JPH0637177B2 - 前後輪操舵車輌の後輪中立装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、前輪操縦に追従して後輪も転舵されるように
形成された前後輪操舵車輌の後輪中立装置の改良に関す
る。

〔従来の技術〕

トラツク等の作業車輌にあつては、その低速走行時の旋
回および進路変更のための斜行を迅速かつ効率良く行な
うために前輪操縦に追従して後輪も転舵させるとする前
後輪操舵方式の提案がなされていると共に、上記作業車
輌が高速走行をする時には、従来通り、後輪を中立位置
に維持するようにした提案がなされている。

例えば、特開昭５９−１４３７６９号公報に係る提案に
よれば、当該装置はコントローラを有すると共に、車速
センサやハンドル操作角センサ等の各種センサを装備し
てなり、当該各種センサからの検知信号がコントローラ
に入力されると共に、当該コントローラで処理された作
動信号が各種バルブに出力され、当該バルブ制御によつ
て車輌の低速走行時における後輪の転舵および車輌の高
速走行時における後輪の中立位置維持を可とするように
形成されている。

従つて、各種センサの充実と各種バルブの多枝に亘る作
動調整のためコントローラの処理能力の装備によつて、
所望の後輪転舵および後輪中立位置維持が可とされるこ
ととなる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、前記従来の提案にあつては、当該装置に
おける所謂作業ロスが招来される不都合があり、かつ、
当該装置自体のコスト高が招来される不都合がある。

即ち、上記従来の提案にあつては、後輪を転舵するため
のシリンダは、後輪を中立位置に維持する際に、上記転
舵力に抗するようにしてその動作を行なうとされるの
で、上記シリンダへの作動油を供給するため、例えば、
前輪用のパワーステアリング機構において、所謂出力損
失が招来されることとなる不都合がある。

そしてまた、車輌の低速走行時における前輪操縦に追従
する後輪転舵は、常に所望通りに再現されなければなら
ないにもかかわらず、前記従来の提案にあつては、バル
ブの特性が変化したりすることによつて、後輪の転舵状
況が変化されることになる危惧があると共に、当該危惧
を全く生じないようにするには、コントローラの一層の
整備が必要となり、当該装置のコスト高が招来されるこ
ととなる不都合がある。

そこで本発明は、後輪の転舵を停止してその中立位置を
維持するに際して、所謂作業ロスを生じることなく、し
かも、コスト高を招来することのない前後輪操舵装置の
後輪中立装置を新たに提供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

上記した問題点を解決するために本発明の構成を、前輪
の転舵に追随して転舵される後輪の中立位置を流体圧の
解除時にスプリングの附勢力で維持し得るように形成さ
れてなる前後輪操舵車輛の後輪中立装置において、車速
が設定の車速以上になると流体圧が解除されてスプリン
グの附勢力で後輪の転舵を不可とするように形成された
後輪センタリング機構を車輛の後輪側に有してなるとす
る。

そして、流体圧が外部に配在のエアータンクからの空気
圧とされると共に、該空気圧がソレノイドバルブを介し
て後輪センタリング機構に供給されるように形成されて
なるとするものである。

〔実施例〕

以下、図示した実施例に基づいて、本発明を説明する。

第１図は、本発明に係る後輪中立装置を装備した車輌の
前後輪操舵装置を示すものであつて、当該操舵装置は、
前輪Ｔｆ側にパワーステアリング機構ＰＳを有すると共
に、後輪Ｔｒ側に後輪シリンダＣｒを有してなり、か
つ、後輪Ｔｒ側には本発明に係る後輪センタリング機構
１を有している。

上記パワーステアリング機構ＰＳには、前輪Ｔｆ操縦用
のハンドルＨの操作時に揺動されるピツトマンアームａ
が連結されていると共に、当該ピツトマンアームａには
ドラツグロツドｒ_１が連結されており、当該ドラツグロ
ツドｒ_１の移動によつてその前輪車軸Ｆの両端に配設さ
れた前輪Ｔｒが所定の転向をするように形成されてい
る。

一方、上記ピツトマンアームａには、前記後輪シリンダ
Ｃｒへの作動油の供給を可とし、かつ、その流量を制御
する給油機構２が連結されている。

即ち、上記給油機構２は、スプールタイプのメータリン
グ２ａと、シリンダタイプのメータリングシリンダ２ｂ
とからなり、本実施例においては、上記メータリングバ
ルブ２ａ部分とメータリングシリンダ２ｂ部分とは、単
一のハウジング部材内に形成されて、上記メータリング
バルブ２ａ側の一端がビツトマンアームａに連結され、
上記メータリングシリンダ２ｂ側の一端が他部ｂ（例え
ば、車体）に固定されている。そして、上記メータリン
グバルブ２ａ部分においては、外部の後輪用ポンプＰｒ
およびタンクＴｏと連通されると共に、前記後輪シリン
ダＣｒとメイン給排路Ｌ_１，Ｌ_２を介して連通され、か
つ、上記メータリングシリンダ２ｂと油路ｌ_１，ｌ_２を
介して連通されている。

また、上記メータリングシリンダ２ｂ部分においては、
図示していないが、ピストンによつて区画された二つの
油室を有しており、一方の油室、例えば圧側の油室は油
路ｌ_１を介して、また他方の油室、即ち、伸側の油室は
油路ｌ_２を介して、前記メータリングバルブ２ａ内と連
通すると共に、前記後輪シリンダＣｒと連通するように
形成されている。即ち、当該メータリングシリンダ２ｂ
からの吐出油は、その吐出容量のまま後輪シリンダＣｒ
に流入され、あるいは、当該メータリングシリンダ２ｂ
への流入油は、その流入油量で後輪シリンダＣｒから流
出されたものとなるように形成されているものである。

従つて、本実施例においては、メータリングシリンダ２
ｂの配設によつて、後輪シリンダＣｒのストローク量が
一定とされることとなつて、常に、安定した後輪転舵が
可能となる。そして、本実施例においては、メータリン
グシリンダ２ｂのストローク量と後輪シリンダＣｒのス
トローク量とは同等となるように設定されているが、こ
れに代えて、上記各ストローク量が比例関係となるよう
に設定することとしても良いこと勿論である。

なお、後輪シリンダＣｒは、本実施例にあつては、所謂
片ロツドタイプに形成されているものであつて、一端は
他部ｂ（例えば車体）に連結され、他端は後輪軸Ｒに保
持された後輪Ｔｒを転舵するタイロツドｒ_２に連結され
ている。

またなお、前記パワーステアリング機構ＰＳには、ハン
ドルＨの操作時に前輪用ポンプＰｆからの作動油が供給
され、かつ、当該作動油はタンクＴｏに戻されるように
形成されている。

従つて、本実施例によれば、前輪Ｔｒを左右のいずれか
一方に転向させるようにハンドルＨを操作すると、当該
前輪Ｔｆの操縦に追従して後輪Ｔｒも所謂油圧動作で自
動的に転舵されることが可能となる。そして、車輌が直
線走行をするときには、前輪Ｔｆの操縦がされず、従つ
て、後輪Ｔｒが転舵されることはないが、より確実に後
輪Ｔｒの転舵を停止するときには、後輪シリンダＣｒへ
の作動油の供給を停止することとすれば足りる。そして
特に、車輌が高速走行するときには、以下の本発明に係
る後輪センタリング機構１を利用するものである。

後輪センタリング機構１は、第１図中に示すように、左
右の後輪Ｔｒに近隣するように配設されているもので、
第２図に示すように、適宜ハウジング１０内にスプリン
グ１１と、当該スプリング１１によつて附勢されたブツ
シユロツド１２とを有してなり、当該ブツシユロツド１
２は上記ハウジング１０内において摺動するピストン状
基部１３を有しており、かつ、当該ピストン状基部１３
で区画形成された気室１４を有している。そして、上記
プツシユロツド１２の先端は、上記気室１４内が気圧解
除時にあるとき、後輪Ｔｒの中立方向と並行するように
延在されたナツクルアームＮの側面に当接されるように
形成されている。即ち、本実施例にあつては、上記ナツ
クルアームＮには、ガイドロツドｎが当該ナツクルアー
ムＮの延在方向に直交する方向、即ち、後輪車軸Ｒと並
行する方向に突出されており、当該ガイドロツドｎを上
記プツシユロツド１２の中央軸芯部を貫通するように挿
通させているもので、これによつて、プツシユロツド１
２は上記ガイドロツドｎに副つて摺動することとなる。

従つて、上記気室１４内にポート１５を介して外部のエ
アータンクＴａ（第１図参照）からの圧気の供給がある
と、ピストン状基部１３がスプリング１１の反発力に抗
してハウジング１０内を後退することとなり、その際、
プツシユロツド１２の先端がナツクルアームＮの側面か
ら離座され、当該ナツクルアームＮは第２図中下方を中
心として上方を円周方向に揺動を可とする、即ち、後輪
Ｔｒの転舵を可とすることとなる。

そして、上記気圧が解除されたこととなると、プツシユ
ロツド１２はスプリング１１の反発力によつて第２図中
右方向に摺動され、当該プツシユロツド１２の先端がナ
ツクルアームＮの側面に着座されて、当該ナツクルアー
ムＮの揺動、即ち、後輪Ｔｒの転舵が停止されることと
なる。このとき、プツシユロツド１２のピストン状基部
１３とハウジング１０との間、即ち、プツシユロツド１
２の摺動方向の間には、隙間δが形成されていて、プツ
シユロツド１２先端がナツクルアームＮの側面に当接さ
れる前に、ピストン状基部１３とハウジング１０とが当
接され、ナツクルアームＮに対する、所謂ステアロツク
が不完全となることがないように配慮されている。

なお、前記ハウジング１０の一端は、他部ｂ（例えば車
体）に枢着されているもので、当該枢着部を中心とし
て、ハウジング１０の他端側、即ち、プツシユロツド１
２の配設側の揺動を自在としている。

上記後輪センタリング機構１の気室１４は、外部のエア
ータンクＴａと連通されている。即ち、第１図に示すよ
うに、車輌には、例えば、排気ブレーキ（図示せず）の
ためのエアータンクＴａが装備されているので、当該エ
アータンクＴａを圧気供給源とすると共に、当該エアー
タンクＴａからの圧気は、噴出防止バルブｖおよびソレ
ノイドバルブＶ_ｓ２を介して上記気室１４内に供給給さ
れるように形成されている。そして、上記ソレノイドバ
ルブＶ_ｓ２は、車輌の車速が設定の値（例えば３５km／
ｈ）となつたときにソレノイド励磁によつて、給排路Ｌ
ａとエアータンクＴａとの連通を可とし、即ち、気室１
４内に圧気を供給することを可とするように形成されて
いる。そしてまた、上記ソレノイドの励磁が解除される
ときは、上記気室１４内の圧気を給排路Ｌａを介して逆
流させると共に、外部に絞りｔを介して解放することを
可とするように形成されている。

なお、前記噴出防止バルブｖは、前記気室１４部分、給
排路Ｌａ部分あるいはソレノイドバルブＶ_ｓ２部分のい
ずれかに故障があつてエアータンクＴａから圧気が無用
に噴出されることになるのを防止するために配設されて
いる。

従つて、本発明に係る後輪センタリング機構１にあつて
は、後輪Ｔｒの転舵のための給油機構２およびパワース
テアリング機構ＰＳに所謂作業ロスによる損失を招来さ
せることなく、後輪Ｔｒの中立位置を維持することが可
能となる。

そして、本発明の実施例にあつては、第１図に示すよう
に、前記ソレノイドバルブＶ_ｓ２と同時に作動する他の
ソレノイドバルブＶ_ｓ１が前記メイン給排路Ｌ_１，Ｌ_２
間に配設されており、当該ソレノイドバルブＶ_ｓ１の作
動時には、前記給油機構２からの作動油が後輪シリンダ
Ｃｒに供給されて、当該後輪シリンダＣｒが所望の伸縮
作動をするように形成され、かつ、上記ソレノイドバル
ブＶ_ｓ１の不作動時には上記給油機構２からの作動油が
後輪シリンダＣｒに供給されることなくソレノイドバル
ブＶ_ｓ１を通つて給油機構２に還流し、タンクＴｏに戻
るように形成されているので、上記後輪センタリング機
構１による後輪Ｔｒの転舵停止時には、一層確実な転舵
停止が行なわれることとなる。

なお、前記ソレノイドバルブＶ_ｓ１およびＶ_ｓ２の各ソ
レノイドへの励磁は、本実施例にあつては、車輌の走行
速度が速度計Ｍで一定の値（例えば、３５km／ｈ）とな
る迄は自動的に行なわれ、あるいは、スイツチＳｍ利用
による手動操作によつても上記一定の車速になる迄は行
ない得るように形成されているとし、仮りに、ソレノイ
ドバルブＶ_ｓ２に故障が発生して、後輪センタリング機
構１の正常な作動が期待できないときには、必ず、後輪
Ｔｒを中立状態に維持することができるように形成され
ているものである。また、上記各ソレノイドへの励磁の
際には、そのことが表示ランプＩの点灯で表示されるよ
うに形成されている。

第３図は、本発明の他の実施例を示すものであつて、本
実施例においては、前輪Ｔｆの操縦時に回転操作される
ハンドルＨの操作角を検出し、かつ、後輪Ｔｒの転舵状
態検出値と比較して、これにより前輪Ｔｆの操縦に追従
させて後輪Ｔｒを転舵させるようにすると共に、車速を
検出して設定の車速以上になると、後輪Ｔｒを転舵する
ための後輪シリンダＣｒへの作動油の供給を可とするメ
インバルブ３を中立復帰させ、かつ、本発明に係る後輪
センタリング機構１によつて、後輪Ｔｒの中立位置を維
持し得るようにしたものである。

そのため、本実施例においては、ハンドルＨの回転軸部
には、ハンドル操作角検出器Ｃｈ（検出値はθＨで表示
されるとする）を有していると共に、後輪シリンダＣｒ
には、後輪Ｔｒの転舵角検出器Ｃｃ（検出値θＴで表示
されるとする）を附設している。そして、上記各検出器
Ｃｈ，Ｃｃからの検出値が入力され、これを予め記憶さ
れたデータに基づき演算処理等して、メインバルブ３に
信号を出力するコントローラＣを有している。そしてさ
らに、車輌の後輪Ｔｒ側に配設された後輪センタリング
機構１の作動、不作動を制御するソレノイドバルブＶ
_ｓ２への信号が、当該車輌の車速が速度計Ｍで一定の値
（例えば、３５km／ｈ）を示すこととなる迄は自動的に
出力されるように、あるいは、上記一定の車速に至る迄
は、スイツチＳｍ利用による手動操作で可とされるよう
に形成されていると共に、上記各ソレノイドへの励磁が
あるときはそのことが視認できるように表示灯Ｉが点灯
されるとしているものである。

上記後輪シリンダＣｒは、本実施例にあつては、所謂両
ロツドタイプに形成されているもので、ロツド体の両端
部が後輪Ｔｒに連結される連結ロツドｒ_３に連結されて
なるもので、内部で左右に区画形成された二つの油室内
には、メインバルブ３からの作動油の供給が可とされ、
あるいは、上記二つの油室内からのメインバルブ３への
作動油の排出を可とされるように形成されている。

そして、上記メインバルブ３は、前記第１図に示す実施
例における給油機構２中のメータリングバルブ２ａと同
様の機能を果すものであつて、本実施例においては、適
宜ハウジング３０内で摺動するスプール３１を有してお
り、当該スプール３１は、両端部に配設されたスプリン
グ３２によつて中立位置に復帰し得るように形成されて
いると共に、両端にソレノイド３３を有して当該各ソレ
ノイド３３のいずれかへの選択された励磁によつて当該
スプール３１を摺動させ、所望流路切換を可とするよう
に形成されているものである。そしてまた、上記スプー
ル３１には中央にランド部３１ａ、両端部にランド部３
１ｂ、３１ｃを有しており、当該各ランド部３１ａ，３
１ｂ，３１ｃによつて作動油の流れを規制し得るように
形成されている。

また、本実施例においても、後輪センタリング機構１は
前記第２図に示す実施例の場合と同様に構成され、か
つ、作動されるように形成されている。

従つて、本実施例によれば、車輌の低速走行時に前輪Ｔ
ｆの操縦すると、後輪Ｔｒの転舵をコントローラＣによ
る制御によつて可とされることとなるが、車輌の高速走
行時における後輪Ｔｒの中立位置維持は、本発明に係る
後輪センタリング機構１によつて可とされることとな
る。

前記第１図および第３図に示す各実施例において、前輪
Ｔｆの操縦のためのパワーステアリング機構ＰＳは、油
圧利用によつて前輪Ｔｆの操縦を可とするものであれ
ば、その形式を問わないこと勿論であり、また、第１図
に示す実施例における給油機構２は、メータリングバル
ブ２ａとメータリングシリンダ２ｂとが一体となるよう
に形成されているとするが、これに代えて、メータリン
グバルブ２ａとメータリングシリンダ２ｂとがそれぞれ
分離されて形成されているとしてもよく、この場合、メ
ータリングバルブ２ａが上記パワーステアリング機構Ｐ
Ｓにおけるコントロールバルブ部に配設されているもの
としてもよい。

〔発明の効果〕

以上のように本発明によれば、トラツク等の作業車輌の
低速走行時における旋回や斜行の際の前輪操縦に追従し
て後輪転舵を可とすることができるのは勿論、上記車輌
が高速走行に移行する時には、当該設定の車速以上の車
速になることに基づく後輪センタリング機構における流
体圧解除で、後輪の転舵が自動的に停止されて後輪が自
動的に中立位置に復帰されることになる利点がある。

また、本発明によれば、後輪センタリング機構における
スプリングを収縮するための流体としてエアーを利用す
ることにして前後輪操舵装置における利用油圧に関与し
ない構成としたので、前後輪操舵装置における利用油圧
を後輪シリンダの作動のための油圧のみとすることがで
き、後輪中立位置を含む前後輪操舵装置全体の小型化、
軽量化が可能になる利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る後輪中立装置を装備した前後輪操
舵装置の一実施例を示す回路図、第２図は後輪中立位置
を示す断面図、第３図は第１図と同様に他の実施例を示
す回路図である。 １……後輪センタリング機構、２……給油機構、２ａ…
…メータリングバルブ、２ｂ……メータリングシリン
ダ、３……メインバルブ、Ｃｒ……後輪シリンダ、Ｈ…
…ハンドル、Ｌ_１，Ｌ_２……メイン給排路、ＰＳ……パ
ワーステアリング機構、Ｔｆ……前輪、Ｔｒ……後輪。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】前輪の転舵に追随して転舵される後輪の中
   立位置を流体圧の解除時にスプリングの附勢力で維持し
   得るように形成されてなる前後輪操舵車輛の後輪中立装
   置において、車速が設定の車速以上になると流体圧が解
   除されてスプリングの附勢力で後輪の転舵を不可とする
   ように形成された後輪センタリング機構を車輛の後輪側
   に有してなることを特徴とする前後輪操舵車輛の後輪中
   立装置。
2. 【請求項２】流体圧が外部に配在のエアータンクからの
   空気圧とされると共に、該空気圧がソレノイドバルブを
   介して後輪センタリング機構に供給されるように形成さ
   れてなる特許請求の範囲第１項記載の前後輪操舵車輛の
   後輪中立装置。
3. 【請求項３】前輪の転舵がパワーステアリング機構によ
   って可とされるように形成されてなると共に、車輛の前
   輪側には前輪操舵のためのハンドル操作によつて作動す
   るメータリングバルブが配設されてなり、かつ、車輛の
   後輪側には上記メータリングバルブからの作動油の供給
   によつて後輪の転舵を可とする後輪シリンダが配設され
   てなる特許請求の範囲第１項記載の前後輪操舵車輛の後
   輪中立装置。