JPH03248968A - 車輌の前輪操舵方法および前輪操舵装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、特に４輪、６輪、さらには８輪等の車種に
最適に使用され、これらの前輪操舵によって以後の車輪
を前輪と同相、または逆相に操舵する車輛の前輪操舵方
法および前輪操舵装置に関する。

（従来の技術〕 木材の収集につき、通常、山林等において伐採された原
木を現場において所望の長さに裁断した後に一定場所毎
に集めて製材所等に運搬する車輛として従来、木材収集
車があった。

このように木材収集車においては所望長さの原木を搭載
し、運搬するごとの要請から、車輪が４輪に限らず、運
賃を低廉にする経済的な観点から、積載量が多くなり大
型化し、６輪、８輪等の大型の車輛もある。

これ等、従来の木材収集車における前輪操舵方法は、ハ
ンドルの回転操作に連動して左右方向にタイヤ切角が切
変わる前輪に対して後輪が追従して同位相になる操舵方
法であった。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし７ながら、原木を伐採して木材収集車にて運搬す
る山林等の現場においては、その走行路盤が原木を伐採
後の切株が残っている等の障害物があったり、傾斜地が
存在していたり、凹凸が存在していたり、さらには道路
が狭く、急カーブ個所が多い等、直線状の一般の舗装道
路を走行する場合とはかなり、走行条件が相違する。

従って前輪と同位相に後輪が切変わる前輪操舵方式の従
来の木材収集車において、切株等の障害物を避けて走行
する場合には、ハンドルを何回も回転し切直すことによ
り、前輪および後輪のタイヤ切角を除々に切回して走行
する等の高度の運転技術を必要とされる。

このことは、木材の積載量が大きくなって車長（シャー
シの長さ）が長くなる６輪、８輪等の車種になればなる
ほど、高度の運転技術を必要としていた。

ところで車を、舵取り角度を最大にして旋回させる時に
、一番外側の車輪が描く円の半径、すなわち最小回転半
径は道路運送車輛法の保安基準では１２ｍ以内と定めら
れている。そしてこの最小回転半径は一般に乗用車では
４．５〜６ｍ、また大型トランクでは７〜１０ｍ位の大
きさである。

しかも左右夫々の車輪が横滑りを生じたり、またはハン
ドルに大きな抵抗を生じないように回転させる工夫とし
て、アッカーマン・ジャンドウ式といわれる舵取り機構
が採用されていた。

これは第７図に示すように前輪操舵方式において自動車
を直進状態においた時に、前輪１，１′のキング・ビン
に、、に２とタイロッド・エンドＴ＋　、Ｔｚの中心を
結ぶ線の延長線Ａ、Ｂをリヤ・アクスル１１の中心点Ｐ
で合わせるように工夫されＣいる。

そして第７図の一点鎖線に図示する如く例えば右方向に
前輪１，１′をハンドル操作により切ると、ハンドルを
切った場合のタイロッドの作用により左右の前輪１．１
′のナックル・スピンドルの中心の延長線Ｃ，Ｄとリヤ
・アクスル１１の中心の延長線との交点としての中心が
０点で交わるので、前輪１．１′と後輪５．５′とは如
何なる旋回状態においても前記点０を中心とする同心円
を描くように旋回され、タイヤのいわゆる鳴きやリンク
に無理な荷重が掛かるのを防止するようになしたもので
ある。

この発明は上記の如き従来の欠点を解決せんがためにな
されたものであり、前輪操舵により前輪に対して後輪を
同相または逆相に現場の状況に合わせて自在に方向転換
させて制御でき、車長が長いのにもかかわらずに乗用重
亜みに小回りが効き、操縦性を良好にすることを目的と
する。

〔課題を解決しようとする手段〕

この発明の特定発明としての方法発明は、前輪と以後の
後輪との間に設けられ、略中央部をシャーシに枢支する
ことにより時計方向または反時計方向に揺動自在に設け
た方向変換用リンクと、該方向変換用リンクに一端が連
結され、前輪のナックルに関連づけられるとともにアク
チュエータにより移動自在に設けたドラック・リンクと
、後輪のナックルに一端が関連づけられ、該方向変換用
リンクに設けた案内孔内に他端の挿入部を摺動自在に挿
入したセンタ・ドラックリンクとから成る車輛にして、
コントロール・シリンダーにより前記案内孔の所望位置
にセンタ・ドラックリンクの前記挿入部を移動して切換
操作する工程と、前記アクチュエータを駆動して前記ド
ラック・リンクを移動操作する工程とにより前輪および
後輪を同相および逆相に前輪操舵するという手段を採用
した。

また関連発明としての装置の発明は、前輪と以後の後輪
の後輪との間に揺動自在に枢支された方向変換用のリン
ク部材と、後輪に一端が関連づけられかつ前記リンク部
材に設けた案内孔に他端の挿入部が摺動自在に挿入され
たセンタ・ドラックリンクと、該挿入部を移動するコン
トロール・シリンダーと、前輪に関連づけられかつアク
チュエータにより駆動されるドラック・リンクとから成
り、前記コントロール・シリンダーにより前記センタ・
ドラックリンクの挿入部を前記案内孔内のニュートラル
位置から所望位置に移動操作するとともに単一の前記リ
ンク部材をアクチュエータの駆動により前記ドラック・
リンクを介して時計方向または反時計方向に揺動操作し
て後輪を前輪と同相または逆相に前輪操舵するという手
段を採用した。

〔作　用〕

前輪と以後の後輪との間に時計方向または半時計方向に
略中央部が揺動自在に枢支された方向変換用リンクに設
けた案内孔の所望位置にコントロール・シリンダーの駆
動により一端に設けた挿入部を移動してセンタ・ドラッ
クリンクを傾動して切換えた後に、左右何れか一側の前
輪および後輪のナックルに関連づけられた第１、第２の
ドラック・リンクを前後方向に引張操作して単一の前記
方向変換用リンクを揺動すると、前輪および後輪を同相
または逆相に切換えられる。

〔実施例〕

以下、第１図ないし第５図に従ってこの特定発明の一実
施例を使用する装置とともに説明する。

この実施例においては前輪駆動方式の４輪操舵につき、
説明する。

０ １．１′はナックル２をキング・ビン３によりシャーシ
４に回転自在に、かつ所望のタイヤ切角度α１°、α２
°にて旋回可能に枢着された左右ノ前輪、５．５′はナ
ックル６をキング・ピン７によりシャーシ４に回転自在
に、かつ所望のタイヤ切り角度β、°、β２°にて旋回
可能に枢着された左右の後輪である。

前記シャーシ４の大きさは、この実施例においては車幅
約２〜２．２ｍ、車長約６〜７ｍ程度である。

８は前輪１，１′の左右のナックル・アーム９゜９′間
をナックル・ピン１０．１０により左右の端部が連結さ
れたフロント側のタイ・ロッドである。また同様に１１
は後輪５．５′のナックル・アーム１２．１２’間をナ
ックル・ビン１３，１３′により左右の端部が連結され
たリヤ側のタイ・ロッドであるわ １４はフロント・アクスル、１５はリヤ・アクスルであ
る。

１６．１７は前輪１．１′または後輪５，５′■ の左右何れか一側のナックル２，２；６；６のうちの、
この実施例においては第１図に図示するように、右側の
ナックル２と６に一端側が連結されアクチュエータ１６
ａの駆動にて牽引自在に連結された第１、第２のドラッ
ク・リンクであり、このうち第１のドラック・リンク１
６の他端ば後記反転制御ユニット１８の方向変換用リン
ク１９の一端（自由端）側に軸２０により連結され、ま
た第２のドラック・リンク１７は後記リンク２５の一端
に連結されている。

１８はハンドル操作によって前輪１．１′が後輪５．５
′と同相または逆相にタイヤ切角を切換えて前輪操舵す
るだめの反転制御ユニットであり、この反転制御ユニッ
ト１８は、時計方向または半時計方向に揺動可能にシャ
ーシ４に、支点としての軸２１により枢支され略円弧状
の案内孔２２を有した略円弧形の方向変換用リンク１９
と、一端に設けた挿入部２３ａが前記案内孔２２内に移
動自在に挿入されるとともに他端が軸２４によって連結
部品としてのリンク２５の一端に連結される２ センタ・ドラックリンク２３と、このセンタ・ドラック
リンク２３の挿入部２３ａを所望位置に選択的に移動自
在にするような伸縮自在なシリンダー・ロッド２６ａを
有’ｔ−るコントロール・シリンダー２６とから形成さ
れる。このコントロール・シリンダー２６には、例えば
油圧シリンダーが用いられてシャーシ４にその一端（後
端）が固着され、そしてその操作は例えばフロント・パ
ネルに設けたボタン操作等によって行われる。

前記リンク２５はその略中央部が輔２７によって回転可
能に枢支されることにより、他端は軸２８によって第２
のドラック・リンク１７に連結される。

前記センタ・ドラックリンク２３の所望位置の切換えと
は、例えば第５図に示すように、前輪１１′および後輪
５，５′が夫々同相のタイヤ切角となる第１の位置イ、
該第１の位置イとは前輪１゜１′および後輪５．５′が
逆相となる第２の位置口、前記第１の位置イと第２の位
置口との中間の第３のニュートラル位置Ｎ、前記第１の
位置イと３ 前記第３の位置Ｎに対して前輪１．１′と後輪５゜５′
とが同相の略１／２のタイヤ切角となる第４の位置ハ、
さらに前記第２の位置イと第３の位置Ｎとの中間に位置
し、前記第１の位置に対して前輪１，１′と後輪５，５
′とが逆相の略１／２の量のタイヤ切角となる第５の位
置二との合計５位置に前記コントロール・シリンダー２
６を駆動し、シリンダー・ロッド２６ａを伸縮させて方
向変換用リンク１９の案内孔２２内において挿入部２３
ａを移動し、センタ・ドラックリンク２３を変位させる
。

また好ましくは前記方向変換用リンク１９の支点として
の前記軸２１ばシャーシ４の中央２等分線β上に位置さ
れ、しかも前記ニュートラル位置Ｎは中央２等分線ｌ上
に位置することが望ましい。

関連発明の一実施例は以上の如き構成からなり、以下特
定発明の一実施例について作用・効果とともに工程順に
説明する。

山林の路盤、即ち傾斜地、凹凸、切株等の有無等の条件
に合わせて運転を行うのには次の工程操４ 作をおこなう。

これには第１工程としてコントロール・シリンダー２６
を駆動させて前輪１，１′と、後輪５゜５′との間に配
置された反転制御ユニット１８の方向変換用リンク１９
に設けた案内孔２２の所望位置に、センタ・ドラックリ
ンク２３の挿入部２３ａを移動して切換操作する。

次に第２工程として、前輪１．１′および後輪５．５′
との間の少なくとも左右何れか一例のナックル２，６を
、アクチュエータ１６ａを駆動することにより引いた状
態の下においてハンドル操作により前輪１．１′に対し
て後輪５．５′を同相または逆相に前輪操舵する。

これをさらに具体的に説明すると、例えば直進状態や比
較的広い場所等を運転する場合に、ハンドル（図示せず
）を回転操作することにより、例えば第１図の実線に示
す位置から想像線に示す如く前輪１．１′を右に切ると
、センタ・ドラックリンク２３は方向変換用リンク１９
の支点としての軸２１と一致しニュートラル位置Ｎに位
置して負荷は０である（第５図参照）ので、後輪５．５
′は前輪１，１′に追従して同位相のタイヤ切角の通常
運転となる。すなわち外側の前輪１のタイヤ切角α、°
に追従して外側の後輪５はタイヤ切角β、゛となり、ま
た内側の前輪１′のタイヤ切角α２°に追従して内側の
後輪５′はタイヤ切角β２なり、車幅約２〜２．２ｍ、
車長約６〜７ｍであるのにもかかわらず、最小回転半径
は６ｍとなり、同一車幅、同一車長さのトラックの最小
回転半径が７〜１０ｍであり、小さくなる。

またこの時、最小回転半径Ｒは次式（１）で求められる
。

Ｒ＝　　　　　　　　　　　　　　　−−−−−−−（
１）ｓｉｎα ここでＬ・・・ホイールベースの直径 ｓｉｎα・・・旋回時の外側輪の最大タイヤ切角である
。

同様に第１図および第５図に示すように、コントロール
・シリンダー２６を駆動してシリンダ・ロンド２６ａを
縮め、方向変換用リンク１９の案内孔２２内において挿
入部２３ａをニュートラル位置Ｎから摺動案内させてセ
ンタ・ドラックリンク２３をイの位置に変位させて切換
操作した後に、ハンドルを回転操作し、例えば前輪１，
１′を想像線に示す如く右に切ってアクチュエータ１６
ａを作動させることにより、第１のドラック・リンク１
６を約２０ｃｍ程引くと、単一の方向変換用リンク１９
自体は軸２０によって連結された一端側が支点としての
軸２１を中心に前方（図におい°ζ−に方）に引かれる
ので、センタ・ドラックリンク２３はリンク２５を軸２
７を中心に一端側を押して回転させ、他端側に軸２８に
て連結されている第２のドラック・リンク１７を第１の
ドラック・リンク１６の移動量に相応して前方（図にお
いてト方）に引っ張って後輪５′を右向きのタイヤ切角
に切り換え、左右のナックル・アーム１２，１２′とタ
イロット１１とを介して左側の後輪５を同相に切換える
。この時、左右の後輪５．５′は前述のニュートラル位
置Ｎにおいて前輪操舵して同相に切換わる場合よりも大
きなタイヤ切角β３７ β４°の前輪１，１′と同位相のタイヤ切角となる。従
って、車体の内側後部に切株が残っていたり、傾斜地や
凹凸が形成される等の障害物がある場合に、車体後部が
前輪１，１′と同様に後輪５５′が平行移動して膨んだ
状態で右旋回されるので、千鳥状の走行や従来よりも少
ないハンドルさばきで障害物のクリアーが容易に行なえ
る便宜がある。

上記説明は前輪１，１′を右に切った場合を説明したが
、前輪１．１′を左に切った場合についても後輪５，５
′は同様に同相に切換わる。

また第２図はいわゆるＳ字走行等を行う場合の操作であ
り、コントロール・シリンダー２６を駆動してそのシリ
ンダー・ロンド２６ａを伸ばし、挿入部２３ａを案内孔
２２内において第２位置としての図示の口の位置に摺動
することによりセンタ・ドラックリンク２３をニュート
ラル位ＩＮから第２図の想像線の位置に右側に傾倒操作
した後に、例えばハンドルを回転操作し７て前輪Ｊ、１
′を想像線の如く右に切ってアクチュエータ１６ａ８ を作動させて第１のドラック・リンク１６を引くと、単
一部品としての方向変換用リンク１９は支点としての軸
２１にて軸２０による連結側の一端が前方（図において
上方）に引かれ、センタ・ドラックリンク２３を引くの
で、センタ・ドラックリンク２３の他端に軸２４によっ
て連結されているリンク２５は軸２７を中心として軸２
４との連結側が僅かに時計方向に回転されるとともに他
端側は軸２８に連結された第２のドラック・リンク１７
を介して後輪５′に関連するナックル６を強制的に移動
させるので、後輪５′のタイヤ切角は前輪１．１′とは
逆相に切換えられ、ナ・ノクル・アーム１２．１２’　
とタイロッド１１によって右側の後輪５′と連結されて
いる左側の後輪５も逆相としての左向きのタイヤ切角と
なる。従って第２図に示すような態様に操作される場合
には、車体後部はいわゆる腰を振らずに、小回りがきく
タイヤ切角の運転状態となり、急カーブでのいわゆるＳ
字走行に適し、また狭い傾斜地や凹凸を有する場所で走
行をするのに適する。

■ また上記説明においては右向きに前輪１．１′を切換え
て後輪５，５′を逆相に切換える場合を説明したが、逆
に前輪ｌ、１′を左向きに切換えて後輪５．５′をそれ
とは逆相に切換える時も同様な操作手順で走行する。

さらに第３図と第４図は、それぞれ前輪１．１′に対し
て後輪５．５′を同相または逆相に夫々１／２の量、切
換操作する場合を示すものである。

すなわち第３図においては、コントロール・シリンダー
２６を駆動して前述した前輪１．１′と後輪５．５′と
が同相となる第１の位置イと第３の位置としてのニュー
トラル位置Ｎとの中間に位置する第４の位置ハに案内孔
２２内において挿入部２３ａを移動した後に、ハンドル
操作して前輪１．１′を左右に切換え、第１のドラック
・リンク１６をアクチュエータ１６ａの作動により、前
方に引くことにより、前記同相の場合の操作手順と同様
に１／２の量、前輪１．１′に対して後輪５．５′を同
相に切換えて木目細かな運転を行うものである。

０ また第４図においてはコントロール・シリンダー２６を
駆動して前述した前輪１．１と後輪５゜５′が逆相にな
る第２の位置口とニュートラル位置Ｎとの第３の位置と
の中間の第５の位置二に、案内孔２２内において挿入部
２３ａを移動した後に、ハンドル操作して前輪１．１′
を左右に切換え、同様に第１のドラック・リンク１６を
前方に引（ことにより、前記逆相の操作手順と同様に１
／２の量、前輪１．１′に対して後輪５，５′を逆相に
切換え、木目細かに運転する場合に対応するものである
。

次に第６図に示すものは６輪を有する車輛の前輪操舵に
この発明を適用した場合の第２実施例を示したものであ
り、この実施例においては前輪１゜１′と以後の第３輪
、第４輪との間に反転制御ユニット１８を配置するほか
、第２のドラック・リンク１７を延長して第５、第６の
後輪３０．３０’の左右何れかのナックル３１に軸３２
により連結して関連づけ、しかも第５、第６の後輪３０
．３０′のナックル・アーム３２ａ、３２ａ’をタイ２
ト ロッド３３で連結した構成により、反転制御ユニット１
８のコントロール・シリンダー２６を駆動してセンタ・
ドラックリンク２３の挿入部２３ａを方向変換用リンク
１９の案内孔２２内においてニュートラル位置Ｎから第
１の位置イ、第２の位置口と、またニュートラル位置Ｎ
と第１の位置イとの中間の第４の位置ハ、さらにはニュ
ートラル位置Ｎと第２の位置口との中間の第５の位置二
との５位置を選択して移動することにより切換操作した
後に、第１ドラツク・リンク１６をアクチュエータ１６
ａにて引くことにより、前輪１．１′に対して第３、第
４の後輪５，５′と、第５、第６の後輪３０．３０’と
を同相または逆相に、またはそれらの１／２の量を同相
または逆相に切換えることができる。

なお上記実施例においては４輪、６輪の場合につき説明
したが、８輪またはそれ以上の双輪操舵についてもこの
発明は適用できる。

また上記実施例においては木材収集車について説明した
が、この発明はバス、乗用車、その他ト２ レーラー等の大型特殊車輛にも適用でき、その範囲は限
られない。

〔発明の効果〕

以上のようにこの発明は、前輪操舵により前輪に対して
後輪を同相または逆相に傾斜地、凹凸の有無、切株等の
障害物がある等の現場の状況に合わせて自在に方向転換
して制御でき、以て車長が長いのにもかかわらず、乗用
東亜みに小回りが効き、操縦性は良好になる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第５図はこの発明の一実施例を示すもので
あり、 第１図は前輪と後輪とが同相の動作状態を示す平面図、 第２図ば逆相を示す平面図、 第３図は】／２量の同相状態を示す平面図、第４図は１
／２量の逆相状態を示す平面図、第５図は要部を示す平
面図、 第６図は６輪の他の実施例を示す平面図、第７図は従来
車輛の旋回状態を示す平面図であ３ る。 ■、１′・・・前輪、２，６・・・ナックル、４・・・
シャーシ、５，５′・・・後輪、９．９’　　；１２．
１２’・・・ナックル・アーム、１６・・・第１のドラ
ック・リンク、１７・・・第２のドラック・リンク、１
８・・・反転制御用ユニット、１９・・・方向変換用リ
ンク、２２・・・案内孔、２３・・・センタ・ドラック
リンク、２６・・・コントロール・シリンダー

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）前輪と以後の後輪との間に設けられ、略中央部を
   シャーシに枢支することにより時計方向または半時計方
   向に揺動自在に設けた方向変換用リンクと、該方向変換
   用リンクに一端が連結され、前輪のナックルに関連づけ
   られるとともにアクチュエータにより移動自在に設けた
   ドラック・リンクと、後輪のナックルに一端が関連づけ
   られ、該方向変換用リンクに設けた案内孔内に他端の挿
   入部を摺動自在に挿入したセンタ・ドラックリンクとか
   ら成る車輛にして、コントロール・シリンダーにより前
   記案内孔の所望位置に前記センタ・ドラックリンクの前
   記挿入部を移動して切換操作する工程と、前記アクチュ
   エータを駆動して前記ドラック・リンクを介して前記セ
   ンタ・ドラックリンクを移動操作する工程とにより前輪
   および後輪を同相または逆相に前輪操舵することを特徴
   とした車輛の前輪操舵方法。
2. （２）前輪と以後の後輪との間に揺動自在に枢支された
   方向変換用のリンク部材と、後輪のナックルに一端が関
   連づけられかつ前記リンク部材に設けた案内孔に他端の
   挿入部が摺動自在に挿入されたセンタ・ドラックリンク
   と、該挿入部を移動するコントロール・シリンダーと、
   前輪に関連づけられかつアクチュエータにより駆動され
   るドラック・リンクとから成り、前記コントロール・シ
   リンダーにより前記センタ・ドラックリンクの挿入部を
   前記案内孔内のニュートラル位置から所望位置に切換操
   作するとともに単一の前記リンク部材をアクチュエータ
   の駆動により前記ドラック・リンクを介して時計方向ま
   たは反時計方向に揺動操作して後輪を前輪と同相または
   逆相に前輪操舵することを特徴とした車輛の前輪操舵装
   置。
3. （３）前輪と以後の後輪との間に設けられ、略中央部を
   シャーシに枢支することにより時計方向または反時計方
   向に揺動自在に設けた略円弧状の方向変換用リンク；後
   輪のナックルに一端が関連づけられ、該方向変換用リン
   クに設けた案内孔内に他端の挿入部を摺動自在に挿入し
   たセンタ・ドラックリンク；前記挿入部を移動自在とな
   すコントロール・シリンダーとから形成される反転制御
   ユニットと、前輪のナックルに関連づけられかつアクチ
   ュエータにより移動自在に設けたドラック・リンクとか
   ら成り、該コントロール・シリンダーの駆動により前記
   案内孔内においてセンタ・ドラックリンクを所望位置に
   切換操作した後に前記ドラック・リンクを移動して前輪
   および後輪を同相または逆相に前輪操舵することを特徴
   とした車輛の前輪操舵装置。
4. （４）前記反転制御ユニットが、時計方向または半時計
   方向に揺動可能にシャーシに枢支される略円弧状の方向
   変換用リンクと、前輪および以後の後輪が夫々同相のタ
   イヤ切角となる第１の位置、該第１の位置とは前輪およ
   び後輪が逆相のタイヤ切角となる第２の位置、前記第１
   の位置と第２の位置との中間の第３のニュートラル位置
   、前記第１の位置と前記第３の位置に対して前輪と後輪
   とが同相の略１／２のタイヤ切角となる第４の位置、さ
   らに前記第２の位置と第３の位置との中間に位置し、前
   記第３の位置に対して略１／２のタイヤ切角となる第５
   の位置との合計５位置に選択的に前記案内孔内に一端部
   が移動自在に挿入され前記第２のドラック・リンクに連
   結部品を介して連結されたセンタ・ドラックリンクと、
   該センタ・ドラックリンクに一端を連結したコントロー
   ル・シリンダーとから形成されることを特徴とする請求
   項２項、または第３項記載の車輛の前輪操舵装置。
5. （５）前記反転制御ユニットが、１列目の前輪と以後の
   ２列目の後輪との間に配置された４輪、６輪、または８
   輪操舵であることを特徴とする請求項第２項、第３項、
   または第４項の何れかに記載の車輛の前輪操舵装置。