JP4928924B2

JP4928924B2 - 装輪車両の操舵装置

Info

Publication number: JP4928924B2
Application number: JP2006331475A
Authority: JP
Inventors: 克実高木; 賢紀大川; 茂前田; 英樹宮西
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 2006-12-08
Filing date: 2006-12-08
Publication date: 2012-05-09
Anticipated expiration: 2026-12-08
Also published as: JP2008143298A

Description

本発明は、複数軸操舵の装輪車両に用いて好適な操舵装置に関する。

この種車両の操舵装置として、従来、例えば特許文献１に開示されたものがある。これは、車体の左右両側部に複数の車輪を旋回用モータで３６０度操舵可能に取付け、高速走行時には走行方向前部の車輪をステアリングハンドルの操舵角に対応した操舵角だけ操舵する第１の走行モードと、各車輪をステアリングハンドルの操舵角に対応した操作角だけ同一向きに操舵する第２の走行モードと、前部の車輪と後部の車輪を左右反対向きに同一操舵角だけ操舵する第３の走行モードを設けたものである。

これによれば、高速走行時には安定した操縦性が得られ、また、斜め走行できるから常に車体前部が正面に向うようにして敵弾を避けることができるので、被弾することを低減でき、さらにまた、真横に走行できるので縦列駐車が容易にできる、とある。

そして、一般的には、図７に示すように、ステアリングハンドル１００と１軸の左，右両車輪１０１ａ及び２軸の左，右両車輪１０１ｂとが、ステアリングシャフト１０２，ギアボックス１０３，ピットマンアーム１０４及びリンケージ１０５等で機械的に連結され、ステアリングハンドル１００の操舵角に応じて各車輪１０１ａ，１０１ｂが所定の方向（図中矢印参照）へ所定の操舵角だけ連動して操舵されるものが良く知られている。

特開平１０−１６０３９４号公報

ところで、上述したような装輪車両には、車両寸法・重量の観点から種々の制約があるが、走行性能，搭載容量の確保に加えて、被弾による損傷という問題もある。

しかしながら、図７に示したような操舵装置にあっては、リンケージ１０５の図中Ａで囲んだ部分が車体中心にあるため、車体中心部の車高を下げることが困難となり、保守・点検・交換の際には、車両の真下からアクセスする必要があって作業性が悪いと共に、搭載容量も十分に確保することができない等の問題点があった。

本発明は、前述した状況に鑑みてなされたもので、車体中心部の車高を下げることを可能にして、保守・点検・交換作業が容易であると共に搭載容量も十分に確保することができる装輪車両の操舵装置を提供することを目的とする。

斯かる目的を達成するための本発明に係る装輪車両の操舵装置は、車両の前後方向に配置された少なくとも１軸と２軸の左，右両車輪がステアリングハンドルの操舵角に応じて機械的に連動して操舵可能な装輪車両の操舵装置において、
前記１軸と２軸の左，右両車輪を連結する車両後方開放のコの字状リンケージの開放端部間をロッドで連結して当該リンケージをロの字状に配置すると共に、前記ロッドの中間部にリンク機構を介設したことを特徴とする。

また、前記リンケージのピン結合部に介装したブッシュのズレが操舵特性に大きく変化を与える方向の剛性を高めたことを特徴とする。

また、前記ブッシュに異方性材料を用いてズレが操舵特性に大きく変化を与える方向の剛性を高めたことを特徴とする。

また、前記リンケージの交換の容易な部分にヒューズ機能を付与したことを特徴とする。

本発明に係る装輪車両の操舵装置によれば、コの字状のリンケージ内の空間を利用して、車体中心部の車高を下げることが可能となり、依って、保守・点検・交換作業が車両の両側からアクセスすることが可能となるなどで容易になると共に、車高を下げた分搭載容量も増大でき、十分な量を確保することができる。

以下、本発明に係る装輪車両の操舵装置を実施例により図面を用いて詳細に説明する。

図１は本発明の実施例１を示す装輪車両における操舵装置の概略構成平面図、図２はゴムブッシュの説明図、図３は高機能ブッシュの説明図、図４はヒューズ機能の説明図、図５は装輪車両の全体側面図である。

図５に示すように、装輪車両１の１軸〜４軸の左，右両車輪２ａ〜２ｄの計８輪が図示しないエンジンからの回転力が伝達されて回転駆動されると共に、そのうちの１軸と２軸の左，右両車輪２ａ，２ｂの計４輪が後述する操舵装置３により操舵されるようになっている。

図１に示すように、操舵装置３は、ステアリングハンドル４と１軸及び２軸の左，右両車輪２ａ，２ｂとが、ステアリングシャフト５と図示しないギアボックス及びピットマンアームと車両後方開放のコの字状に配置されたリンケージ６によって機械的に連結され、ステアリングハンドル４の操舵角に対応して所定の方向へ所定の操舵角で操舵されるようになっている。

コの字状に配置されたリンケージ６は、基端部が車体側に枢支されたＶレバー（リンク機構）７Ａを境に、左，右両半部が左右対称に配置される。

ここで、リンケージ６の左半部の構成のみ説明して右半部の構成は自明であるので関連した符号（例えば左リレーロッド８ａ→右リレーロッド８ｂ）を付して詳しい説明は省略する。

前記Ｖレバー７Ａの左端に一端がピン結合した左リレーロッド８ａの他端が車体側に枢支された左Ｔレバー９ａの前端にピン結合される。左Ｔレバー９ａの後端には左タイロッド１０ａの内端がピン結合し、左タイロッド１０ａの外端が１軸の左方側車輪２ａに結合された左ナックルアーム１１ａの前端にピン結合される。

左Ｔレバー９ａの外端には左連結ロッド１２ａの前端がピン結合し、左連結ロッド１２ａの後端が車体側に枢支された左Ｌレバー１３ａの一端にピン結合される。左Ｌレバー１３ａの他端には左タイロッド１４ａの内端がピン結合し、左タイロッド１４ａの外端が２軸の左方側車輪２ｂに結合された左ナックルアーム１５ａの前端にピン結合される。

尚、図中１７ａ，１７ｂは１軸及び２軸の左，右両車輪２ａ，２ｂにおけるサスペンションアームで、１８ａ，１８ｂはショックアブソーバである。

従って、例えば装輪車両１の右旋回時に、ステアリングハンドルが右回転されると、ステアリングシャフト５も右回転されるが、Ｖレバー７Ａは図示しないギアボックスにより左回転される。

これにより、左，右両リレーロッド８ａ，８ｂは図中矢印で示す同方向に移動し、これに伴って、リンケージ６の左，右両Ｔレバー９ａ，９ｂ、左，右両タイロッド１０ａ，１０ｂ、左，右両連結ロッド１２ａ，１２ｂ、左，右両Ｌレバー１３ａ，１３ｂ及び左，右両タイロッド１４ａ，１４ｂが図中矢印で示す方向に移動し、この結果、１軸及び２軸の左，右両車輪２ａ，２ｂの左，右両ナックルアーム１１ａ，１１ｂ、１５ａ，１５ｂが全て右回転され、装輪車両１は右旋回される。尚、装輪車両１の左旋回時は、右旋回時と逆の動作であることが自明であるので説明は省略する。

前記リンケージ６におけるピン結合部には、適宜ゴムブッシュ（図示せず）が介装されるが、ピン結合部におけるズレが操舵特性に大きく変化を与える方向の剛性を高めるために、例えば左，右両Ｔレバー９ａ，９ｂと左，右両タイロッド１０ａ，１０ｂとのピン結合部Ａ₁，Ａ₂及び左，右両Ｌレバー１３ａ，１３ｂと左，右両タイロッド１４ａ，１４ｂとのピン結合部Ａ₃，Ａ₄には、図２に示すような車両の前後方向に一対の孔２０ａが明けられた硬質ゴム製のゴムブッシュ２０が介装される。

また、図３に示すように、前記一対の孔２０ａに代えて、通孔２０ｃで連通された一対の液室２０ｂを有した高機能のゴムブッシュ２０を用いて剛性に異方性を持たせてもよい。さらに、ゴムブッシュに限らず、ブッシュに樹脂や高分子材料＋炭素繊維混合材料を積層した複合材料などを用いて剛性に異方性を持たせてもよい。もちろん、ゴムブッシュに板材などを埋設して剛性に異方性を持たせてもよい。

また、前記リンケージ６の交換の容易な部分、例えば左，右両ナックルアーム１１ａ，１１ｂと左，右両タイロッド１０ａ，１０ｂとのピン結合部Ｂ₁，Ｂ₂及び左，右両ナックルアーム１５ａ，１５ｂと左，右両タイロッド１４ａ，１４ｂとのピン結合部Ｂ₃，Ｂ₄には、図４に示すように、球面継手（広義のピン結合）３０等が採用され、ヒューズ機能が付与される。このヒューズ機能とは、被弾を含む他物との干渉時には他の部分に優先して壊れることである。

このように本実施例では、操舵装置３のリンケージ６がコの字状に配置されるため、このリンケージ６内の空間を利用して、車体中心部の車高を下げることが可能となり、依って、保守・点検・交換作業が車両の両側からアクセスすることが可能となる等で容易になると共に、車高を下げた分搭載容量も増大でき、十分な量を確保することができる。

また、リンケージ６のピン結合部Ａ₁〜Ａ₄に介装したブッシュ２０に異方性を持たせてズレが操舵特性に大きく変化を与える方向の剛性を高めたので、重量の変化等による、操舵特性の変化を抑えることが可能となり、走行性能が確保できる。一方、ブッシュ２０に異方性を示す材料を用いることで、走行性能を確保した上で、操舵特性が変化しない範囲での遊びが生まれ、リンケージ６への過大な荷重の作用を抑制できる。もちろん、リンケージ６の他のピン結合部も同様に構成してもよい。

また、リンケージ６のピン結合部Ｂ₁〜Ｂ₄にヒューズ機能を付与したので、交換の困難な部分や重要部分の耐久性の向上が図れると共に、メンテナンスが容易となる。もちろん、リンケージ６の他のピン結合部も同様に構成してもよい。

図６は本発明の実施例２を示す装輪車両における操舵装置の概略構成平面図である。

これは、実施例１におけるリンケージ６において、左，右両Ｌレバー１３ａ，１３ｂの他端間を、Ｖレバー（リンク機構）７Ａと同様に、基端部が車体側に枢支されたＶレバー（リンク機構）７Ｂとその左右両側に配された左，右両リレーロッド１６ａ，１６ｂとで連結し、リンケージ６をロの字状に配置した例である。その他の構成は実施例１と同様なので図１と同一部材，部位には同一符号を付して重複する説明は省略する。

この実施例によれば、ロの字状に配置したリンケージ６内の空間を利用して車体中心部の車高を下げることが可能となり、実施例１と同様の作用・効果が得られることに加えて、左，右両Ｌレバー１３ａ，１３ｂの他端間が、Ｖレバー７Ｂと左，右両リレーロッド１６ａ，１６ｂとで連結されているので、ある部分、例えば１軸の左車輪２ａ側が損傷した場合でも、Ｖレバー７Ｂと左，右両リレーロッド１６ａ，１６ｂを介してリンケージ６の右側から操舵力が伝達されて２軸の左車輪２ｂの操舵が可能となるという利点が得られる。また、この際、Ｖレバー７Ｂによるリンク機構により、２軸の左車輪２ｂは１軸の左車輪２ａ側の損傷前と同様の操舵角で操舵され、損傷時においても、操舵特性（各車輪２ａ，２ｂの操舵角の関係）の低下が抑制されるという利点もある。

尚、本発明は上記各実施例に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、リンケージ６の各構成部材の形状及び寸法変更や、実施例２においてＶレバー７Ｂを用いずに左，右両Ｌレバー１３ａ，１３ｂの他端間を単に一本のリレーロッドで連結する等各種変更が可能であることはいうまでもない。

本発明の実施例１を示す装輪車両における操舵装置の概略構成平面図である。ゴムブッシュの説明図である。高機能ブッシュの説明図である。ヒューズ機能の説明図である。装輪車両の全体側面図である。本発明の実施例２を示す装輪車両における操舵装置の概略構成平面図である。従来の装輪車両における操舵装置の概略構成平面図である。

符号の説明

１装輪車両
２ａ，２ｂ１軸，２軸の左，右両車輪
３操舵装置
４ステアリングハンドル
６リンケージ
７Ａ，７ＢＶレバー
８ａ，８ｂ左，右両リレーロッド
９ａ，９ｂ左，右両Ｔレバー
１０ａ，１０ｂ左，右両タイロッド
１１ａ，１１ｂ左，右両ナックルアーム
１２ａ，１２ｂ左，右両連結ロッド
１３ａ，１３ｂ左，右両Ｌレバー
１４ａ，１４ｂ左，右両タイロッド
１５ａ，１５ｂ左，右両ナックルアーム
１６ａ，１６ｂ左，右両リレーロッド
２０ゴムブッシュ
３０球面継手

Claims

車両の前後方向に配置された少なくとも１軸と２軸の左，右両車輪がステアリングハンドルの操舵角に応じて機械的に連動して操舵可能な装輪車両の操舵装置において、
前記１軸と２軸の左，右両車輪を連結する車両後方開放のコの字状リンケージの開放端部間をロッドで連結して当該リンケージをロの字状に配置すると共に、前記ロッドの中間部にリンク機構を介設したことを特徴とする装輪車両の操舵装置。
前記リンケージのピン結合部に介装したブッシュのズレが操舵特性に大きく変化を与える方向の剛性を高めたことを特徴とする請求項１に記載の装輪車両の操舵装置。
前記ブッシュに異方性材料を用いてズレが操舵特性に大きく変化を与える方向の剛性を高めたことを特徴とする請求項２に記載の装輪車両の操舵装置。
前記リンケージの交換の容易な部分にヒューズ機能を付与したことを特徴とする請求項１，２又は３に記載の装輪車両の操舵装置。