JPS59109409A

JPS59109409A - 大型車両の４軸懸架装置

Info

Publication number: JPS59109409A
Application number: JP21889482A
Authority: JP
Inventors: Yoshio Kato; 義雄加藤
Original assignee: Kobe Steel Ltd
Current assignee: Kobe Steel Ltd
Priority date: 1982-12-13
Filing date: 1982-12-13
Publication date: 1984-06-25
Also published as: JPS643684B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、相隣接する４軸の車軸を有し、そのうちの１
軸が単輪式の操向軸となった大型車両において、各車軸
を平衡梁で支持する懸架装置に関するものである。

トラッククレーン等の車両総重量の大きい大型車両にお
いては、軸重の軽減化のために軸数を増やし、前車軸２
軸乃至３軸、後車軸４軸などとしている。か＼る場合、
一般には後車軸をすべて複輪式とするが、タイヤの横す
べり角度を減少させ最小回転半径を小さくするだめに、
最前部と最後部の２軸を操向軸とする場合も多い。こう
した場合、各車軸の軸重比を基本的には車輪数に対応し
てα５：１：１：ａ５とするのが望ましい。

ところが、一般道路を走行する場合において、たとえば
橋を通行する際には、橋梁強度の関係から各車軸の軸重
比が１：１：１：１に制限されるケースもある。また、
法令に基づく橋通行の許容重量限度が各軸重と軸間距離
との関係において算定されるため、最前部と最後尾の車
軸が操向車軸の場合に軸重比が１．１〜１．２　：　１
　：　１　：　１．１〜１゜２とする方が車両総軍Ｍ：
を大きくとれるので有利となる事情もある。

そこで本発明は、このような走行条件に応じて操向車軸
の軸重比を２通シに随意に変更することができる大型車
両の懸架装置を得んとするものである。

以下、本発明の実施例を図に依拠して説明する。

なお、本発明にトレーラ−形式のものを含むトラックク
レーン等の大型建設車両をはじめとする大型車両全般に
適用しうるものである。

第１，２図において、（１）は車体、（２）は車体フレ
ーム、ｆ３１　（４）は前車軸で、この前車軸ｆ３１　
（４）は操向車軸となっておシ、単輪タイヤ（５）　（
６１を装着している〇（７）　（８）　ｆ９１００は後
車軸で、このうち中央の車輪（８１（９１が非操向車軸
で後輪タイヤ（２）０．１を装着し、最前部の車軸（７
）と最後部の車軸００が操゛向車軸で単輪タイヤ（ＩＩ
）　Ｑ４）　ｋ装着している。この実施例では、該後車
軸（７）　（８１（９）　００の懸架装置として本発明
を適用している。

０９α＄、　（ＩＧＱＱ、αηαη、ａＵａならびにｒ
ｌｌ　ｎ（Ｊは左右一対ずつのビームで、該各ビームに
よって車体下部において平衡梁を構成し、この平衡梁に
よって各車軸（７）　（８１（９１ＱＧを支持している
。

前部ビーム０Ｑと後部ビーム０１は、それぞれの中間部
で、ブラケット（イ）および水平ビン婚を介［７て車体
フレーム〔２）の下面に取付けており、それぞれ水平ビ
ン彌全支点として回動しうるようになっている。この前
部ビーム０９の前端を前部車軸（７）に。

後部ビーム０１の後端を後部車軸Ｏｏに、また中間ビー
ムＱ＊　（ｌの中間部を中央の第２．第３番目の車軸（
８）　（９１にそれぞれブラケットｉ！＋ａ　ｍｌ（財
）および水平ピッｃ羽）（ハ）を介して枢支連結してい
る。中央部のビーム０７）はその中間部でブラケット（
イ）および水平ビン（イ）を介して車体フレーム（２）
の下面に取付けられ、水平ビン＠を支点として回動しう
るようになっている。また、各ビーム０９〜０１同志を
連結するには、第５図に示すように連接リンク（ハ）お
よび水平ビン（イ）翰全弁して枢支連結している。

こうして、平衡梁による基本的な車軸支持機構を構成し
ている。か＼る構成において、第３図に示すように、各
ビームαｅ〜ＯＩにおける揺動支点から両側作用点まで
の距離、すなわちアーム長さＰ＃　　Ｑ）　　Ｒａ　・
・・・・・Ｘ、Ｙ、’ｉ次のような条件下に設定してい
る。

Ｐ　：　Ｑ　＝　１／［（１＋ｔ）　ＬｌＲ：　　５＝
１Ｔ：Ｕ＝ｊ１＋１−１１ｊｘ：Ｙ＝　Ｍ（１＋１）ＴＴＴ”ゴ］− とおく。

このように設定すれば、前部車軸（７）の単位軸重をＬ
とするとき、前部ビーム０！９と中間ビーム（ｕｎ連結
する連接リンク翰に作用する荷重は１／（１＋ｉ）とな
る。そして、中間ビームαＱと中央ビームＱ７１ｅ連結
する連接リンク（ハ）に作用する荷重は中間と一ムＯＱ
のアーム比１によシ［１／　（ｘ＋ｔ）　）　Ｘ　ｔ＝　１／　Ｑ＋ｉ）と
なる。従って、中央の第２番目の車軸（８）の軸重は　
　１／（１＋１）＋１／（１＋１）＝１また、中央ビー
ムＱηと中間ビーム（ト）を連結する連接リンク（ハ）
に作用する荷重は中央ビーム←ηのアーム比ｊによ漫［１／（１＋１）ＪＸ　ｊ＝ｉｊ／（１＋ｉ）中間ビー
ム（ト）と後部ビームロ１ヲ連結する連接リンク（ハ）
に作用する荷重は中間ビームα枠のアーム比（１＋１＋
１ｊ）／１ｊよりしたがって、中央の第３番目の車軸ｃ９１の軸重はｉ　
ｊ／　（１＋ｉ）　＋（１−１−１−１ｊ）　／　（１
＋ｉ）　＝１となる。　　後部ビームＯＬＪの上記した
アーム比Ｘ　：　Ｙ　＝　；ｔｃ　（１＋ｉ）　／　（
１＋ｉ−１ｊ）により１．後部車軸Ｏｃｊに作用する荷
重は、（（１＋ｔ−１」）　／　（１＋ｉ）　ｌｘ　（
Ｍ　（ｘ＋ｉ）　／　（１＋ｔ−ｔ　ｊ）　）＝　Ｍと々る。こ＼において、各車軸（７）　（８１（９１（
１Ｇの軸重比はＬ：１：１：Ｍとなる。

コノＬ、　Ｍ（７）値は、各車軸（７）　（８１（９１
００に装着したタイヤ０υＣ￥０３０４）が同一サイズ
（同−負荷容斂）のもので、かつ各軸（７）　（ｓｌ　
（９１（ＩＱの強度も装着タイヤ数に応じて同一である
ならば、タイヤ数に対応してα５とおく。こうして、α
５：１：１：α５の基本的な軸重比が得られる。

また、前部車軸（７）および後部車軸αＱのタイヤαυ
Ｑ４１のサイズ、または該車軸（７）　（１１の強度が
他の複輪車軸（８）（９）のタイヤサイズまたは車軸強
度と異なる場合には、そのタイヤの負荷零値等に対応し
て上記り、Ｍ値を定めればよく、実際問題としてこのり
、　Ｍ値は、０．５を基本として０．４乃至α７の範囲
に設定すればよい。

このように、各ビームα９〜顛のアーム比を特定の榮件
下に設定することによシ、乎衡梁で各車軸を支持する場
合の該各車軸（７）　ｆ８１　（９１０（１の軸重比を
、０．４〜０．７　：　１　：　１　：　０．４〜α７
の基本値に簡単に、そして正確に設定することができる
。

なお、上記したアーム比の設定は隣シ合う車軸間距離が
異なる場合にも適用することができる。

マタ、中間および中央部のビームＯＱαηのアーム比１
およびｊの具体的数値は任意に選択することができる。

この１およびｊ値の選択によって前後および中央のビー
ム０５α７）　（ｌｌの車体フレーム（２）に対する取
付位首、すなわちブラケツ）１２２（ハ）（２）の位置
を選択できるため、このブラケット位置を他の機器と干
渉し合わないように配慮することができる。

また、上記平衡梁の各部の構造を詳述すれば次の通シで
ある。

まず、前後、中央および中間部のビームαυ〜α１と該
ビーム取付用のブラケット（２）（イ）（至）との連結
部分において、第６図に示すように、ビーム００〜０１
とブラケット（イ）（ハ）（１）との軸方向隙間を零と
している。すなわち、ブラケット（イ）（イ）（７）に
対しビーム０９〜０９を車軸方向には移動不能な状態で
取付けている。一方、前後のビームＯＳ、０１と車軸（
７）　Ｑｉｌとを連結するに、第７図に示すように、該
各ビームＱｌ　（１’）全球面軸受（ア）および水平ピ
ン（８３）に外嵌させた摺動軸受としての円筒状スリー
ブ（支））を介して車軸（７）　０（Ｊ（７）７’ラケ
ツト１３２１　ｈｉＪに連結している。こうして、ビー
ムα００！）と車軸（７）　（ＩＧとを互いに前後左右
、斜めに回動自在で、かつ、車軸方向に摺動移動しうる
ように連結している。但し、左右の相対応するビーム同
志が同一平面内にあるとき、すなわち、左右のタイヤが
同一高さレベルにあるときには、第７図に示すようにビ
ームα１０１とブラケット（至）の軸方向内側部分とが
左右両方とも接触する。

路面からのタイヤ反力の横方向成分はこの部分からフレ
ーム（２）に伝達されるようにしている。

上記のように、車軸（７）　（１０をビームｃｍ　（Ｉ
Ｉに対し回動自在のみならず軸方向にも移動可能に連結
することによシ、相対応するに側タイヤの非対称な上下
揺動に際し車軸を軸方向移動させてタイヤの揺動変位を
楽に許容できるようにしたものである。

一方、各中間ビーム０００８）　ｅｎ　＠つと車軸（８
）　（９１とを連結するに、第８図に示すように、該各
ビームＯＱａ榎を球面軸受（鳩）および水平ピン（ハ）
に外嵌させた摺動軸受としての円筒状スリーブ鴫）全弁
して車軸（８１（９１のブラケットｎに連結している。

こうして、ビームＱｆ９０８１　ｍ　１２υと車軸（８
１（９１とを互いに前後左右、斜めに回向自在で、かつ
、車軸方向に摺動移動しうるように連結している。但し
、左右の相対応すると−ム同志が同一平面内にあるとき
、すなわち、左右のタイヤが同一高さレベルにあるとき
には、第８図に示すようにビームｆＡ（２１）とブラケ
ット（ハ）の軸方向内側部分とが左右両方とも接触する
。路面からのタイヤ反力の横方向成分はこの部分からビ
ーム翰Ｑυを介してフレーム（２）に伝達されるように
している。

ｉ記ノ＋ｔ：　ウに、　車Ｍｆ８１ｒ９）ｋビーム　Ｏ
ｆ９０ａｔ　ＩＡＧＬに対し回動自在のみならず軸方向
にも移動可能に連結することによシ、相対応する両側タ
イヤの非対称な上下揺動に際し車軸を軸方向移動させて
タイヤの揺動変位を楽に許容できるようにしたものであ
る。また、ビーム（ＩＱ　０１１９は路面反力の上下方
向成分のみ分担するようにしたものである。

一方、第３図に示すように車体フレーム（２）下面にお
ける各車軸（７）　（８１（９］　ｆｌＱに対向する部
分にストツバ＠　＋３８１（４）ｌＩ８１ｅ設け、該ス
トッパ（ロ）〜噛によって車軸（７１（８）　（９１Ｑ
Ｑの上方への揺動変位量を制限している。

但し、このストッパ（ロ）〜曲は、不整地走行に際して
車軸（７）〜ＱＯの上方への変位量をできるだけ太き〈
とりうるように、車軸（７）〜００との間隔を充分大き
く空けて設けている。また、同フレーム下面における各
ビームｔｍ　ａｓ　ｍ　ａｎに対向する部分に、車軸（
７）〜００の下方への揺動変位景ヲ比較的小さく制限す
るだめのストッパｆ４））〜暦）ヲ設けている。これら
ストッパ…）〜（Ｉ４）およびＱｆｌ　ＨｅｌＱ　２１
）によって、車軸（７）〜００の上下揺動変位址ヲ、平
衡梁各部に無理が生じない程度の犬き′さに規制し、そ
のうちで車軸（７）〜００の下方への変位量を小さく抑
えることによって異常に低い路面へのタイヤの落ち込み
を防止する一方、車軸（７）〜００の上方への変位量を
できるだけ大きく許容することによって不整地走行時に
も所定の軸重比に配分できるようにしている。

第３，４図中、＋４５）Ｍはラジアスロッドで、一端金
車体フレーム（２）下面に設けたブラケット（ロ）に、
他端を車軸（７）〜００の上面に設けたブラケツ）　（
＋８１　（４９）にそれぞれ第９図に示すように外周に
ゴム等の緩衝材（５Φが装着された球面軸受（５１）お
よび水平ピン國全弁して取付けている。このラジアスロ
ッド０句（１８）は、車両の駆動力または制動力によっ
て作用する前後方向の路面反力を各ビームａｓ　（ＩＩ
　ｍ　ａｌ）とともに分担【７、フレーム（２１に伝達
する。

しかして、本装置においては、上記した平衡梁による基
本的な車軸支持機構に加うるに、前部ビーム０９２よヒ
後部ビームＯｎと車体フレーム（２）との間に左右一対
の複動式油圧シリンダ（５３）φ３）　（６６）　（６
６）を介設し、このシリンダ（５３）φ３）（６Φ（６
６）の作動、非作動の切換えによって前部および後部車
軸（７）　ＱＱＯ軸重比を前記した基本値０．４〜０．
７と１〜１．２の２通りに変更しうるように構成してい
る。

詳述するに、油圧シリンダ（５３）（ｓａ）　（６６）
　（６６）は、それぞれロッド側を前部ビームＱｆｉｌ
の揺動支点よシ前方の部分と後部ビーム０りの揺動支点
よシ後方の部分に、ヘッド側を車体フレーム（２）に、
それぞれブラケット（３４）　（３５）　（６７）　（
６８）およびビン（，１６）　（３つ（６９ｉΦ、それ
に図示しない球面軸受を介して枢着している。

この油圧シリンダＧ、３１　（５３）　（６６１（ｓ６
）の油圧回路を第１０図に示している。同図において、
φ８）は油圧ポンプで、これの吐出口を第１切換弁◇９
）および逆止弁（６Φを介して油圧シリンダψ３）φ３
）（６６）　（６６）の押し側（ヘッド側）に接続して
いる。（５１１はガス圧が蓄積されたアキュムレータで
、シリンダ（ｓａ）　（５３）　（６６）　（６Φの押
し側に接続し、このアキュムレータ（６１）のガス圧を
シリンダ（ｓａ）　（５３）　（６６）　（６Φの押し
側に作用させてイル。（６２）　ｉｉアンロードパルプ
で、このバルブ（６２１の設定圧力によってシリンダ圧
が決定される。（６３）ハリリーフバルブで、これの開
弁圧力はアンロードバルブ（６２）の開弁圧力よりもや
＼高く設定され、前部車軸（７）と後部車軸００の上方
への変位が極端に大きい場合のシリンダ圧の過大々上昇
を防止する。（６４）は第２切換弁で、この切換弁（！
ｉ４：ｌ介してシリンダ◇ａ）　（ｓａ）（６６）（６
６）の押し側と引き側を連通させるだめの管路（６５）
を構成している。

〃・＼る構成において、たとえば建設車両の作業現場走
行時には、第１．第２両切換弁（５の（６４）をそれぞ
れ図示左０１１１の位置にセットしておく。こうすれば
、ポンプ（５８）からの圧油はすべてアンロードされ、
捷た両シリンダ（５３）　（５３）　（６６）　（６６
）の押し側と引き側とが導通状態となる。従って、シリ
ンダ（５３）（５３）　（６６）　（６６）は非作動状
態となる。すなわち、このときにはシリンダφ３）　（
５３）　（６６）　（６６）は後部車軸００前部車軸（
７）の支持には関与せず、車軸（７）　ＱＯは前記した
平衡梁のみに、しって支えられる。従って、各車軸（７
）〜００の軸重比は基本値である０、４〜０．７　：　
１　：１　：　０．４〜０．７に保持される。

一方、作業アタッチメントが除去された状態で、かつ大
きなローリングのない一般道路の走行時には、前記した
ように橋通行等に対する許容車両総重址をできるだけ増
す上で軸重礼金１〜１．２＝１：１：１〜１，２とする
のが有利であるため、前部および後部車軸（７）　０１
１の軸重比を当該適正値に変更する。この場合には、第
１．第２切換弁Ｇ、９）（６４）を図示右側の位置にセ
ットする。こうすれば、ポンプ◇８）からの圧油が両シ
リンダφ３）に供給され、該シリンダ（５ａ）　（ｓａ
）　（ｊ＋６）　（６６）が“作動して後部車軸（力０
０の軸重を平衡梁とともに負担する。この油圧シリンダ
（５３）　（，３１（６６）　（６６）による負担軸重
は得んとする軸重比に対応する前部および後部車軸（７
）　（Ｉｎの全体軸重と、モ衡梁のみによって支持する
場合の負担軸重との差となり、このシリンダの負担軸重
をシリンダ推力に換算し、それに基づいてアンロードバ
ルブ（６２）の設定圧力を選択すればよい。

なお、アキュムレータ（６１）は、前部車軸（７）およ
び後部車軸００の上下揺動によるシリンダ（６６）　（
！＋の（５３）（５３）の伸縮に対して緩衝作用を発揮
し、シリンダ（６６）　（６６）　（，３）　（５３）
による車軸支持作用を安定的に行なわしめる。、このように、本装置によるときは、車両の走行条件に応
じて各車軸（７）〜００の軸重比をα４〜０．７：１：
１：α４〜α７と、１〜１．２　：　１　：　１　：　
１〜１，２の２通りに随意に変更することができる。

しかも、か＼る軸重比の変更をシリンダ（６Ｇ）（６６
１１０３）（５３）の作動、非作動状態の切換えによっ
て行なうため、その変更操作が簡単であるとともに、油
圧回路の故障等によって油圧シリンダφ３）　（５３）
が無効となる不測事態が発生しても平衡梁によって機械
的に支持されるため、安全−ヒ何ら問題はない。

ところで、第１０図に示す油圧回路の場合は、油圧シリ
ンダ（６６）　（６６）　（５３）　（、ａ）の押し側
に圧力全卵えるようにしているが、第１１図に示す油圧
回路では、シリ≦ダ（６６）　（６０φ３１Ｇ、３）の
引き側に圧力を加えるようにしている。他の構成は第１
０図の場合と同様である。この回路構成によると、平衡
梁のみによって支持する場合の軸重比Ｌ：１：１：Ｍの
り、Ｍの値（α４〜ｏ、７）を％第１０図の場合とは逆
にシリンダ（６６）　（６ｓ）　（５３）（５３）の作
動によって小さくすることができる。

上記のように本発明は、相隣接する４軸の車軸を有し、
そのうち最前部と最後部の車軸が単輪式の操向車軸、他
が複輪式の非操向車軸となった大型車両にお因で、５対
のビームがら々る平衡梁によって各車軸を支持し、かつ
、操向車軸を支持するビームと車体との間に流体圧シリ
ンダを介殺し−このシリンダを作動状態と非作動状態と
に切換えることによって操向車軸の軸重比を２通りに随
意に変更しうるようにしだものである。本発明によれば
、たとえばトラッククレーン等の建設車両において、現
場内移動時と一般道路走行時の走行榮件の違いに応じて
軸重死金それぞれに有利な値に変更できるため、実用上
の便益がきわめて太きい。しかも、その軸重比の変更を
シリンダの作動、非作動の切換操作のみによって簡単に
行なうことができる。壕だ、平衡梁による機械的支持手
段と流体圧シリンダによる支持手段とを併用しているた
め、シリンダによる支持機能が万−失なわれても、車軸
の支持には支障を来さず、安全性を確保できる。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の実施例全示し、第１図は車両全体の側面図
、第２図は同平面図、第３図は車体およびタイヤを省略
した要部の拡大側面図、第４図は同平面図、第５図は第
３図Ｖ−Ｖ線に沿う拡大断面図、第６図は同■−ｗ線お
よびＷ−ｆｆ線に沿う拡大断面図、第７図は同■−■線
に沿う拡大断面図、第８図は同■−■線に沿う拡大断面
図、第９図は同Ｙ−Ｘ線に沿う拡大断面図、第１０図は
油圧シリンダの油圧回路図、第１１図は第１０図と異な
る回路構成を備えた油圧回路図である。（１）・・・車体　　（２）・・・車体フレーム　　（
８）　ｆ！１１・・・複輪式の非操向車軸　　（７）　
ＱＧ・・・単輪式の操向車軸θりθ１・・・複輪タイヤ
　　１ｌｌｌＱΦ・・・単輪タイヤ、（へ）・・・前部
ビーム　　αη・・・中央ビーム（１つ・・・後部ビー
ム　　（イ）・・・車体フレーム＋７）ビーム取付用ブ
ラケット（３２）・・・車軸のビーム連結用プラケッ）
　　　（５３）・・・油圧シリンダ（５８）・・・油圧
ポンプ　　（５９）・・・切換弁（６１）・・・アキュ
ムレータ　　（６５）・・・シリンダの押し引き連通用
管路。特許出願人　　株式会社神戸製鋼所第５図第　６ワ第　７　品１６．１８

Claims

【特許請求の範囲】

１、　相隣接する４軸の車軸を有し、そのうち最前部と
最後部の車軸が単輪式の操向車軸、他が複輪式の非操向
車軸となった大型車両において車体下部に左右一対ずつ
の前部゛、中央部に後部およびそれぞれの中間部からな
る５本のビームを具え、該ビーム群における前部および
後部ビームを車体フレーム下面に、それぞれの中間のビ
ームを中央の第２番目と第３番目の車軸の下面に、それ
ぞれの中間部でブラケット全弁して水平軸のまわりに回
動可能に取付け、前部および後部のビームの一端と中央
ビームの両端を中間ビームに、前部と後部ビームの他端
全前後の車軸にそれぞれ枢支連結し、刀・つ、上記操向
車軸を支持するビームと車体フレームとの間に流体圧シ
リンダ全介設し、該シリンダ全作動状態と非作動状態と
に切換えることによって、上記操向車軸の軸重比を変更
しうるように構成したことを特徴とする大型車両の４軸
懸架装置。