JPH0537652U - トラツク等の後輪操舵装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 剛性のリヤアクスルハウジングを具えたトラ
ック等の高速走行時における操縦安定性を向上すると共
に、後輪操舵用油圧シリンダ及びその制御系の小型軽量
化を図る。 【構成】 車台フレーム１０、車巾方向の両端部分に後
輪を支持したリヤアクスルハウジング１６、間に介装さ
れたサスペンションスプリング、前後方向中心線に沿っ
て枢着された上方ラジアスロッド２６、両側に略対照的
に枢着された左右一対の下方ラジアスロッド３８、その
他端に夫々連結され、高速走行中における操向時に下方
ラジアスロッドを前後反対方向に駆動し上記リヤアクス
ルハウジングを廻動させる一対の後輪操舵アクチュエー
タ４８、略コ字状をなし、上記車台フレームに連結され
底辺部の両端付近を上記リヤアクスルハウジングに枢支
されたスタビライザロッド７０、及び前後方向中心線に
沿って上記スタビライザロッドに枢着されると共にラバ
ーブッシュ９８を介して上記車台フレームに固着された
ブラケット９６に連結されたセンタロッド９４を具備す
る。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、トラック等における後輪操舵装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

近来、高速走行時の操縦安定性を向上するために、前輪の操舵に連動して後輪 を操舵するようにした種々の四輪操舵システム及び装置が提案されている。 しかしながら、従前の四輪操舵装置は、すべて前後輪が独立に懸架されている 車両、多くは乗用自動車に関するものであり、後輪が剛性の車軸管又はリヤアク スルハウジング内に支持されている車両、特に後輪にダブルタイヤが採用されて いるトラック等の四輪操舵装置は、未だ提案されていない。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

本考案は、後輪がリヤアクスルハウジングの車巾方向両端部分に支持されたト ラック等における高速走行時の操縦安定性を向上することができ、かつ発進時や 制動時に後輪操舵用アクチュエータに作用する前後方向の荷重を低減して同アク チュエータ及びその付属装置の小型軽量化を図ることができる新規かつ有用な後 輪操舵装置を提供することを目的とするものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】

本考案は、上記目的を達成するために創案されたもので、車台フレーム、車巾 方向の両端部分に後輪を支持したリヤアクスルハウジング、同リヤアクスルハウ ジングと上記車台フレームとの間に介装されたサスペンションスプリング、車体 前後方向中心線に沿って配設され、その一端を上記リヤアクスルハウジングの車 巾方向中央部分に枢着されると共に他端を上記車台フレームに夫々枢着された上 方ラジアスロッド、車体の前後方向中心線の両側に略対称的に配設され夫々の一 端を上記リヤアクスルハウジングの車巾方向両端付近に枢着された左右一対の下 方ラジアスロッド、同下方ラジアスロッドの他端に夫々連結され、車両の高速走 行中における操向時に作動して左右の下方ラジアスロッドを前後反対方向に駆動 し上記リヤアクスルハウジングを上記上方ラジアスロッドとの枢着点の周りに廻 動させる一対の後輪操舵アクチュエータ、平面形状が略コ字状をなし、その両脚 自由端部を上記車台フレームに連結されると共に底辺部の両端付近を上記リヤア クスルハウジングの車巾方向両端付近に枢支されたスタビライザロッド、及び車 体前後方向中心線に沿って配設され、その一端を上記スタビライザロッドの底辺 部中央部分に枢着されると共に他端を回転可能かつ前後方向の僅かな変位を許容 するラバーブッシュを介して上記車台フレームに固着されたブラケットに連結さ れたセンタロッドを具備してなることを特徴とするトラック等の後輪操舵装置を 提案するものである。

【０００５】

【実施例】

以下本考案の実施例を添付図面について具体的に説明する。図中符号１０はト ラック等車両の車台フレームであって、車体前後方向に延在する左右一対のサイ ドレール１２と、車巾方向に延在し両端を上記左右のサイドレール１２に固着さ れた複数個のクロスメンバ１４とから構成されている。１６は車巾方向両端部分 にダブルタイヤ１８を支持したリヤアクスルハウジング、２０は同リヤアクスル ハウジングの車巾方向両端付近の下側に配設されＵボルト２２等の固着具によっ て同リヤアクスルハウジングに固着されたスプリング支持部材、２４は上記リヤ アクスルハウジング１６の端部を挾んでその前後に夫々配設され上記スプリング 支持部材２０と車台フレーム１０のサイドレール１２との間に介装された自体周 知のエアスプリングである。

【０００６】 ２６は車体前後方向の中心線に沿って配設され平面形状がＶ字状をなす上方ラ ジアスロッドであって、同ラジアスロッドの頂点部はボールジョイント装置２８ （又は同効のゴムブッシュ式ジョイント装置）を介して上記リヤアクスルハウジ ング１６の中央部分に設けられたディフアレンシャルケーシング３０の上側に枢 着され、また同ロッドの両脚の自由端部は夫々ボールジョイント装置３２（又は 同効のゴムブッシュ式ジョイント装置）を介して上記車台フレーム１０のサイド レール１２（又はクロスメンバ１４）に枢着されている。

【０００７】 特に図２に良く示されているように、上記リヤアクスルハウジング１６の車巾 方向両端付近の下側面に、上記スプリング支持部材２０と共にブラケット３４が Ｕボルト２２によって共締め固定され、同ブラケット３４にはボールジョイント 装置３６（又は同効のゴムブッシュ式ジョイント装置）を介して左右一対の下方 ラジアスロッド３８の一端が枢着されている。各下方ラジアスロッド３８の他端 は、上記サイドレール１２のウエブ又は側壁に固着されたブラケット４０に枢軸 ４２によって枢支された作動レバー４４の下端に夫々枢軸４６を介し枢着されて いる。更に、上記作動レバー４４の上端には、左右一対の後輪操舵アクチュエー タを形成する油圧シリンダ装置４８のピストン軸５０が枢軸５２によって枢着さ れ、また同油圧シリンダ装置のシリンダ５４は枢軸５６によって上記サイドレー ル１２のウエブ又は側壁に固着されたブラケット５８に枢支されている。

【０００８】 上記ボールジョイント装置２８，３２及び３６の具体的構造の一例が図３に示 されている。同図において、符号６０は相対廻動変位を生起する一方の部材即ち 上記上方ラジアスロッド２６又は下方ラジアスロッド３８を示し、６２は他方の 部材即ちリヤアクスルハウジング１６又はブラケット３４である。他方の部材６ ２に球面部材６４を具えた軸６６が支持され、また上記一方の部材６０には、球 面部材６４に当接するボールシート６８が支持されている。この構成によって、 一方の部材６０は他方の部材６２に対して軸６６の軸線に直交する平面内及び同 軸線を含む平面内で夫々自在に廻動することができる。

【０００９】 上記リヤアクスルハウジング１６の後方に平面形状が略コ字状又はＵ字状をな すスタビライザロッド７０が配設され、同スタビライザロッド７０はその左右両 脚７２の自由端部を夫々自体周知のゴムブッシュを介して取付部材７４の下端に 支持されている。 上記取付部材７４は、図５の拡大断面図に良く示されているように、サイドレ ール１２に固着されたブラケット７６の横板７８に上下のゴムパッド８０及び８ ２を介して吊持されたロッド８４と、同ロッド８４の下端に固着されたＵ字状部 材８６とから形成され、同Ｕ字状部材８６内に上記スタビライザロッドの左右脚 ７２の自由端部がボルト８８を介し支持されている。 またスタビライザロッド７０は、その底辺部９０の車巾方向両端部分を前記支 持部材２０上に固着されたブラケット９２（図２参照）に廻動自在に支持されて いる。

【００１０】 更に、上記スタビライザロッドの底辺部９０の車巾方向中央部分に前端部を枢 着されたセンタロッド９４が、車体前後方向中心線に沿い後方に延在して配置さ れ、同センタロッド９４の後端は、その両端を左右のサイドレール１２に固着さ れたブラケット９６の車巾方向中央部分にゴムブッシュ９８を介して廻動可能に 、かつ前後方向の僅かの変位を許容されるように連結されている。なお、同セン タロッド９４の前端は、図４の拡大側断面図に良く示されているように、スタビ ライザロッド底辺部９０の直径を通る平面に沿って分割された適宣の樹脂例えば ウレタン樹脂で作られたブッシュ１００を介して同底辺部９０に相対回転自在に 嵌装されている。

【００１１】 最後に、図７は前記後輪操舵アクチュエータ４８の作動を制御する装置の概念 的構成図である。図中符号１０２はステアリングシャフト１０４に介装されて操 舵角を検出する例えば光パルス非接触型の操舵角センサ、１０６は車速センサ、 １０８はヨーレートセンサ、１１０は操舵角センサ１０２の操舵角信号と車速セ ンサ１０６の車速信号とヨーレートセンサ１０８の回頭信号とを受容して後輪操 舵アクチュエータ４８を作動させる制御弁１１２を制御するコントローラ、１１ ４は油圧ポンプである。

【００１２】 車両が高速走行しているときに、ステアリングホイール１１６が操作され前輪 １１８が操向されると、操舵角センサ１０２の操舵角信号と車速センサ１０６の 車速信号とヨーレートセンサ１０８の回頭信号とを受容したコントローラ１１０ が制御弁１１２に駆動信号を発して同制御弁が作動される。制御弁１１２の作動 により油圧ポンプ１１４から吐出された高圧の作動油が一対の後輪操舵アクチュ エータ４８に供給され、同アクチュエータ４８が左右反対方向即ち、左右何れか 一方のアクチュエータが伸長すると他方のアクチュエータが収縮するように作動 する。

【００１３】 車両の高速走行時の操縦安定性を向上することを目的として後輪を操舵する場 合、通常は前輪１１８の操舵方向と同方向に後輪１８が僅少舵角例えば１〜５度 程度操舵される。しかし、前輪１１８の操舵に関連して、最初前輪１１８の操舵 方向と逆方向に後輪１８を僅かな角度操舵し、瞬時ののち、後輪１８を前輪１１ ８の操舵方向と同方向に僅少角度操舵する、等他の後輪操舵システムを採用する ことも可能である。

【００１４】 上記構成において、後輪操舵アクチュエータを形成する一対の油圧シリンダ装 置４８の上記左右反対作動によりリヤアクスルハウジング１６即ち後輪１８が図 ６に示されているように、予め設定された僅少舵角１〜５°、例えば１°だけ正 しく操舵されるように設けられ、又は走行速度に応じた可変の僅少舵角だけ転舵 されるように設けられている。また同油圧シリンダ装置４８の休止時には、別設 された中立ロック装置の作動により又は同油圧シリンダ自体を油圧的にロックす ることによって、ピストン軸５０が中立位置に固定され、リヤアクスルハウジン グ１６即ち後輪１８は舵角零の直進状態に保持されている。

【００１５】 車両の高速走行中に前輪１１８が操向されると、前述したようにコントローラ １１０の指令にょり制御弁１１２が作動して、一対の後輪操舵アクチュエータ４ ８が互に反対方向に作動する。各アクチュエータのピストン軸５０に夫々の一端 を連結された作動レバー４４が互に反対方向に廻動し、一方の作動レバー４４の 他端に連結された下方ラジアスロッド３８は車体前方に牽引され、他方の作動レ バー４４の他端に連結された下方ラジアスロッド３８は車体後方に駆動される。 この結果、リヤアクスルハウジング１６はＶ字状をなす上方ラジアスロッド２６ の頂点の周りに設定舵角例えば１°だけ左右何れかの方向に廻動し操舵されるこ ととなり、技術上良く知られた態様で高速操向時の操縦安定性が改善される。上 記リヤアクスルハウジング１６の操舵のための廻動は、サスペンションスプリン グがエアスプリング２４であるため、そのゴム製ダイヤフラムが水平方向に自在 に撓むことによって極めて円滑に行なわれる。

【００１６】 また、車両の直進中及び操舵時の旋回走行中の車台フレーム１０に対するリヤ アクスルハウジング１６の上下運動は、エアスプリング２４が荷重を受ける形で 行なわれ、このときリヤアクスルハウジング１６は上方ラジアスロッド２６及び 下方ラジアスロッド３８により上下に平行リンク運動を行なう。更に、上方ラジ アスロッド２６がボールジョイント装置２８及び３２（又は同効のゴムブッシュ 式ジョイント装置）によってリヤアクスルハウジング１６及び車台フレーム１０ に枢着され、また下方ラジアスロッド３８が同様のボールジョイント装置３６（ 又は同効のゴムブッシュ式ジョイント装置）によってリヤアクスルハウジング１ ６に枢着されているので、凹凸路の走行又は旋回走行時にリヤアクスルハウジン グ１６が左右に傾動し又はロール変位を生起しても、その変位が妨げられること はない。更に、上記凹凸路の走行又は旋回走行中に、左右何れか一方の後輪１８ が他方の後輪１８に対し上下方向に相対変位し、即ちリヤアクスルハウジング１ ６が上下方向に傾動した場合に、同リヤアクスルハウジング１６にスプリング支 持部材２０及びブラケット９２を介して連結されたスタビライザロッド７０が周 知のアンチロール作用を生起してロール変位を低減するように作動する。

【００１７】 また、車両の発進時及び制動時等に、左右の後輪１８から前後同方向に転舵用 の下方ラジアスロッド３８に作用し、同下方ラジアスロッド３８を介して後輪操 舵用の油圧シリンダ装置４８に作用する前後方向の荷重が、リヤアクスルハウジ ング１６にスプリング支持部材２０を介して連結されたスタビライザロッド７０ を介してセンタロッド９４によって担持され、更にブラケット９６を経て車台フ レーム１０に伝達される。 従って、油圧シリンダ装置４８が、上記発進及び制動時に生起する前後方向の 荷重を負担する必要がなく、同油圧シリンダ装置４８及びその制御系を小型軽量 化し、かつ製造コストを低減することができる利点がある。

【００１８】 なお、上記センタロッド９４が、その前端を樹脂ブッシュ１００によってスタ ビライザロッド７０に対し相対回転自在に枢着され、かつ後端をゴムブッシュ９ ８を介して回転可能かつ前後方向に僅かに変位し得るようにブラケット９６に枢 支されているので、上記リヤアクスルハウジング１６の上下動及びスタビライザ ロッド７０の捩れ変形等は聊かも阻げられることはない。

【００１９】 なおまた、上記実施例では、後車軸が１軸の車両が例示されているが、後２軸 の車両の場合、後前軸及び後後軸の双方に上記と全く同様の後輪操舵装置が設け られる。また、後２軸車では、屡々後軸の一方は駆動力を伝達しないデッドアク スルとして構成されるが、操舵装置それ自体は例示した駆動輪の場合と実質的に 同等である。なおまた、本考案は、前後方向の荷重に対して抵抗力が極めて弱い エアスプリングを装備したトラック等において特に有用であるが、コイルスプリ ング等他のサスペンションスプリングを具えた車両にも、勿論適用することがで きる。

【００２０】

【考案の効果】

叙上のように、本考案に係るトラック等の後輪操舵装置は、車台フレーム、車 巾方向の両端部分に後輪を支持したリヤアクスルハウジング、同リヤアクスルハ ウジングと上記車台フレームとの間に介装されたサスペンションスプリング、車 体前後方向中心線に沿って配設され、その一端を上記リヤアクスルハウジングの 車巾方向中央部分に枢着されると共に他端を上記車台フレームに夫々枢着された 上方ラジアスロッド、車体の前後方向中心線の両側に略対称的に配設され夫々の 一端を上記リヤアクスルハウジングの車巾方向両端付近に枢着された左右一対の 下方ラジアスロッド、同下方ラジアスロッドの他端に夫々連結され、車両の高速 走行中における操向時に作動して左右の下方ラジアスロッドを前後反対方向に駆 動し上記リヤアクスルハウジングを上記上方ラジアスロッドとの枢着点の周りに 廻動させる一対の後輪操舵アクチュエータ、平面形状が略コ字状をなし、その両 脚自由端部を上記車台フレームに連結されると共に底辺部の両端付近を上記リヤ アクスルハウジングの車巾方向両端付近に枢支されたスタビライザロッド、及び 車体前後方向中心線に沿って配設され、その一端を上記スタビライザロッドの底 辺部中央部分に枢着されると共に他端を回転可能かつ前後方向の僅かな変位を許 容するラバーブッシュを介して上記車台フレームに固着されたブラケットに連結 されたセンタロッドを具備してなることを特徴とし、剛性のリヤアクスルハウジ ングを具備したトラック等の高速走行時における操縦安定性を向上することがで きると共に、発進及び制動時に後輪操舵用アクチュエータに作用する前後方向の 荷重を低減して同アクチュエータ及びその付属装置の小型軽量化及び製造コスト の低減を達成することができるので、実用上有益である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例を示す要部平面図である。

【図２】図１に示した後輪操舵装置の側面図である。

【図３】図１及び図２におけるボールジョイント装置の
具体的構造を示した断面図である。

【図４】図１及び図２におけるセンタロッド前端部のス
タビライザロッドに対する取付部分の拡大側断面図であ
る。

【図５】図１のＶ−Ｖ線に沿う拡大断面図である。

【図６】後輪操舵時のリヤアクスルハウジングの挙動を
示した概略平面図である。

【図７】図１における後輪操舵アクチュエータの作動制
御装置の概略構成図である。

【符号の説明】

１０ 車台フレーム １２ サイドレール １６ リヤアクスルハウジング ２０ スプリング支持部材 ２４ エアスプリング ２６ 上方ラジアスロッド ３８ 下方ラジアスロッド ４８ 後輪操舵アクチュエータ ７０ スタビライザロッド ９４ センタロッド

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 車台フレーム、車巾方向の両端部分に後
   輪を支持したリヤアクスルハウジング、同リヤアクスル
   ハウジングと上記車台フレームとの間に介装されたサス
   ペンションスプリング、車体前後方向中心線に沿って配
   設され、その一端を上記リヤアクスルハウジングの車巾
   方向中心部分に枢着されると共に他端を上記車台フレー
   ムに夫々枢着された上方ラジアスロッド、車体の前後方
   向中心線の両側に略対称的に配設され夫々の一端を上記
   リヤアクスルハウジングの車巾方向両端付近に枢着され
   た左右一対の下方ラジアスロッド、同下方ラジアスロッ
   ドの他端に夫々連結され、車両の高速走行中における操
   向時に作動して左右の下方ラジアスロッドを前後反対方
   向に駆動し上記リヤアクスルハウジングを上記上方ラジ
   アスロッドとの枢着点の周りに廻動させる一対の後輪操
   舵アクチュエータ、平面形状が略コ字状をなし、その両
   脚自由端部を上記車台フレームに連結されると共に底辺
   部の両端付近を上記リヤアクスルハウジングの車巾方向
   両端付近に枢支されたスタビライザロッド、及び車体前
   後方向中心線に沿って配設され、その一端を上記スタビ
   ライザロッドの底辺部中央部分に枢着されると共に他端
   を回転可能かつ前後方向の僅かな変位を許容するラバー
   ブッシュを介して上記車台フレームに固着されたブラケ
   ットに連結されたセンタロッドを具備してなることを特
   徴とするトラック等の後輪操舵装置。