトレーラを提供する。 【解決手段】車体10に、前部トウバー14及び後部トウバ
ー15を水平方向に回動自在に設け、複数の車両をトウバ
ー14,15 により列車状に連結して用いるナックル操舵の
トレーラにおいて、タイロッド19とトウバー14,15 とを
それぞれ連動するように連繋すると共に前輪12及び後輪
13をそれぞれキングピン角を有するナックル18で支持
し、後輪13を進行方向に対して傾斜するキャスター角を
有するナックル18で支持してナックル操舵するように
し、トウバー間をクロスロッド21により連繋し、クロス
ロッド21はその運動方向に沿って所定の遊びが与えられ
る機構を有し、走行時に前部トウバー14及び前輪12の振
れをクロスロッド21の遊びで吸収して後部トウバー15及
び後輪13に伝達しない構成とすることを特徴とする。ま
たトウバー14,15 と本体間にスタビライザー20をそれぞ
れ設ける。更に前部トウバー14に車両の牽引方向を前後
に切り換える牽引方向切換装置30〜35を設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複数の車両を列車
状に連結して用いるトレーラに関し、特に走行操舵性を
改良して高速安定走行を可能にしたトレーラに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、各２輪の前輪及び後輪を装備する
車体の前部及び後部の中央部分に、前部トウバー及び後
部トウバーを水平方向に回動自在に設け、複数の車両を
トウバーにより列車状に連結して用いるナックル操舵の
両牽引トレーラが知られている。また、車体前部の前部
トウバーを水平方向に回動自在に設け、車体後部の中央
部に連結用ヒッチを設け、後車両の前部トウバーを前車
両の連結用ヒッチに連結して用いる片牽引トレーラが知
られている。

【０００３】そして、上記列車状に連結された多両連結
トレーラに、例えば貨物コンテナを積載して運搬する場
合には、その走行性、特に全てのトレーラの走行軌跡を
できるだけ牽引車両の走行経路から逸脱させないことが
要求される。

【０００４】そこで、本願出願人は、実用新案登録番号
第 3002199号において安定した走行性が得られるトレー
ラを提案している。このトレーラでは前輪及び後輪をキ
ングピン角を有するナックルで支持し、トウバーに連結
して用いるナックル操舵により前輪を操向し、この前輪
の動きをクロスロッドで後輪に伝えて前輪と後輪が同一
軌跡を追従走行するように構成している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、空港等で使
用されるトレーラは、飛行機の離着陸時間内に航空貨物
の降搭載作業を行う必要があるから広い空港内を限られ
た時間内に走行しなければならず、高速性が要求される
と共に前方トレーラと後方トレーラが同一軌跡を追従走
行する走行安定性も要求される。そして、最近では輸送
貨物量の増加により、更に高速性とそれに伴い走行安定
性の向上が求められている。

【０００６】しかしながら、例えば、時速２０km/hで走
行していた従来のトレーラを時速３０km/h〜４０km/hと
高速で走行させると、操舵に無関係な前輪の振動や揺れ
もクロスロッドを介して後輪に伝わってしまい、トレー
ラの走行軌跡が牽引車両の走行経路から逸脱するおそれ
があった。

【０００７】また、トレーラが迂回、曲進などの旋回走
行した後に直進方向へ復原する際、従来復原性が可能で
あったものが、時速３０km/h〜４０km/hの高速走行の場
合では、後輪の復原性が遅れてしまうといった問題も生
じた。

【０００８】本発明は、前記問題点に鑑みなされたもの
であり、高速走行させた場合であってもトウバーによる
ナックル操舵の動きを正しく後輪に伝えることができ、
高速安定走行が得られるトレーラを提供することを技術
的課題とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】前記課題を達成するため
に、本発明のトレーラは以下の手段を採用した。すなわ
ち、本発明の請求項１記載のトレーラは、各２輪の前輪
及び後輪を装備する車体の前部及び後部の中央部分に、
前部トウバー及び後部トウバーを水平方向に回動自在に
設け、複数の車両をトウバーにより列車状に連結して用
いるナックル操舵のトレーラにおいて、上記前輪及び後
輪のタイロッドと前部トウバー及び後部トウバーとをそ
れぞれ連動するように連繋すると共に、前輪及び後輪を
それぞれキングピン角を有するナックルで支持し、上記
後輪を進行方向に対して傾斜するキャスター角を有する
ナックルで支持してナックル操舵するようにし、上記前
後のトウバー間をクロスロッドにより連繋し、該クロス
ロッドはその運動方向に沿って所定の遊びが与えられる
機構を有し、走行時に前部トウバー及び前輪の振れを一
定角度まではクロスロッドの遊びで吸収して後部トウバ
ー及び後輪に伝達しない構成とすることを特徴とする。

【００１０】前記構成によって、本発明のトレーラは、
前部トウバーに働く牽引力により前輪タイロッドを介し
て操舵され、左右に走行される前輪は、ナックル操舵さ
れ、直進方向に復帰されるが、キングピン角を有するナ
ックルはそのキングピン角により直進方向への復帰習性
が強く、キングピン角を持たないナックルによる操舵に
比べより強くより迅速に行われる。

【００１１】後輪は、通常走行の場合、前部トウバーと
後部トウバーを連繋したクロスロッドにより、前輪とそ
の時期をほぼ同じくして連動復帰する。また、後輪は後
輪アライメントにキャスター角を設け、キングピン角と
同時にナックルに装備しキングピン角及びキャスター角
の相乗効果により直進走行安定性を向上させたので、高
速走行になっても、後輪は直進方向へ追従する習性が与
えられ、高速安定走行が可能になる。

【００１２】なお、キャスター角は７〜１０°の範囲、
キングピン角は１７〜１９°の範囲が好ましい。キャス
ター角およびキングピン角が互いに関連して高速安定走
行を可能にしているが、理論的に完全に解明されてはい
ない。そこで、この数値範囲は発明者による検討・実験
に基づいて決定したものである。この数値範囲は一般の
自動車等とは異なる。

【００１３】また、ナックル操舵で直進方向へ復帰した
前輪及び後輪は、直進進行中の前輪の揺れを吸収するク
ロスロッドの遊びにより、前輪ないし前部トウバーの振
れを一定角度まで作用しないように保持され、後輪は前
輪の揺れの影響を受けることなく安定走行する。

【００１４】〈本発明における付加的構成〉本発明に係
るトレーラは、前述した必須の構成要素からなるが、そ
の構成要素に更に以下のような構成を付加した場合であ
っても成立する。その付加的構成要素とは、(1) 前部ト
ウバー及び後部トウバーと本体間に、走行中の車体の直
進性を保持するためのスタビライザーをそれぞれ設けた
ことである（請求項２）。そして、車体と前後のトウバ
ー間にスタビライザーを設けたことにより、高速走行中
の車体の直進性が保持でき、前輪及び前部トウバーの振
れを調整することができ、副次的に直進復帰性能も有す
るので、牽引車の牽引方向への追従性を向上させること
ができる。

【００１５】また、別の付加的構成として、(2) 前部ト
ウバーに、車両の牽引方向を前後に切り換える牽引方向
切換装置（クラッチ機構）を設けてもよい（請求項
３）。この場合、車両の牽引方向が同じ性能で前後に切
り換えられるので、追従性が向上し前後両方向の牽引が
可能となる。

【００１６】更に、別の付加的構成として、(3) 後部ト
ウバー及び牽引方向切換装置を排除して片牽引トレーラ
とし、車両後部中央部に連結用ヒッチを設けてもよい
（請求項４）。この場合、片牽引トレーラにおいて両牽
引トレーラと同様の直進安定性と追従性が得られる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態に係る
トレーラの足まわり機構を図に基づいて詳細に説明す
る。トレーラの車体１０には、図１および図２に示すよ
うに、その前部と後部に左右一対の前輪１２及び後輪１
３が装備されている。また、車体１０の前部及び後部の
中央位置には、前部トウバー１４及び後部トウバー１５
がそれぞれキングピン１６，１７を介して水平方向に回
動自在に支持されている。

【００１８】前輪１２及び後輪１３は、キングピン角α
（図３参照）を持ったナックル１８により支持されてナ
ックル操舵されるようになっている。また、後輪１３
は、キャスター角β（図２参照）を持ってナックル１８
により支持されている。そして、この実施の形態ではキ
ングピン角αを１８°に、キャスター角βを８．７°に
設定している。このキングピン角α及びキャスター角β
の数値の設定理由は、本発明者がキングピン角αとキャ
スター角βの数値を様々に組み合わせてトレーラの走行
実験を行い、キングピン角及びキャスター角の相乗効果
が最も大きくなり、十分な直進走行安定性が得られたこ
とに基づいている。

【００１９】キングピン角αを有するナックル１８は、
図３（ａ），（ｂ）に示すように車輪１２（１３）がト
レーラの直進方向に向いている時が車輪取付け高さが最
低で、直進方向から車輪の向きが変わると、変わるに従
って地面ＧＬから仮想の接地面Ｓとなり、その位置高さ
が増大する。このとき車輪１２（１３）は、地面の抵抗
を受けて常に（見掛けの）取付高さが低くなるよう（直
進方向になるよう）戻される。従って、車輪１２（１
３）には常に直進方向に戻る習性が与えられ、車輪１２
（１３）自身が走行安定性を持つことになる。

【００２０】また、後輪１３は、図２に示すように、直
進方向Ｘに対して傾斜するキャスター角βを持ってナッ
クル１８により支持されている。なお、トレーラは後述
する前後切換クラッチ機構で前進状態から後進状態に切
り換わり、前輪１２が後輪の役目を行うことがある。後
進状態の場合、進行方向はＹに換わるので、前輪１２も
進行方向Ｙに対して傾斜するキャスター角βを持ってナ
ックル１８により支持されている。

【００２１】後輪１３にキャスター角βを有するナック
ル１８は、後輪１３が直進方向に追従しようとする働き
が生じ、直進方向へ追従する習性が与えられそれが走行
安定性を持つことになる。

【００２２】そして、後輪アライメントにキャスター角
βを設けて、キングピン角αと同時にナックル１８に装
備したことで直進走行安定性を向上させ、前述の実験結
果によれば、キングピン角α及びキャスター角βの相乗
効果が増大し高速安定走行を持つことになる。なお、キ
ングピン角α及びキャスター角βを前輪アライメントに
与えることは公知であるが、本願発明は後輪アライメン
トにキャスター角βを設け、キングピン角α及びキャス
ター角βの相乗効果を増大させて直進走行安定性を向上
させている。

【００２３】このキングピン角α及びキャスター角βを
持ったナックル１８と、前部トウバー１４及び後部トウ
バー１５のキングピン１６，１７間にタイロッド１９，
１９が設けられている。

【００２４】上記前部トウバー１４及び後部トウバー１
５と車体１０との間には、図４に示すスタビライザー２
０が、前部及び後部トウバー１４，１５から突出したブ
ラケット１４ａ，１５ａと車体１０との間に２本斜めに
架設されている。

【００２５】このスタビライザー２０は、走行中の車体
間を常に直進性が保持されるよう、弾性的に調整を行う
のが主な機能であり、車両の直進性を強力なバネの力で
弾持するためのものではなく、副次的に僅かに直進復原
性に機能するものである。

【００２６】前部トウバー１４及び後部トウバー１５の
端部に、スタビライザー用ブラケット１４ａ，１５ａと
左右対称位置にブラケット１４ｂ，１５ｂが設けられ、
このブラケット１４ｂ，１５ｂ間は、車体１０の平面中
心点を通るクロスロッド２１により斜めに連結されてい
る。

【００２７】該クロスロッド２１の一端部とブラケット
１５ｂとの連結部分には、クロスロッド２１の端部に穿
設された長孔２１ａに、ブラケット１５ｂから上方に突
設されたピンが嵌挿されており、クロスロッド２１の運
動方向の動きに所定の遊びが与えられている（以下長孔
２１ａを遊びという）。この遊び２１ａは、クロスロッ
ド２１の運動方向に沿って与えられているのであり、こ
の遊び２１ａを、例えばクロスロッド２１の中間部分に
おいてその長さが所定範囲に変化するように構成しても
同じ効果が得られる。クロスロッド２１の他端部は、ク
ロスロッド２１から上方に突設したピンを直接ブラケッ
ト１４ｂに挿嵌し、遊びは与えられていない。

【００２８】図示しないトラクターに、多数のトレーラ
が連結されて走行しながらカーブするとき、進行方向の
前部トウバー１４がタイロッド１９を介して操向され、
後輪１３はクロスロッド２１の動作により前輪１２と同
一軌跡を通る走行経路をたどるように追従走行する。ま
た、キングピン角αとスタビライザー２０とに加えてキ
ャスター角βを設けた複合構造により、後輪１３に進行
方向へ追従する習性が与えられそれが走行安定性を持つ
ことになる。

【００２９】車両が曲進から直進に転向する時も、前輪
１２が直進に戻ると同時にクロスロッド２１及びキャス
ター角βにより後輪１３が速やかに復元され追従走行す
る。直進走行中、前部トウバー１４がトラクターの走行
によって多少の横振れがあっても、ブラケット１５ｂの
ピンが嵌挿されているクロスロッド２１の遊び２１ａの
長さを越えない限り（遊び２１ａの範囲内）車輪１２だ
けの操向にとどまり、後輪１３は操向されず直進性を維
持し、後部トウバー１５を介しての後車両の走行は安定
し、多両連結トレーラ全体としては安定した直線走行を
する。

【００３０】また、遊び２１ａの長さを越えるクロスロ
ッド２１の動きがあった場合には、ブラケット１５ｂに
回転モーメントが与えられ、後部トウバー１５がキング
ピン１７を中心に回転させられて、タイロッド１９を介
して後輪１３が操向され、後方車両の車輪１２が操向
し、前車両の走行軌跡を追従走行する。

【００３１】図５及び図６に示すように前後切換クラッ
チ機構（牽引方向切換装置）３０〜３５は、トレーラが
前進している場合には、前部中間ロッド３１の先端に装
着されているスライドピン３３ａがタイロッド１９につ
ながっているスライドピンプレート３３の前後方向の長
溝の最深部まで嵌り込み、前部トウバー１４に係合され
たのと同じ状態となる機構を有し、前部トウバー１４と
同じ操向動作を行う。

【００３２】このとき後部中間ロッド３２の先端に装着
されている後部スライドピン３４ａは、スライドピンプ
レート３４の最浅部まで引き出されており、３角形状の
溝内に入り後部トウバー１５はフリーの状態となり、連
繋されているクロスロッド２１により前輪１２に追従走
行する。

【００３３】前後切換クラッチ機構でトレーラ列を後方
向、即ち後部トウバー１５を前にして牽引した場合、車
輪１２，１３の回転によりクラッチ３０が前進状態から
後進状態に切換わり、切換ロッド３５が作動し、中間ロ
ッド３１，３２が働き、前進時と全く逆の位置となる。
即ち、前部中間ロッド３１の先端のスライドピン３３ａ
がスライドピンプレート３３の長溝の最浅部に引き出さ
れ、後部中間ロッド３２の先端に装着されているスライ
ドピン３４ａがスライドピンプレート３４の長溝の最深
部まで嵌り込み、後部トウバー１５に固着されたと同じ
状態となり、後部トウバー１５と同じ操向動作を行い、
後輪１３が前輪１２の役目を行い、前輪１２がフリーの
状態となり、後部が先頭となって走行する。

【００３４】この前後切換クラッチ機構の切換え操作
は、トレーラ車輪の回転方向が前進から後進に変わるこ
とにより切換クラッチ３０で行い、切換ロッド３５で取
出してトウバー１４，１５側に伝える動作をする。

【００３５】このように、切換クラッチ３０で切換クラ
ット機構を動かし、前後を切換えて走行すると、前部ト
ウバー１４を前側にして正規の直進走行した場合と同様
の走行性、追従性が得られる。

【００３６】この実施の形態によれば、前輪１２、後輪
１３にタイロッド１９を設けて、前部トウバー１４、後
部トウバー１５にキングピン１６，１７を介して連繋
し、キングピン角αを有するナックル１８により前輪１
２、後輪１３を支持して４輪ナックル操舵すると共に、
キングピン角αを有するために多両連結して走行する時
は、前輪１２、後輪１３が旋回走行後直進方向に操向す
るときより迅速に直進方向への復帰が行われ、クロスロ
ッド２１の一端部または中央部に設けられたクロスロッ
ド２１の運動方向に沿った遊びにより、各トレーラ間に
は横揺れ（蛇行）がなく、より安定した直線走行が可能
となり、高速走行が可能になる。

【００３７】また、この実施の形態によれば、直線走行
中に発生する直進方向に対する横ズレのままの走行を、
前部トウバー１４、後部トウバー１５と車体１０との間
に斜めに取付けられた２本のスタビライザー２０によっ
て、よりきめ細かく調整保持させることにより、直進走
行性が向上する。このスタビライザー２０は、その取付
位置より副次的に直進復帰時の促進効果がある。また、
キングピン角αとスタビライザー２０とキャスター角β
とを設けた複合構造により、後輪１３に直進方向へ追従
する習性が与えられそれが走行安定性を持つことにな
る。

【００３８】更に、この実施の形態によれば、前後切換
クラッチ機構を設けて車両の牽引方向に切り換えられる
ようにし、前部トウバー１４、後部トウバー１５の何れ
を牽引車（トラクター）に連結しても、切換クラッチ３
０が切り換わることにより、両牽引方向共に同様の追従
性と安定性が得られ、多両連結状態での後進も可能とな
り、操作性と作業性が向上する。

【００３９】図７及び図８に示す本発明の別の実施の形
態のものは、片牽引トレーラであり、上記の実施の形態
の両牽引用トレーラの後部トウバー１５及び切換クラッ
チ機構３０〜３５以外の各機構は全て具備しており、車
両後部中央部に連結用ヒッチ２５を設けたものである。
また、キングピン１７両側のブラケット２６，２７を介
してスタビライザー２０及びクロスロッド２１に連繋さ
せている。

【００４０】この別の実施の形態のトレーラにおいて
も、上記両牽引トレーラと同様の走行性、追従性が得ら
れるものである。

【００４１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のトレーラ
によれば、後輪側にキャスター角を有するナックルは後
輪が直進方向に追従しようとする働きが生じ、進行方向
へ追従する習性が与えられそれが走行安定性を持つこと
になる。そして、このキングピン角とキャスター角とを
ナックルに共に装備したことで、相乗効果が発生し優れ
た高速安定走行を持つことになる。

【００４２】また、キングピン角とスタビライザーとク
ロスロッドの遊びとキャスター角とを設けた複合構造に
より、後輪に進行方向へ追従する習性が与えられそれが
走行安定性を持つことになる。

【００４３】更に、片牽引トレーラにおいても、連結用
ヒッチを設けることにより、両牽引トレーラと同様の直
進安定性と追従性が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による両牽引トレーラ全体、及びクロス
ロッドの遊び部分を拡大して示す平面図である。

【図２】両牽引トレーラ全体の側面図である。

【図３】（ａ）は車両部分の正面図、（ｂ）は同動作説
明図である。

【図４】スタビライザーの断面図である。

【図５】前後切換クラッチ機構の分解斜視図である。

【図６】前後切換クラッチ機構の縦断面図である。

【図７】本発明の別の実施の形態の片牽引トレーラ全体
の平面図である。

【図８】本発明の別の実施の形態の片牽引トレーラ全体
の側面図である。

【符号の説明】

１０…車体 １２…前輪 １３…後輪 １４…前部トウバー １４ａ，１４ｂ…ブラケット １５…後部トウバー １５ａ，１５ｂ…ブラケット １６，１７…キングピン １８…ナックル １８ａ，１８ｂ…ナックルア
ーム １９…タイロッド ２０…スタビライザー ２１…クロスロッド ２１ａ…長孔（遊び） ２５…後部ヒッチ ３０…切換クラッチ ３１…前部中間ロッド ３２…後部中間ロッド ３３，３４…スライドピンプレート ３５…切換ロッド α…キングピン角 β…キャスター角

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 各２輪の前輪及び後輪を装備する車体の
   前部及び後部の中央部分に、前部トウバー及び後部トウ
   バーを水平方向に回動自在に設け、複数の車両をトウバ
   ーにより列車状に連結して用いるナックル操舵のトレー
   ラにおいて、 上記前輪及び後輪のタイロッドと前部トウバー及び後部
   トウバーとをそれぞれ連動するように連繋すると共に、
   前輪及び後輪をそれぞれキングピン角を有するナックル
   で支持し、上記後輪を進行方向に対して傾斜するキャス
   ター角を有するナックルで支持してナックル操舵するよ
   うにし、 上記前後のトウバー間をクロスロッドにより連繋し、該
   クロスロッドはその運動方向に沿って所定の遊びが与え
   られる機構を有し、 走行時に前部トウバー及び前輪の振れを一定角度までは
   クロスロッドの遊びで吸収して後部トウバー及び後輪に
   伝達しない構成とすることを特徴とするトレーラ。
2. 【請求項２】 前部トウバー及び後部トウバーと本体間
   に、走行中の車体の直進性を保持するためのスタビライ
   ザーをそれぞれ設けたことを特徴とする請求項１記載の
   トレーラ。
3. 【請求項３】 前部トウバーに、車両の牽引方向を前後
   に切り換える牽引方向切換装置を設けたことを特徴とす
   る請求項１または２記載のトレーラ。
4. 【請求項４】 上記後部トウバー及び牽引方向切換装置
   を排除し、 車両後部中央部に連結用ヒッチを設けたことを特徴とす
   る請求項３記載のトレーラ。