JP2009083534A - リヤ側に複数車軸を備えた車両のリヤステアリングロック装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】 リヤ側に複数車軸を設けた車両では、リヤステアリングをロックするためのロック装置の設置個数が多くなるとともに、複数箇所にリヤステアリングロック装置を設けると、それらの同期をとるのに難がある。
【解決手段】 車両のリヤ側に複数の車軸2C,2Dを備え、該リヤ側複数車軸の各車輪21Rをそれぞれステアリング装置3により操舵し得るようにようにした車両において、リヤ側複数車軸2C,2Dにおける左右同側に位置する前後リヤ車輪21R,21Rの各ナックル22,22同士をリンケージ4で連結している一方、該リンケージ4と車両の固定側部分との間に、リヤ側の全車輪がそれぞれ直進方向に向く姿勢でリンケージ4を移動不能にロックする単一のロック手段5を設けていることにより、リヤステアリングロック装置の構成を簡単した。
【選択図】 図2

Description

本願発明は、車両のリヤ側に複数の車軸を備えた車両のリヤステアリングロック装置に関するものである。
車両の回転半径を小さくするために、いわゆる4WS(4輪操舵)を採用した車両があるが、この4WS車両は、前輪と後輪を逆向きに操舵することによって通常走行時(後輪が直進指向時)より小回りで回転できるようになっている。
ところで、4WS車両では、通常走行時にはリヤ側車輪を直進方向に向けた状態でリヤ側ステアリングをロックする必要がある。
4WS車両のリヤステアリングロック装置として、例えば特開平5−294251号公報(特許文献1)に示されるものがある。この特許文献1のリヤステアリングロック装置は、図9(特許文献1の公報の図2相当図)及び図10(特許文献1の公報の図3相当図)に符号105で示すように、ナックルアーム125に設けたピン穴155にシリンダ151で操作されるピン152を挿脱させ得るように構成されている。シリンダ151とピン152とは車両の固定側部分(リヤアクスル102B)に取付けた取付台に支持されている。尚、ナックル122は、ステアリング装置の油圧シリンダ131(左右一対ある)によりキングピン126を中心に水平回転される。
ピン穴155とピン152とは、後輪121が直進方向に指向している状態のときに上下対応位置にあり、その上下対応位置にある状態でシリンダ151を伸長させることで、ピン152がピン穴155内に挿入してリヤステアリングがロック状態に維持されるようになっている。尚、左右の後輪121は、左右各側のナックル122をタイロッド133で連結していることにより、左右一方の後輪121(図示例では左後輪)のナックル122をロックすることで他方の後輪(右後輪)も直進向き姿勢でロックされる。
そして、図9及び図10に示す公知例のリヤステアリング装置では、リヤ側車輪121が操舵される際に、ナックルアーム125がキングピン126を中心にして水平面内で揺動する。例えばリヤ側車輪121が図9に鎖線図示(符号121′の状態)する方向に操舵されると、ピン穴155′を設けたナックルアーム125′がアクスル102B側に揺動する。そのとき、リヤ側車輪121の切り角が大きいと、アーム125′がアクスル102B側の固定部材に接触する虞れがあるので、該リヤ側車輪121の切り角を制限する必要がある。
特開平5−294251号公報
ところで、大型クレーン車や大型トラックのような大型車両には、車両のリヤ側に複数の車軸を設けて該各リヤ側車軸の車輪もそれぞれ操舵(ステアリング)し得るようにしたものがある。尚、リヤ側に複数車軸を設けたものとして、該リヤ側に2つの車軸を設けた
ものが多いが、超大型車両ではリヤ側に3つ以上の車軸を設けたものもある。
そして、リヤ側複数車軸の各車輪をそれぞれステアリングするものでは、各リヤ側車軸の全車輪をステアリングロックする機構が必要であるが、上記特許文献1(図9及び図10)のステアリングロック装置105をそのまま採用すると、リヤ側の前後複数箇所(リヤ側2軸車であれば2箇所)にそれぞれロック装置を設ける必要がある。
従って、リヤ側に複数車軸を設けた車両では、リヤステアリングロック装置の設置個数が多くなる(部品コストが高くなる)とともに、複数箇所にリヤステアリングロック装置を設けると、それらの同期をとるのに難がある、という問題があった。
さらに、上記特許文献1(図9及び図10)のステアリングロック装置105では、リヤ側車輪121のステアリング時にナックルアーム125が水平面内で揺動するので、該ナックルアーム125がアクスル102Bに近接する側にリヤ側車輪121の切り角を大きくしようとすると、該ナックルアーム125がアクスル102B側の固定部材に接触する虞れがある関係で、該リヤ側車輪121の切り角を制限する必要がある。又、リヤ側車輪121の切り角を大きくするためには、ナックルアーム125のピン穴155周りの肉厚を薄くする(ナックルアーム125の先端寄りの幅を小さくできる)ことが有効であるが、ピン穴周りの肉厚を必要以上に薄くすると強度不足になってナックルアーム(ピン穴周り)が破損する虞れがある。
そこで、本願発明は、車両のリヤ側に複数の車軸を設け、その各リヤ側複数車軸の各車輪をそれぞれ操舵し得るようにしたものにおいて、複数のリヤステアリングのロック装置を簡単にし得るとともに、該ロック装置の一部となるピン穴周りの強度を十分に確保できるようにした、リヤ側に複数車軸を備えた車両のリヤステアリングロック装置を提供することを目的としている。
本願発明は、上記課題を解決するための手段として次の構成を有している。
[本願請求項1の発明]
本願請求項1の発明は、車両のリヤ側に複数の車軸を備え、該リヤ側複数車軸の各車輪をそれぞれステアリング装置により操舵し得るようにようにした車両におけるリヤステアリングロック装置を対象にしている。
尚、本願が対象にしている車両は、大型クレーン車やトラックや建設作業車等で、リヤ側に複数の車軸を備えたものである。又、リヤ側車軸の数は、一般的な大型車では2つのものが多いが、超大型車では3つ以上のものもあり、本願のリヤステアリングロック装置は、リヤ側車軸が2つのもののほかに3つ以上のものにも適用できる。
リヤ側の各車軸の左右車輪は、各車軸ごとにそれぞれ各ナックルをタイロッドで連結して同期作動するようになっている。又、リヤ側各車軸の左右車輪は、各車軸ごとにそれぞれステアリング装置で操舵されるようになっている。
そして、本願請求項1のリヤステアリングロック装置は、リヤ側複数車軸における左右同側に位置する前後リヤ車輪の各ナックル同士をリンケージで連結して左右同側の前後リヤ車輪を同期操舵させ得るようにしている一方、リンケージと車両の固定側部分との間に、リヤ側の全車輪がそれぞれ直進方向に向く姿勢でリンケージを移動不能にロックする単一のロック手段を設けていることを特徴としている。
本願のリヤステアリングロック装置では、リヤ側複数車軸における左右同側に位置する前後リヤ側車輪の各ナックル同士をリンケージで連結していることにより、該リンケージで連結された前後各リヤ側車輪が同期操舵されるようになる。従って、該リンケージによる前後各車輪の連結と、左右の車輪が各車軸ごとにタイロッドで連結されていることにより、リヤ側の全車輪(リヤ側2車軸のものでは4輪、リヤ側3車軸のものでは6輪)がリンクされて同期操舵されるようになっている。尚、リヤ側複数車軸の各車輪において、後側の各車輪は前側の各車輪より切り角が若干大きくなるように操舵される。
そして、本願のリヤステアリングロック装置では、リヤ側の全車輪がそれぞれ直進方向に向く姿勢でリンケージを移動不能にロックする単一のロック手段を設けており、該ロック手段をロック状態にすることにより、リヤ側全車輪を直進方向に向く姿勢に維持させることができる。
このように、リヤ側の各車輪(各ナックル)をリンケージで連結し、該リンケージを単一のロック手段でロックできるようにしていると、1箇所でリヤ側の全車輪のステアリングをロックできる。
[本願請求項2の発明]
本願請求項2の発明は、上記請求項1のリヤステアリングロック装置において、ロック手段としてピンをピン穴に挿脱する形式のものを採用し、リンケージには鉛直面内で車両前後方向に揺動するプレートを設けているとともに、該プレートにロック手段のピン穴を設けて該ピン穴にロック手段のピンが挿脱されるようにしている。
この請求項2のリヤステアリングロック装置では、リンケージにロック対象となるプレートを鉛直面内で車両前後方向に揺動し得る状態で設けているが、車両(シャシフレーム)の下方には障害物のない十分な余剰スペースがあるので、該余剰スペースに上記プレートを設置することにより該プレートの揺動範囲が規制されないようになる。従って、該プレートを前後に広幅にしても何ら支障がなく、該プレートに形成されているピン穴周りの肉厚(穴径方向の肉厚)を大きくすることができる。
[本願請求項1の発明の効果]
本願請求項1のリヤステアリングロック装置は、リヤ側複数車軸における左右同側に位置する前後リヤ車輪の各ナックル同士をリンケージで連結し、該リンケージを単一のロック手段でロックすることで、リヤ側の全車輪をそれぞれ直進方向に向く姿勢で維持させ得るようになっている。
従って、この請求項1のリヤステアリングロック装置では、リヤ側に複数車軸を有したものであっても、少ない個数(単一)のロック手段でリヤ側の全車輪をロックでき、部材コストが安価になるとともに、複数箇所でロックする場合のように各ロック手段の同期をとる煩わしさがなくなる、という効果がある。
[本願請求項2の発明の効果]
本願請求項2の発明は、上記請求項1のリヤステアリングロック装置において、リンケージに鉛直面内で車両前後方向に揺動するプレートを設け、該プレートにロック手段のピン穴を設けて該ピン穴にロック手段のピンが挿脱されるようにしている。尚、プレートの設置部分は車両(シャシフレーム)の下方の余剰スペースが利用できるので、該プレートの前後揺動範囲が規制されない。従って、該プレートを前後に広幅にしても何ら支障がない。
このように、本願請求項2のリヤステアリングロック装置では、プレートにロック手段のピン穴を設けたものにおいて該プレートを支障なく広幅にできるので、上記請求項1の効果に加えて、ピン穴周りの肉厚(穴径方向の肉厚)を大きくすることができ、それによってロック手段のピン穴側の強度を増強することができるという効果がある。
図1〜図8を参照して本願実施例のリヤステアリングロック装置を説明すると、図1〜図6には第1実施例を示し、図7には第2実施例を示し、図8には第3実施例を示している。尚、本願で使用される車両1は、大型クレーン車に代表されるが、リヤ側に複数の車軸を有するものであればトラックや建設作業車等も採用可能である。
[図1〜図6の第1実施例]
第1実施例で使用される車両1には、図1に示すように、フロント側(前側)に2つの車軸2A,2Bとリヤ側(後側)に2つの車軸2C,2Dとを備えている。フロント側の各車軸2A,2Bの両端には、それぞれナックル22を介して左右のフロント側車輪21F,21Fが取付けられ、リヤ側の各車軸2C,2Dの両端にも、それぞれナックル22を介して左右のリヤ側車輪21R,21Rが取付けられている(合計8輪)。尚、図1の車両1では、フロント側に2つの車軸2A,2Bを備えているが、フロント側車軸が1つだけのものも適用できる(この場合は合計6輪となる)。
各車軸2A〜2Dの両端部にはそれぞれキングピン26,26(図2〜図3参照)が固定されており、左右のキングピン26,26をそれぞれシャシフレーム11から油圧サスペンション12,12(図3、図4)を介して吊持することで、各車軸2A〜2Dを懸架している。
各車軸2A〜2Dの両端部の各キングピン26,26には、それぞれ車輪(21F,21R)のナックル22が回転自在に連結されている。そして、各車軸2A〜2Dの左右車輪(21F,21F、21R,21R)が各車軸ごとにそれぞれステアリング装置3で操舵可能となっている(いわゆる8WS機能を有している)。
各ステアリング装置3,3・・は、左右の車輪(21F,21F又は21R,21R)をそれぞれ操舵する2つの油圧シリンダ31,32を有している。この各油圧シリンダ31,32は、図2に拡大図示するように車軸(2C〜2D)と左右の各ナックル22,22の第1アーム23,23との間に介設されている。又、左右の各ナックル22,22の第2アーム24,24同士はタイロッド33で連結しており、左右の車輪(21F,21F、21R,21R)が同期して操舵されるようになっている。
そして、この車両1では、小さい回転半径で回るときには、フロント側の各車輪21F,21F・・とリヤ側の各車輪21R,21R・・とを、例えば図1に鎖線図示するように相互に逆側に操舵して走行させる。
ところで、車両1を通常走行させるときには、リヤ側の各車輪21R,21R・・をそれぞれ直進方向に向けた姿勢でロックするが、そのロックはリヤステアリングロック装置で行われる。
この第1実施例のリヤステアリングロック装置は、図2〜図5に拡大図示するように、リヤ側の左側(右側でも可)の前後ナックル22,22をリンケージ4で連結するとともに、該リンケージ4の一部(後述する後プレート42)と車両の固定側部分(後述する後ブラケット14)との間にロック手段5を設けて構成されている。
リヤ側の左側の前後ナックル22,22には、それぞれ下面に第3アーム25,25が設けられている。又、リヤ側の各車軸2C,2Dの左寄り近傍位置には、シャシフレーム11からそれぞれ前ブラケット13と後ブラケット14が垂設されている。
上記リンケージ4は、この第1実施例では、前後2つのプレート41,42と、前後2本の短リンク44,45と、1本の長リンク47とを有している。尚、この第1実施例では、後述するように前後車輪の切り角に差をもたせるために、前プレート41より後プレート42が長いものを使用している(図3参照)。
前プレート41は、その上端部(ボス41b部分)を前ブラケット13の外面に軸41aで車両前後方向に揺動可能に枢支されている(図3参照)。後プレート42は、その上端部(ボス42b部分)を後ブラケット14の外面に軸42aで車両前後方向に揺動可能に枢支されている(図3参照)。前側短リンク44は、前側ナックル22の第3アーム25と前プレート41間に介設されている。後側短リンク45は、後側ナックル22の第3アーム25と後プレート42間に介設されている。長リンク47は、前プレート41と後プレート42間に介設されている。
従って、前後2つのプレート41,42と前後2本の短リンク44,45と1本の長リンク47からなるリンケージ4は、リヤ側の左側の前後ナックル22,22を同期操舵可能に連結している。
前プレート41における枢支部(軸41a部分)と前側短リンク44の枢支部との距離は、後プレート42における枢支部(軸42a部分)と後側短リンク45の枢支部との距離より所定長さだけ短くしている。この理由は、リヤ側車輪21R,21R・・の操舵時に、図6に示すようにリヤ側後車輪の切り角がリヤ側前車輪の切り角より所定角度だけ大きくとり得るようにするためのものである。
リヤ側ステアリングのロックは、単一のロック手段5で行われるが、この第1実施例では、このロック手段5は後ブラケット14と後プレート42間に設けられている。このロック手段5は、図5に拡大図示するように、シリンダ(例えばエアシリンダ)51によって進退操作されるピン52を後プレート42に設けたピン穴55に挿脱し得るようにしたものである。シリンダ51及びピン52は、シリンダ51が内側でピン52が外側になる姿勢でガイド筒53によって後ブラケット14に取付けられている。そして、シリンダ51の伸長時にピン52が後プレート42のピン穴55に対して内側から外側に向けて挿入されるようになっている。尚、シリンダ51は車両の運転席から遠隔操作できる。
又、図5に示すように、後プレート42とガイド筒53には、後プレート42のピン穴55がピン52の対面位置に位置していることを検出する被検出体56と検出器(例えば近接スイッチ)57とが設けられていて、該検出器57が被検出体56を検出することでピン穴55がピン52に対面していることを確認できるようにしている。尚、検出器57が被検出体56を検出していない状態(ピン穴55がピン52からずれているとき)では、シリンダ51が作動不能になっている。
この第1実施例では、リヤ側の各車輪21R,21R・・がステアリング装置3,3で操舵されると、リンケージ4が車両前後方向に移動するが、そのとき前後の各プレート41,42は、図3に鎖線図示するように各軸41a,42aを中心にしてそれぞれ鉛直面内で車両前後方向に揺動する。ところで、前後各プレート41,42の設置部分は、シャシフレーム11の下方の障害物のない十分な余剰スペースがある部分であり、該余剰スペースに上記プレートを設置することにより該プレートの揺動範囲が規制されないようになる。従って、該各プレート(特にピン穴55を設けた後プレート42)を前後に広幅にしても何ら支障がない。
この第1実施例の車両1は、通常運転時には、ロック手段5によりリヤ側の各車輪21R,21R・・を直進方向に向けた姿勢でロックする(操舵不能にする)が、そのロック操作は、図5に示すように後プレート42のピン穴55がピン52に対面した状態でシリンダ51を伸長させてピン52を鎖線図示(符号52′)するようにピン穴55内に挿入する。このようにピン52′のピン穴挿入状態では、後プレート42の前後揺動が禁止されることによりリンケージ4全体がロックされ、それによってリヤ側の4つのナックル22,22・・が操舵不能にロックされる。尚、リンケージ4による直接のロックは、左側の前後各ナックル22,22のみであるが、右側の前後各ナックル22,22は左側の各ナックルにそれぞれタイロッド33,33で連結されているので、該右側の前後各ナックル22,22も間接的にロックされる。
このように、第1実施例のリヤステアリングロック装置では、リンケージ4でリヤ側の前後各ナックル22,22を連結し、該リンケージ4の後プレート42を単一のロック手段5でロックすることで、リヤ側の全車輪21R,21R・・を操舵不能にすることができる。従って、リヤ側に2つの車軸2C,2Dを有するものであっても、リヤ側の全車輪21R,21R・・を1つのロック手段5でロックすることができ、ロック手段5の使用個数を少なくできるとともに、リヤ側の2つの車軸の車輪をそれぞれ個別(2つ)のロック装置でロックする場合のように同期をとる必要がなくなる。
又、この第1実施例のリヤステアリングロック装置では、ロック手段5のピン穴55を設けている後プレート42をシャシフレーム11の下方の余剰スペースに設置しているので、該後プレート42の前後幅を自由に(支障なく)大きくとることができる。その結果、後プレート42に形成されているピン穴55周りの肉厚(穴径方向の肉厚)を大きくすることができて、ピン穴55の形成部材(後プレート42)の強度を強くすることができる。
[図7の第2実施例]
図7に示す第2実施例のリヤステアリングロック装置は、上記第1実施例におけるロック手段5の設置位置を変更したものである。即ち、この第2実施例では、ロック手段5をリンケージ4の前プレート41部分に設置している。
この第2実施例のように、ロック手段5を前プレート41部分に設置する場合には、該前プレート41の上部を軸41a部分より上方に所定長さ延出させて、その上方延出部分にピン穴55を設ける。そして、前ブラケット13に図2と同様にロック手段5のシリンダ及びピンを設けて、前プレート41をロックし得るようにしている。
尚、この第2実施例におけるその他の基本構成は、上記第1実施例と同様であるので、その説明を援用する。
[図8の第3実施例]
図8に示す第3実施例のリヤステアリングロック装置は、車両のリヤ側に3つの車軸2C,2D,2Eを備えたものに適用したものである。即ち、この第3実施例では、車両のリヤ側に、前車軸2Cと後車軸2Dとの間に中間車軸2Eを備えたものにおいて、該3つの車軸2C,2D,2Eの各左側ナックル22,22,22を単一のリンケージ4で連結している。
リンケージ4における前車軸2C部分及び後車軸2D部分の各基本構成は、第1実施例(図3)のものとほぼ同じである。
リヤ側中間車軸2Eの左側近傍位置にはシャシフレーム11から中間ブラケット15が垂設されていて、該中間ブラケット15に中間プレート43の上端部が枢支されている。尚、この中間プレート43も鉛直面内で車両前後方向に揺動し得る。又、リヤ側中間車軸2Eの左側ナックル22にも、第1実施例と同様に第3アーム25が設けられている。
そして、この第3実施例では、リンケージ4は次のように設置されている。即ち、前ナックル22の第3アーム25と前プレート41とが短リンク44で連結され、中間ナックル22の第3アーム25と中間プレート43とが短リンク46で連結され、後ナックル22の第3アーム25と後プレート42とが短リンク45で連結され、前プレート41と中間プレート43とが長リンク47で連結され、中間プレート43と後プレート42とが長リンク48で連結されて、一連のリンケージ4を構成している。
尚、この第3実施例のリヤステアリングロック装置では、ロック手段5は第1実施例と同様に後ブラケット14と後プレート42間に設けているが、このロック手段5は、第2実施例(図7)と同様に前ブラケット13と前プレート41間に設けてもよく、あるいは中間ブラケット15と中間プレート43間に設けてもよい。
この第3実施例のものも、リヤ側の3つの車軸2C,2D,2Eにおける左側の各ナックル22,22,22が一連のリンケージ4で連結されているので、単一のロック手段5で同時にリヤ側の全車輪21R(6輪)のステアリングをロックできるようになっている。
尚、上記第1実施例〜第3実施例の各リヤステアリングロック装置において、ピン52の断面形状およびピン穴55の形状はそれぞれ円形に形成されているが、他の実施例ではそれら(ピン52、ピン穴55)の形状を楕円形あるいは三角形・四角形その他の多角形にすることもできる。
本願第1実施例のリヤステアリングロック装置を備えた車両の概略平面図である。 図1の車両のリヤ側の拡大平面図である。 図2の車両の左側の側面図(図2の下面図)である。 図2の車両の後面図である。 図3のV−V拡大断面図である。 図1のステアリング装置の作動説明図である。 本願第2実施例のリヤステアリングロック装置を備えた車両の一部側面図(図3相当図)である。 本願第3実施例のリヤステアリングロック装置を備えた車両の一部側面図である。 公知(特許文献1)のリヤステアリングロック装置を備えた車両の一部平面図である。 図9のA矢視相当図である。
符号の説明
1は車両、2A〜2Eは車軸、3はステアリング装置、4はリンケージ、5はロック手段、11はシャシフレーム、13〜15はブラケット、21Rはリヤ側車輪、22はナックル、23は第1アーム、24は第2アーム、25は第3アーム、41は前プレート、42は後プレート、43は中間プレート、51はシリンダ、52はピン、55はピン穴である。

Claims (2)

  1. 車両のリヤ側に複数の車軸を備え、該リヤ側複数車軸の各車輪をそれぞれステアリング装置により操舵し得るようにようにした車両において、
    前記リヤ側複数車軸における左右同側に位置する前後リヤ車輪の各ナックル同士をリンケージで連結して左右同側の前後リヤ車輪を同期操舵させ得るようにしている一方、
    前記リンケージと車両の固定側部分との間に、リヤ側の全車輪がそれぞれ直進方向に向く姿勢で前記リンケージを移動不能にロックする単一のロック手段を設けている、
    ことを特徴とするリヤ側に複数車軸を備えた車両のリヤステアリングロック装置。
  2. 請求項1において、
    ロック手段としてピンをピン穴に挿脱する形式のものを採用し、
    リンケージには鉛直面内で車両前後方向に揺動するプレートを設けているとともに、
    該プレートに前記ロック手段のピン穴を設けて該ピン穴に前記ロック手段のピンが挿脱されるようにしている、
    ことを特徴とするリヤ側に複数車軸を備えた車両のリヤステアリングロック装置。
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