JP2016060477A - 旋回車輪軸操舵機構を備えた車両 - Google Patents

Abstract

【課題】荷台を有するタイヤ式運搬車両は前輪軸に操舵機構と後輪軸に駆動軸を配置する形態が多いが、この形態は前輪操舵軸の構造が複雑で強度的な限界と輪数の関係から、積載荷重を含めた総重量の大半を後輪駆動軸に分担させている、そのため前後の軸重のバランスが悪く登坂時に前輪の浮き上がり現象等が発生する、又後輪軸を固定するためカーブを切った場合、内側の前後輪の間で内輪差か発生する課題が有った。
【解決手段】タイヤ式運搬車両の前輪に、構造が単純でスラスト耐荷重が大きい旋回座ベアリング５を組み込んだ旋回車輪軸操舵機構ＡかＢを配置し、後輪に旋回車輪軸操舵機構Ａを配置することで課題である前後の軸重の分担荷重の平均化を達成し、又ステアリングを切った場合にステアリングシリンダー８が作動し、前後の下部ベース板を反対方向に同角で旋回させ同一軌道とすることで内輪差の発生を解消する。
【選択図】図３

Description

この発明は貨物トラック等の２軸式運搬車両において、従来固定されていた後輪の駆動軸を旋回可動式とし、前輪操舵軸と合わせて二軸の操舵量で小回り回転を可能にする運搬車両に関する。

技術背景

従来、長い荷台を有する貨物トラック等の２軸式車両は車体全長が長くなるため前後の車輪軸間の距離も長くなり走行中の回転半径が大きくなる、この事は道路幅員の狭い市街地や急カーブの多い山間道路又は工事現場での資材の搬入搬出が困難な状況が有ったが、具体的な解決方法は無かった。

実開平６−２２１５９号公報

長い荷台を有する２軸式運搬車両は車輪軸間が長くなり、従来の前輪の操舵機構だけでは走行中の回転半径が大きくなり小回りが出来ない課題が有る。

本発明の旋回操舵車輪軸機構は、左右に車輪を装着した駆動車輪軸の中心上部に下側ベース板を取付け、車体下部側に下側ベース板の中心と同じ位置に合わせた上側ベース板を固定する、その間に旋回座ベアリングを装着し、上側ベース板と下側ベース板の其々に設けられたブラケット間に接続されている油圧アクチエータの伸縮作動により、車体方向と直角方向にある駆動車輪軸を旋回させ操舵角度を発生させることを特徴とする。

また本発明の旋回操舵車輪軸機構は、左右に車輪を装着した駆動車輪軸の中心上部に下側ベース板を取付け、車体下部側に下側ベース板の中心と同じ位置に合わせた上側ベース板を固定する、その間に旋回立軸を装着し、上側ベース板と下側ベース板の其々に設けられたブラケット間に接続されている油圧アクチエータの伸縮作動により、車体方向と直角方向にある駆動車輪軸を旋回させ操舵角度を発生させることを特徴とする。

また本発明の旋回操舵車輪軸機構を１台の車体の前後に相対峙して配置し、其々の油圧アクチエータの伸縮作動により、前後２軸を連動して反対向きに旋回させて２軸合計の操舵量で回転走行することと２軸駆動の効果を併せ持つことを特徴とする。

この発明の旋回操舵車輪軸Ａを請求項１の貨物トラック等の運搬車両の後輪軸に採用した場合、従来の運搬車両に比べ、木材等の長尺資材を荷台１に積載した状態で急カーブの多い山間道路や市街地及び工事現場または災害地等の狭隘道路で小回り特性を生かして、迅速で安全に運搬出来ることが利点である。

この発明の旋回操舵車輪軸機構Ａを請求項３で示す如く、車体の前後軸として相対峙して組み付けた場合、構造が複雑で垂直方向の荷重負担に制限の有る従来のキングピン式操舵装置を排し、スラスト方向とラジアル方向及び剥離応力に対し剛性が高い耐旋回座ベアリングを車体の前後に採用する事により、荷台１の全面にバランス良く資材を積載出来る事と、カーブを走行する場合外側の車輪間隔が広くなり遠心力が働く方向に対して安定度が良くなる利点が有る。

前項の特徴を木材生産の搬出現場や工事現場等で稼働する不整地走行車に採用すると、車輪走行の迅速さと２軸駆動の登坂力または２軸操舵の小回り性さらに不整地通路に対応出来る単純な構造で堅牢な車軸を併せ持つ優れた運搬車両を創出する事が出来る。

旋回操舵車輪軸機構Ａの旋回中心部に旋回座ベアリング５を備えた構造を示す正面図ａと平面図ｂ。 旋回操舵車輪軸機構Ａ中心部の右折時の作動を示す、拡大した平面図。 旋回操舵車輪軸機構Ｂの中心部に旋回立軸３を備えた正面図ｃと平面図ｄ。 従来の前輪操舵車輪軸１１と後輪軸に旋回操舵車輪軸機構Ａを組み合わせた、貨物トラック等の走行時の回転半径を小さくする効果を示す平面図 旋回操舵車輪軸Ａを前後軸に採用した効果を示す平面図。

本発明を実施するため、貨物トラック等の後輪軸に旋回操舵車輪軸機構Ａを採用した実施例１と木材生産現場や工事現場等の不整地通路で木材や資材等の運搬に使用する、車輪式不整地走行車に旋回操舵車輪軸機構Ａを前後軸に採用した実施例２を説明する。

図１に示すように旋回操舵車輪軸機構Ａは駆動車輪軸４と下側ベース板７と上側ベース板６と旋回座ベアリング５とブラケット８、９と油圧アクチエ−タ１０で構成されている。

図３に示すように旋回操舵車輪軸機構Ｂは駆動車輪軸４と下側ベース板７と上側ベース板６と旋回立軸３とブラケット８、９と油圧アクチエ−タ１０で構成されている。

Ａ 旋回操舵車輪軸機構
Ｂ 旋回操舵車輪軸機構
１ 荷台
２ 車体フレーム
３ 旋回立軸
４ 駆動車輪軸
５ 旋回座ベアリング
６ 上側ベース板
７ 下側ベース板
８ 上側ベース板のアクチエ−タ取付用ブラケット
９ 下側ベース板のアクチエ−タ取付用ブラケット
１０ 車輪軸操舵用油圧アクチエ−タ
１１ 従来のトラック等の前輪操舵車輪軸 図４
１２ 従来のトラック等の走行中の回転半径
１３ 後輪軸を旋回操舵車輪軸Ａとした走行中の回転半径
１４ ２軸とも旋回操舵車輪軸Ａにした不整地走行車の回転半径
１５ 駆動プロペラシャフ
１６ 差動歯車付きデファレンシャルケース

この発明はタイヤ式車両の前後の車輪軸を旋回操舵可能にした車両に関する。

技術背景

従来、貨物トラック等のタイヤ式２軸運搬車両においては構造上、前輪軸と後輪軸の軸重配分の差や、右左折時に内輪差が発生するなどの不都合が有った。

特開昭５５−１４８６５３

荷台を有する貨物トラック等の運搬車両は前輪軸にキングピン式操舵機構を持つが複雑な構造のため高荷重の負担が難しく、積載物の荷重の大部分を後輪駆動軸に分担させている、このことは車両全体の重量バランスを悪くし、登坂時や過積載時には後輪の軸重を高め前輪を浮き上がらせることがある。又この形態は車両の右左折走行時に前輪と後輪の間で内輪差を発生させる。

課題を解決するために先行文献の特許文献１は、貨物トラックが左折時に左側の前輪と後輪との間で発生する内輪差を防止するため運転席内のコントロールレバーを操作して台車ごと後輪軸を右旋回させて操舵角を発生させ、後輪を前輪軌道に合わせることで内輪差の発生を抑える内容となっているが、コントロールレバーの手動操作が如何に台車の操舵角を発生させるのか説明されておらず不明瞭である、いずれにしても後輪軸のみの操舵効果を主張しているだけで本発明の主旨とは競合しない。

課題を解決するために上部ベース板６と端部に連結ロッド用ブラケット９が設けられている下部ベース板７との間に旋回座ベアリング５が回動可能に一体装着された旋回部ユニットＣを、車体フレーム１と駆動車輪軸３の間に組み込んで旋回車輪軸操舵機構Ａとし、その操舵機構Ａを前輪用と後輪用に相対峙して配置し、それに連結ロッド用ブラケット９と車体フレーム１のメンバーに固定されたステアリングシリンダ８と２本の連結ロッド１０が連結されて、車両が走行する場合小回り性の良い２軸操舵と登坂能力が高い２軸駆動走行を可能とする旋回車輪軸操舵機構を備えた車両。

後輪を旋回車輪軸操舵機構Ａとし、前輪には旋回操舵車輪軸機構Ｂを配置して、前軸分担荷重の増大と前後輪の内輪差解消の点で前項と同様の効果を持つ車両。

前輪に旋回車輪軸操舵機構ＡまたはＢを、後輪に旋回車輪軸操舵機構Ａを採用した運搬車両の場合、前輪軸と後輪軸が共に堅牢で耐スラスト荷重が大きな旋回座ベアリング５で支持されているため、長い荷台でも偏ることなく荷台全体に均一に貨物を積載することが出来る。

走行中にステアリングホイール１５を左右に操作すると、ステアリングシリンダ８の作動により二軸の旋回車輪軸操舵機構の下部ベース板７が同時に反対方へ同角度で旋回作動する、この時車両の左側の前後車輪及び右側の前後車輪は同じ旋回半径軌道 となるため内輪差を発生させずに、カーブの多い狭い道路幅でも小回り性を生かせて脱輪をせず安定して走行が出来る。

旋回車輪軸操舵機構Ａを前後輪に採用した場合、簡単な構造で耐荷重性に優れた２軸四輪駆動運搬車両が提供できる。

旋回車輪軸操舵機構Ａの正面図 旋回車輪軸操舵機構Ｂの背面図 前後輪とも旋回車輪軸操舵機構Ａを採用した車両の平面図 前輪に操舵機構Ｂ、後輪に操舵機構Ａを採用した車両の側面図 旋回部ユニットＣの斜視図

図１と図５において、上部ベース板６と下部ベース板７と旋回座ベアリング５を組み込んだ部分を旋回部ユニットＣと呼び、それと駆動軸３で構成した部分を旋回車輪軸操舵機構Ａと呼ぶ。

同じく図２では旋回部ユニットＣと非駆動軸４で構成した部分を旋回車輪軸操舵機構Ｂと呼ぶ。

図３は同規格の旋回車輪軸操舵機構Ａを車体フレームの前輪用と後輪用に相対峙して配置した２軸駆動車両の平面図である、動力伝達経路は油圧式としエンジン直結の油圧ポンプから中間ミッション１３の走行用油圧モーター１２及びプロペラシャフト１１へ伝わり、前後の駆動軸３の差動装置を経てタイヤ車輪２へ同方向の回転駆動力として伝わる。又パワーステアリングシステムは全油圧式パワーステアリング式を採用するため、ステアリングホイール１４を左右どちらかに操作するとコラム軸下部に直結したパワーステコントローラ（切換え弁）より油圧を受け、中間ミッション１３の上方にあるクロスメンバーに固定されている両ロッド式ステアリングシリンダ８が伸縮作動し各ロッドを経て、前後の旋回車輪軸操舵機構Ａの下部ベース板の端部にある連結ロッドブラケット９を押し引きする結果、前後の駆動軸が旋回部ユニットＣの旋回座ベアリング５を中心にして反対方向に同角度旋回して操舵角度を発生させる。この形態は前軸と後軸が共に耐荷重に優れている旋回車輪軸操舵機構Ａとなるため、定量の貨物を荷台前方へ偏って積載した状態でも狭くてカーブの多い登坂道を問題無く走行できる。

図４で前輪軸に旋回車輪軸操舵機構Ｂと、後輪に旋回車輪軸操舵機構Ａを配置した車両を説明する、旋回車輪軸操舵機構Ｂの非駆動軸４は単純な構造で駆動力は無いが、操舵機構Ａと連動して旋回動作を行うため、実施例１の前輪軸の軸重負担能力と内 輪差の解消については同様の効果が有る。

Ａ 駆動軸を含む旋回車輪軸操舵機構
Ｂ 非駆動軸を含む旋回車輪軸操舵機構
Ｃ 旋回部ユニット
１ 車体フレーム
２ タイヤ車輪
３ 駆動軸
４ 非駆動軸
５ 旋回座ベアリング
６ 上部ベース板
７ 下部ベース板
８ 両ロッド式ステアリングシリンダ
９ 連結ロッド用ブラケット
１０ 連結ロッド
１１ プロペラシャフト
１２ 走行用油圧モーター
１３ 中間ミッション
１４ 荷台
１５ ステアリングホイール

Claims (3)

1. 左右に車輪を装着した駆動車輪軸の中心上部に下側ベース板を取付け、車体下部側に下側ベース板の中心と同じ位置に合わせた上側ベース板を固定する、その間に旋回座ベアリングを装着し、上側ベース板と下側ベース板の、其々に設けられたブラケット間に接続されている油圧アクチエータの伸縮作動により、車体方向と直角方向にある駆動車輪軸を旋回させ操舵角度を発生させる旋回操舵車輪軸機構。
2. 左右に車輪を装着した駆動車輪軸の中心上部に下側ベース板を取付け、車体下部側に下側ベース板の中心と同じ位置に合わせた上側ベース板を固定する、その間に旋回立軸を装着し、上側ベース板と下側ベース板の其々に設けられたブラケット間に接続されている油圧アクチエータの伸縮作動により、車体方向と直角方向にある駆動車輪軸を旋回させ操舵角度を発生させる旋回操舵車輪軸機構。
3. 請求項１又は２の旋回操舵車輪軸機構を１台の車体の前後に相対峙して配置し、其々の油圧アクチエータの伸縮作動により、前後２軸を連動して反対向きに軸を旋回させて２軸合計の操舵量で回転走行することと２軸駆動の効果を併せ持つ車両。

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