JP2667879B2 - 自己舵取り車軸組立体 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はトラックのような路上車両の車軸組立体に関
する、特に、主車軸組立体又はハイウエー規則を満たす
ことを所望される時に追加の負荷支持車軸を提供する補
助車軸組立体のいずれとしても作用し得る自己かじ取車
軸組立体に関する。

（従来の技術） 補助車軸組立体は、一般に重い荷物を運搬するトラッ
ク、トラクタートレーラ組合体及びトラックの両方の負
荷分配のために使用されている。空荷走行時、軽負荷運
搬時はトラクタが駆動される時、かかる補助車軸組立体
は典型的には地面との接触から持上げられて不必要なタ
イヤの摩耗を排除し得るように構成される。

多くの場合に、適用し得る行政規則は後車輪又は駆動
車輪から成る距離隔てられた補助車軸を要求している。
かかる間隔はカーブ又はコーナーを通り抜ける時に横滑
り又はタイヤの毛羽立ちを起こすことがある。この問題
は、車輪をキングピン組立体に取付け且つキングピン組
立体をタイロッドと一緒に連結して車輪を一緒に旋回さ
せることによるなど、補助車軸車輪を舵取り可能にする
ことによって最小限にされ得る。そのような構成を含む
在来式の補助車軸組立体はラングの米国特許第4,373,73
8号及びブーロウの米国特許第3,704,896号に例示されて
いる。

在来式の舵取り可能な車軸組立体は、車両の後退中に
不正な方向へ旋回する傾向がある。車両駆動車輪の前方
に配置された車軸組立体では、車両が前車輪を右へ旋回
させながら後退している時に車輪は左へ旋回されるよう
になる傾向があり且つ車両が前車輪を左へ旋回させなが
ら後退している時に車輪は右へ旋回されるようになる傾
向がある。車両駆動車輪の後方に配置された補助車軸組
立体では、車輪は後退中に後車輪に従う代わりに前車輪
と同じ方向へ旋回されるようになる傾向がある。したが
って、補助車軸はタイヤの毛羽立ちを回避するために持
上げられるべき、という要請がある。

ラングの米国特許第4,373,738号は、車両の前車輪の
かじ取運動に関して補助車軸車輪をかじ取りするように
作動し得る流体作動システムを介して、補助車軸を車両
の前車輪と連結することを開示している。このような構
成はかなり複雑であり且つ信頼性がない。

セミトラックトラクタ及びコンクリートミキサートラ
ックのようなトラックは、一般にタンデム駆動車軸を有
する。このようなトラクタ及びトラックのための旋回車
軸は、典型的には１つの車軸の中間点にあり又は車軸間
の位置にある。この結果、カーブを取り抜け又はコーナ
ーを旋回する時に車軸の一方又は両方のタイヤが側向き
にスリップして毛羽立ちを生じる、という問題がある。

（発明が解決しようとする課題） 本発明の目的は、タイヤの摩耗を最小限にして作動さ
れ得る自己舵取り車軸組立体を提供することにある。

本発明の別の目的は、車輪が正規運転中及び後退中に
車両運動に適正に従い得るように構成された自己舵取り
車軸組立体を提供することにある。

本発明の別の目的は、車輪位置を車両の前進及び後退
に応じて、変えられ得るように構成された自己舵取り車
軸組立体を提供することにある。

本発明の更に別の目的は、車輪位置を車両変速機の転
位に応じて又は車輪の回転方向の変化に応じて、自動的
に変えられ得るように構成された自己舵取り車軸組立体
を提供することにある。

本発明の他の目的、観点及び利点は以下の詳細な説
明、図面及び特許請求の範囲を検討すれば当業者に明ら
かになろう。

（課題を解決するための手段及び作用） 本発明によれば、車両車体（12）に取り付けられる車
両フレーム（14）に取り付けられている補助車輪（42）
を有する車両の自己舵取り車軸組立体（20）であって、
車両フレーム（14）の下側で上記車両車体（12）を横断
する方向に伸長し、上記車両フレーム（14）よりも車両
車体（12）から外方向に延びる両端部分（38）を有する
車軸部材（28）と、上記車軸部材（28）の上記両端部分
（38）のそれぞれに設けられ、上記補助車輪（42）を上
記車軸部材（28）の横断方向軸線（44）の周りに回転可
能に且つ舵取り運動可能に取り付けるキングピン組立体
（40）と、上記補助車輪（42）を一緒に操縦するように
相互連結する手段（48,50）と、上記補助車輪（42）が
地面と接触する作動位置と、上記補助車輪（42）が地面
から浮き上がる引き込み位置と、の間で、上記補助手段
（42）を移動させるため、上記車軸部材（28）を枢動さ
せる枢動手段（22、62,64,74）と、上記車両フレーム
（14）に支持されており、上記車軸部材（28）を車両の
前進方向又は後退方向に選択的に枢動させるべく該車軸
部材（28）に作動可能に連結されている作動手段（86,8
8）と、を備え、車両が前進する場合には、上記キング
ピン組立体（40）の長手方向軸線（46）が車両の前進方
向に対して所定角度（70）だけ傾斜する前進方向位置に
該キングピン組立体（40）を前記車両フレーム（14）に
対して後方向へ上向き傾斜させるように、上記作動手段
（86,88）及び上記枢動手段（22,62,64,74）の作用によ
り上記車軸部材（28）を枢動させて上記補助車輪（42）
をその作動位置に移動させ、車両が後退する場合には、
前記キングピン組立体（40）の長手方向軸線（46）を車
両の後退方向に対して所定角度（72）だけ傾斜する後退
方向位置に該キングピン組立体（40）を前記車両フレー
ム（14）に対して前方向へ上向き傾斜させるように上記
作動手段（86,88,102,104）及び上記枢動手段（22,62,6
4,74）の作用により上記車軸部材（28）を枢動させて上
記補助車輪（42）をその引き込み位置に移動させ、前記
所定角度（70,72）は前記補助車輪（42）の回転軸線（4
4）を通る垂直面（52）に対して約30゜より小さいこと
を特徴とする自己舵取り車軸組立体が提供される。

本発明によって提供される自己かじ取車軸組立体は、
車両フレームの下を延び且つそれから支持された横断方
向車軸部材と、車軸部材の外方端部分のそれぞれに取付
けられたキングピン組立体と、横断方向軸線の周りに回
転し得るように且つかじ取運動し得るようにキングピン
組立体のそれぞれに取付けられた車輪と、車輪を相互連
結してそれらを一緒にかじ取りするタイロッドのような
手段とを含む。車軸は、その長手方向軸線が前方向角度
で後方向へ上向き傾斜される前進位置と、長手方向軸線
が逆方向角度で前方向へ上向き傾斜される後退位置との
間で車両フレームに対するキングピン組立体の枢動を与
える枢動手段を含む。前方向及び逆方向角度は車輪の回
転軸線を通る垂直面に対して約30゜より小さい。キング
ピンは車両の前進移動のための前進位置と後退のための
後退位置との間を選択的に移動され、それにより車輪は
両方向への車両移動の軌道に合う。

一実施例では、車軸部材は車両フレームから支持され
て横断方向軸線の同りに車両フレームに対して相対的に
枢動することができ且つキングピン組立体は空気シリン
ダのような流体作動アクチュエータによって前進位置及
び後退位置の間を移動され、該アクチュエータは車両フ
レームから支持され且つ車軸部材へ連結されて車軸部材
を両方向へ枢動することができる。

一実施例では、アクチュエータの作動はアクチュエー
タへの加圧流体の供給を制御するソレノイド作動弁と、
電力源及び弁ソレノイドへ連結され且つアクチュエータ
が車軸部材及びキングピン組立体を前進位置へ移動する
前進位置とアクチュエータが車軸部材及びキングピン組
立体を後退位置へ移動する後退位置との間で移動し得る
選択器スイッチを有する電気回路とを含む制御システム
によって制御される。

上記選択器スイッチは、操作者によって直接に又は作
動手段を介して移動される遠隔レバーによって、又は車
輪の回転方向を感知し且つ選択器スイッチを移動するた
めの信号を伝達する感知システムによって、車両変速機
を前進及び後退の間で転位することに応じて作動され得
る。

（実施例） 本発明は、車両フレームから枢動可能に支持され且つ
必要に応じて上昇され且つ下降され得る補助車軸組立体
に適用され得る。

第１図に、一対の横方向に離間し且つ長手方向に延び
るフレーム部材14を含む車体12を有するコンクリートミ
キサートラック10が例示されている。車体12は前かじ取
車輪16及び後車輪18によって地面上を走行し得るように
支持されており、後車輪18は在来式の懸架システムを介
してフレーム部材14に連結された在来式のタンデム車軸
構造に取付けられている。後車輪18は通常の方法で駆動
軸（図示せず）によって駆動される。

後車輪の前方で車体12に、本発明を具現化する補助車
軸組立体20が取付けられている。補助車軸組立体20は一
対の横方向に離間され後方へ延び概ねＬ字形状の腕22
（１つを第２図、第４図及び第５図に示す）を含む。各
腕は後述するように横断方向に延びる車軸部材28を支持
する外方端すなわち後方端26を有する第１のすなわち水
平方向脚24と第２のすなわち垂直方向脚30とを含む。腕
22のそれぞれは、支持ブラケット34上の横方向に離間さ
れて長手方向に延びる側部材33上に水平方向脚24及び垂
直方向脚30の間の接合部32（第２の横断方向枢動軸線）
において枢動可能に取付けられ、支持ブラケット34は各
フレーム部材14から下方へ延び且つそれに固定されてい
る。腕22及び車軸部材28は後述する作動位置及び引込位
置の間で移動し得る。車軸部材28は実質的に真直ぐであ
り得る。しかし、概ねＵ字形状にされ且つフレーム部材
14間で横方向に延びる中央部分36と中央部分36から上方
へ偏した外方両端部分38とを含むことが好ましい（第３
図）。各外方端部分38上にキングピン組立体40が取付け
られており、キングピン組立体40は補助車輪42を横断方
向軸線44の周りに回転可能に支持する。

キングピン組立体40は、補助車輪42の舵取り運動を可
能にするように構成されている。即ち、各キングピン組
立体40は、長手方向枢動軸線46を有し且つそれぞれの補
助車輪42はその軸線の周りに車軸部材28に対して枢動自
在になっている。各キングピン組立体40はかじ取腕すな
わちリンク48を含む。

かじ取リンク48はタイロッド50によって相互連結され
ている。これら舵取りリンク48及びタイロッド50によ
り、補助車輪42は一緒に旋回、即ち自己かじ取り可能と
なる。タイロッド50は好ましくは例示したようにキング
ピン組立体の後方に配置され且つかじ取リンク48との枢
着部はアッカーマン理論に従ってトラックの旋回軸線に
対して配置される。自己かじ取車軸車輪42は、コーナー
又はカーブを通り抜ける時に前車輪に概ね従い、それに
よりタイヤ43の毛羽立ちを最小限にする。外該走行中に
補助車輪42を前車輪16の軌道に最良に合わせるために、
キングピン組立体40は正キャスターにある。即ち、キン
グピン組立体は、長手方向軸線46が補助車輪42の回転軸
線44を通る垂直面（第２図に線52で示す）に対して鋭角
で後方向へ上向き傾斜されるように配置される。

緩衝手段が補助車輪42のフラッタ又はシミーを最小限
にするために設けられることは好ましい。適当な緩衝手
段は参考としてここに組入れられるラングの米国特許第
41373,738号に開示されている。特に、内部オリフィス
を含む液圧シリンダ56が一端において車軸部材28へ58で
連結され且つ他端においてタイロッドへ60で連結されて
いる。また、液圧シリンダ56は、車軸組立体20が作動位
置から引込位置へ移動して、補助車輪42を回転させる際
に補助車輪42を中心の位置すなわち真直ぐな位置に戻す
作用をする。

車軸部材28は、フレーム部材14及び車軸部材28の間に
取り付けられた一対の在来式の空気袋すなわち空気ばね
62を介してフレーム部材14に取り付けられている。空気
ばね62は気密のベロー状ゴム要素であり且つその内部は
空気ばね62を選択的に加圧し且つ減圧する制御器（図示
せず）を含む適当な空気供給システムを介して圧縮空気
源へ連結されている。加圧される時、空気ばね62は車軸
部材28を下方へ押圧して補助車輪42を地面に係合させ
て、負荷の一部分を後車輪18から補助車輪42上へ移す。

補助車輪42すなわちタイヤ43が地面と係合する第２図
及び第４図に示す作動位置と、補助車輪42が地面より上
方に持上げられた第５図に示す引込位置との間で車軸部
材28を移動させる手段が設けられる。このために種々の
適当な手段が使用されうるが、例示した特別の構造で
は、該手段は空気ばね62と同様であるがそれより小さい
空気袋すなわち空気ばね64（１つを図示す）を含む。該
空気袋すなわち空気ばね64は、各腕22の垂直方向脚30と
支持ブラケット34上の横方向に延びる端部材66との間に
取付けられている。空気ばね62と同様に、小さい空気ば
ね64の内部は空気供給システムを介して圧縮空気源へ連
結されている。

車軸部材28及び補助車輪42を引込位置へ持上げるため
に、大きい空気ばね62は減圧され、一方小さい空気ばね
64は加圧される。小さい空気ばね64の膨張は、腕22を第
２図、第４図及び第５図でみて時計回り方向へ回転さ
せ、車軸部材28及び補助車輪42を引込位置へ移動させ
る。車軸部材28及び補助車輪42は、小さい空気ばね64を
減圧し且つ大きい空気ばね63を加圧することによって作
動位置へ移動される。

車軸部材28が例示したようにＵ字形状にされている
時、車軸部材28の中央部分36はフレーム部材14の底縁に
接し、すなわち直ぐ近くにあり且つ車軸部材28の外法端
部分38はフレーム部材14の底縁より上方に配置される位
置まで持上げられ得る。このため、補助車輪42の回転軸
線44は、フレーム部材14の底縁より上方に配置され、補
助車輪42の地面より上方への隙間を最大限にする。これ
は、トラック10が建設現場のような不整地面上を走行す
る場合に、補助車軸組立体20を引込位置に移動させるこ
とができるので特に有利である。車軸部材28は上述した
ように実質的に真直ぐであり得る。

また、トラック10が前進移動している時には、補助車
輪42は前車輪16の軌道と合うが、トラック10が後退移動
している時には、通常、補助車輪42の軌道は合わない。
この結果、通常は後退する前に補助車軸組立体20を引込
位置へ持上げることが必要となる。

本発明によれば、この問題は、第２図に実線で例示す
る前進方向位置すなわち正キャスター位置と第２図に鎖
線で例示する後退方向位置すなわち負キャスター位置と
の間で、キングピン組立体40を車両フレーム部材14に対
し相対的に枢動させる手段を設けることによって回避さ
れる。キングピン組立体40が前進方向位置にある時、キ
ングピン組立体40の長手方向軸線46は符号70によって示
される前進方向への所定角度で後方上向きに傾斜され、
キングピン組立体40の底部をトラックの前部により近づ
ける。キングピン組立体40が後退方向位置にある時、長
手方向軸線46は符号72によって示される後退方向への所
定角度で前方向上向きに傾斜され、キングピン組立体40
の底部をトラックの後方へより近づける。このために種
々の手段が使用され得るが、例示した特別の構造では、
該手段は各大きい空気ばね62及び車軸部材28の間に配置
され且つそれらに固定可能に取付けられるアダブタ74を
含む。腕22の後端は該ねＵ字形状にされ且つ横方向に離
間した延長部78を有する。各アダプタ74はそれぞれの腕
22の延長部78の間の空間中に配置され、且つアダプタ74
中の軸受82及び延長部78中の孔84を貫通するボルトすな
わちピン80によってそれぞれの腕22に対して枢動可能に
取付けられる。

キングピン組立体40を前進方向位置及び後退方向位置
の間で選択的に移動させる手段が設けられている。この
ために種々の適当な手段が使用され得るが、例示した特
別の構造では、該手段は各腕22の水平方向脚24上に取付
けられたアクチュエータすなわち空気作動シリンダ86を
含み、該アクチュエータすなわち空気作動シリンダ86は
アダプタ74上の前方へ延びるレバー腕90の外方端に枢着
されたピストン棒88を支持する往復ピストン（図示せ
ず）を有する。以下、一方のシリンダ86の作動を説明す
る。

加圧空気は導管92を通してシリンダ86の基端へ選択的
に供給されてピストン棒88を延ばし、導管94を通してシ
リンダ86の棒端へ選択的に供給されてピストン棒88を引
込める。ピストン棒88の延びは、アダブタ74、車軸部材
28及びキングピン組立体40を腕22に対して（第２図、第
４図及び第５図をみて時計回り方向へ）後退方向位置の
方へ枢動させる。ピストン棒88の引込みはアダプタ74、
車軸部材28及びキングピン組立体40を腕22に対して（第
２図、第４図及び第５図でみて反時計回り方向へ）前進
方向位置の方へ枢動させる。前進及び後退角度70及び72
は垂直面52に対して約30゜より小さく、好ましくは約３
゜〜約15゜の範囲内である。

空気シリンダ86の作動はキングピン組立体40の所望の
配向を得るに適当な方法で制御される。第７図は空気シ
リンダ86の作動を自動的に制御するシステム100を概略
的に例示する。簡潔のために、１つの空気シリンダ86を
作動させる制御システムの部分だけを例示し且つ説明す
る。制御システム100は、タンク又は機関駆動ポンプの
ような圧縮空気源102と、圧縮空気源102へ導管106を通
して連結され且つ空気シリンダ86へ導管92及び94を通し
て連結されたソレノイド作動四方弁104とを含む。弁104
は第１及び第２位置の間を移動し得る。加圧空気が空気
シリンダ86の棒端へ導管106及び94を通して選択される
と、ピストン棒88は引込められ、空気は基端から導管92
及び弁104中の口108を通して大気中に排出される。加圧
空気が空気シリンダ86の基端へ導管106及び92を通して
供給されると、ピストン棒88は延ばされ、棒端中の空気
は棒端から導管94及び口108を通して大気中に排出され
る。弁104は、第１位置の方へ偏圧され、そのソレノイ
ド110の付勢に応じて第２位置へ移動される。

制御システム100は、車両のバッテリすなわち同期発
電機のような電源116へ連結された選択器スイッチ114を
含む。選択器スイッチ114は第７図に実線で例示する開
位置すなわち前進位置と第７図に鎖線で例示する閉位置
すなわち後退位置との間を移動することができる。選択
器スイッチ114が前進位置にある時、弁104は第１位置に
あり、空気シリンダ86のピストン棒88は引込められてキ
ングピン組立体40を前進方向位置へ移動する。選択器ス
イッチ114が後退位置へ移動すると、継電器R1は付勢さ
れてその常開接点120を閉じ、弁ソレノイド110は付勢さ
れて弁104を第２位置へ移動し、空気シリンダ86のピス
トン棒88は延ばされてキングピン組立体40を後退方向位
置へ移動させる。もし補助車輪42のタイヤ43がこの時地
面に係合するように下げられているならば、車軸部材28
はトラックが最初に後退移動するまで、前進方向位置か
ら後退方向位置へ実際に枢動し得ない。

選択器スイッチ114を前進位置及び後退位置の間で移
動させる手段が設けられる。このために種々の適当な手
段が使用され得るが、第７図に実線で例示する特別の構
造では、選択器スイッチ114は適当な方法で電気的に又
は機械的に車両の変速機122の転位機構へ作動連結さ
れ、それにより選択器スイッチ114は変速機122が前進駆
動位置へ転位されるのに応じて前進位置へ移動され、ま
た変速機122が逆転に転位されるのに応じて後退位置へ
移動される。

第７図に鎖線で概略的に例示する実施例では、継電器
RIはトラックの照明システム124と相互連結されてお
り、それにより継電器は電力がバックアップ電灯126へ
供給されるのに応じて付勢され、変速機122が逆転から
転位される時に消勢される。この実施例では、継電器接
点120は選択器スイッチとして作用し、それらの開位置
が前進位置であり且つそれらの閉位置が後退位置であ
る。なお、選択器スイッチ114を排除することもでき、
その場合には継電器コイルの端子及び接点120は別個の
ワイヤで電源へ連結される。

第８図に機略的に例示する実施例では、選択器スイッ
チ130はトラックの運転室の内側又は他の便利な場所に
配置された遠隔操作レバー132へ作動連結されている。
選択器スイッチ130は操作者によって直接に又は適当な
作動手段を介して遠隔操作レバー132の移動に応じて前
進及び後退位置の間を移動する。

第９図に概略的に例示する実施例では、制御システム
の電気回路112は補助車輪42の１つの上に設けられて回
転方向を感知するピックアップ136を含む電子感知シス
テム134を含む。感知システム134は補助車輪42が後退方
向へ回転している時だけ電気出力を発生するように構成
されている。この信号は継電器R2を付勢してその接点13
8を閉じ、弁ソレノイド110は付勢されて弁104を前記し
たように第２位置へ移動させる。このようにして、継電
器R2の接点は前記した実施例の継電器RIの接点と同様に
選択器スイッチとして作用する。

第10図に例示する実施例では、補助車軸組立体20a
は、トラック車体12の後部に設けられ、車軸部材28及び
補助車輪42は後部駆動車輪18の後方に配置され、タイロ
ッドはキングピン組立体の前方に配置されていることを
除いて第１図〜第６図に例示した実施例と実質的に同じ
ように構成され且つ作動する。また、本発明はトラック
車体に連結され且つその後方に従う補助車軸組立体に適
用され得る。

第11図〜第13図は路上走行中に補助車輪及び車両フレ
ームの間に相対的移動が生じるときなどに、キングピン
組立体を所望の角度に維持する別の実施例を例示する。
この実施例では、各アダプタ74は、アダプタ74に固定さ
れ且つ延長部78中の軸受142を貫通するボルトすなわち
ピン140によってそれぞれの腕22上に取付けられる。腕2
2はピン32によって画成される第１の横断方向軸線の回
りに支持ブラケット34に対して相対的に枢動する。アダ
プタ74及び車軸部材28はピン140によって画成される第
２の横断方向軸線の周りに腕22に対して相対的に枢動す
る。

各アダプタ74及び車軸部材28は、一対のボルト145
（第13図）によるなどして車軸部材28上に固定された下
方端を有する該ね垂直方向のリンク144と腕22の水平方
向脚24に対して該ね平行に延びる二部片の水平方向腕14
6とを含む構造を介して、それぞれの腕22に対して相対
的に枢動される。各腕146は、ボルトすなわちピン150に
よって画成される第３の横断方向軸線の周りに相対的枢
動し得るようにリンク144の上方端上に取付けられた外
方端を有する第１セグメント148と、ボルトすなわちピ
ン154によって画成される第４の横断方向軸線の周りに
相対的枢動し得るように支持ブラケット34の側部材33上
に取付けられた外方端を有する第２セグメント152とを
含む。

第１及び第２のセグメント142及び152の間の空間中
に、転位手段として作用するアクチュエータすなわち空
気作動シリンダ156が配置されている。空気シリンダ156
は第２セグメント152の内方端に158において枢着された
基端と、第１セグメント148の内方端に162において枢着
されたピストン棒160を支持する往復ピストン（図示せ
ず）とを含む。

圧力がシリンダ156の基部へ導管164を通して選択的に
供給されてピストン棒160を延ばし、シリンダ156の棒端
へ導管166を通して選択的に供給されてピストン棒160を
引込める。ピストン棒166の延びは、車軸部材128及びキ
ングピン組立体40を腕22に対して（第11図及び第12図で
みて反時計回り方向へ）前進方向位置の方へ枢動させ
る。ピストン棒160の引込みは車軸部材28及びキングピ
ン組立体40を腕22に対して（第11図及び第12図でみて時
計回り方向へ）後退方向位置の方へ枢動させる。

ピン32、140、150及び154は、それにより画成される
枢動軸線がキングピン組立体40の長手方向軸線46が中立
すなわち垂直方向位置、即ち垂直面52と一致する位置に
ある時に概ね平行四辺形を形成するように互いに配置さ
れる。即ち、ピン140及び150の中心とピン32及び154の
中心との間の距離はピン32及び140の中心とピン150及び
154の中心との間の距離と実質的に等しい。このような
構成によって、車軸部材28及び車両フレーム部材14の間
に相対的移動がある時にキングピン組立体40の角度の変
化が全くない。

空気シリンダ156の作動は前述したように制御されて
キングピン組立体40の所望の配向を得ることができる。

前述した説明から、当業者は本発明の必須の特徴を容
易に確かめることができ且つその精神及び範囲から逸脱
せずに種々の変更及び修正をしてそれを種々の使用に適
合させることができる。例えば、液圧作動システム又は
電動機駆動システムが車軸部材を前進方向位置及び後退
方向位置の間で枢動させるために使用され得る。キング
ピン組立体を車軸部材に枢着することができ且つ作動手
段をキングピン組立体に直接に連結して、それらを車軸
部材に対して枢動させることができる。前述したよう
に、本発明は駆動車輪から成る距離離れた固定車軸組立
体上で使用され得る。

また、トラック10又はセミトラックのタンデム駆動車
軸の後車輪は本発明により自己かじ取可能に作られるこ
とができる。この車軸は車両又はトレーラフレーム上に
固定可能に取付けられる。そのような構成によって、ト
ラック又はトレーラの旋回軸線は前駆動車軸の中間点に
あり、後駆動車軸トラックの車輪は前駆動車軸の車輪と
軌道を同じくする。これはタイヤ摩耗を減らし且つトラ
ック又はトレーラの旋回半径を減少させることができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を具現化する補助車軸組立体を含むコン
クリートミキサトラックの側面図であって、補助車軸を
駆動車輪の前方に配置し且つ作動位置に図示しており、
第２図は作動位置に図示された補助車軸組立体の拡大破
断側面図であり、第３図は第２図の線３−３に概ね沿う
破断断面図であり、第４図は作動位置に図示された補助
車軸組立体の別の拡大破断側面図であり、第５図は補助
車軸組立体を引込位置に図示する第４図と同様な図であ
り、第６図は第４図の線６−６に概ね沿う破断断面図で
あり、第７図は制御システムの概略図であり、第８図は
制御システムの電気回路部分の別の構成の概略図であ
り、第９図は制御システムの電気回路部分の別の構成の
概略図であり、第10図はトラックの後部に配置された補
助車軸組立体を組入れるトラックの破断側面図であり、
第11図は車軸を車両フレームに取付け且つキングピン組
立体を前進方向位置及び後退方向位置の間で移動して車
軸組立体を作動位置に移動するための別の構成を含む補
助車軸組立体の拡大破断側面図であり、第12図は車軸組
立体を引込位置に移動する第11図と同様な図であり、第
13は第11図の線13−13に概ね沿う破断断面図である。 10……コンクリートミキサートラック、 12……車体、 14……フレーム部材、 16……前かじ取車輪、 18……後車輪、 20……補助車軸組立体、 22……腕、 24、30……脚、 28……車軸部材、 34……支持ブラケット、 40……キングピン組立体、 42……車輪、 48……かじ取腕すなわちリンク、 50……タイロツド、 56……シリンダ、 62、64……空気袋すなわち空気ばね、 74……アダプタ、 86……空気圧作動シリンダ、 88……ピストン棒、 90……レバー腕、 100……制御システム、 102……圧縮空気源、 104……ソレノイド作動四方弁、 114、130……選択器スイッチ、 116……電源、 122……変速機、 132……遠隔レバー 134……電子感知システム、 144……リンク、 146……腕、 148、152……セグメント、 156……アクチュエータすなわち空気圧作動シリンダ、 160……ピストン棒。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭55−15345（ＪＰ，Ａ) 特開 昭52−88935（ＪＰ，Ａ) 実開 昭59−14778（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭61−18914（ＪＰ，Ｕ) 特公 昭36−12008（ＪＰ，Ｂ１) 米国特許3704896（ＵＳ，Ａ)

Claims (16)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】車両車体（12）に取り付けられる車両フレ
   ーム（14）に取り付けられている補助車輪（42）を有す
   る車両の自己舵取り車軸組立体（20）であって、 車両フレーム（14）の下側で上記車両車体（12）を横断
   する方向に伸長し、上記車両フレーム（14）よりも車両
   車体（12）から外方向に延びる両端部分（38）を有する
   車軸部材（28）と、 上記車軸部材（28）の上記両端部分（38）のそれぞれに
   設けられ、上記補助車輪（42）を上記車軸部材（28）の
   横断方向軸線（44）の周りに回転可能に且つ舵取り運動
   可能に取り付けるキングピン組立体（40）と、 上記補助車輪（42）を一緒に操縦するように相互連結す
   る手段（48,50）と、 上記補助車輪（42）が地面と接触する作動位置と、上記
   補助車輪（42）が地面から浮き上がる引き込み位置と、
   の間で、上記補助車輪（42）を移動させるため、上記車
   軸部材（28）を枢動させる枢動手段（22,62,64,74）
   と、 上記車両フレーム（14）に支持されており、上記車軸部
   材（28）を車両の前進方向又は後退方向に選択的に枢動
   させるべく該車軸部材（28）に作動可能に連結されてい
   る作動手段（86,88）と、を備え 車両が前進する場合には、上記キングピン組立体（40）
   の長手方向軸線（46）が車両の前進方向に対して所定角
   度（70）だけ傾斜する前進方向位置に該キングピン組立
   体（40）を前記車両フレーム（14）に対して後方向へ上
   向き傾斜させるように、上記作動手段（86,88）及び上
   記枢動手段（22,62,64,74）の作用により上記車軸部材
   （28）を枢動させて上記補助車輪（42）をその作動位置
   に移動させ、 車両が後退する場合には、前記キングピン組立体（40）
   の長手方向軸線（46）を車両の後退方向に対して所定角
   度（72）だけ傾斜する後退方向位置に該キングピン組立
   体（40）を前記車両フレーム（14）に対して前方向へ上
   向き傾斜させるように上記作動手段（86,88,102,104）
   及び上記枢動手段（22,62,64,74）の作用により上記車
   軸部材（28）を枢動させて上記補助車輪（42）をその引
   き込み位置に移動させ、 前記所定角度（70,72）は前記補助車輪（42）の回転軸
   線（44）を通る垂直面（52）に対して約30゜より小さい
   ことを特徴とする自己舵取り車軸組立体。
2. 【請求項２】請求項１の自己舵取り車軸組立体であっ
   て、 前記枢動手段（22,62,64,74）は、前記車軸部材（28）
   を前記車両フレーム（14）に対して横断方向軸線（44）
   の周りに枢動させるように前記車軸部材を車両フレーム
   に取り付ける手段（22,34）を含み、 前記作動手段（86,88）は、前記車軸部材（28）に作動
   的に連結されており前記車軸部材（28）を前記作動位置
   と前記引き込み位置との両方向へ枢動させるアクチュエ
   ータ（86,88）と、上記アクチュエータ（86,88）を前記
   車軸部材（28）を上記作動位置に枢動させて前記キング
   ピン組立体（40）を前記前進方向位置へ枢動させる第１
   方向へ移動させ且つ上記車軸部材（28）を上記引き込み
   位置に枢動させて上記キングピン組立体（40）を前記後
   退方向位置へ枢動させる第２方向へ移動させる原動手段
   （102,104）と、を含む、ことを特徴とする自己舵取り
   車軸組立体。
3. 【請求項３】請求項２の自己舵取り車軸組立体であっ
   て、 前記原動手段（102,104）は、該原動手段（102,104）を
   電力源（116）へ相互連結する電気回路（112）と、 上記電気回路（112）に連結されており、上記原動手段
   （102,104）が前記アクチュエータ（86,88）を前記第１
   方向へ移動させる前進位置及び上記原動手段（102,10
   4）が前記アクチュエータ（86,88）を前記第２方向へ移
   動させる後退位置の間で選択的に移動し得る選択器スイ
   ッチ（114,130,R2）と、を有する制御手段（100）を含
   む、ことを特徴とする自己舵取り車軸組立体。
4. 【請求項４】請求項３の自己舵取り車軸組立体であっ
   て、 前記作動手段（86,88）は、前記車軸部材（28）と作用
   的に連結された往復ピストンを含む流体作動シリンダ
   （86）を含み、 前記原動手段（102,104）は、加圧流体源（102）と該加
   圧流体源（102）から上記往復ピストンの両側への加圧
   流体の流れを選択的に制御する弁手段（104）とを含
   み、 前記制御手段（100）は、上記弁手段（104）と作用的に
   連結されており、前記選択器スイッチ（114）の前記前
   進位置への移動により上記往復ピストンを第１方向へ移
   動させ、前記選択器スイッチ（114）の前記後退方向へ
   の移動により上記往復ピストンを第２方向へ移動させる
   ことを特徴とする自己舵取り車軸組立体。
5. 【請求項５】請求項３の自己舵取り車軸組立体であっ
   て、 前記車両（10）は、前進駆動及び後退駆動の間を転位し
   得る逆転可能な変速機（122）を含み、 前記選択器スイッチ（130）は、上記変速機（122）の前
   進駆動への転位に応じて前記前進位置へ移動し、上記変
   速機（122）の後退位置への転位に応じて前記後退位置
   へ移動するように作動し得ることを特徴とする自己舵取
   り車軸組立体。
6. 【請求項６】請求項３の自己舵取り車軸組立体であっ
   て、 前記選択器スイッチは、作用的に連結された遠隔操作レ
   バー（132）を含み、操作者による上記遠隔操作レバー
   （132）の動きに応じて前記前進位置及び前記後退位置
   の間で移動させられる選択器スイッチ（130）であるこ
   とを特徴とする自己舵取り車軸組立体。
7. 【請求項７】請求項３の自己舵取り車軸組立体であっ
   て、 前記制御手段（100）は、前記補助車輪（42）の回転方
   向を感知し、前記選択器スイッチ（R2）と作用的に連結
   されている感知手段（134,136）を含み、上記補助車輪
   （42）が前進方向へ回転していることを検知した場合に
   は上記選択器スイッチ（R2）を前記前進位置へ移動さ
   せ、上記補助車輪（42）が後退方向へ回転していること
   を検知した場合には上記選択器スイッチ（R2）を前記後
   退位置へ移動させるように作動し得ることを特徴とする
   自己舵取り車軸組立体。
8. 【請求項８】請求項２の自己舵取り車軸組立体であっ
   て、前記車軸部材を車両フレームに取り付ける手段（2
   2,34）は、 それぞれが前記車両フレーム（14）に取り付けられる垂
   直方向脚（30）と、前記車軸部材（28）を第２の横断方
   向枢動軸線（140）の周りに相対的に枢動し得るように
   支持する外方端部分を有する概ね長手方向に延びる水平
   方向脚（24）と、を含み、前記車両フレーム（14）に対
   して第１の横断方向枢動軸線（32）の周りに枢動し得る
   ように取付けられた一対の横方向に離間された第１の腕
   （22）と、 前記車軸部材（28）を前記補助車輪（42）の前記作動位
   置及び前記引込位置の間で移動させるため、上記第１の
   腕（22）を選択的に移動させる作動手段（156）と、 さらに、車両が路上を走行中に生じる前記車軸部材（2
   8）と前記車両フレーム（14との間の相対的移動を安定
   化させるため、前記キングピン組立体（40）の長手方向
   軸線（46）を所定角度に実質的に維持する安定化手段
   （146）と、 を含むことを特徴とする自己舵取り車軸組立体。
9. 【請求項９】請求項８の自己舵取り車軸組立体であっ
   て、 前記作動手段（156）は、第１内方端（162）及び前記車
   軸部材（28）上に取付けられた外方端を有しており且つ
   前記第２の横断方向枢動軸線（140）から垂直方向に離
   間された第３の横断方向枢動軸線（150）の周りに相対
   的に枢動し得る第１セグメント（148）と、上記第１内
   方端（162）から離間された第２内方端（158）及び前記
   第１の腕（22）の前記垂直方向脚（30）上に取付けられ
   た外方端を有しており前記第３の横断方向枢動軸線（15
   0）が前記第２の横断方向枢動軸線（140）から離間され
   たと同じ方向へ前記第１の横断方向枢動軸線（32）から
   垂直方向に離間された第４の横断方向枢動軸線（154）
   の周りに枢動し得る第２セグメント（152）とを含み、 前記安定化手段（146）は、上記第１、第２、第３及び
   第４の横断方向枢動軸線（32,140,150,154）が概ね平行
   四辺形を画成するように二部片からなる概ね水平方向に
   延びる第２の腕（146）と、上記第１及び第２のセグメ
   ント（148,152）の上記第１及び第２内方端の間に作動
   連結されて前記第１及び第２内方端（162,158）を互い
   に近接する方向又は互いから離れる方向へ選択的に移動
   させる転位手段（156）とを含む、ことを特徴とする自
   己舵取り車軸組立体。
10. 【請求項１０】請求項９の自己舵取り車軸組立体であっ
    て、 前記転位手段（156）は、前記第１及び第２のセグメン
    ト（148,152）の前記第１及び第２内方端（162,158）の
    いずれか一方及び該第１及び第２内方端（162,158）の
    他方と作用的に連結された往復ピストンを有することを
    特徴とする自己舵取り車軸組立体。
11. 【請求項１１】請求項１の自己舵取り車軸組立体であっ
    て、前記所定角度（70,72）は約３゜から約15゜である
    ことを特徴とする自己舵取り車軸組立体。
12. 【請求項１２】車両用自己舵取り車軸組立体であって、 車両フレーム（14）の下に延び且つ該車両フレーム（1
    4）に取り付けられており該車両フレーム（14）の横断
    方向外方に伸長する両端部分（38）を有する車軸部材
    （28）と、 上記車軸部材（28）の上記両端部分（38）のそれぞれに
    設けられており長手方向軸線（46）及び横断方向軸線
    （44）を有するキングピン組立体（40）と、 上記キングピン組立体（40）の横断方向軸線（44）の周
    りに回転可能に且つ舵取り運動可能に上記キングピン組
    立体（40）のそれぞれに取付けられた補助車輪（42）
    と、 上記補助車輪（42）を相互連結して一緒に舵取りする手
    段（48,50）と、 上記補助車輪（42）が地面と接触する作動位置と、上記
    補助車輪（42）が地面から浮き上がる引き込み位置と、
    の間で、上記補助車輪（42）を移動させるため、上記車
    軸部材（28）を枢動させる枢動手段（22、62,64,74）
    と、 上記記車両フレーム（14）に支持されており、上記車軸
    部材（28）を車両の前進方向又は後退方向に選択的に枢
    動させるべく該車軸部材（28）に作動可能に連結されて
    いる作動手段（86,88）と、 上記車軸部材（28）を上記補助車輪（42）の作動位置又
    は引き込み位置のいずれか一方向へ枢動させて上記キン
    グピン組立体（40）を移動させるために前記作動手段
    （86,88）を第１方向へ移動させ且つ上記車軸部材（2
    8）を上記一方向とは反対の方向へ枢動させて上記キン
    グピン組立体（40）を移動させるために上記作動手段
    （86,88）を第２方向へ移動させる原動手段（102,104）
    と、上記原動手段（102,104）を電力源（116）へ相互連
    結する電気回路（115）と、上記電気回路（115）に連結
    されており、上記原動手段（102,104）が上記作動手段
    （86,88）を上記第１方向へ移動させる前進位置及び上
    記第２方向へ移動させる後退位置の間で選択的に移動し
    得る選択器スイッチ（114,130,R2）と、を有する制御手
    段（100）と、を備え、 車両が前進する場合には、上記キングピン組立体（40）
    の長手方向軸線（46）が車両の前進方向に対して所定角
    度（70）だけ傾斜する前進方向位置に該キングピン組立
    体（40）を前記車両フレーム（14）に対して後方向へ上
    向き傾斜させるように、上記制御手段（100）により上
    記作動手段（86,88）及び上記枢動手段（22,62,64,74）
    を作用させて、上記車軸部材（28）を枢動させ、上記補
    助車輪（42）をその作動位置に移動させ、 車両が後退する場合には、前記キングピン組立体（40）
    の長手方向軸線（46）を車両の後退方向に対して所定角
    度（72）だけ傾斜する後退方向位置に該キングピン組立
    体（40）を前記車両フレーム（14）に対して前方向へ上
    向き傾斜させるように、上記制御手段（100）により上
    記作動手段（86,88、102,104）及び上記枢動手段（22,6
    2,64,74）を作用させて、上記車軸部材（28）を枢動さ
    せ、上記補助車輪（42）をその引き込み位置に移動さ
    せ、上記所定角度（70,72）は上記補助車輪（42）の回
    転軸線（44）を通る垂直面（52）に対して約３゜から15
    ゜であることを特徴とする自己舵取り車軸組立体。
13. 【請求項１３】請求項12の自己舵取り車軸組立体であっ
    て、 前記作動手段（86,88）は、前記車軸部材（28）と作用
    的に連結された往復ピストンを含む流体作動シリンダ
    （86）を含み、 前記原動手段（102,104）は、加圧流体原（102）と、該
    加圧流体源（12）から上記往復ピストンの両側への加圧
    流体の流れを選択的に制御する弁手段（104）と、を含
    み、 上記制御手段（100）は、上記弁手段（104）と作用的に
    連結されており、前記選択器スイッチ（114,130,R2）の
    前進位置への移動により上記往復ピストンを第１方向へ
    移動させて前記車軸部材（28）を前記前進方向へ回転さ
    せ、前記選択器スイッチ（114,130,R2）の後退位置への
    移動により上記往復ピストンを第２方向へ移動させて前
    記車軸部材（28）を前記後退向へ回転させることを特徴
    とする自己舵取り車軸組立体。
14. 【請求項１４】請求項12又は13の自己舵取り車軸組立体
    であって、 さらに、車両（10）は前進駆動及び後退駆動の間を転位
    し得る逆転可能な変速機（122）を含み、且 前記選択器スイッチ（114）は、上記変速機（122）の前
    進駆動への転位に応じて前進位置へ移動し且つ上記変速
    機（122）の後退駆動への転位に応じて後退位置へ移動
    するように作動し得ることを特徴とする自己舵取り車軸
    組立体。
15. 【請求項１５】請求項12又は13の自己舵取り車軸組立体
    であって、 さらに、前記選択器スイッチ（130）へ作用的に連結さ
    れた遠隔操作レバー（132）を含み、操作者による上記
    遠隔操作レバー（132）の移動に応じて上記選択器スイ
    ッチ（130）を前記前進位置及び前記後退位置の間で移
    動させることを特徴とする自己舵取り車軸組立体。
16. 【請求項１６】請求項12又は13の自己舵取り車軸組立体
    であって、 前記制御手段（100）はさらに、前記補助車輪（42）の
    回転方向を感知する感知手段（134,136）を含み、 該感知手段（134,136）は、前記選択器スイッチ（R2）
    へ作動連結されており、上記選択器スイッチ（R2）を上
    記補助車輪（42）の前進方向への回転運動に応じて前記
    前進位置へ移動させ、上記選択器スイッチ（R2）を上記
    補助車輪（42）の後退方向への回転運動に応じて前記後
    退位置へ移動させるように作動し得ることを特徴とする
    自己舵取り車軸組立体。