JPH11278293A - 多軸車両用操舵システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】前車軸、中間車軸、後車軸を有し独立して操舵
可能なシステムにおいて各車輪の操舵角を調整し車輪の
回転方向に対する横方向の動きをないようにする。 【解決手段】前車軸に装着された前車輪２４を操舵する
前車軸操舵機構１６、１３、１１、１０、１８と、中間
車輪２４を操舵する中間車軸操舵機構２、３、４、６、
７、８、１０、１１、１３と、中間車軸操舵機構を前車
軸操舵機構へ接続する第一コネクタ２０を有する多軸車
両用操舵システムにおいて、後車軸操舵機構１１、１
３、１０、２２は、後車輪２４を操舵し、調整可能コネ
クタ３２が中間車軸操舵機構を後車軸操舵機構に調整可
能に接続され、コントローラが、前車輪操舵角と後車輪
操舵角との比を示すセンサの出力指標に基づき中間車軸
操舵機構を制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は少なくとも各一つの
前車軸、中間車軸、後車軸を有する多軸車両用の操舵シ
ステムに関するもので、この各車軸はステアリングロッ
ド／シリンダの構成を介しお互い関連してそして／もし
くは独立して操舵可能なものである。各車軸は、少なく
とも二つの車輪からなる一つの車軸、四つの車輪からな
る二つの車軸、六つの車輪からなる三つの車軸から構成
されるものである。

【０００２】

【従来の技術】例えばトラックやクレーン車などの多軸
車両には、旋回時に道路からの摩擦を最小限に止めたい
との要求がある。その意味は各車輪の操舵方向偏差（即
ち操舵角）を調整することによって可能ならば車輪の回
転方向に対する横方向の動きが何ら生じないように車輪
を回転させるということにある。理想的な状況は全車輪
が車両の旋回中心の回りを円弧状に動くことで、究極的
にはこの旋回中心が、全車輪の回転軸の唯一の交点とな
っていることである。

【０００３】クレーン車は対象外として（クレーン車は
四つよりも多くの車軸を持つ）、道路走行をする比較的
高速走行用、軽量に設計されたトラックその他同等の車
両を対象に、電子制御を活用してこのような究極的操舵
角が実現できるような操舵システムの開発がされてき
た。そのようなものとして公知のものに独立操舵システ
ムがあり、これによれば最前列と最後列の車軸はその操
舵角がポテンシオメータにより感知される。コンピュー
タプログラムにより、その他車軸の車輪に対する操舵角
が算出され、電気油圧的に車輪が操舵される。各車軸間
には、何らの機械的接続も存在せず、各車軸もしくは各車
軸の車輪は、お互い独立して操舵される。このような車
両を建設現場や道路上の厳しい状況下で旋回運動する場
合には、別個の操舵装置を装備する必要がある。例えば
このような個別操舵構成では、前車軸システムの車輪に
は後車軸システムの車輪よりも操舵角を大きくしたり小
さくしたりするので、各車軸システムの操舵アレンジは
独立した調整ができるようでなければならない。

【０００４】ドイツ特許出願第ＤＥ ４１ １９ ６４
１ Ａ１号により、クレーン車の操舵を選択する装置が
開示されている。この操舵システムには前車軸と後車軸
の関連を絶つことができるセレクターユニットが含まれ
ており、これによって道路走行時およびオフロード走行
時の優れた操舵性を実現している。これに対してドイツ
特許出願第ＤＥ ４２ ２１ ９７３ Ａ１は、道路上
では安定した走行反応を示し、急旋回時には妥当な操舵
角を得ることのできるクレーン車用の操舵システムを開
示している。この目的のためにギアセグメントレバーが
ステアリングロッド機構に内蔵されており、そこでのギ
アの噛合いは直線走行のときは急旋回時よりも操舵効率
が低くなるように設計されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】このような既存の個別
操舵装置の欠点は、急旋回時に一方の車軸もしくは車輪
の構成（例えば前車輪もしくは後車輪の構成）が他方よ
りも大きく操舵されたときに、操舵システムの「調和を
失う」ことである。前車軸、中間車軸、後車軸の構成を持
つ車両において、一つの車軸構成の車輪がそのほかの車
軸構成の車輪より大きく操舵されたときには、以上のよ
うに形成される旋回中心はズレてしまうことになる。例
えばもし後車輪の方が前車輪よりもより大きく操舵され
たら、前車輪と後車輪の両回転軸は車両の前側に移動し
た点で交差してしまう。そうなると中間車軸の車輪回転
軸はもはやこの点を通ることができなくなり、その結果
中間車軸の車輪が地面に対して横滑りを起こし、摩擦を
発生させる。

【０００６】オフロードつまり作業現場でクレーン車に
要求される特有な動きの一つに、「ドッグトロット(犬の
駆け足)」もしくは「蟹操舵」と呼ばれるものがある。
ドッグトロットでは、車両は自らの中心軸の方向を変え
ることなく、横にずれながら前進もしくは後退をする。
その意味は地面と接触している全ての車輪が同じ方位に
操舵されるということである。しかしながら従来の操舵
システムではすべての車輪にこのような操舵をすること
は、道路走行時の安定性も確保せねばならないという操
舵運動学的見地から不可能であった。伝統的に少なくと
も中間車軸は固定軸とするか、もしくは僅かな操舵角と
なるように設計されなければならなかった。この結果、
「ドッグトロット」における最前軸と最後軸の限界舵角
は、中間車軸のそれとは大きく異なるものであった。こ
のためにドッグトロット時には、通常中間車軸の車輪は
地上接触を避けて持ち上げられていた。都合の悪いこと
にこのため前車軸と後車軸により大きな負荷がかかり、
更にはより大きな操舵力が必要となった。

【０００７】本発明の目的は、前記のような欠点をなく
す多軸車両の操舵システムを提供することにある。本発
明の他の目的は、急旋回時の車輪の摩擦を減少させ、車輪
の磨耗を減らす多軸車両用の操舵システムを提供するこ
とにある。本発明の更なる目的は、車両の中心軸を回転
させること無く斜め走行をするとき（ドッグトロット
時）にも、全車輪の地面との接触を可能にする多軸車両
用の操舵システムを提供することにある。本発明の更に
また他の目的は、上記したような目的を達成し、かつ道路
走行時にも安定した走行が実現できる多軸車両用の操舵
システムを提供することにある。本発明のもう一つの目
的は、上記したようなすべての目的を複雑な独立操舵シ
ステムを採用することなく達成できる多軸車両用の操舵
システムを提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】これら及びその他の目的
が達成される多軸車両用の操舵システムは：少なくとも
一つの前車軸に装着された少なくとも一対の前車輪を操
舵する前車軸操舵機構と；少なくとも一つの中間車軸に
装着された少なくとも一対の中間車輪を操舵する中間車
軸操舵機構と；前記中間車軸操舵機構を前記前車軸操舵
機構に連結させる第一コネクタと；少なくとも一つの後
車軸に装着された少なくとも一対の後車輪を操舵する後
車軸操舵機構と；前記中間車軸操舵機構を前記後車軸操
舵機構に調整しつつ連結させる調整可能コネクタと、か
らなっている。

【０００９】これら及びその他の目的が達成される多軸
車両用の操舵システムは更に：少なくとも一つの前車軸
に装着された少なくとも一対の前車輪を操舵する前車軸
操舵機構と；少なくとも一つの中間車軸に装着された少
なくとも一対の中間車輪を操舵する中間車軸操舵機構
と；前記中間車軸操舵機構を前記前車軸操舵機構に連結
させる第一コネクタと；少なくとも一つの後車軸に装着
された少なくとも一対の後車輪を操舵する後車軸操舵機
構と；前記中間車軸操舵機構を前記後車軸操舵機構に連
結させる第二コネクタと；前記前車輪の操舵角度と前記
後車輪の操舵角度との比率を測定する測定手段と；その
比率に基づいて前記中間車軸操舵機構を制御するコント
ローラと、からなっている。

【００１０】その他の本発明の目的、特徴、特質；本構
造に関する各種要素の手段、操作及び機能；部品の構
成；製造時の経済性などは、以下の好ましい実施例の詳
細な説明と本明細書の一部をなす添付図面とから明らか
となり、各図面では同一の符号が対応する部品を示して
いる。本発明は、以下に示す詳細説明とそれに添付され
た図面によってより良く理解されることとなるが、これ
らの図面は例示のためのものであり本発明がこれにより
限定されるものではない。

【００１１】

【発明の実施の形態】図４−８を参照しながら、本発明
の基本的原理を説明する。図４は、前車軸機構Ｙ、中間車
軸機構Ｍ、そして後車軸機構Ｈをもつ例えばクレーン車
などの六軸車両を示す。Ｙ、Ｍ、Ｈの各車軸機構は、各二
つづつの車輪を持つ二つの車軸からなる。図４は、旋回
時（図では左旋回）の理想的な車輪セッティングの状態
を示している。各鎖線はそれぞれの車輪の回転軸を示し
ている。すべての回転軸は一点即ち旋回中心ＬＰに会し
ている事がわかる。このような旋回中心ＬＰの回りに全
車輪が円弧状に回転する旋回時、車輪回転の軸方向（す
なわち前進方向と直交する方向）には何らの動きも見ら
れず、車輪による地面とのこすり、摩擦は起こらない。
従ってこれが最適操舵角を表していることになる。

【００１２】図５は、旋回半径を小さくするため車輪が
より強く操舵されたときにどうなるかを示している。そ
の意味は、図４に示す状態に比べてよりきつい左旋回を
達成するものである。この目的のために後車軸機構Ｈの
車輪がより強く操舵され、その間前車軸Ｙ、中間車軸Ｍの
車輪は所定の状態に置かれる。図５から明らかなよう
に、旋回中心（すなわち後車輪の回転軸が前車輪の回転
軸と交差する位置）が、後車軸機構の車輪のより大きい
操舵角のために前方へ移動する。この交差の中心が旋回
中心LPとなる。従来技術の場合と同様に、中間車軸機構
Ｍの車輪が始動状態のままに置かれる場合、これら車輪
の回転軸はもはや旋回中心ＬＰの領域を通らなくなる。
その結果、中間車軸機構Ｍの車輪は地面をこすり、磨耗を
早めることとなる。この中間車軸機構Ｍの「不調和」セ
ッティングはまた車両の前進運動の障害となる。

【００１３】図６は、本発明に係る操舵システムにより
操舵修正がされた後における中間車軸機構Ｍの車輪セッ
ティングを示す。前車軸機構Ｙと後車軸機構Ｈとの車輪
操舵角の比から計算される制御された操舵修正により、
中間車軸機構Ｍの車輪は、その回転軸が旋回中心ＬＰで
定められた領域（前車軸機構Ｙと後車軸機構Ｈとによる
両回転軸の交点領域）を通過する場所に配置される。こ
のため操舵修正により理想的状況がほぼ再現できる、す
なわち全輪がほぼ旋回中心ＬＰの回りを円弧状に回転す
ることとなり、これにより車輪のこすりと前進動作の障
害をほぼ解消することができる。

【００１４】図７は、ドッグトロット、即ち車両の中心軸
を回転させることなく斜めに動く時の当初車輪セッティ
ングを示す。図７の右側に示すように、後車軸機構Ｈの
車輪は前車軸機構Ｙの車輪とほぼ同じ角度に操舵されて
いる。この状態で最良の前進走行を可能にするには、中
間車軸機構Ｍの車輪も含めて、すべての車輪が同方位に
操舵される必要がある。従来の操舵システムでは道路走
行用の操舵運動性の故にこれが不可能であった。即ち中
間車軸機構Ｍは、道路走行の円滑さを得るために完全に
固定されていたかもしくはほんの僅かな操舵ができるだ
けであった（通常は一軸のみに作用する）。容易に明ら
かなように、図７に示すようなドッグトロット用の車輪
セッティングの車両においては、中間車軸機構Ｍの車輪
がかなり強く地面をこするので、前進は困難であった。
このために従来は、中間車軸機構Ｍの車輪は引き上げら
れ、結果として車両重量やその他荷重が他の車輪に分配
され、ステアリングに障害をきたしていた。

【００１５】図８は、本発明に係る操舵システムによっ
て得られるこの問題の可能な解決策を示す。中間車軸機
構Ｍの車輪操舵が改められ、中間車軸機構Ｍは前車軸機
構Ｙおよび後車軸機構Ｈの操舵角と少なくともほぼ同じ
操舵角をとることである。図８は、平行のアレンジ（少
なくともほぼ平行のアレンジ）が可能であることを示し
ており、これによりほぼ摩擦のない前進運動が達成され
る。従ってもはや中間車軸機構の車輪を引き上げる必要
はなくなる。代わりにこれらの車輪は地面との接触を維
持し、車両重量の分担に寄与する。これにより従来の操
舵システムに比べて、前及び後の車軸機構Ｙ、Ｈの負担を
軽減させることができる。車輪磨耗の低減に加えて、操
舵性についてもステアリングリンクへの過負荷が無くな
ることから改善につながる。

【００１６】

【実施例】図１は、本発明に係る操舵システムの具体例
を採用した六軸車両（ここではクレーン車）を示す概略
図である。但し、本発明は六軸車両への適用に限定され
るものではなく、六軸よりも多いあるいは少ない他の多
くの多軸車両へも適用できるものと理解すべきである。
図１に示すように、六軸車両は、前車軸機構Ｙ、中間車軸
機構Ｍ、後車軸機構Ｈからなっている。前車軸機構Ｙは、
第一車軸Ｉと第二車軸ＩＩ、中間車軸機構Ｍは第三車軸
ＩＩＩと第四車軸ＩＶ、そして後車軸機構は第五車軸Ｖ
と第六車軸ＶＩとからなっている。六つの車軸Ｉ−ＶＩ
は各々車両のシャシ１００に取り付けられている。更に
図１は、車輪２４が第一から第六までの各車軸Ｉ−ＶＩ
の両端にステアリングレバー１３を介して軸支されてい
る。更に各車軸の両端に配置された各一対のステアリン
グレバー１３は、トラックロッド１０に接続されてい
る。第三と第四の車軸ＩＩＩ−ＩＶを除き、各車軸の両
端に配置されたステアリングレバー１３とシャシ１００
との間にステアリングシリンダ１１が接続されている。

【００１７】第一ステアリングロッド１６が、第一車軸
Ｉのステアリングレバー１３の一つと車両のステアリン
グホイルリンク１４との間に接続されている。このステ
アリングホイルリンク１４は運転者による望ましい操舵
インプットをステアリングホイールを介して第一ステア
リングロッド１６に伝え、この所望の操舵が第一ステア
リングロッド１６から第一車軸ｌのステアリングレバー
１３へ伝えられる。オプションのステアリングセンサ１
５が所望の操舵を感知する。第一車軸Ｉのステアリング
レバー１３の一つと第二車軸ＩＩのステアリングレバー
１３の一つとの間に接続された第二ステアリングロッド
１８が、所望の操舵を第一車軸Ｉから第二車軸ＩＩへ伝
える。同様に、第二車軸ＩＩの一つのステアリングレバ
ー１３に接続された第三ステアリングロッド２０が、所
望の操舵を前車軸機構Ｙから中間車軸機構Ｍへ伝える。

【００１８】図２は、中間車軸機構Ｍ、そのステアリン
グ機構、後車軸機構Ｈの一部及びそのステアリング機構
を示している。図２に示すように、第３ステアリングロ
ッド２０はセレクションレバー８の一端に接続され、そ
のセレクションレバーのもう一端はシャシ１００に軸支
されている。第一ロック式ステアリングシリンダ３がセ
レクションレバー８と第三車軸ＩＩＩのステアリングレ
バー１３の一つとの間に接続されている。第一線形ポテ
ンシオメータ６が同様に接続され、第一ロック式ステア
リングシリンダ３の長さを測定している。高トルクステ
アリングシリンダ２がセレクションレバー８とシャシ１
００との間に接続されている。前に簡単に述べたよう
に、第三車軸ＩＩＩは各ステアリングレバー１３に連結
するステアリングシリンダ１１を含んでいない。その代
わり、高トルクシリンダ２が使われている。この高トル
クシリンダ２はステアリングシリンダ１１の2倍のトル
クを発生する。

【００１９】第四車軸ＩＶについていえば、ステアリン
グシリンダ１１がステアリングレバー１３のうちの一つ
とシャシ１００との間に接続されている。しかしなが
ら、第二ロック式ステアリングシリンダ４がシャシ１０
０と第四車軸ＩＶの他のステアリングレバー１３との間
に接続されている。第二線形ポテンシオメータ７が同様
に接続され、第二ロック式ステアリングシリンダ４の長
さを測定している。調整可能コネクタ３２が所望の操舵
を中間車軸機構Ｍの操舵機構から後車軸機構Ｍの操舵機
構へ、伝える役割を果たす。この調整可能コネクタ３２
は、第四車軸ＩＶと第五車軸Ｖとの間でシャシに軸支さ
れるセレクタレバー１２を含んでいる。調整可能コネク
タ３２は更に、セレクションレバー８とセレクタレバー
１２の一端との間に接続された第四ステアリングロッド
９と、セレクタレバー１２の他端と第五車軸のステアリ
ングレバーの一つとの間に接続されたロック式伸縮自在
ステアリングロッド１とを含んでいる。

【００２０】図２に示すように、セレクタレバー１２の
支持点は、第四ステアリングロッド９ならびにロック式
伸縮自在ステアリングロッド１とセレクタレバー１２と
の各接続点の中間に位置している。線形ポテンシオメー
タ５が、ロック式伸縮自在ステアリングロッド１の両端
に接続され、そのロック式伸縮自在ステアリングロッド
１の長さを測定している。オプションの回転センサ１７
がセレクタレバー１２の回転とその回転方向を測定す
る。これによりステアリングセンサ１５もしくは回転セ
ンサ１７のどちらかが所望の操舵を感知するために使用
でき、その他のセンサ類は本操舵システムから取り除く
ことができる。図１に戻って、第五ステアリングロッド
２２が第五車軸のステアリングレバー１３の一つと第六
車軸ＶＩのステアリングレバー１３の一つとの間に接続
され、所望の操舵を第五車軸から第六車軸へ伝える役割
を果たす。

【００２１】図２に示すように本発明に係る操舵システ
ムにおいては更に電気油圧式制御システム３０を含み、
第一、第二、第三線形ポテンシオメータ６、７、５からの出
力、ステアリングセンサ１５もしくは回転センサ１７の
出力、そして運転者の入力装置２８の出力を受け取る。
運転者入力装置２８は図１に示されており、後に詳細を
示す運転中の運転モードに関する入力を受け取る。電気
油圧式制御システム３０は入力信号に基づき、ロック式
伸縮自在ステアリングロッド１、第一ロック式ステアリ
ングシリンダ３、第二ロック式ステアリングシリンダ
４、高トルクステアリングシリンダ２、そしてステアリ
ングシリンダ１１の作動を制御する。図面を簡略化する
ために、電気油圧式制御システム３０と各ステアリング
シリンダ１１との個別の接続は示されておらず、図２に
のみ表示してある。

【００２２】好ましい実施態様では、電気油圧式制御シ
ステム３０は、リードオンリーメモリＲＯＭとランダム
アクセスメモリＲＡＭに接続された中央演算ユニットＣ
ＰＵを含んでいる。ＣＰＵはＲＯＭやＲＡＭと協調して
各種入力を受け取り処理した後に油圧システムを制御す
るための信号を発し、これが前記のような電気油圧式制
御システム３０で制御される各種構成要素の操作を直接
制御することとなる。代替具体案として、この電気油圧
システム３０は完全な電子式もしくは電子／機械式シス
テムとして実施することも可能である。

【００２３】次に本発明の操作について述べる。運転者
入力装置２８を使って、多軸車両の運転者は少なくとも
３種類の異なる運転モードを選択することができる。即
ち道路上つまり通常運転モードと、オフロードモードと、
ドッグトロット又は蟹操舵モードである。道路を走行中
は、急旋回やドッグトロットの能力は必要とされない。
その代わり、円滑で安定した操舵が望まれる。これは多
軸車両の中間車軸を所定の位置にロックするかもしくは
僅かばかりの操舵を認めることで実現できる。従って、
道路走行中は、電気油圧式制御システム３０は第一ロッ
ク式ステアリングロッド３と第二ロック式ステアリング
シリンダ４とをロックする。更に電気油圧式制御システ
ム３０は、ロック式伸縮自在ステアリングロッド１を基
準長さ、即ち前車軸機構Ｙの操舵機構と後車軸機構Ｈの
操舵機構との操舵角比率（以下舵角比という）が１とな
るように固定する。

【００２４】図３ａ）、３ｃ）と３ｇ）は、道路走行中の
各車軸に取り付けられた車輪２４の操舵角と、ロック式
伸縮自在ステアリングロッド１の長さと、左側マウンテ
ィングロッド５０と右側マウンティングロッド５２に対
するロック式伸縮自在ステアリングロッド１の位置を示
すものである。左側マウンティングロッド５０は前車軸
機構Ｙの操舵機構のステアリングレバー１３に相当し、
右側マウンティングロッド５２は後車軸機構Ｈの操舵機
構のステアリングレバー１３に相当する。図３ａ）に示
すように、直進走行中は各車軸の車輪２４は、何の操舵角
も与えられない。図３ｃ）に示す左旋回時においては、
第四車軸ＩＶの車輪２４に操舵角は加えないが、第三車
軸ＩＩＩの車輪２４には僅かな操舵角が加えられる。同
様な状況は、図３ｇ）に示す右旋回時にも見られる。

【００２５】道路走行中の旋回においては、ステアリン
グセンサ１５もしくは回転センサ１７が所望の操舵量を
感知し、電気油圧式制御システム３０はその感知された
所望操舵量に基づいてステアリングシリンダ１１の操作
を制御する。これにより、ステアリングシリンダ１１は、
第一から第六までの各車軸Ｉ−ＶＩの操舵機構間の機械
的リンク、すなわち第一ステアリングロッド１６、第二
ステアリングロッド１８、第三ステアリングロッド２０、
第四ステアリングロッド９、ロック式伸縮自在ステアリ
ングロッド１．そして第五ステアリングロッド２２を通
して生じた操舵にパワーアシストを提供する。従来技術
であればオフロードでの操舵がおぼつかないほどの非常
に複雑な独立操舵システムでやっと達成可能な車輪ポジ
ションを、電気油圧システム３０にアシストされた機械
的ステアリング機構の組み合わせで実現している。

【００２６】運転者が運転者入力装置２８によりオフロ
ードモードの運転を選択した場合、電気油圧式制御シス
テム３０は、ステアリングセンサ１５、もしくは回転セン
サ１７の出力に基づき引き続き第一、第二、第五、そして
第六の各車軸Ｉ、ＩＩ、Ｖ、ＶＩのステアリングシリンダ
１１を制御する。しかし、電気油圧式制御システム３０
は、第一ロック式ステアリングシリンダ３、第二ロック式
ステアリングシリンダ４、そしてロック式伸縮自在ステ
アリングロッド１のロックを解除する。ロック式伸縮自
在ステアリングロッド１のロック解除により、後車軸機
構Ｈの操舵機構は、前車軸機構Ｙの操舵機構から解放さ
れる。換言すれば、第一ステアリングロッド１６、第二
ステアリングロッド１８、第三ステアリングロッド２０
から第四ステアリングロッド９に伝わった所望の操舵
は、必ずしもロック式伸縮自在ステアリングロッド１に
よりそれ以降伝えられないこととなる。その代わり、電
気油圧式制御システム３０は、後車軸機構Ｈの操舵機構
に対する所望操舵の機械的伝達量を制御するため、ロッ
ク式伸縮自在ステアリングロッド１の長さを変化させる
ことができる。

【００２７】運転者がステアリングホイールのリンク１
４を操作することで急旋回の意思表示をしたら、電気油
圧式制御システム３０はステアリングセンサ１５もしく
は回転センサ１７の出力によってこの状況を感知し、き
つい回転半径を実現させるため第一、第二、第五、第六の
各車軸Ｉ、ＩＩ、Ｖ、ＶＩのステアリングシリンダ１１と、
伸縮自在ステアリングロッド１の長さを制御する。前述
の通り、多軸車両の旋回中心は移動するので、ある種の修
正がなければ、第三・第四車軸ＩＩＩ、ＩＶの回転軸は
もはや旋回中心の方向には向かなくなる。しかしながら
本発明においては、第三線形ポテンシオメータがロック
式伸縮自在ステアリングロッド１の長さを示す出力を電
気油圧式制御システム３０に提供する。ロック式伸縮自
在ステアリングロッド１がその基礎位置または長さにお
ける舵角比（即ち前車軸機構Ｙの操舵角と後車軸機構Ｈ
の操舵角の比）が分かっているので、ロック式伸縮自在
ステアリングロッド１の長さが変化したときは、電気油
圧式制御システム３０は第三線形ポテンシオメータ５の
出力から、その舵角比を検出することができる。この検
出された舵角比を元に、電気油圧式制御システム３０は、
第三車軸ＩＩＩ及び第四車軸ＩＶの車輪の操舵角を決定
し、その回転軸を旋回中心の方向へ向けることができ
る。電気油圧式制御システム３０は、そこで高トルクス
テアリングシリンダ２、第一ロック式ステアリングシリ
ンダ３、第二ロック式ステアリングシリンダ４及び第四
車軸ＩＶのステアリングシリンダ１１を制御し、上記で
得られた操舵角を実現する。車輪の正しいポジションを
確保するため電気油圧式制御装置は、第一及び第二線形
ポテンシオメータ６、７の出力により、第三及び第四車
軸ＩＩＩ、ＩＶの車輪２４の操舵角を監視する。この方
法により、多軸車両の操舵は最適化され、多軸車両の車軸
の回転軸が旋回中心に向けて揃い、急旋回時に地面との
間で起きるこすり現象をなくすことができる。

【００２８】以上から分かるように、ロック式伸縮自在
ステアリングロッド１と中間車軸機構Ｍの操舵機構とを
上手く制御することによって、電気油圧式制御システム
３０は、中間車軸Ｍを構成する第三車軸ＩＩＩと第四軸
ＩＶとの操舵角をほぼ独立して制御することができる。
図３ｂ）と３ｆ）は、それぞれ左急旋回、右急旋回時の
車輪２４の状況を示したものである。加えてこれらの図
は舵角比に基づいたロック式伸縮自在ステアリングロッ
ド１の長さと、ロック式伸縮自在ステアリングロッド１
の左方マウンティングポイント５０と右方マウンティン
グポイント５２に対する位置を示したものである。

【００２９】ドッグトロット・モードにおける操作はオ
フロード・モードの時と類似しており、電気油圧式制御
システム３０は、引き続き第一、第二、第五、第六車軸Ｉ、
ＩＩ．Ｖ、ＶＩのステアリングシリンダ１１をステアリ
ングセンサ１５もしくは回転センサ１７の出力に応じて
制御し；第一ロック式ステアリングシリンダ３、第二ロ
ック式ステアリングシリンダ４、そしてロック式伸縮自
在ステアリングロッド１のロックを解除し、第三線形ポ
テンシオメータの出力に基づいて舵角比を算出；そして
この求められた舵角比と第一、第二線形ポテンシオメー
タの出力とに基づいて、第三車軸ＩＩＩ、第四車軸ＩＶ
に取り付けられた車輪２４の操舵角を制御する。しかし
ながら、ドッグトロットモードにおいては、電気油圧式制
御システム３０は、高トルクステアリングシリンダ２、第
一ロック式ステアリングシリンダ３、第二ロック式ステ
アリングシリンダ４、ステアリングシリンダ１１、そして
ロック式伸縮自在ステアリングロッド１を制御し、第一
から第六車軸Ｉ−ＶＩに取り付けられた各車輪の回転軸
がほぼ平行となるようにする。

【００３０】前記のように、従来の操舵システムでは、
多軸車両がその中心軸を回転されることなく右もしくは
左に動く斜め移動の際には、中間車軸は引き上げた位置
において置かねばならなかった。これに比べて本発明に
係る操舵システムを装備した多軸車両にあっては、中間
車軸に取り付けられた車輪の回転軸がその他の車軸に取
り付けられた車輪の回転軸と平行となっているので、そ
れを引き上げる必要は無い。その結果中間車軸は、その
多軸車両の荷重を分担することができる。図３ｅ）と３
ｉ）は、各左及び右へのドッグトロットつまり横滑り時
の各車輪２４の状況を示している。これらの図はまた、
ロック式伸縮自在ステアリングロッド１の長さと、左方
マウンティングポイント５０及び右方マウンティングポ
イント５２に対する各ロック式伸縮自在ステアリングロ
ッド１のポジションを示している。図３ｅ）に示すよう
に、左方への横滑り時にはロック式伸縮自在ステアリン
グロッド１の長さは最大にセットされ、右方への横滑り
時にはロック式伸縮自在ステアリングロッド１の長さは
最小にセットされる（図３ｉ）参照）。

【００３１】本発明に係る操舵システムは以上述べてき
た例に限定されるものではない。表示した例では六軸車
両への適用であるが、本発明は六軸よりも多い多軸車両
へも少ない多軸車両へも適用可能である。舵角比は、ロ
ック式伸縮自在ステアリングロッドの両端に接続された
線形ポテンシオメータの出力により決定しているが、前
車軸機構Ｙの操舵機構と後車軸機構Ｈの操舵機構との実
際の操舵角を測定するセンサを用いることもできる。更
には線形ポテンシオメータ５もしくは他の前車軸と後車
軸の操舵機構の操舵角を測定する代替センサは、線形ポ
テンシオメータでなくてもよく、回転センサであっても
良い。

【００３２】更にまた、図３ａ）−３ｉ）は、単に道路
走行時、急旋回時、及び横滑り時の車輪の可能性のある状
況のみを示したものであって、これらのモードでの運転
におけるその他の多くの考え得る車輪状況が存在する。
更にまた、少なくとも多軸車両の車軸の数や各種の運転
モードでの好ましい車輪位置に応じて、この電気油圧式
制御システム３０を特定の多軸車両用に応用すること
は、当業者の技術レベルの範囲に含まれるものである。
以上のべた発明は、種々変更可能であることは明らかで
ある。そのような変更は、本発明の精神と範囲から逸脱
するものと解釈してはならず、当業者にとって明白と思
われるこれらの改良は、このクレームの範疇に含まれ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係る操舵システムの一実施例におけ
る、前、中間、後車軸機構とこれに対応するリンクもしく
はシリンダ機構からなる操舵システムの平面図である。

【図２】 図１に示した操舵システムの二つの中間車軸
と第五車軸の操舵システムの詳細図である。

【図３】 各車輪操舵角におけるロック式伸縮自在ステ
アリングロッドのポジション例を示す。

【図４】 六車軸車両の最適車輪操舵セッティングを示
す。

【図５】 従来の操舵システムにおいて後車軸の車輪が
より大きく操舵されたときの旋回中心の移動を示す。

【図６】 本発明に係る操舵システムにおいて後車軸の
車輪がより大きく操舵されたときの旋回中心の移動を示
す。

【図７】 「ドッグトロット」時における、従来型操舵
システムにより得られる車輪のセッティングを示す。

【図８】 「ドッグトロット」時における、本発明に係
る操舵システムにより得られる車輪のセッティングを示
す。

【符号の説明】

１ 伸縮自在ステアリングロッド ２ 第一ステアリングシリンダ ３ 第二ステアリングシリンダ ４ ステアリングシリンダ ５ センサ ６ センサ ７ センサ ８ セレクションレバー ９ ステアリングプッシュロッド １０ 第一トラックロッド １１ ステアリングシリンダ １２ セレクタレバー １３ 第二ステアリングレバー １６ 第一ステアリングロッド １８ 第二ステアリングロッド ２０ 第一コネクタ ２２ 第五ステアリングロッド ２４ 車輪 ３０ コントローラ ３２ 調整可能コネクタ（第二コネク
タ） １００ 固定サポート

【手続補正書】

【提出日】平成１０年８月４日

【手続補正１】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】全図

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１】

【図２】

【図７】

【図８】

【図３】

【図４】

【図５】

【図６】

Claims (28)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 多軸車両用の操舵システムであって、 少なくとも一つの前車軸に装着された少なくとも一対の
   前車輪（２４）を操舵する前車軸操舵機構（１６、１３、
   １１、１０、１８）と、少なくとも一つの中間車軸に装着
   された少なくとも一対の中間車輪（２４）を操舵する中
   間車軸操舵機構（２、３、４、６、７、８、１０、１１、１３）
   と、前記中間車軸操舵機構（２、３、４、６、７、８、１０、１
   １、１３）を前記前車軸操舵機構（１６、１３、１１、１
   ０、１８）に接続する第１コネクタ（２０）と、少なくと
   も一つの後車軸に装着された少なくとも一対の後車輪
   （２４）を操舵する後車軸操舵機構（１１、１３、１０、
   ２２）と、前記中間車軸操舵機構（２、３、４、６、７、８、
   １０、１１、１３）を前記後車軸操舵機構（１１、１３、１
   ０、２２）に調整可能に接続する調整可能コネクタ（３
   ２）と、を備えた多軸車両用操舵システム。
2. 【請求項２】 前記調整可能コネクタ（３２）が、前記
   後車軸操舵機構（１１．１３．１０．２２）を前記前車
   軸操舵機構（１６、１３、１１、１０、１８）と独立して操
   作できるよう調整する請求項１にかかる操舵システム。
3. 【請求項３】 前記前車軸、中間車軸、後車軸の各操舵機
   構（１６、１３、２−４、６−８、１０、１１、２２）と、前
   記第１コネクタ（２０）と、前記調整可能コネクタ（３
   ２）とが、少なくとも前記中間車輪のほぼ独立した操舵
   角を実現させる請求項1にかかる操舵システム。
4. 【請求項４】 前記調整可能コネクタ（３２）が、伸縮
   自在ステアリングロッド（１）を含む請求項1にかかる
   操舵システム。
5. 【請求項５】 前記調整可能コネクタが更に、前記伸縮
   自在ステアリングロッド（１）の長さを測定するセンサ
   （５）を含む請求項４に係る操舵システム。
6. 【請求項６】 前記伸縮自在ステアリングロッド（１）
   がロック可能である請求項４に係る操舵システム。
7. 【請求項７】 前記中間車軸操舵機構（２、３、４、６、
   ７、８、１０、１１、１３）が少なくとも一つの中間車軸に
   装着された少なくとも第一及び第二車輪（２４）を操舵
   し、前記中間車軸操舵機構（２、３、４、６、７、８、１０、１
   １、１３）が、前記第一及び第二車輪（２４）にそれぞれ
   結合する第一及び第二ステアリングレバー（１３）と、
   前記第一及び第二ステアリングレバー（１３）に接続す
   る第一トラックロッド（１０）と、第一固定サポート
   （１００）に軸支されるセレクションレバー（８）と、
   第二固定サポート（１００）と前記セレクションレバー
   （８）との間に接続される第一ステアリングシリンダ
   （２）と前記セレクションレバー（８）と前記第二ステ
   アリングレバー（１３）との間に接続される第二ステア
   リングシリンダ（３）とを含む、請求項１に係る操舵シ
   ステム。
8. 【請求項８】 前記第一コネクタ（２０）が、前記前車
   軸操舵機構（１６、１３、１１、１０、１８）と前記セレク
   ションレバー（８）との間に接続される請求項７に係る
   操舵システム。
9. 【請求項９】 前記調整可能コネクタ（３２）が、第三
   固定サポート（１００）に軸支されたセレクタレバー
   （１２）と、前記セレクションレバー（８）と前記セレ
   クタレバー（１２）との間に接続されたステアリングプ
   ッシュロッド（９）と、前記セレクタレバー（１２）と
   前記後車軸操舵機構（１１、１３、１０、２２）との間に
   接続される伸縮自在シリンダ（１）と、からなる請求項
   ７に係る操舵システム。
10. 【請求項１０】 前記伸縮自在シリンダ（１）がロック
    可能である請求項９に係る操舵システム。
11. 【請求項１１】 前記中間車軸操舵機構（２、３、４、６、
    ７、８、１０、１１、１３）がロック可能なステアリングシ
    リンダ（３、４）を含む請求項１に係る操舵システム。
12. 【請求項１２】 前記中間車軸操舵機構（２、３、４、６、
    ７、８、１０、１１、１３）が更に前記ロック可能なステア
    リングシリンダ（３、４）の少なくとも一つと接続し、そ
    の接続するロック可能ステアリングシリンダ（３、４）
    の長さを測定するセンサ（６、７）を含む請求項１１に
    係る操舵システム。
13. 【請求項１３】 前記中間車軸操舵機構（２、３、４、６、
    ７、８、１０、１１、１３）が、前記後車軸操舵機構（１１、
    １３、１０、２２）のステアリングシリンダ（１１）で生
    じるトルクの２倍のトルクを発生させるステアリングシ
    リンダ（２）を含む請求項１に係る操舵システム。
14. 【請求項１４】 前記中間車軸操舵機構（２、３、４、６、
    ７、８、１０、１１、１３）が前記調整可能コネクタ（３
    ２）と協調して、前車輪（２４）と後車輪（２４）の各
    回転軸のほぼ交点に当たる車両の旋回中心の方向へ前記
    中間車輪（２４）の回転軸を向ける請求項１に係る操舵
    システム。
15. 【請求項１５】 前記中間車軸操舵機構（２、３、４、６、
    ７、８、１０、１１、１３）が前記調整可能コネクタ（３
    ２）と協調して、前記中間車輪（２４）の回転軸を前記
    前車輪と前記後車輪の回転軸にほぼ平行になる方向へ向
    ける請求項１に係る操舵システム。
16. 【請求項１６】 多軸車両用の操舵システムであって、
    少なくとも一つの前車軸に装着された少なくとも一対の
    前車輪（２４）を操舵する前車軸操舵機構（１６、１３、
    １１、１０、１８）と、少なくとも一つの中間車軸に装着
    された少なくとも一対の中間車輪（２４）を操舵する中
    間車軸操舵機構（２、３、４、６、７、８、１０、１１、１３）
    と、前記中間車軸操舵機構（２、３、４、６、７、８、１０、１
    １、１３）を前記前車軸操舵機構（１６、１３、１１、１
    ０、１８）に接続する第一コネクタ（２０）と、少なくと
    も一つの後車軸に装着された少なくとも一対の後車輪
    （２４）を操舵する後車軸操舵機構（１１、１３、１０、
    ２２）と、前記中間車軸操舵機構（２、３、４、６、７、８、
    １０、１１、１３）を前記後車軸操舵機構（１１、１３、１
    ０、２２）に接続する第二コネクタ（３２）と、前記前車
    輪（２４）の操舵角と前記後車輪（２４）の操舵角との
    比を測定する測定手段（５、３０）と、その比に基づいて
    前記中間車軸操舵機構（２、３、４、６、７、８、１０、１１、
    １３）を制御するコントローラ（３０）とからなる多軸
    車両用操舵システム。
17. 【請求項１７】 前記第二コネクタ（３２）が、前記中
    間車軸ならびに前記後車軸の操舵機構（２、３、４、６、
    ７、８、１０、１１、１３、２２）と調整可能に接続された
    調整可能コネクタ（３２）である請求項１６に係る操舵
    システム。
18. 【請求項１８】 前記後車軸操舵機構（１１、１３、１
    ０、２２）が前記前車軸操舵機構（１６、１３、１１、１
    ０、１８）から独立して作動するように、前記コントロ
    ーラ（３０）が前記調整可能コネクタ（３２）を調整す
    る請求項１７に係る操舵システム。
19. 【請求項１９】 少なくとも前記中間車輪（３２）がほ
    ぼ独立した操舵角が取れるように、前記コントローラ
    （３０）が前記調整可能コネクタ（３２）を調整する請
    求項１７に係る操舵システム。
20. 【請求項２０】 前記調整可能コネクタ（３２）が、伸
    縮自在ステアリングロッド（１）を含む請求項１７に係
    る操舵システム。
21. 【請求項２１】 前記測定手段（５、３０）が前記伸縮
    自在ステアリングロッド（１）の長さを測定するセンサ
    （５）を有し、そのセンサ（５）からの出力を基に前記
    比を測定する請求項２０に係る操舵システム。
22. 【請求項２２】 前記伸縮自在ステアリングロッド
    （１）がロック可能である請求項２０に係る操舵システ
    ム。
23. 【請求項２３】 前記中間車軸操舵機構（２、３、４、６、
    ７、８、１０、１１、１３）がロック可能なステアリングシ
    リンダ（３、４）を有する請求項１に係る操舵システ
    ム。
24. 【請求項２４】 前記中間車軸操舵機構（２、３、４、６、
    ７、８、１０、１１、１３）が更に、少なくとも前記ロック
    可能なステアリングシリンダ（３、４）に結合しその結
    合したロック可能なステアリングシリンダ（３、４）の
    長さを測定するセンサ（６、７）を含む請求項２３に係
    る操舵システム。
25. 【請求項２５】 前記コントローラ（３０）が前記セン
    サ（６、７）の出力に基づいて前記中間車軸操舵機構
    （２、３、４、６、７、８、１０、１１、１３）を制御する請求
    項２４に係る操舵システム。
26. 【請求項２６】 前記コントローラ（３０）が前記調整
    可能コネクタ（３２）と前記中間車軸操舵機構（２、３、
    ４、６、７、８、１０、１１、１３）とを制御し、少なくとも
    一つの運転モードでの操業に於いて前記中間車軸車輪
    （２４）の回転軸を、前車輪（２４）と後車輪（２４）
    との回転軸のほぼ交点に当たる車両の旋回中心に向ける
    請求項１７に係る操舵システム。
27. 【請求項２７】 前記コントローラ（３０）が前記調整
    可能コネクタ（３２）と前記中間車軸操舵機構（２、３、
    ４、６、７、８、１０、１１、１３）とを制御し、少なくとも
    一つの運転モードでの運転に於いて前記中間車軸車輪
    （２４）の回転軸を、前車輪（２４）と後車輪（２４）
    との回転軸にほぼ平行な方向へ向ける請求項１７に係る
    操舵システム。
28. 【請求項２８】 前記前・中間・後の操舵機構（１６、
    １３、２−４、６−８、１０、１１、２２）が、少なくとも前
    記第一及び第二コネクタ（２０、３２）を介して機械的
    に作動され、その機械的作動をアシストするため前記コ
    ントローラ（３０）が前記前・中間・後の操舵機構（１
    ６、１３、２−４、６−８、１０、１１、２２）に含まれる流
    体モータ（２、３、４、１１）を制御する請求項１６に係
    る操舵システム。