JPH0735268U - トレーラ牽引用トラクタの導風板装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 牽引されるトレーラが変ったり、或いは走行
状態が変化しても常に空気抵抗を最小限に抑え、燃費低
減を図り得るトレーラ牽引用トラクタの導風板装置を提
供する。 【構成】 トラクタ１のルーフ上に導風板２を傾動自在
に配設し、トレーラ１５の前面上部及び上面前部に圧力
センサＡ₁，Ａ₂，Ａ₃，Ａ₄及びＢ₁，Ｂ₂，Ｂ₃，Ｂ₄を設
け、トラクタ１の単独走行時並びに停車時には導風板２
をトラクタ１のルーフと略平行な状態に倒し、又、トレ
ーラ牽引低中速走行時には導風板２の傾斜角度θを規定
値に保持し、更に又、トレーラ牽引高速走行時には走行
速度に基づいて算出される動圧値と圧力センサＡ₁，
Ａ₂，Ａ₃，Ａ₄及びＢ₁，Ｂ₂，Ｂ₃，Ｂ₄で検出した各部
の圧力値とから導風板２の状態を求め、その状態に応じ
て導風板２の傾斜角度θを調整し、マッチング状態とす
るよう構成する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、トレーラ牽引用トラクタの導風板装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

一般に、トレーラを牽引して走行するトラクタのルーフ上には、空気抵抗を減 少させるための導風板が設けられている。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、従来の導風板は固定式のものが多く、牽引されるトレーラの高 さの違いやトラクタのキャブとトレーラとの距離の違い、或いは走行状態によっ ては、導風板が逆に空気抵抗を増加させ、燃費を悪化させてしまう場合があった 。

【０００４】 本考案は、斯かる実情に鑑み、牽引されるトレーラが変ったり、或いは走行状 態が変化しても常に空気抵抗を最小限に抑え、燃費低減を図り得るトレーラ牽引 用トラクタの導風板装置を提供しようとするものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

本考案は、トラクタのルーフ上に傾動自在に配設された導風板と、 導風板を駆動せしめる駆動装置と、 トラクタの走行速度を検出する車速センサと、 トレーラの前面上部及び上面前部の圧力分布を検出する圧力センサと、 トラクタ単独走行時並びに停車時には、モード切換スイッチにより導風板の傾 斜角度を０とする指令信号を駆動装置へ出力し、又、トレーラ牽引低中速走行時 には、モード切換スイッチにより導風板の傾斜角度を規定値とする指令信号を駆 動装置へ出力し、更に又、トレーラ牽引高速走行時には、調整スイッチにより車 速センサで検出した走行速度に基づき動圧値を算出し、該動圧値と圧力センサで 検出した各部の圧力値とから、導風板がアンダシュート状態、オーバシュート状 態、或いはマッチング状態のいずれの状態にあるかを求め、アンダシュート状態 にある場合には駆動装置へ導風板の傾斜角度を増加せしめる指令信号を出力する 一方、オーバシュート状態にある場合には駆動装置へ導風板の傾斜角度を減少せ しめる指令信号を出力し、マッチング状態とするコントローラと を備えたことを特徴とするものである。

【０００６】 又、前記導風板を駆動せしめる駆動装置を、導風板の傾動中心軸を回転せしめ る制御モータによって構成し、該制御モータを傾動中心軸の軸受部内に内蔵せし めることが有効である。

【０００７】

【作用】

従って、トラクタ単独走行時並びに停車時には、モード切換スイッチにより傾 斜角度を０とする指令信号がコントローラから駆動装置へ出力されて、導風板が トラクタのルーフと略平行な状態に倒され、これにより、従来のように導風板を 固定式としていた場合と比べ、トラクタの前面投影面積が小さくなり、走行時に おける空気抵抗が小さくなる。

【０００８】 又、トレーラ牽引低中速走行時には、モード切換スイッチにより傾斜角度を規 定値とする指令信号がコントローラから駆動装置へ出力され、導風板の傾斜角度 が規定値に保持される。

【０００９】 更に又、トレーラ牽引高速走行時には、調整スイッチにより車速センサで検出 した走行速度に基づきコントローラにおいて動圧値が算出され、該動圧値と圧力 センサで検出した各部の圧力値とから、導風板がアンダシュート状態、オーバシ ュート状態、或いはマッチング状態のいずれの状態にあるかが求められ、アンダ シュート状態にある場合にはコントローラから駆動装置へ導風板の傾斜角度を増 加せしめる指令信号が出力される一方、オーバシュート状態にある場合にはコン トローラから駆動装置へ導風板の傾斜角度を減少せしめる指令信号が出力され、 導風板の傾斜角度が調整されてマッチング状態となる。

【００１０】 又、前記導風板を駆動せしめる駆動装置を、導風板の傾動中心軸を回転せしめ る制御モータによって構成し、該制御モータを傾動中心軸の軸受部内に内蔵せし めるようにすれば、導風板装置全体がコンパクト化され、外観も阻害されない。

【００１１】

【実施例】

以下、図面に基づいて本考案の実施例を説明する。

【００１２】 図１〜図７は本考案の一実施例であって、トラクタ１のルーフ上に導風板２を 傾動自在に配設し、該導風板２の傾動中心軸３を回転自在に支承する軸受部４， ５の少なくとも一方の軸受部４，５内に、導風板２駆動用の駆動装置６を内蔵す る。

【００１３】 前記駆動装置６は、図２に示す如く、前記傾動中心軸３を減速機構７を介して 回転せしめる制御モータ８によって構成し、減速機構７は、制御モータ８の出力 軸９に取り付けたベベルギア１０と、該ベベルギア１０に噛合するよう中間軸１ １に取り付けたベベルギア１２と、中間軸１１に取り付けたギア１３と、該ギア １３に噛合するよう傾動中心軸３に取り付けたギア１４とから構成してある。

【００１４】 一方、トレーラ１５の前面上部に、図１に示す如く、複数の圧力センサＡ₁， Ａ₂，Ａ₃，Ａ₄を取り付けると共に、トレーラ１５の上面前部に、複数の圧力セ ンサＢ₁，Ｂ₂，Ｂ₃，Ｂ₄を取り付ける。

【００１５】 前記圧力センサＡ₁，Ａ₂，Ａ₃，Ａ₄及び圧力センサＢ₁，Ｂ₂，Ｂ₃，Ｂ₄を、図 ３に示す如く、コントローラ１６に接続すると共に、該コントローラ１６に、ト ラクタ１の走行速度Ｖを検出する車速センサ１８とを接続し、トラクタ１の単独 走行時並びに停車時にモード切換スイッチ１９を所望の側へオンすることにより 、傾斜角度θを０とする指令信号をコントローラ１６から制御モータ８（駆動装 置６）へ出力するようにし、又、トレーラ牽引低中速走行時にモード切換スイッ チ１９を前述と反対側へオンすることにより、傾斜角度θを規定値αとする指令 信号をコントローラ１６から制御モータ８へ出力するようにし、更に又、トレー ラ牽引高速走行時に調整スイッチ２０をオンすることにより、車速センサ１８で 検出した走行速度Ｖに基づきコントローラ１６において動圧値Ｐ_Vを算出し、該 動圧値Ｐ_Vと圧力センサＡ₁，Ａ₂，Ａ₃，Ａ₄及び圧力センサＢ₁，Ｂ₂，Ｂ₃，Ｂ₄ で検出した各部の圧力値Ｐ_A1，Ｐ_A2，Ｐ_A3，Ｐ_A4及び圧力値Ｐ_B1，Ｐ_B2，Ｐ_B3， Ｐ _B4とから、導風板２がアンダシュート状態（導風板２の傾斜角度θが小さすぎ る状態）、オーバシュート状態（導風板２の傾斜角度θが大きすぎる状態）、或 いはマッチング状態（導風板２の傾斜角度θが適切な状態）のいずれの状態にあ るかを求め、アンダシュート状態にある場合にはコントローラ１６から制御モー タ８へ導風板２の傾斜角度θを増加せしめる指令信号を出力する一方、オーバシ ュート状態にある場合にはコントローラ１６から制御モータ８へ導風板２の傾斜 角度θを減少せしめる指令信号を出力し、マッチング状態となるよう構成する。

【００１６】 次に、上記実施例の作動を説明する。

【００１７】 トレーラ１５を牽引しないトラクタ１の単独走行時並びに停車時には、モード 切換スイッチ１９を所望の側へオンすると、傾斜角度θを０とする指令信号がコ ントローラ１６から制御モータ８へ出力され、導風板２がトラクタ１のルーフと 略平行な状態に倒される。

【００１８】 これにより、従来のように導風板２を固定式としていた場合と比べ、トラクタ １の前面投影面積が小さくなり、走行時における空気抵抗が小さくなる。

【００１９】 又、トレーラ１５を牽引しての市街地走行のような低中速走行時には、モード 切換スイッチ１９を前述と反対側へオンすると、傾斜角度θに基づき該傾斜角度 θを規定値αとする指令信号がコントローラ１６から制御モータ８へ出力され、 導風板２の傾斜角度θが規定値αに保持される。

【００２０】 更に又、トレーラ１５を牽引しての高速走行時には、調整スイッチ２０をオン すると、図４に示す如く、車速センサ１８によってトラクタ１の走行速度Ｖが検 出され、該走行速度Ｖが０より大きいときには導風板２の傾斜角度θが基準値β に保持される。

【００２１】 この後、前記走行速度Ｖに基づきコントローラ１６において動圧値Ｐ_Vが

【数１】 Ｐ_V＝ρ・Ｖ²／２ （但し、ρ：空気密度） で算出され、又、圧力センサＡ₁，Ａ₂，Ａ₃，Ａ₄によってトレーラ１５前面上部 の圧力値が検出される。

【００２２】 各圧力値は夫々かなりばらつきがあるため、検出を開始した時点から微小時間 経過後までの平均値を各圧力センサＡ₁，Ａ₂，Ａ₃，Ａ₄で検出した圧力値Ｐ_A1， Ｐ_A2，Ｐ_A3，Ｐ_A4とし、前記動圧値Ｐ_Vと圧力値Ｐ_A1，Ｐ_A2，Ｐ_A3，Ｐ_A4とから 、トラクタ１の走行時における空気抵抗に影響を及ぼす係数Ｃ_Pが

【数２】 Ｃ_PA1＝Ｐ_A1／Ｐ_V Ｃ_PA2＝Ｐ_A2／Ｐ_V Ｃ_PA3＝Ｐ_A3／Ｐ_V Ｃ_PA4＝Ｐ_A4／Ｐ_V で求められる。

【００２３】 ここで、導風板２の傾斜角度θが小さすぎるアンダシュート状態にある場合、 一般的な傾向として前記係数Ｃ_Pは、図５に示すようになり、又、導風板２の傾 斜角度θが大きすぎるオーバシュート状態にある場合、一般的な傾向として前記 係数Ｃ_Pは、図６に示すようになり、更に又、導風板２の傾斜角度θが適切なマ ッチング状態にある場合、一般的な傾向として前記係数Ｃ_Pは、図７に示すよう になることが実験的にわかっており、このため、前記係数Ｃ_PA1，Ｃ_PA2，Ｃ_PA3 ，Ｃ_PA4の値が全て負の値でない場合には、アンダシュート状態にあると認めら れ、コントローラ１６から制御モータ８へ導風板２の傾斜角度θを増加せしめる 指令信号が出力され、導風板２が起立する方向へ駆動される。

【００２４】 この後、前述と同様に、車速センサ１８によって走行速度Ｖが検出され、該走 行速度Ｖに基づきコントローラ１６において動圧値Ｐ_Vが算出されると共に、圧 力センサＡ₁，Ａ₂，Ａ₃，Ａ₄によってトレーラ１５前面上部の圧力値が検出され 、係数Ｃ_PA1，Ｃ_PA2，Ｃ_PA3，Ｃ_PA4が求められ、該係数Ｃ_PA1，Ｃ_PA2，Ｃ_PA3， Ｃ_{P A4}の値が全て負の値でない場合には、現時点でまだアンダシュート状態にあ るとして、コントローラ１６から制御モータ８へ導風板２の傾斜角度θを増加せ しめる指令信号が出力され、導風板２が起立する方向へ駆動され、以下、前述と 同様な操作が繰り返し行われる。尚、導風板２を起立させる方向へ駆動する操作 が所定回数（Ｎ_S−１）繰り返されても、トレーラ１５の前面上部における圧力 分布が改善されずアンダシュート状態にあると判断された場合には、制御不能と して導風板２の傾斜角度θが基準値βに戻され、制御が中止される。

【００２５】 前記導風板２を起立させる方向へ駆動する操作が所定回数（Ｎ_S−１）の範囲 内で繰り返され、トレーラ１５の前面上部における圧力分布が改善されて、前記 係数Ｃ_PA1，Ｃ_PA2，Ｃ_PA3，Ｃ_PA4の値が全て負の値となると、圧力センサＢ₁， Ｂ₂，Ｂ₃，Ｂ₄によってトレーラ１５上面前部の圧力値が検出され、検出を開始 した時点から微小時間経過後までの平均値を各圧力センサＢ₁，Ｂ₂，Ｂ₃，Ｂ₄で 検出した圧力値Ｐ_B1，Ｐ_B2，Ｐ_B3，Ｐ_B4とし、前記動圧値Ｐ_Vと圧力値Ｐ_B1，Ｐ_{B 2} ，Ｐ_B3，Ｐ_B4とから、トラクタ１の走行時における空気抵抗に影響を及ぼす係 数Ｃ_Pが

【数３】 Ｃ_PB1＝Ｐ_B1／Ｐ_V Ｃ_PB2＝Ｐ_B2／Ｐ_V Ｃ_PB3＝Ｐ_B3／Ｐ_V Ｃ_PB4＝Ｐ_B4／Ｐ_V で求められ、更に、

【数４】 ｜Ｃ_PB1−Ｃ_PB2｜＜Δａ ｜Ｃ_PB2−Ｃ_PB3｜＜Δｂ ｜Ｃ_PB3−Ｃ_PB4｜＜Δｃ ｜Ｃ_PB1−Ｃ_PB3｜＜Δｄ ｜Ｃ_PB1−Ｃ_PB4｜＜Δｅ ｜Ｃ_PB2−Ｃ_PB4｜＜Δｆ （但し、Δａ〜Δｆは実験的に得られた微小値）という条件が全て満たされてい るか否かが判別され、満たされている場合には、図６に示す如く、トレーラ１５ の上面前部における係数Ｃ_Pの分布が略平坦化していることとなり、オーバシュ ート状態にあると認められ、コントローラ１６から制御モータ８へ導風板２の傾 斜角度θを減少せしめる指令信号が出力され、導風板２が倒伏する方向へ駆動さ れる。

【００２６】 この後、前述と同様に、車速センサ１８によって走行速度Ｖが検出され、該走 行速度Ｖに基づきコントローラ１６において動圧値Ｐ_Vが算出されると共に、圧 力センサＡ₁，Ａ₂，Ａ₃，Ａ₄によってトレーラ１５前面上部の圧力値が検出され 、係数Ｃ_PA1，Ｃ_PA2，Ｃ_PA3，Ｃ_PA4が求められ、該係数Ｃ_PA1，Ｃ_PA2，Ｃ_PA3， Ｃ_{P A4}の値が全て負の値である場合には、圧力センサＢ₁，Ｂ₂，Ｂ₃，Ｂ₄によっ てトレーラ１５上面前部の圧力値が検出され、係数Ｃ_PB1，Ｃ_PB2，Ｃ_PB3，Ｃ_PB4 が求められ、該係数Ｃ_PB1，Ｃ_PB2，Ｃ_PB3，Ｃ_PB4の差の絶対値が前述と同様にΔ ａ〜Δｆより小さいときには、現時点でまだオーバシュート状態にあるとして、 コントローラ１６から制御モータ８へ導風板２の傾斜角度θを減少せしめる指令 信号が出力され、導風板２が倒伏する方向へ駆動され、以下、前述と同様な操作 が繰り返し行われる。尚、導風板２を倒伏させる方向へ駆動する操作が所定回数 （Ｎ _S−１）繰り返されても、トレーラ１５の上面前部における圧力分布が改善 されずオーバシュート状態にあると判断された場合には、制御不能として導風板 ２の傾斜角度θが基準値βに戻され、制御が中止される。

【００２７】 前記導風板２を倒伏させる方向へ駆動する操作が所定回数（Ｎ_S−１）の範囲 内で繰り返され、トレーラ１５の上面前部における圧力分布が改善されて、前記 係数Ｃ_PB1，Ｃ_PB2，Ｃ_PB3，Ｃ_PB4に夫々ある程度の差が生じると、図７に示す如 く、導風板２の傾斜角度θが適切なマッチング状態になったとして制御が終えら れる。

【００２８】 こうして、牽引されるトレーラ１５が変ったり、或いは走行状態が変化しても 常に空気抵抗を最小限に抑えることができ、燃費向上を図ることが可能となる。

【００２９】 一方、導風板２を駆動せしめる駆動装置６を、導風板２の傾動中心軸３を回転 せしめる制御モータ８によって構成し、該制御モータ８を傾動中心軸３の軸受部 ４内に内蔵せしめたことにより、導風板装置全体をコンパクト化することができ 、外観もよくすることが可能となる。

【００３０】 尚、本考案のトレーラ牽引用トラクタの導風板装置は、上述の実施例にのみ限 定されるものではなく、本考案の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加 え得ることは勿論である。

【００３１】

【考案の効果】

以上説明したように、本考案のトレーラ牽引用トラクタの導風板装置によれば 、牽引されるトレーラが変ったり、或いは走行状態が変化しても常に空気抵抗を 最小限に抑えることができ、燃費向上を図り得るという優れた効果を奏し得、又 、導風板を駆動せしめる駆動装置を、導風板の傾動中心軸を回転せしめる制御モ ータによって構成し、該制御モータを傾動中心軸の軸受部内に内蔵せしめるよう にすれば、導風板装置全体をコンパクト化することができ、外観もよくなるとい う優れた効果を奏し得る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例の斜視図である。

【図２】図１のＩＩ部拡大透視図である。

【図３】本考案の一実施例の回路構成図である。

【図４】本考案の一実施例のトレーラ牽引高速走行時に
おけるフローチャートである。

【図５】導風板の傾斜角度が小さすぎるアンダシュート
状態にある場合の空気の流れとトレーラ前面上部並びに
上面前部における圧力分布を表わす概要図である。

【図６】導風板の傾斜角度が大きすぎるオーバシュート
状態にある場合の空気の流れとトレーラ前面上部並びに
上面前部における圧力分布を表わす概要図である。

【図７】導風板の傾斜角度が適切なマッチング状態にあ
る場合の空気の流れとトレーラ前面上部並びに上面前部
における圧力分布を表わす概要図である。

【符号の説明】

１ トラクタ ２ 導風板 ３ 傾動中心軸 ４ 軸受部 ６ 駆動装置 ８ 制御モータ １５ トレーラ １６ コントローラ １８ 車速センサ Ａ₁ 圧力センサ Ａ₂ 圧力センサ Ａ₃ 圧力センサ Ａ₄ 圧力センサ Ｂ₁ 圧力センサ Ｂ₂ 圧力センサ Ｂ₃ 圧力センサ Ｂ₄ 圧力センサ θ 傾斜角度

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 トラクタのルーフ上に傾動自在に配設さ
   れた導風板と、 導風板を駆動せしめる駆動装置と、 トラクタの走行速度を検出する車速センサと、 トレーラの前面上部及び上面前部の圧力分布を検出する
   圧力センサと、 トラクタ単独走行時並びに停車時には、モード切換スイ
   ッチにより導風板の傾斜角度を０とする指令信号を駆動
   装置へ出力し、又、トレーラ牽引低中速走行時には、モ
   ード切換スイッチにより導風板の傾斜角度を規定値とす
   る指令信号を駆動装置へ出力し、更に又、トレーラ牽引
   高速走行時には、調整スイッチにより車速センサで検出
   した走行速度に基づき動圧値を算出し、該動圧値と圧力
   センサで検出した各部の圧力値とから、導風板がアンダ
   シュート状態、オーバシュート状態、或いはマッチング
   状態のいずれの状態にあるかを求め、アンダシュート状
   態にある場合には駆動装置へ導風板の傾斜角度を増加せ
   しめる指令信号を出力する一方、オーバシュート状態に
   ある場合には駆動装置へ導風板の傾斜角度を減少せしめ
   る指令信号を出力し、マッチング状態とするコントロー
   ラとを備えたことを特徴とするトレーラ牽引用トラクタ
   の導風板装置。
2. 【請求項２】 導風板を駆動せしめる駆動装置を、導風
   板の傾動中心軸を回転せしめる制御モータによって構成
   し、該制御モータを傾動中心軸の軸受部内に内蔵せしめ
   た請求項１記載のトレーラ牽引用トラクタの導風板装
   置。