JP2569934B2 - トラック等の後輪操舵装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、トラック等の後輪操舵装置に関するもので
ある。

（従来の技術） 従来、後輪が剛性の車軸管又はリヤアクスルハウジン
グに支持されている車両、特に、後輪がリーフスプリン
グ装置を介して車台フレームに懸架されているトラッ
ク、バス等において、高速走行時の操舵安定性を向上す
ることを主たる目的として、前輪の操舵に連動して後輪
を操舵するようにした後輪操舵装置は、既に公開特許公
報昭62−194976号に開示されている。

上記既案内の後輪操舵装置は、リーフスプリングを介
して車台フレームに懸架された後軸の車巾方向両端部
を、左右の下方ラジアスロッド又はトルクロッドを介し
て車台フレームに連結すると共に、同後軸の車巾方向中
央部分の２個所を、Ｖ字状に配置された左右の上方ラジ
アスロッド又はトルクロッドを介して車台フレームに連
結し、さらに、上記左右の下方ラジアスロッドに油圧シ
リンダを夫々直結して、一方の油圧シリンダを延伸させ
ると共に、他方の油圧シリンダを収縮させることによっ
て、後軸を旋回させ操舵するように構成されている。

しかしながら、この既提案の後輪操舵装置では、地上
高が極めて低い下方ラジアスロッドに油圧シリンダを略
同軸的に直結して、同ラジアスロッドを伸縮させる構造
であるため、各油圧シリンダとピストン両側室に夫々連
結された油圧ホースが、飛石や地上の障害物によって容
易に破損し、油圧系が失陥する可能が極めて大きい不具
合がある。また、上記油圧シリンダが下方ラジアスロッ
ドに略同軸的に直結連結されているので、シリンダとピ
ストン軸との摺動面を泥、水等から保護して耐久性を確
保することが難しく、そのうえ通常の走行時にも、左右
後輪に上下方向の段差が生じたときに、後軸が車巾方向
中央部分の回転中心の周りに廻動することによって、下
方ラジアスロッドを介し油圧シリンダにこじり力が作用
するため、油圧シリンダが早期に破損する不都合があ
る。なおまた、後軸の車巾方向変位を抑制するために、
Ｖ字状に配置された上方ラジアスロッド又はトルクロッ
ドが、後軸の中央部分の２個所で、同後軸に連結されて
いるため、操舵時における後軸の廻動中心が一定せず、
高速走行時の操舵に当り操向性能が変化するので走行安
定性が損なわれる危険がある。

（発明が解決しようとする課題） 本発明は、後輪がリヤアクスルハウジングの車巾方向
両端部分に支持されたトラック等における高速走行時の
操縦安定性を向上することができ、かつ後輪操舵用アク
チュエータ及びその付属部品の損傷の恐れが少なく耐久
性及び信頼性が優れた後輪操舵装置を提供することを目
的とするものである。

（課題を解決するための手段） 上記目的を達成するため、本発明は、車台フレーム、
車巾方向の両端部に後輪を支持したリヤアクスルハウジ
ング、同リヤアクスルハウジングと上記車台フレームと
の間に側面形状がＶ字状をなすように介装された前後一
対の柱状ゴム部材、車体前後方向中心線に沿って配設さ
れその頂点部を上記リヤアクスルハウジング内の車巾方
向中央部分に枢着されると共に両脚自由端部を上記車台
フレームに夫々枢着された平面形状がＶ字状をなす上方
ラジアスロッド、車体の前後方向中心線の両側に略対称
的に配設され夫々の一端を上記リヤアクスルハウジング
に枢着された左右一対の下方ラジアスロッド、同下方ラ
ジアスロッドの他端にその下端を夫々連結されて上記車
台フレームに枢支された作動レバー、及び同作動レバー
の上端に夫々連結され、車両の高速走行中における操舵
時に作動して上記作動レバーを介し左右の下方ラジアス
ロッドを反対方向に駆動し上記リヤアクスルハウジング
を上記上方ラジアスロッドの頂点部枢着点の周りに廻動
させる一対の後輪操舵アクチュエータを具備してなるこ
とを特徴とするトラック等の後輪操舵装置を提供するも
のである。

（作用） 本発明によれば、リヤアクスルハウジングが、車巾方
向の中央部分をＶ字状の上方ラジアスロッドの頂点部分
に枢支され、かつ車巾方向の両端付近を夫々側面形状が
Ｖ字状をなすように配設された前後一対の柱状ゴム部材
によって車台フレームに懸架されているので、上記上方
ラジアスロッドの頂点部枢着点の周りに廻動することが
でき、換言すれば後輪操舵に際してリヤアクスルハウジ
ングが、上記上方ラジアスロッドの頂点部枢着点の周り
を一定して旋回するので、優れた走行安定性も確保する
ことができる。上記リヤアクスルハウジングの操舵廻動
が、夫々の一端をリヤアクスルハウジングに枢着された
左右一対の下方ラジアスロッドを、十分な地上高を有す
る車台フレームに枢支された左右一対の作動レバーを介
して、互に反対方向に作動する一対の後輪操舵アクチュ
エータによって制御されるので、同操舵アクチュエータ
及びその付属部品（例えば、油圧ホース等）は飛石や泥
水、地上の障害物から安全に保護される。

（実施例） 以下本発明の実施例を添付図面について具体的に説明
する。図中符号10はトラック等車両の車台フレームであ
って、車体前後方向に延在する左右一対のサイドレール
12と、車巾方向に延在し両端を上記左右のサイドレール
12に固着された複数個のクロスメンバ14とから構成され
ている。16は車巾方向両端部分にダブルタイヤ18を支持
したリヤアクスルハウジング、20は同リヤアクスルハウ
ジングの車巾方向両端付近の上側面に複数のボルト22に
よって固着されたハ字状をなす上方取付部材、24は夫々
の下端部を上記上方取付部材22の傾斜した取付座26に固
着されかつ上端部をブラケット28を介してサイドレール
12に連結されて側面形状がＶ字状をなすように配置され
た前後一対の柱状ゴム部材であって、図示の場合、各柱
状ゴム部材24は中間に配置された複数の鋼板30に夫々焼
付固着された複数のゴムパッド32から構成されている。

34は車体前後方向の中心線に沿って配設され平面形状
がＶ字状をなす上方ラジアスロッドであって、同ラジア
スロッドの頂点部はボールジョイント装置36（又は同効
のゴムブッシュ式ジョイント装置）を介して上記リヤア
クスルハウジング16の中央部分に設けられたディフアレ
ンシャルケーシング38の上側に枢着され、また同ロッド
の両脚の自由端部は夫々ボールジョイント装置40（又は
同効のゴムブッシュ式ジョイント装置）を介して上記車
台フレーム10のサイドレール12（又はクロスメンバ14）
に枢着されている。

特に第２図に良く示されているように、上記リヤクス
ルハウジング16の車巾方向両端付近の下側面に、上記上
方取付部材20と共に下方取付部材42が上記ボルト22によ
って共締め固定され、同下方取付部材42にはボールジョ
イント装置44（又は同効のゴムブッシュ式ジョイント装
置）を介して左右一対の下方ラジアスロッド46の一端が
枢着されている。各下方ラジアスロッド46の他端は、上
記サイドレール12のウエブ又は側壁に固着されたブラケ
ット48にピン50によって枢支された作動レバー52の下端
に夫々ピン54を介し枢着されている。更に、上記作動レ
バー52の上端には、左右一対の後輪操舵アクチュエータ
を形成する油圧シリンダ装置56のピストン軸58がピン60
によって枢着され、また同油圧シリンダ装置のシリンダ
62はピン64によって上記サイドレール12のウエブ又は側
壁に枢支されている。

上記ボールジョイント装置36,40及び44の具体的構成
が第４図及び第５図に例示されている。先づ、第４図に
おいて、符号66は相対廻動変位を生起する一方の部材即
ち上記上方ラジアスロッド34又は下方ラジアスロッド46
を示し、68は他方の部材即ちリヤアクスルハウジング16
又は下方取付部材42である。他方の部材68に球面部材70
を具えた軸72が支持され、また上記一方の部材66には、
球面部材70に当接するボールシート74が支持されてい
る。この構成によって、一方の部材66は他方の部材68に
対して軸72の軸線に直交する平面内及び同軸線を含む平
面内で夫々自在に廻動することができる。

また第５図に示されているボールジョイント装置は、
一方の部材66即ち上方ラジアスロッド34又は下方ラジア
スロッド46に、ボールスタッド76の球頭部78を収容する
ハウジング80が形成され、同ハウジング80内に球頭部78
に当接するボールシート82及び84を介装すると共に、上
記ボールスタッド76を他方の部材68即ちリヤアクスルハ
ウジング16又は下方取付部材42に固定したものである。
この構成によっても、一方の部材66は他方の部材68に対
して、ボールスタッド76の軸線に直交する平面内及び同
軸線を含む平面内で、夫々自在に相対廻動することがで
きる。

更に、第６図には、機能的に上記ボールジョイント装
置と略同効のゴムブッシュ式ジョイント装置が示されて
いる。第４図と同様の一方の部材66の端部にゴムブッシ
ュ86が焼付固着され、同ゴムブッシュ86の内周には球面
部材70が同時に焼付固着されている。上記球面部材70に
は、前記同様の他方の部材68に支持された軸72が挿通さ
れている。この構成においても、一方の部材66と他方の
部材68との間に、軸72の軸線に直角な平面内及び軸線を
含む平面内での相対廻動が許容される。

次に、車両の悪路走行中に、車台フレーム10に対しリ
ヤアクスルハウジング16が過度に上昇して、両者が直接
衝突すること及び柱状ゴム部材24が過大変形のため破損
することを防止するために、第２図に符号88で示されて
いるように、上方取付部材20の中央部上側にバンプゴム
が突設され、同バンプゴム88は車台フレーム10のサイド
レール12に固着された受金具90に当接することによりス
トッパとして作用するものである。

最後に、第７図は前記後輪操舵アクチュエータ56の作
動を制御する装置の概念的構成図である。図中符号92は
ステアリングシャフト94に介装されて操舵角を検出する
例えば光パルス非接触型の操舵角センサ、96は車速セン
サ、98はヨーレートセンサ、100は操舵角センサ92の操
舵角信号と車速センサ96の車速信号とヨーレートセンサ
98の回頭信号とを受容して後輪操舵アクチュエータ56を
作動させる制御弁102を制御するコントローラ、104は油
圧ポンプである。

車両が高速走行しているときに、ステアリングホイー
ル106が操作され前輪108が操向されると、操舵角センサ
92の操舵角信号と車速センサ96の車速信号とヨーレート
センサ98の回頭信号とを受容したコントローラ100が制
御弁102に駆動信号を発して同制御弁が作動される。制
御弁102の作動により油圧ポンプ104から吐出された高圧
の作動油が一対の後輪操舵アクチュエータ56に供給さ
れ、同アクチュエータ56が左右反対方向即ち左右何れか
一方のアクチュエータが伸長すると他方のアクチュエー
タが収縮するように作動する。

車両の高速走行時の操縦安定性を向上することを目的
として後輪を操舵する場合、通常は前輪108の操舵方向
と同方向に後輪18が僅少舵角例えば１〜５度程度操舵さ
れる。しかし、前輪108の操舵に関連して、最初前輪108
の操舵方向と逆方向に後輪108を僅かな角度操舵し、瞬
時ののち、後輪18を前輪108の操舵方向と同方向に僅少
角度操舵する、等他の後輪操舵システムを採用すること
も可能である。

上記構成において、後輪操舵アクチュエータを形成す
る油圧シリンダ装置56のシリンダ62には、ピストン軸58
の伸長及び収縮ストロークを限定するストッパが内蔵さ
れ、同ストッパによって後輪に大きな外乱がはたらいた
場合にも、リヤアクスルハウジング16の過大な動きが防
止されるように設けられており、また同油圧シリンダ装
置56の休止時には、内蔵された中立ばねの作動により又
は油圧的にロックする（ピストンの両側室に等しい油圧
を作用させて同ピストンを中立位置に固定する）ことに
よって、ピストン軸58が中立位置に固定され、リヤアク
スルハウジング16即ち後輪18は舵角零の直進状態に保持
されている。

車両の高速走行中に前輪108が操舵されると、前述し
たようにコントローラ100の指令により制御弁102が作動
して、一対の後輪操舵アクチュエータ56が互に反対方向
に作動する。各アクチュエータのピストン軸58に夫々の
一端を連結された作動レバー52が互に反対方向に廻動
し、一方の作動レバー52の他端に連結された下方ラジア
スロッド46は車体前方に牽引され、他方の作動レバー52
の他端に連結された下方ラジアスロッド46は車体後方に
駆動される。この結果、リヤアクスルハウジング16はＶ
字状をなす上方ラジアスロッド34の頂点の周りに設定舵
角例えば１゜だけ左右何れかの方向に円滑かつ安定的に
廻動し操舵されることとなり、技術上良く知れた態様で
高速操向時の操縦安定性が改善される。上記リヤアクス
ルハウジング16の操舵のための廻動は、同リヤアクスル
ハウジングを車台フレーム10に対して懸架する前後一対
の柱状ゴム部材24のゴムパッド32が荷重を受けて圧縮さ
れた状態で柔軟に剪断変形を生起することによって円滑
に行なわれる。

また、車両の直進中及び操舵時の旋回走行中の車台フ
レーム10に対するリヤアクスルハウジング16の上下運動
は、柱状ゴム部材24が変動する荷重を受ける形で行なわ
れ、このときリヤアクスルハウジング16は上方ラジアス
ロッド34及び下方ラジアスロッド46により上下に平行リ
ンク運動を行なう。更に、上方ラジアスロッド34がボー
ルジョイント装置36及び40（又は同効のゴムブッシュ式
ジョイント装置）によってリヤアクスルハウジング16及
び車台フレーム10に枢着され、また下方ラジアスロッド
46が同様のボールジョイント装置44（又は同効のゴムブ
ッシュ式ジョイント装置）によって下方取付部材42を介
しリヤアクスルハウジング16に枢着されているので、凹
凸路の走行又は旋回走行時にリヤアクスルハウジング16
が左右に傾動し又はロール変位を生起しても、その変位
が妨げられることはない。なおまた、上記下方ラジアス
ロッド46が、十分な地上高を有する車台フレーム10のサ
イドレール12に枢支された作動レバー52の上端に連結さ
れた後輪操舵アクチュエータ56によって駆動されるの
で、同後輪操舵アクチュエータ56及びその付属部品、例
えば油圧ホース等を飛石や泥水、地上の障害物から安全
に保護することができ、その耐久性及び信頼性を確保す
ることができる利点がある。さらに、上記作動レバー52
の枢支ピン50に関する上方及び下方のレバー長を適宜に
選択することによって、後輪操舵アクチュエータ56の出
力容量を実情に応じ適切に設定し得る便利があり、なお
また、下方ラジアスロッド46に直結して油圧シリンダ等
の操舵アクチュエータが設けられていないので、走行中
左右の後輪に段差が生じた場合でも、下方ラジアスロッ
ドの変位を起因して、操舵アクチュエータにこじり力が
作用することがなく、その耐久性を確保することができ
る利点がある。また上記構成によれば、この種車両に通
常採用されている重ね板ばね装置と較べて、サスペンシ
ョンスプリングとして機能する上記柱状ゴム部材24を十
分軽く作ることができるので、車両重量の軽量化を達成
することができる。

なお、上記実施例では、後車軸が１軸の車両が例示さ
れているが、後２軸の車両の場合、後前軸及び後後軸の
双方に上記と全く同様の後輪操舵装置が設けられる。ま
た、後２軸車では、屡々後軸の一方は駆動力を伝達しな
いデッドアクスルとして構成されるが、操舵装置それ自
体は例示した駆動輪の場合と実質的に同等である。

（発明の効果） 叙上のように、本発明に係るトラック等の後輪操舵装
置は、車台フレーム、車巾方向の両端部に後輪を支持し
たリヤアクスルハウジング、同リヤアクスルハウジング
と上記車台フレームとの間に側面形状がＶ字状をなすよ
うに介装された前後一対の柱状ゴム部材、車体前後方向
中心線に沿って配設されその頂点部を上記リヤアクスル
ハウジングの車巾方向中央部分に枢着されると共に両脚
自由端部を上記車台フレームに夫々枢着された平面形状
がＶ字状をなす上方ラジアスロッド、車体の前後方向中
心線の両側に略対称的に配設され夫々の一端を上記リヤ
アクスルハウジングに枢着された左右一対の下方ラジア
スロッド、同下方ラジアスロッドの他端にその下端を夫
々連結されて上記車台フレームに枢支された作動レバ
ー、及び同作動レバーの上端に夫々連結され、車両の高
速走行中における操舵時に作動して上記作動レバーを介
し左右の下方ラジアスロッドを反対方向に駆動し上記リ
ヤアクスルハウジングを上記上方ラジアスロッドの頂点
部枢着点の周りに廻動させる一対の後輪操舵アクチュエ
ータを具備してなることを特徴とし、剛性の後車軸管を
具備したトラック等の高速走行時における操縦安定性を
向上すると共に、車両の軽量化を図ることができ、かつ
後輪操舵アクチュエータ及びその付属部品の損傷の恐れ
が少なく耐久性及び信頼性が優れているので、産業上有
益である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す要部平面図、第２図は
第１図に示した後輪操舵装置の側面図、第３図は第１図
に示した後輪操舵装置の平面視概略図、第４図及び第５
図は第１図の装置におけるボールジョイント装置36,40
及び44の具体的構造を示した夫々断面図、第６図は第４
図及び第５図に示したボールジョイント装置と略同効の
ゴムブッシュ式ジョイント装置の断面図、第７図は第１
図における後輪操舵アクチュエータ56の作動制御装置の
概略構成図である。 10……車台フレーム、12……サイドレール、16……リヤ
アクスルハウジング、24……柱状ゴム部材、34……上方
ラジアスロッド、36,40及び44……ボールジョイント装
置、46……下方ラジアスロッド、52……作動レバー、56
……後輪操舵アクチュエータ。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】車台フレーム、車巾方向の両端部に後輪を
   支持したリヤアクスルハウジング、同リヤアクスルハウ
   ジングと上記車台フレームとの間に側面形状がＶ字状を
   なすように介装された前後一対の柱状ゴム部材、車体前
   後方向中心線に沿って配設されその頂点部を上記リヤア
   クスルハウジングの車巾方向中央部分に枢着されると共
   に両脚自由端部を上記車台フレームに夫々枢着された平
   面形状がＶ字状をなす上方ラジアスロッド、車体の前後
   方向中心線の両側に略対称的に配設され夫々の一端を上
   記リヤアクスルハウジングに枢着された左右一対の下方
   ラジアスロッド、同下方ラジアスロッドの他端にその下
   端を夫々連結されて上記車台フレームに枢支された作動
   レバー及び同作動レバーの上端に夫々連結され、車両の
   高速走行中における操舵時に作動して上記作動レバーを
   介し左右の下方ラジアスロッドを反対方向に駆動し上記
   リヤアクスルハウジングを上記上方ラジアスロッドの頂
   点部枢着点の周りに廻動させる一対の後輪操舵アクチュ
   エータを具備してなることを特徴とするトラック等の後
   輪操舵装置。