JPH11348798A - 後軸操舵装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】前輪が受ける積載荷重の負担を軽減するととも
に、後２軸の内のとくに後前軸のタイヤの偏摩耗を防止
するようにしたトラックを提供することを目的とする。 【解決手段】後前軸１８を前方に大きく偏倚させるとと
もに、後前軸１８を旋回可能に取付け、しかも左右の後
前輪１７の制動力を別々に制御できるようにし、制動力
の差によって後前軸１８を旋回させて操舵を行なうよう
にしたものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は後軸操舵装置に係
り、とくに車体の後側を後前軸と後々軸とによって支持
するようにした車両の後軸操舵装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】積載荷重の大きなトラックにおいては、
１軸の後軸でこの荷重の大半を支えることができない。
そこで従来より後２軸のトラックが広く用いられてい
る。とくに後２軸をトラニオン式サスペンション装置に
よって懸架すると、後前軸と後々軸との荷重のアンバラ
ンスをなくして両軸で安定に荷重を受けることが可能に
なる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが後２軸であっ
てトラニオン式サスペンション装置によってこれらの２
軸を懸架するようにしたトラックの場合には、後前軸と
後々軸の中間位置、すなわちトラニオンブラケットの取
付け位置において２軸の全荷重を受けることになる。す
なわち後２軸であっても荷重を受ける位置は車両の前後
方向において１点になってしまい、この位置において大
きな荷重を支えることになる。

【０００４】このような後２軸のトラックにおいて、と
くにシングルタイヤから成る前輪に加わる荷重を軽減す
るためには、後２軸を全体として前方に移動させればよ
い。すなわちトラニオンブラケットの取付け位置を車両
の前方側へ偏倚させることにより、前軸の荷重が軽減さ
れる。ところが後２軸を前方へ一緒に移動させると、後
々軸よりも後端側のオーバーハング部分の長さが長くな
る。従って旋回時に車両の後端が左右に振れることにな
り、安全性に問題を生ずる。

【０００５】後々軸よりも後に延出されるオーバーハン
グ部分の長さを一定の範囲内に収め、しかも前輪に加わ
る荷重を軽減するには、後前軸を前方に移動させるとと
もに、後前軸と後々軸との間の距離を大きくすることで
ある。ところが操舵不能な後前軸を後々軸に対して大き
く前方へ偏倚させると、旋回時に後前軸の車輪が偏摩耗
を起し、これによってタイヤの寿命が著しく短くなる問
題がある。

【０００６】本発明はこのような問題点に鑑みてなされ
たものであって、後２軸で積載荷重の大半を支持するこ
とによって前輪に加わる負担を軽減し、しかも後前軸と
後々軸の何れの車輪のタイヤも偏摩耗しないようにした
後軸操舵装置を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、車体の後側を
後前軸と後々軸とによって支持するようにした車両の後
軸操舵装置において、前記後前軸または前記後々軸を左
右に旋回可能に取付けるとともに、前記後前軸または前
記後々軸の左右の車輪の制動力を異ならしめる手段を設
けて成る後軸操舵装置に関するものである。

【０００８】ここで前記後前軸が旋回可能な駆動軸から
構成され、該後前軸の両端に取付けられている左右の駆
動輪の制動力を異ならしめることによって前記後前軸の
操舵が行なわれるようにしてよい。

【０００９】本発明の好ましい態様は、後前軸と後々軸
との間の軸間距離を１５００ｍｍ以上、より好ましくは
１８００ｍｍ以上とし、しかも前軸と後々軸との間の軸
間距離に対して後前軸と後々軸との間の軸間距離が２０
％以上、より好ましくは２７％以上離れるように後前軸
と後々軸とを配するようにする。そして後々軸を旋回不
能な固定軸とするとともに、後前軸を左右に旋回可能に
取付ける。そして後前軸の左右の車輪の制動力を別々に
制御するようにし、制動力の差によって後前軸を旋回さ
せることにより、この後前軸を操舵させるようにしたも
のである。

【００１０】前輪の操舵を行なうと、この前輪の操舵が
操舵角センサによって検出されるとともに、このような
検出に連動してコントローラが後前軸の左右の車輪の内
の一方の車輪を制動する。これによって後前軸が連結ピ
ンを中心として右方または左方に旋回する。従って後々
軸の延長上の旋回中心に後前軸の延長線が一致するよう
に旋回させることによって、後前輪の偏摩耗が防止され
る。

【００１１】なお後前軸の左右にそれぞれ油圧シリンダ
を連結しておき、車速が所定の値以上になった場合には
この油圧シリンダによって後前軸を後々軸と平行に、す
なわち車両の幅方向と一致するように角度を戻し、この
状態を維持するようにする。従って高速走行時に後前軸
が操舵されることに伴う操安性の低下が防止されるとと
もに、直進性が確保される。

【００１２】

【発明の実施の形態】図１は本発明の一実施の形態に係
る後２軸のトラックを示すものであって、車体フレーム
１０の前端側の部分にはキャブ１１が搭載されている。
またキャブ１１の後側であって車体フレーム１０上には
荷箱１２が取付けられる。

【００１３】このようなトラックの車体フレーム１０の
前端側の部分は両端に前輪１５を取付けた前軸１６によ
って支持される。これに対して車体フレーム１０の後側
の部分は左右に後前輪１７を取付けた後前軸１８と、左
右に後々輪１９を取付けた後々軸２０とによって支持さ
れるようになっている。

【００１４】ここで前軸１６と後前軸１８と後々軸２０
の配置は図２に示すように構成されており、とくに車両
の旋回時において、前輪１５が操舵されるとこれに連動
して後前軸１８が操舵されるようになっており、後前軸
１８の車軸の延長上が後々軸２０の延長上であって車両
の旋回中心と一致するようにしている。このような対策
によって、後前軸１８を後々軸２０に対して従来のトラ
ックよりも前方へ大きく偏倚させながら、しかも後前輪
１７のタイヤの偏摩耗を確実に防止するようにしてい
る。

【００１５】図３に示す前軸１６と後々軸２０との間の
距離Ａはここでは７０００ｍｍに設定されているのに対
し、後前軸１８と後々軸２０との距離Ｂは２５００ｍｍ
に設定されている。ちなみに従来のトラニオンサスペン
ション装置においては、Ａの値が７０００ｍｍの場合に
は、Ｂの値は約１３００ｍｍの値に設定されている。す
なわちトラニオン式サスペンション装置の後前軸１８と
後々軸２０との間の距離の約２倍の値にＢの寸法が設定
されている。

【００１６】前軸１６、後前軸１８、および後々軸２０
の配置を図３に示すような配置にすると、荷箱１２の部
分にほぼ均等な等分布荷重が加わった場合における３軸
１６、１８、２０の荷重配分が、ほぼ１：２：２の割合
とすることが可能になる。すなわち後前軸１８と後々軸
２０とにそれぞれ加わる荷重の半分の値に前軸１６に加
わる荷重を設定することが可能になる。

【００１７】従って積載荷重が２５トンのトラックの場
合には、前軸１６に５トン、後前軸１８に１０トン、後
々軸２０に１０トンの荷重がそれぞれ加わるようにな
る。このような荷重配分の関係は、各車輪１５、１７、
１９のタイヤの数に比例した値になる。すなわち各タイ
ヤにはそれぞれ２．５トンの荷重が加わるようになり、
これによって前輪１５、後前輪１７、および後々輪１９
の総てのタイヤに加わる荷重が等しくなる。

【００１８】ここで後前軸１８が駆動軸を構成してお
り、後々軸２０は死軸あるいは従動軸になっている。す
なわち後前軸１８には差動歯車装置２３が取付けられて
おり、この差動歯車装置２３とキャブ１１の下側のエン
ジン２４とがトランスミッション２５およびプロペラシ
ャフト２６を介して連結されており、エンジン２４から
の駆動力が後前輪１７に伝達されるようになっている。
なお後前軸１８がエアスプリング２９、３０によって懸
架されているのに対し、後々軸２０はリーフスプリング
３１によって懸架されるようになっている。

【００１９】次にとくにエアスプリング２９、３０によ
って懸架されている後前軸１８の旋回のための構造につ
いて説明する。図４に示すように左右のエアスプリング
２９、３０は受け台３３の前端側の部分と後端側の部分
にそれぞれ載置されている。なお左右の受け台３３は連
結ロッド３４によって互いに連結されている。

【００２０】そして受け台３３の内側にはとくに図５〜
図７に示すようにスライドベース３５が配されている。
このスライドベース３５は後前軸１８の連結座３６にボ
ルトによって結合されるようになっている。しかもスラ
イドベース３５の上面にはピン３７を介してローラ３８
が取付けられており、これらのローラ３８はとくに図５
および図６に示すように、受け台３３の内側においてそ
の下面に接触するようになっており、これによって受け
台３３に対してスライドベース３５が前後方向に摺動さ
れるようになっている。

【００２１】ここで後前軸１８はＶ字状に配された上側
のサスペンションロッド５７と連結されるようになって
いる。すなわちＶ字状のサスペンションロッド５７の連
結部と後前軸１８の連結部とがピン５９によって互いに
連結されている。このピン５９が後前軸１８の旋回中心
を構成している。これに対して受け台３３の前端側の部
分は下側のサスペンションロッド６７によって車体フレ
ーム１０に連結されるようになっている。

【００２２】一方受け台３３内に摺動自在に配されてい
るスライドベース３５はその前端側の部分がピン４１を
介して連結ロッド４２に連結されている。そして連結ロ
ッド４２はピン４３を介して図４に示す倍力レバー４４
の中間位置に連結されている。この倍力レバー４４の先
端側の部分は油圧シリンダ４５のピストンロッドに連結
されている。これらの油圧シリンダ４５は後前軸１８を
強制的に所定の角度に設定するためのものである。

【００２３】油圧シリンダ４５のピストンの両側のチャ
ンバは図８に示す切換え弁４６に接続されている。そし
て油圧シリンダ４５には油圧ポンプ４９が接続されると
ともに、この油圧ポンプ４９の吸引側はリザーバ５０に
接続されている。また油圧ポンプ４９の吐出側であって
油圧シリンダ４５との間の部分にはアキュムレータ５１
が接続されており、油圧を蓄圧するようになっている。

【００２４】上記切換え弁４６はコンピュータを内蔵す
るコントローラ５２によってその切換えが制御されるよ
うになっている。コントローラ５２には車速を検出する
車速センサ５３と操舵角センサ５４とが接続されてい
る。なお操舵角センサ５４は図３および図９に示すステ
アリングホイール５５の根元側の部分に取付けられてい
る。さらにコントローラ５２には位置センサ５６が接続
されている。この位置センサ５６は図４に示すように、
スライドベース３５の前後方向の位置を検出するための
ものである。

【００２５】次に図９によってこの車両の制動装置につ
いて説明する。前輪１５に対応して前輪用ブレーキチャ
ンバ６０が設けられている。また後前輪１７に対応して
後前輪用ブレーキチャンバ６１が設けられている。さら
に後々輪１９に対応して後々輪用ブレーキチャンバ６２
が設けられている。これらのブレーキチャンバ６０、６
１、６２に空気圧が供給されると、このブレーキチャン
バのロッドが移動して制動動作が行なわれるようになっ
ている。

【００２６】ブレーキチャンバ６０はリレーバルブ６３
を介してエアタンク６６に接続されている。ブレーキチ
ャンバ６１はリレーバルブ６４を介してエアタンク６６
に接続されている。またブレーキチャンバ６２はリレー
バルブ６５を介してエアタンク６６に接続されている。
そしてこれらのリレーバルブ６３、６４、６５にそれぞ
れ信号圧を供給するためにブレーキバルブ７０が設けら
れている。このブレーキバルブ７０はその上部にブレー
キペダル６９を備えるとともに、エアタンク６６から制
御用の作動圧が供給されるようになっている。

【００２７】また後前輪１７のブレーキチャンバ６１と
リレーバルブ６４との間にはダブルチェックバルブ７３
が接続されるとともに、このダブルチェックバルブ７３
はコトロールバルブ７４を介してエアタンク６６に接続
されている。なおダブルチェックバルブ７３およびコン
トロールバルブ７４は左右のブレーキチャンバ６１にそ
れぞれ別々に設けられている。そしてコントロールバル
ブ７４がコントローラ５２によって制御されるようにな
っている。

【００２８】以上のような構成において、図９に示すブ
レーキペダル６９を踏込むと、ブレーキバルブ７０によ
ってリレーバルブ６３、６４、６５にそれぞれ信号圧が
供給される。従ってエアタンク６６からリレーバルブ６
３を通ってブレーキチャンバ６０に空気圧が供給され、
ブレーキチャンバ６０が作動して前輪１５が制動され
る。またエアタンク６６からリレーバルブ６４を通して
ブレーキチャンバ６１に空気圧が供給され、後前輪１７
が制動される。またエアタンク６６からリレーバルブ６
５を介してブレーキチャンバ６２に空気圧が供給され、
後々輪１９が制動される。これが通常の制動動作であ
る。

【００２９】次に旋回時の後前軸１８の旋回動作につい
て説明する。図３に示すステアリングホイール５５を回
転操作して前輪１５を図２に示すように左方に操舵す
る。するとこのときの操舵角が図９に示す操舵角センサ
５４によって検出される。この検出に応じてコントロー
ラ５２は図９中の左側のコントロールバルブ７４を開
く。なお右側のコントロールバルブ７４は閉じたままに
しておく。するとエアタンク６６から左側のコントロー
ルバルブ７４およびダブルチェックバルブ７３を通って
左側のブレーキチャンバ６１に圧縮空気が供給され、こ
れによって左側の後前輪１７のみが制動される。

【００３０】従って後前軸１８は左方に旋回するような
モーメントを受け、旋回中心となるピン５９を中心とし
て旋回する。なおこのときに図８に示す左右の油圧シリ
ンダ４５は互いに連通状態になるように切換え弁４６が
切換えられているために、後前軸１８の旋回動作を油圧
シリンダ４５が妨げることはない。

【００３１】後前軸１８の旋回角度は位置センサ５６に
よって検出される。従って前輪１５の操舵角に応じた旋
回角度に達した場合には、そのことをコントローラ５２
が演算によって検出するとともに、これに応じて切換え
弁４６を切換え、左右の油圧シリンダ４５を図８に示す
ようにオイルロックするとともに、コントロールバルブ
７４による左側の後前輪１７の制動動作が停止される。
従って前輪１５の操舵角度に応じた旋回角度で後前軸１
８は維持されることになる。

【００３２】このときの後前軸１８の旋回角度は図２に
示すように、後前軸１８の軸線の延長が後々軸２０の延
長上の車両の旋回中心と一致する角度となる。従ってこ
のような角度に後前軸１８が旋回されるために、この後
前軸１８の両側に取付けられている後前輪１７のタイヤ
は偏摩耗を起すことなく円滑な旋回動作が達成される。

【００３３】旋回動作を終ってステアリングホイール５
５によって前輪１５を真直ぐな状態に戻すと、これに連
動してコントローラ５２が今度は右側のコントロールバ
ルブ７４を開き、右側の後前輪１７を制動することによ
り、後前軸１８を元の角度、すなわち車両の幅方向と一
致する角度になるように旋回させ、これによって通常の
直進走行に移行する。

【００３４】コントローラ５２には図８に示すように、
車速センサ５３が接続されている。この車速センサ５３
の検出する車速が所定の値を越えた場合、すなわち高速
走行時においては、コントローラ５２は切換え弁４６を
切換えて、油圧シリンダ４５によって左右のスライドベ
ース３５を正しい位置へ戻す。すなわち後前軸１８の軸
線が車両の幅方向と一致する方向になるように後前軸１
８を旋回させ、この状態で切換え弁４６を切換えて油圧
シリンダ４５のオイルロックを行なう。従って高速走行
時においては、後前軸１８は真直ぐな状態、すなわち左
右の何れの方向にも旋回しない状態で維持されることに
なり、高速走行時における操安性が妨げられることがな
い。

【００３５】このようなトラックによれば、上述の如く
後前軸１８を前方に大きく偏倚させるとともに、後々軸
２０を比較的後側に配置することが可能になり、後前軸
１８と後々軸２０との間の距離Ｂ（図３参照）を大きく
設定することが可能になる。従って後前軸１８と後々軸
２０とによって積載荷重の大半を受けることが可能にな
る。

【００３６】これらの後前軸１８と後々軸２０は何れも
それらの両側にダブルタイヤの後前輪１７と後々輪１９
とを備えているために、大きな荷重を受けることが可能
である。そしてこのように後２軸１８、２０で大きな荷
重を受けることによって、前軸１６に加わる荷重が軽減
される。従って前軸１６の両側のシングルタイヤから成
る前輪１５に加わる荷重が軽減され、このために前輪１
５が保護されるようになる。

【００３７】また後々軸２０と車両の後端との間の寸法
がそれほど長くなく、後側のオーバーハング部分の長さ
が短いために、旋回時に車両の後端が左右に大きく振れ
ることがない。

【００３８】次に別の実施の形態を図１０によって説明
する。この実施の形態は、後前軸１８を旋回可能にする
とともに、後前軸１８を死軸あるいは従動軸とし、これ
に対して固定軸から成る後々軸２０を駆動軸としたもの
である。なおこの場合において、後前軸１８の旋回動作
は左右の後前輪１７の制動力の差によって得られるよう
になっており、上記実施の形態と同様である。

【００３９】図１１に示す実施の形態は、後２軸１８、
２０をともに駆動軸としたものである。すなわち後前輪
１７と後々輪１９がともに駆動輪から構成されており、
エンジン２４から駆動力が伝達される。そしてここでは
後前軸１８が旋回可能になっている。

【００４０】図１２に示す構成は、後前軸１８を固定軸
であって駆動軸とするととも、後々軸２０を旋回可能な
死軸あるいは従動軸としたものである。従ってこの場合
には、車両の旋回中心は後前軸１８の延長上の１点とな
る。従動軸から成る後々軸２０はその延長が上記旋回中
心と一致するように旋回される。なおこの旋回動作は、
左右の後々輪１９の制動力に差をもたせることによって
達成される。

【００４１】図１３に示す構成は、死軸あるいは従動軸
から成る後前軸１８を固定軸とするとともに、駆動軸か
ら成る後々軸２０を旋回可能にしたものである。すなわ
ちここでは後々軸２０の両側の駆動輪１９の内の一方を
制動することによってこの駆動軸２０を旋回させるよう
にしている。

【００４２】図１４に示す実施の形態は、後２軸１８、
２０をともに駆動軸から構成し、これらの軸に対してエ
ンジン２４から駆動力を伝達し、後前輪１７と後々輪１
９とをそれぞれ駆動するようにしている。しかも後々軸
２０を左右の駆動輪１９の制動力の差によって旋回させ
るようにしている。

【００４３】

【発明の効果】以上のように本発明は、車体の後側を後
前軸と後々軸とによって支持するようにした車両の後軸
操舵装置において、後前軸または後々軸を左右に旋回可
能に取付けるとともに、後前軸または後々軸の左右の車
輪の制動力を異ならしめる手段を設けるようにしたもの
である。

【００４４】従って後前軸または後々軸の左右の車輪の
制動力を異ならしめることによって、後前軸または後々
軸が左右に旋回されるようになり、これによって後軸操
舵が達成される。このような構成によれば、制動力の差
を利用して旋回動作を行なうようにしているために、強
制的に後前軸または後々軸を旋回させるための大きな出
力を生ずるパワーシリンダを必要としなくなる。

【００４５】後前軸が旋回可能な駆動軸から構成され、
この後前軸の両端に取付けられている左右の駆動輪の制
動力を異ならしめることによって後前軸の操舵が行なわ
れるようにした構成によれば、後２軸車においてとくに
後前軸が操舵され、このために後前軸の両側に取付けら
れている駆動輪のタイヤの偏摩耗が防止されるようにな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】後軸操舵装置を備えるトラックの側面図であ
る。

【図２】同トラックの旋回時の車輪の配置を示す平面図
である。

【図３】トラックの全体の配置を示す平面図である。

【図４】後前軸の旋回動作の機構を示す分解斜視図であ
る。

【図５】スライドベースの取付けを示す前後方向の縦断
面図である。

【図６】スライドベースの取付けを示す幅方向の縦断面
図である。

【図７】スライドベースの取付けを示す横断面図であ
る。

【図８】油圧シリンダの制御系を示す配管図である。

【図９】制動装置を示す配管図である。

【図１０】別の実施の形態の車輪の配置を示す平面図で
ある。

【図１１】さらに別の実施の形態を示す車輪の配置を示
す平面図である。

【図１２】さらに別の実施の形態を示す車輪の配置を示
す平面図である。

【図１３】さらに別の実施の形態を示す車輪の配置を示
す平面図である。

【図１４】さらに別の実施の形態を示す車輪の配置を示
す平面図である。

【符号の説明】

１０ 車体フレーム １１ キャブ １２ 荷箱 １５ 前輪 １６ 前軸 １７ 後前輪 １８ 後前軸 １９ 後々輪 ２０ 後々軸 ２３ 差動歯車装置 ２４ エンジン ２５ トランスミッション ２６ プロペラシャフト ２９、３０ エアスプリング ３１ リーフスプリング ３３ 受け台 ３４ 連結ロッド ３５ スライドベース ３６ 連結座 ３７ ピン ３８ ローラ ４１ ピン ４２ 連結ロッド ４３ ピン ４４ 倍力レバー ４５ 油圧シリンダ ４６ 切換え弁 ４９ 油圧ポンプ ５０ リザーバ ５１ アキュムレータ ５２ コントローラ ５３ 車速センサ ５４ 操舵角センサ ５５ ステアリングホイール ５６ 位置センサ ５７ サスペンションロッド（上） ５８ 連結部 ５９ ピン ６０ ブレーキチャンバ（前輪用） ６１ ブレーキチャンバ（後前輪用） ６２ ブレーキチャンバ（後々輪用） ６３〜６５ リレーバルブ ６６ エアタンク ６７ サスペンションロッド（下） ６９ ブレーキペダル ７０ ブレーキバルブ ７３ ダブルチェックバルブ ７４ コントロールバルブ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】車体の後側を後前軸と後々軸とによって支
   持するようにした車両の後軸操舵装置において、 前記後前軸または前記後々軸を左右に旋回可能に取付け
   るとともに、 前記後前軸または前記後々軸の左右の車輪の制動力を異
   ならしめる手段を設けて成る後軸操舵装置。
2. 【請求項２】前記後前軸が旋回可能な駆動軸から構成さ
   れ、該後前軸の両端に取付けられている左右の駆動輪の
   制動力を異ならしめることによって前記後前軸の操舵が
   行なわれる請求項１に記載の後軸操舵装置。