JP3797918B2 - 前２軸車の駆動力減少防止装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両前部に二軸の操向車軸を有しかつ車両後部に一軸の駆動車軸を有するトラックやトレーラ等の前二軸車の駆動力の減少を防止する装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の装置として、互いに接近して配設された駆動軸及び被動軸がイコライザ式タンデムサスペンションを介してフレームを懸架し、駆動軸及びフレーム間に可変流体圧容積体が配設され、この容積体及び流体圧タンク間が切換弁を介して低圧及び高圧の両ラインにより連結され、更に両ラインに低圧電磁弁及び高圧電磁弁が配設されたイコライザ式タンデムサスペンションの制御装置が開示されている（特開平７−１４４５２０号）。この制御装置では、低圧ラインに低圧用逆止弁、電磁閉切り弁及び低圧電磁弁が直列に配設され、高圧ラインには高圧用逆止弁及び高圧電磁弁が配設される。また上記電磁弁等はスイッチ類又はセンサ類により電気的に制御可能に構成される。
【０００３】
このように構成されたイコライザ式タンデムサスペンションの制御装置では、空車発進時又は同制動時に、センサ類の各検出出力若しくはスイッチ類の切換えに基づき電磁弁等が制御されて可変流体圧容積体に高圧流体が供給される。この結果、駆動軸がフレームにロックされるので、イコライザビームの不必要な回動を抑制できる。また、空車発進時又は同制動時以外の場合には、センサ類の各検出出力若しくはスイッチ類の切換えに基づき電磁弁等が制御されて可変流体圧容積体に低圧流体が供給される。この結果、板ばねやイコライザビームブラケットの通常の動きに支障を来さないようになっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記従来の特開平７−１４４５２０号に示されたイコライザ式タンデムサスペンションの制御装置では、多くの電磁弁やスイッチ類等を用いているため、部品点数及び組付工数が増大するとともに、電磁弁等の制御が複雑になる不具合があった。
本発明の目的は、僅かな部品点数及び組付工数の増加で、滑り易い路面における走破性を向上でき、雪道や泥道等でのスタック状態からの脱出性を向上できる、前２軸車の駆動力減少防止装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る発明は、図１及び図２に示すように、前々輪１１が回転可能に取付けられ車台１８前部を前側板ばね１９を介して懸架する操向車軸である前々輪車軸１２と、後輪１３が固定され車台１８後部を後側懸架装置２１を介して懸架する駆動車軸である後輪車軸１４と、前々輪車軸１２から所定の間隔をあけて後方に設けられ前後輪１６が回転可能に取付けられかつ車台１８中央前部を中間板ばね２２を介して懸架する操向車軸である前後輪車軸１７と、前端が前側板ばね１９の後端に連結され後端が中間板ばね２２の前端に連結されかつ中央が支持ピン２８を介して車台１８に枢支されたイコライザビーム２６とを備えた前二軸車の改良である。
その特徴ある構成は、支持ピン２８及びイコライザビーム２６前端間の長さＬ1が支持ピン２８及びイコライザビーム２６後端間の長さＬ2より短く設定され、前後輪車軸１７が中間板ばね２２とともに中間空気ばね２３を介して車台１８中央前部を懸架し、中間空気ばね２３がこの中間空気ばね２３に圧縮エアを給排するエア給排手段３１に接続され、後輪車軸１４に作用する荷重が後側荷重センサ３６により検出され、前後輪車軸１７に作用する荷重が中間荷重センサ３７により検出され、後側荷重センサ３６及び中間荷重センサ３７の各検出出力に基づいてコントローラ３８がエア給排手段３１を制御するように構成されたところにある。
【０００６】
この請求項１に記載された前２軸車の駆動力減少防止装置では、積載量がゼロか或いは極めて小さい場合には、後輪車軸１４に作用する荷重が極めて小さいことを後側荷重センサ３６が検出し、中間荷重センサ３７が大気圧より大きな中間空気ばね２３の圧力を検出するため、コントローラ３８は後側荷重センサ３６及び中間荷重センサ３７の各検出出力に基づいてエア給排手段３１を制御し、中間空気ばね２３内の圧縮エアを排出する。この結果、前々輪車軸１２の支持する荷重と前後輪車軸１７の支持する荷重の合計荷重の作用する見かけ上の位置が前方に移動し、駆動軸である後輪車軸１４に作用する荷重が増加するので、滑り易い路面における走破性を向上できるとともに、雪道や泥道等でのスタック状態からの脱出性を向上できる。
一方、車両１０の最大積載量近くまで荷物を積載すると、後輪車軸１４に作用する荷重がその許容荷重に近いことを後側荷重センサ３６が検出し、中間空気ばね２３内の圧力が大気圧であるか或いは極めて低いことを中間荷重センサ３７が検出するため、コントローラ３８は後側荷重センサ３６及び中間荷重センサ３７の各検出出力に基づいてエア給排手段３１を制御し、中間空気ばね２３内の圧力が所定値になるまで中間空気ばね２３に圧縮エアを供給する。この結果、前々輪車軸１２の支持する荷重と前後輪車軸１７の支持する荷重の合計荷重の作用する見かけ上の位置が後方に移動し、前々輪車軸１２と前後輪車軸１７の支持する荷重の差が小さくなるので、車両１０の走行性能は低下せず、前々輪１１の摩耗は増大しない。また後輪車軸１４に作用する荷重が減少するので、許容荷重を越える荷重が後輪車軸１４に作用することもない。
【０００７】
請求項２に係る発明は、図３及び図４に示すように、支持ピン２８及びイコライザビーム５６前端間の長さと支持ピン２８及びイコライザビーム５６後端間の長さとが同一に設定され、前々輪車軸１２が前側板ばね１９とともに前側空気ばね２３を介して車台１８前部を懸架し、前側空気ばね５１がエアタンク５２にエア管路５３により接続され、前側空気ばね５１内の圧力を所定値に保持する調圧弁５４がエア管路５３に設けられたことを特徴とする。
この請求項２に記載された前２軸車の駆動力減少防止装置では、前々輪車軸１２と前後輪車軸１７がそれぞれ支持する荷重の分担割合が、前々輪車軸１２の方が前後輪車軸１７より大きく、前々輪車軸１２の支持する荷重と前後輪車軸１７の支持する荷重の合計荷重の作用する見かけ上の位置が支持ピン２８より前方であるため、駆動軸である後輪車軸１２に作用する荷重は比較的大きい。この結果、積載量がゼロか或いは極めて少ない場合には、滑り易い路面における走破性を向上できるとともに、雪道や泥道等でのスタック状態からの脱出性を向上できる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
次に本発明の第１の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１及び図２に示すように、トラック１０は前々輪１１が回転可能に取付けられた前々輪車軸１２と、後輪１３が固定された後輪車軸１４と、前々輪車軸１４から所定の間隔をあけて後方に設けられ前後輪１６が回転可能に取付けられた前後輪車軸１７とを備える。前々輪車軸１２はトラック１０の進行方向に延びるシャシフレーム１８前部を前側板ばね１９を介して懸架し、後輪車軸１４はシャシフレーム１８後部を後側懸架装置２１を介して懸架し、前後輪車軸１７はシャシフレーム１８中央前部を中間板ばね２２及び中間空気ばね２３を介して懸架する。また前々輪車軸１２及び前後輪車軸１４は操向車軸であり、後輪車軸１７は駆動車軸である。
【０００９】
前側板ばね１９は、図２に詳しく示すように、一対のシャシフレーム１８の外側面下方にこれらのシャシフレーム１８に沿ってそれぞれ１組ずつ設けられる。これらの前側板ばね１９の前端はシャシフレーム１８に固着されたスプリングブラケット２４に枢着され、後端は後述するイコライザビーム２６の前端に枢着される。また前側板ばね１９の中央はＵボルト（図示せず）により前々輪車軸１２の上面に固定され、前々輪車軸１２とシャシフレーム１８との間には図示しないがショックアブソーバ及びスタビライザが設けられ、前側板ばね１９、ショックアブソーバ及びスタビライザにより前々輪車軸１２が前々輪１１を介して路面から受けた振動等が減衰され、シャシフレーム１８に伝わらないようになっている。
【００１０】
中間板ばね２２は、前側板ばね１９と同様に、一対のシャシフレーム１８の外側面下方にこれらのシャシフレーム１８に沿ってそれぞれ１組ずつ設けられる。これらの中間板ばね２２の後端はシャシフレーム１８に固着されたスプリングブラケット２７に枢着され、前端はイコライザビーム２６の後端に枢着される。また中間板ばね２２の中央はＵボルト（図示せず）により前後輪車軸１７の上面に固定され、前後輪車軸１７とシャシフレーム１８との間には図示しないがショックアブソーバ及びスタビライザが設けられ、中間板ばね２２、ショックアブソーバ及びスタビライザにより前後輪車軸１７が前後輪１６を介して路面から受けた振動等が減衰され、シャシフレーム１８に伝わらないようになっている。
【００１１】
イコライザビーム２６の中央は支持ピン２８及びビームブラケット２９を介してシャシフレーム１８に枢着され、支持ピン２８及びイコライザビーム２６前端間の長さＬ1は支持ピン２８及びイコライザビーム２６後端間の長さＬ2より短く設定される。なお、前側板ばね１９及び中間板ばね２２は全長が同一に設定されることが好ましい。また中間板ばね２２のばね定数は、中間空気ばね２３のばね定数が付加されるため、前側板ばね１９のばね定数より小さく設定される。
【００１２】
更にＬ1／Ｌ2は、板ばね１９，２２の前後スパンの設定の仕方により変化するけれども、０．３〜０．６の範囲に設定されることが好ましく、０．４〜０．５の範囲に設定されることが更に好ましい。Ｌ1／Ｌ2を０．３〜０．６の範囲に限定したのは、０．３未満ではトラック１０に搭載した場合の寸法的な関係からイコライザビーム２６として成立させることが難しく、０．６を越えると荷重移動量が少なくなるからである。
【００１３】
一方、中間空気ばね２３は、前後輪車軸１７上面と一対のシャシフレーム１８下面との間にそれぞれ介装される（図１）。上記中間空気ばね２３はこれらの中間空気ばね２３に圧縮エアを給排するエア給排手段３１に接続される。エア給排手段３１は、中間空気ばね２３をエアタンク３２に接続するエア管路３３と、このエア管路３３に設けられた切換弁３４とを有する。切換弁３４は３ポート３位置切換えの電磁弁であり、エアタンク３２に連通接続された第１ポート３４ａと、中間空気ばね２３に連通接続された第２ポート３４ｂと、大気に連通接続された排気ポート３４ｃとを有する。切換弁３４を第１の位置に切換えると第１ポート３４ａと第２ポート３４ｂとが連通し、第２の位置に切換えると第２ポート３４ｂと排気ポート３４ｃとが連通し、オフすると各ポート３４ａ〜３４ｃがそれぞれ閉じるように構成される。また後側懸架装置２１は、この実施の形態では、後輪車軸１４とシャシフレーム１８との間に介装された後側空気ばねである（図２）。後輪車軸１４の下面には一対のシャシフレーム１８と略平行に延びる一対の支持具３５の中央がそれぞれ取付けられ、これらの支持具３５の前端及び後端と一対のシャシフレーム１８との間に４つの後側空気ばね２１がそれぞれ介装される。
【００１４】
図１に戻って、後輪車軸１４に作用する荷重は後側荷重センサ３６により検出され、前後輪車軸１７に作用する荷重は中間荷重センサ３７により検出される。後側荷重センサ３６は後側空気ばね２１内の空気圧力を検出する圧力センサであり、中間荷重センサ３７は中間空気ばね２３内の空気圧力を検出する圧力センサである。後側荷重センサ３６及び中間荷重センサ３７の各検出出力はコントローラ３８の制御入力に接続され、コントローラ３８の制御出力は切換弁３４に接続される。またコントローラ３８にはメモリ（図示せず）が設けられ、このメモリには後輪車軸１４に作用する荷重の変化に対応する中間空気ばね２３内の圧力の変化を示すマップが記憶される。具体的には、上記メモリには、後輪車軸１４に軽荷重が作用する場合、中間空気ばね２３内の圧力を低くし、後輪車軸１４に中・重荷重が作用する場合、中間空気ばね２３内の圧力を前々輪車軸１２と前後輪車軸１６が支持する荷重の差を少なくするような設定値が記憶される。
【００１５】
このように構成された駆動力減少防止装置の動作を説明する。
前々輪車軸１２が前側板ばね１９を介して支持する荷重と前後輪車軸１７が中間板ばね２２を介して支持する荷重の割合は、イコライザビーム２６の支持ピン２８から両端までの長さの比率、即ちＬ1／Ｌ2の比率で決定される。本発明のようにＬ1／Ｌ2＜１と設定することにより、前々輪車軸１２が支持する荷重は前後輪車軸１７が支持する荷重より大きくなる。即ち、前々輪車軸１２の支持する荷重と前後輪車軸１７の支持する荷重の合計荷重の作用する見かけ上の位置は、Ｌ1／Ｌ2＝１の場合より前方に移動するため、後輪車軸１４に作用する荷重は増加する。
【００１６】
しかし、この状態で荷室１０ａに荷物を積載すると、前々輪車軸１２と前後輪車軸１７の支持する荷重の差が大きくなり、トラック１０の走行性能の低下や前々輪１１の摩耗の増大等の悪影響が発生したり、或いは最大積載量以下の荷物を積載しても後輪車軸１４に許容荷重を越える荷重が作用するおそれもある。そこで、前後輪車軸１７及びシャシフレーム１８間に介装された中間空気ばね２３に圧縮エアをエアタンク３２から供給することにより、前後輪車軸１７の支持する荷重を増大させる。この結果、前々輪車軸１２と前後輪車軸１７の支持する荷重の差が小さくなるとともに、上記前々輪車軸１２の支持する荷重と前後輪車軸１７の支持する荷重の合計荷重の作用する見かけ上の位置が後方に移動することにより、後輪車軸１４に作用する荷重を許容荷重の範囲内に低減できる。
【００１７】
具体的には、積載量がゼロか或いは極めて少ない場合には、後側荷重センサ３６が許容圧力より遙かに小さい後側空気ばね２１の圧力を検出し、中間荷重センサ３７が大気圧より大きな中間空気ばね２３の圧力を検出するため、コントローラ３８は後側荷重センサ３６及び中間荷重センサ３７の各検出出力に基づいて切換弁３４を第２の位置に切換え、中間空気ばね２３内の圧縮エアを排出する。この結果、前々輪車軸１２の支持する荷重と前後輪車軸１７の支持する荷重の合計荷重の作用する見かけ上の位置が最も前方に移動し、駆動軸である後輪車軸１４に作用する荷重が最も増加するので、滑り易い路面における走破性を向上できるとともに、雪道や泥道等でのスタック状態からの脱出性を向上できる。
【００１８】
一方、トラック１０の最大積載量近くまで荷物を積載すると、後側荷重センサ３６が許容圧力に近い後側空気ばね２１の圧力を検出し、中間空気ばね２３内の圧力が大気圧であること或いは極めて低いことを中間荷重センサ３７が検出するため、コントローラ３８は後側荷重センサ３６及び中間荷重センサ３７の各検出出力に基づいて切換弁３４を第１の位置に切換える。これにより中間空気ばね２３にエアタンク３２の圧縮エアが供給され、後側空気ばね２１の圧力が所定値以下になったことを後側荷重センサ３６が検出し、中間空気ばね２３の圧力が所定値になったことを中間荷重センサ３７が検出したときに、コントローラ３８は切換弁３４をオフする。この結果、前々輪車軸１２の支持する荷重と前後輪車軸１７の支持する荷重の合計荷重の作用する見かけ上の位置が後方に移動し、前々輪車軸１２と前後輪車軸１７の支持する荷重の差が小さくなるので、トラック１０の走行性能は低下せず、前々輪１１の摩耗は増大しない。また後輪車軸１４に作用する荷重が減少するので、許容荷重を越える荷重が後輪車軸１４に作用することもない。なお、積載量がゼロか或いは極めて少ない場合には、前々輪車軸１２の支持する荷重と前後輪車軸１７の支持する荷重の合計荷重の作用する見かけ上の位置が前方に移動していても、各車軸１２，１４，１７に作用する荷重が極めて小さいため、トラック１０の走行性能が低下せず、前々輪１１の摩耗が増大しないようになっている。
【００１９】
図３及び図４は本発明の第２の実施の形態を示す。図３及び図４において図１及び図２と同一符号は同一部品を示す。
この実施の形態では、支持ピン２８及びイコライザビーム５６前端間の長さＬ1と支持ピン２８及びイコライザビーム５６後端間の長さＬ2とが同一に設定され（Ｌ1／Ｌ2＝１）、前々輪車軸１２が前側板ばね１９とともに前側空気ばね５１を介してシャシフレーム１８前部を懸架するように構成される（図３）。前側空気ばね５１はエアタンク５２にエア管路５３により接続され、エア管路５３には前側空気ばね５１内の圧力を所定値に保持する調圧弁５４が設けられる。調圧弁５４は、この実施の形態では、リリーフ付き外部パイロット式の減圧弁（定差減圧弁）であり、前側空気ばね５１の圧力を常に所定値に保持することにより、最大積載時に後輪車軸１４（図４）に作用する荷重が許容荷重を越えないように構成される。具体的には、調圧弁５４は、エアタンク５２の圧力を例えば０．８ＭＰａとするとき、前側空気ばね５１の圧力を例えば０．４ＭＰａの一定値に保持するように構成される。なお、調圧弁として、定圧減圧弁等を用いてもよい。また後側懸架装置６１（図４）は、この実施の形態では、後輪車軸１４とシャシフレーム１８との間に介装された一対の後側板ばねである。上記以外は第１の実施の形態と同一に構成される。
【００２０】
このように構成された駆動力減少防止装置の動作を説明する。
前側空気ばね５１内の圧力が常に所定値に保持されるので、前側板ばね１９が支持する荷重が減少するとともに、イコライザビーム５６により前側板ばね１９に連結された中間板ばね２２が支持する荷重も減少する。前々輪車軸１２が支持する荷重は前側空気ばね５１の支持する荷重と前側板ばね１９の支持する荷重の合計荷重であり、前後輪車軸１７が支持する荷重は中間板ばね２２の支持する荷重のみである。前々輪車軸１２と前後輪車軸１７がそれぞれ支持する荷重の分担割合は、前々輪車軸１２の方が前後輪車軸１７より大きくなる。このため前々輪車軸１２の支持する荷重と前後輪車軸１７の支持する荷重の合計荷重の作用する見かけ上の位置は、支持ピン２８より前方であるため、駆動軸である後輪車軸１４に作用する荷重は比較的大きい。この結果、積載量がゼロか或いは極めて少ない場合には、滑り易い路面における走破性を向上できるとともに、雪道や泥道等でのスタック状態からの脱出性を向上できる。一方、トラック１０の最大積載量に近い荷物を積載しても、調圧弁５４により前側空気ばね５１内の圧力が最大積載時に後輪車軸１４に作用する荷重が許容荷重を越えないように設定されているため、後輪車軸１４に作用する荷重が許容荷重を越えることはない。
【００２１】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、支持ピン及びイコライザビーム前端間の長さを支持ピン及びイコライザビーム後端間の長さより短く設定し、前後輪車軸が中間板ばねとともに中間空気ばねを介して車台中央前部を懸架し、更に後輪車軸に作用する荷重を検出する後側荷重センサ及び前後輪車軸に作用する荷重を検出する中間荷重センサの各検出出力に基づいてコントローラが中間空気ばねに圧縮エアを給排するエア給排手段を制御するので、積載量がゼロか或いは極めて小さい場合には、コントローラは中間空気ばね内の圧縮エアを排出する。この結果、前々輪車軸の支持する荷重と前後輪車軸の支持する荷重の合計荷重の作用する見かけ上の位置が前方に移動し、駆動軸である後輪車軸に作用する荷重が増加するので、滑り易い路面における走破性を向上できるとともに、雪道や泥道等でのスタック状態からの脱出性を向上できる。
【００２２】
一方、車両の最大積載量近くまで荷物を積載すると、コントローラは中間空気ばねに圧縮エアを供給する。この結果、前々輪車軸の支持する荷重と前後輪車軸の支持する荷重の合計荷重の作用する見かけ上の位置が後方に移動し、前々輪車軸と前後輪車軸の支持する荷重の差が小さくなるので、トラックの走行性能は低下せず、前々輪の摩耗は増大しない。また後輪車軸に作用する荷重が減少するので、許容荷重を越える荷重が後輪車軸に作用することもない。
【００２３】
また支持ピン及びイコライザビーム前端間の長さと支持ピン及びイコライザビーム後端間の長さとを同一に設定し、前々輪車軸が前側板ばねとともに前側空気ばねを介して車台前部を懸架し、前側空気ばねをエアタンクにエア管路により接続し、更に前側空気ばね内の圧力を所定値に保持する調圧弁をエア管路に設ければ、前々輪車軸の支持する荷重と前後輪車軸の支持する荷重の合計荷重の作用する見かけ上の位置が支持ピンより前方であるため、駆動軸である後輪車軸に作用する荷重は比較的大きい。この結果、積載量がゼロか或いは極めて少ない場合には、滑り易い路面における走破性を向上できるとともに、雪道や泥道等でのスタック状態からの脱出性を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明第１実施形態の前２軸車の駆動力減少防止装置を示す図２のＡ部拡大断面構成図。
【図２】その装置を搭載したトラックの側面図。
【図３】本発明第２実施形態の前２軸車の駆動力減少防止装置を示す図４のＢ部拡大断面構成図。
【図４】その装置を搭載したトラックの側面図。
【符号の説明】
１０ トラック（車両）
１１ 前々輪
１２ 前々輪車軸
１３ 後輪
１４ 後輪車軸
１６ 前後輪
１７ 前後輪車軸
１８ シャシフレーム（車台）
１９ 前側板ばね
２１ 後側空気ばね（後側懸架装置）
２２ 中間板ばね
２３ 中間空気ばね
２６，５６ イコライザビーム
２８ 支持ピン
３１ エア給排手段
３６ 後側荷重センサ
３７ 中間荷重センサ
３８ コントローラ
５１ 前側空気ばね
５２ エアタンク
５３ エア管路
５４ 調圧弁
６１ 後側板ばね（後側懸架装置）
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両前部に二軸の操向車軸を有しかつ車両後部に一軸の駆動車軸を有するトラックやトレーラ等の前二軸車の駆動力の減少を防止する装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の装置として、互いに接近して配設された駆動軸及び被動軸がイコライザ式タンデムサスペンションを介してフレームを懸架し、駆動軸及びフレーム間に可変流体圧容積体が配設され、この容積体及び流体圧タンク間が切換弁を介して低圧及び高圧の両ラインにより連結され、更に両ラインに低圧電磁弁及び高圧電磁弁が配設されたイコライザ式タンデムサスペンションの制御装置が開示されている（特開平７−１４４５２０号）。この制御装置では、低圧ラインに低圧用逆止弁、電磁閉切り弁及び低圧電磁弁が直列に配設され、高圧ラインには高圧用逆止弁及び高圧電磁弁が配設される。また上記電磁弁等はスイッチ類又はセンサ類により電気的に制御可能に構成される。
【０００３】
このように構成されたイコライザ式タンデムサスペンションの制御装置では、空車発進時又は同制動時に、センサ類の各検出出力若しくはスイッチ類の切換えに基づき電磁弁等が制御されて可変流体圧容積体に高圧流体が供給される。この結果、駆動軸がフレームにロックされるので、イコライザビームの不必要な回動を抑制できる。また、空車発進時又は同制動時以外の場合には、センサ類の各検出出力若しくはスイッチ類の切換えに基づき電磁弁等が制御されて可変流体圧容積体に低圧流体が供給される。この結果、板ばねやイコライザビームブラケットの通常の動きに支障を来さないようになっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記従来の特開平７−１４４５２０号に示されたイコライザ式タンデムサスペンションの制御装置では、多くの電磁弁やスイッチ類等を用いているため、部品点数及び組付工数が増大するとともに、電磁弁等の制御が複雑になる不具合があった。
本発明の目的は、僅かな部品点数及び組付工数の増加で、滑り易い路面における走破性を向上でき、雪道や泥道等でのスタック状態からの脱出性を向上できる、前２軸車の駆動力減少防止装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る発明は、図１及び図２に示すように、前々輪１１が回転可能に取付けられ車台１８前部を前側板ばね１９を介して懸架する操向車軸である前々輪車軸１２と、後輪１３が固定され車台１８後部を後側懸架装置２１を介して懸架する駆動車軸である後輪車軸１４と、前々輪車軸１２から所定の間隔をあけて後方に設けられ前後輪１６が回転可能に取付けられかつ車台１８中央前部を中間板ばね２２を介して懸架する操向車軸である前後輪車軸１７と、前端が前側板ばね１９の後端に連結され後端が中間板ばね２２の前端に連結されかつ中央が支持ピン２８を介して車台１８に枢支されたイコライザビーム２６とを備えた前二軸車の改良である。
その特徴ある構成は、支持ピン２８及びイコライザビーム２６前端間の長さＬ1が支持ピン２８及びイコライザビーム２６後端間の長さＬ2より短く設定され、前後輪車軸１７が中間板ばね２２とともに中間空気ばね２３を介して車台１８中央前部を懸架し、中間空気ばね２３がこの中間空気ばね２３に圧縮エアを給排するエア給排手段３１に接続され、後輪車軸１４に作用する荷重が後側荷重センサ３６により検出され、前後輪車軸１７に作用する荷重が中間荷重センサ３７により検出され、後側荷重センサ３６及び中間荷重センサ３７の各検出出力に基づいてコントローラ３８がエア給排手段３１を制御するように構成されたところにある。
【０００６】
この請求項１に記載された前２軸車の駆動力減少防止装置では、積載量がゼロか或いは極めて小さい場合には、後輪車軸１４に作用する荷重が極めて小さいことを後側荷重センサ３６が検出し、中間荷重センサ３７が大気圧より大きな中間空気ばね２３の圧力を検出するため、コントローラ３８は後側荷重センサ３６及び中間荷重センサ３７の各検出出力に基づいてエア給排手段３１を制御し、中間空気ばね２３内の圧縮エアを排出する。この結果、前々輪車軸１２の支持する荷重と前後輪車軸１７の支持する荷重の合計荷重の作用する見かけ上の位置が前方に移動し、駆動軸である後輪車軸１４に作用する荷重が増加するので、滑り易い路面における走破性を向上できるとともに、雪道や泥道等でのスタック状態からの脱出性を向上できる。
一方、車両１０の最大積載量近くまで荷物を積載すると、後輪車軸１４に作用する荷重がその許容荷重に近いことを後側荷重センサ３６が検出し、中間空気ばね２３内の圧力が大気圧であるか或いは極めて低いことを中間荷重センサ３７が検出するため、コントローラ３８は後側荷重センサ３６及び中間荷重センサ３７の各検出出力に基づいてエア給排手段３１を制御し、中間空気ばね２３内の圧力が所定値になるまで中間空気ばね２３に圧縮エアを供給する。この結果、前々輪車軸１２の支持する荷重と前後輪車軸１７の支持する荷重の合計荷重の作用する見かけ上の位置が後方に移動し、前々輪車軸１２と前後輪車軸１７の支持する荷重の差が小さくなるので、車両１０の走行性能は低下せず、前々輪１１の摩耗は増大しない。また後輪車軸１４に作用する荷重が減少するので、許容荷重を越える荷重が後輪車軸１４に作用することもない。
【０００７】
請求項２に係る発明は、図３及び図４に示すように、支持ピン２８及びイコライザビーム５６前端間の長さと支持ピン２８及びイコライザビーム５６後端間の長さとが同一に設定され、前々輪車軸１２が前側板ばね１９とともに前側空気ばね２３を介して車台１８前部を懸架し、前側空気ばね５１がエアタンク５２にエア管路５３により接続され、前側空気ばね５１内の圧力を所定値に保持する調圧弁５４がエア管路５３に設けられたことを特徴とする。
この請求項２に記載された前２軸車の駆動力減少防止装置では、前々輪車軸１２と前後輪車軸１７がそれぞれ支持する荷重の分担割合が、前々輪車軸１２の方が前後輪車軸１７より大きく、前々輪車軸１２の支持する荷重と前後輪車軸１７の支持する荷重の合計荷重の作用する見かけ上の位置が支持ピン２８より前方であるため、駆動軸である後輪車軸１２に作用する荷重は比較的大きい。この結果、積載量がゼロか或いは極めて少ない場合には、滑り易い路面における走破性を向上できるとともに、雪道や泥道等でのスタック状態からの脱出性を向上できる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
次に本発明の第１の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１及び図２に示すように、トラック１０は前々輪１１が回転可能に取付けられた前々輪車軸１２と、後輪１３が固定された後輪車軸１４と、前々輪車軸１４から所定の間隔をあけて後方に設けられ前後輪１６が回転可能に取付けられた前後輪車軸１７とを備える。前々輪車軸１２はトラック１０の進行方向に延びるシャシフレーム１８前部を前側板ばね１９を介して懸架し、後輪車軸１４はシャシフレーム１８後部を後側懸架装置２１を介して懸架し、前後輪車軸１７はシャシフレーム１８中央前部を中間板ばね２２及び中間空気ばね２３を介して懸架する。また前々輪車軸１２及び前後輪車軸１４は操向車軸であり、後輪車軸１７は駆動車軸である。
【０００９】
前側板ばね１９は、図２に詳しく示すように、一対のシャシフレーム１８の外側面下方にこれらのシャシフレーム１８に沿ってそれぞれ１組ずつ設けられる。これらの前側板ばね１９の前端はシャシフレーム１８に固着されたスプリングブラケット２４に枢着され、後端は後述するイコライザビーム２６の前端に枢着される。また前側板ばね１９の中央はＵボルト（図示せず）により前々輪車軸１２の上面に固定され、前々輪車軸１２とシャシフレーム１８との間には図示しないがショックアブソーバ及びスタビライザが設けられ、前側板ばね１９、ショックアブソーバ及びスタビライザにより前々輪車軸１２が前々輪１１を介して路面から受けた振動等が減衰され、シャシフレーム１８に伝わらないようになっている。
【００１０】
中間板ばね２２は、前側板ばね１９と同様に、一対のシャシフレーム１８の外側面下方にこれらのシャシフレーム１８に沿ってそれぞれ１組ずつ設けられる。これらの中間板ばね２２の後端はシャシフレーム１８に固着されたスプリングブラケット２７に枢着され、前端はイコライザビーム２６の後端に枢着される。また中間板ばね２２の中央はＵボルト（図示せず）により前後輪車軸１７の上面に固定され、前後輪車軸１７とシャシフレーム１８との間には図示しないがショックアブソーバ及びスタビライザが設けられ、中間板ばね２２、ショックアブソーバ及びスタビライザにより前後輪車軸１７が前後輪１６を介して路面から受けた振動等が減衰され、シャシフレーム１８に伝わらないようになっている。
【００１１】
イコライザビーム２６の中央は支持ピン２８及びビームブラケット２９を介してシャシフレーム１８に枢着され、支持ピン２８及びイコライザビーム２６前端間の長さＬ1は支持ピン２８及びイコライザビーム２６後端間の長さＬ2より短く設定される。なお、前側板ばね１９及び中間板ばね２２は全長が同一に設定されることが好ましい。また中間板ばね２２のばね定数は、中間空気ばね２３のばね定数が付加されるため、前側板ばね１９のばね定数より小さく設定される。
【００１２】
更にＬ1／Ｌ2は、板ばね１９，２２の前後スパンの設定の仕方により変化するけれども、０．３〜０．６の範囲に設定されることが好ましく、０．４〜０．５の範囲に設定されることが更に好ましい。Ｌ1／Ｌ2を０．３〜０．６の範囲に限定したのは、０．３未満ではトラック１０に搭載した場合の寸法的な関係からイコライザビーム２６として成立させることが難しく、０．６を越えると荷重移動量が少なくなるからである。
【００１３】
一方、中間空気ばね２３は、前後輪車軸１７上面と一対のシャシフレーム１８下面との間にそれぞれ介装される（図１）。上記中間空気ばね２３はこれらの中間空気ばね２３に圧縮エアを給排するエア給排手段３１に接続される。エア給排手段３１は、中間空気ばね２３をエアタンク３２に接続するエア管路３３と、このエア管路３３に設けられた切換弁３４とを有する。切換弁３４は３ポート３位置切換えの電磁弁であり、エアタンク３２に連通接続された第１ポート３４ａと、中間空気ばね２３に連通接続された第２ポート３４ｂと、大気に連通接続された排気ポート３４ｃとを有する。切換弁３４を第１の位置に切換えると第１ポート３４ａと第２ポート３４ｂとが連通し、第２の位置に切換えると第２ポート３４ｂと排気ポート３４ｃとが連通し、オフすると各ポート３４ａ〜３４ｃがそれぞれ閉じるように構成される。また後側懸架装置２１は、この実施の形態では、後輪車軸１４とシャシフレーム１８との間に介装された後側空気ばねである（図２）。後輪車軸１４の下面には一対のシャシフレーム１８と略平行に延びる一対の支持具３５の中央がそれぞれ取付けられ、これらの支持具３５の前端及び後端と一対のシャシフレーム１８との間に４つの後側空気ばね２１がそれぞれ介装される。
【００１４】
図１に戻って、後輪車軸１４に作用する荷重は後側荷重センサ３６により検出され、前後輪車軸１７に作用する荷重は中間荷重センサ３７により検出される。後側荷重センサ３６は後側空気ばね２１内の空気圧力を検出する圧力センサであり、中間荷重センサ３７は中間空気ばね２３内の空気圧力を検出する圧力センサである。後側荷重センサ３６及び中間荷重センサ３７の各検出出力はコントローラ３８の制御入力に接続され、コントローラ３８の制御出力は切換弁３４に接続される。またコントローラ３８にはメモリ（図示せず）が設けられ、このメモリには後輪車軸１４に作用する荷重の変化に対応する中間空気ばね２３内の圧力の変化を示すマップが記憶される。具体的には、上記メモリには、後輪車軸１４に軽荷重が作用する場合、中間空気ばね２３内の圧力を低くし、後輪車軸１４に中・重荷重が作用する場合、中間空気ばね２３内の圧力を前々輪車軸１２と前後輪車軸１６が支持する荷重の差を少なくするような設定値が記憶される。
【００１５】
このように構成された駆動力減少防止装置の動作を説明する。
前々輪車軸１２が前側板ばね１９を介して支持する荷重と前後輪車軸１７が中間板ばね２２を介して支持する荷重の割合は、イコライザビーム２６の支持ピン２８から両端までの長さの比率、即ちＬ1／Ｌ2の比率で決定される。本発明のようにＬ1／Ｌ2＜１と設定することにより、前々輪車軸１２が支持する荷重は前後輪車軸１７が支持する荷重より大きくなる。即ち、前々輪車軸１２の支持する荷重と前後輪車軸１７の支持する荷重の合計荷重の作用する見かけ上の位置は、Ｌ1／Ｌ2＝１の場合より前方に移動するため、後輪車軸１４に作用する荷重は増加する。
【００１６】
しかし、この状態で荷室１０ａに荷物を積載すると、前々輪車軸１２と前後輪車軸１７の支持する荷重の差が大きくなり、トラック１０の走行性能の低下や前々輪１１の摩耗の増大等の悪影響が発生したり、或いは最大積載量以下の荷物を積載しても後輪車軸１４に許容荷重を越える荷重が作用するおそれもある。そこで、前後輪車軸１７及びシャシフレーム１８間に介装された中間空気ばね２３に圧縮エアをエアタンク３２から供給することにより、前後輪車軸１７の支持する荷重を増大させる。この結果、前々輪車軸１２と前後輪車軸１７の支持する荷重の差が小さくなるとともに、上記前々輪車軸１２の支持する荷重と前後輪車軸１７の支持する荷重の合計荷重の作用する見かけ上の位置が後方に移動することにより、後輪車軸１４に作用する荷重を許容荷重の範囲内に低減できる。
【００１７】
具体的には、積載量がゼロか或いは極めて少ない場合には、後側荷重センサ３６が許容圧力より遙かに小さい後側空気ばね２１の圧力を検出し、中間荷重センサ３７が大気圧より大きな中間空気ばね２３の圧力を検出するため、コントローラ３８は後側荷重センサ３６及び中間荷重センサ３７の各検出出力に基づいて切換弁３４を第２の位置に切換え、中間空気ばね２３内の圧縮エアを排出する。この結果、前々輪車軸１２の支持する荷重と前後輪車軸１７の支持する荷重の合計荷重の作用する見かけ上の位置が最も前方に移動し、駆動軸である後輪車軸１４に作用する荷重が最も増加するので、滑り易い路面における走破性を向上できるとともに、雪道や泥道等でのスタック状態からの脱出性を向上できる。
【００１８】
一方、トラック１０の最大積載量近くまで荷物を積載すると、後側荷重センサ３６が許容圧力に近い後側空気ばね２１の圧力を検出し、中間空気ばね２３内の圧力が大気圧であること或いは極めて低いことを中間荷重センサ３７が検出するため、コントローラ３８は後側荷重センサ３６及び中間荷重センサ３７の各検出出力に基づいて切換弁３４を第１の位置に切換える。これにより中間空気ばね２３にエアタンク３２の圧縮エアが供給され、後側空気ばね２１の圧力が所定値以下になったことを後側荷重センサ３６が検出し、中間空気ばね２３の圧力が所定値になったことを中間荷重センサ３７が検出したときに、コントローラ３８は切換弁３４をオフする。この結果、前々輪車軸１２の支持する荷重と前後輪車軸１７の支持する荷重の合計荷重の作用する見かけ上の位置が後方に移動し、前々輪車軸１２と前後輪車軸１７の支持する荷重の差が小さくなるので、トラック１０の走行性能は低下せず、前々輪１１の摩耗は増大しない。また後輪車軸１４に作用する荷重が減少するので、許容荷重を越える荷重が後輪車軸１４に作用することもない。なお、積載量がゼロか或いは極めて少ない場合には、前々輪車軸１２の支持する荷重と前後輪車軸１７の支持する荷重の合計荷重の作用する見かけ上の位置が前方に移動していても、各車軸１２，１４，１７に作用する荷重が極めて小さいため、トラック１０の走行性能が低下せず、前々輪１１の摩耗が増大しないようになっている。
【００１９】
図３及び図４は本発明の第２の実施の形態を示す。図３及び図４において図１及び図２と同一符号は同一部品を示す。
この実施の形態では、支持ピン２８及びイコライザビーム５６前端間の長さＬ1と支持ピン２８及びイコライザビーム５６後端間の長さＬ2とが同一に設定され（Ｌ1／Ｌ2＝１）、前々輪車軸１２が前側板ばね１９とともに前側空気ばね５１を介してシャシフレーム１８前部を懸架するように構成される（図３）。前側空気ばね５１はエアタンク５２にエア管路５３により接続され、エア管路５３には前側空気ばね５１内の圧力を所定値に保持する調圧弁５４が設けられる。調圧弁５４は、この実施の形態では、リリーフ付き外部パイロット式の減圧弁（定差減圧弁）であり、前側空気ばね５１の圧力を常に所定値に保持することにより、最大積載時に後輪車軸１４（図４）に作用する荷重が許容荷重を越えないように構成される。具体的には、調圧弁５４は、エアタンク５２の圧力を例えば０．８ＭＰａとするとき、前側空気ばね５１の圧力を例えば０．４ＭＰａの一定値に保持するように構成される。なお、調圧弁として、定圧減圧弁等を用いてもよい。また後側懸架装置６１（図４）は、この実施の形態では、後輪車軸１４とシャシフレーム１８との間に介装された一対の後側板ばねである。上記以外は第１の実施の形態と同一に構成される。
【００２０】
このように構成された駆動力減少防止装置の動作を説明する。
前側空気ばね５１内の圧力が常に所定値に保持されるので、前側板ばね１９が支持する荷重が減少するとともに、イコライザビーム５６により前側板ばね１９に連結された中間板ばね２２が支持する荷重も減少する。前々輪車軸１２が支持する荷重は前側空気ばね５１の支持する荷重と前側板ばね１９の支持する荷重の合計荷重であり、前後輪車軸１７が支持する荷重は中間板ばね２２の支持する荷重のみである。前々輪車軸１２と前後輪車軸１７がそれぞれ支持する荷重の分担割合は、前々輪車軸１２の方が前後輪車軸１７より大きくなる。このため前々輪車軸１２の支持する荷重と前後輪車軸１７の支持する荷重の合計荷重の作用する見かけ上の位置は、支持ピン２８より前方であるため、駆動軸である後輪車軸１４に作用する荷重は比較的大きい。この結果、積載量がゼロか或いは極めて少ない場合には、滑り易い路面における走破性を向上できるとともに、雪道や泥道等でのスタック状態からの脱出性を向上できる。一方、トラック１０の最大積載量に近い荷物を積載しても、調圧弁５４により前側空気ばね５１内の圧力が最大積載時に後輪車軸１４に作用する荷重が許容荷重を越えないように設定されているため、後輪車軸１４に作用する荷重が許容荷重を越えることはない。
【００２１】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、支持ピン及びイコライザビーム前端間の長さを支持ピン及びイコライザビーム後端間の長さより短く設定し、前後輪車軸が中間板ばねとともに中間空気ばねを介して車台中央前部を懸架し、更に後輪車軸に作用する荷重を検出する後側荷重センサ及び前後輪車軸に作用する荷重を検出する中間荷重センサの各検出出力に基づいてコントローラが中間空気ばねに圧縮エアを給排するエア給排手段を制御するので、積載量がゼロか或いは極めて小さい場合には、コントローラは中間空気ばね内の圧縮エアを排出する。この結果、前々輪車軸の支持する荷重と前後輪車軸の支持する荷重の合計荷重の作用する見かけ上の位置が前方に移動し、駆動軸である後輪車軸に作用する荷重が増加するので、滑り易い路面における走破性を向上できるとともに、雪道や泥道等でのスタック状態からの脱出性を向上できる。
【００２２】
一方、車両の最大積載量近くまで荷物を積載すると、コントローラは中間空気ばねに圧縮エアを供給する。この結果、前々輪車軸の支持する荷重と前後輪車軸の支持する荷重の合計荷重の作用する見かけ上の位置が後方に移動し、前々輪車軸と前後輪車軸の支持する荷重の差が小さくなるので、トラックの走行性能は低下せず、前々輪の摩耗は増大しない。また後輪車軸に作用する荷重が減少するので、許容荷重を越える荷重が後輪車軸に作用することもない。
【００２３】
また支持ピン及びイコライザビーム前端間の長さと支持ピン及びイコライザビーム後端間の長さとを同一に設定し、前々輪車軸が前側板ばねとともに前側空気ばねを介して車台前部を懸架し、前側空気ばねをエアタンクにエア管路により接続し、更に前側空気ばね内の圧力を所定値に保持する調圧弁をエア管路に設ければ、前々輪車軸の支持する荷重と前後輪車軸の支持する荷重の合計荷重の作用する見かけ上の位置が支持ピンより前方であるため、駆動軸である後輪車軸に作用する荷重は比較的大きい。この結果、積載量がゼロか或いは極めて少ない場合には、滑り易い路面における走破性を向上できるとともに、雪道や泥道等でのスタック状態からの脱出性を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明第１実施形態の前２軸車の駆動力減少防止装置を示す図２のＡ部拡大断面構成図。
【図２】その装置を搭載したトラックの側面図。
【図３】本発明第２実施形態の前２軸車の駆動力減少防止装置を示す図４のＢ部拡大断面構成図。
【図４】その装置を搭載したトラックの側面図。
【符号の説明】
１０ トラック（車両）
１１ 前々輪
１２ 前々輪車軸
１３ 後輪
１４ 後輪車軸
１６ 前後輪
１７ 前後輪車軸
１８ シャシフレーム（車台）
１９ 前側板ばね
２１ 後側空気ばね（後側懸架装置）
２２ 中間板ばね
２３ 中間空気ばね
２６，５６ イコライザビーム
２８ 支持ピン
３１ エア給排手段
３６ 後側荷重センサ
３７ 中間荷重センサ
３８ コントローラ
５１ 前側空気ばね
５２ エアタンク
５３ エア管路
５４ 調圧弁
６１ 後側板ばね（後側懸架装置）
Claims (2)
- 前々輪(11)が回転可能に取付けられ車台(18)前部を前側板ばね(19)を介して懸架する操向車軸である前々輪車軸(12)と、後輪(13)が固定され前記車台(18)後部を後側懸架装置(21)を介して懸架する駆動車軸である後輪車軸(14)と、前記前々輪車軸(12)から所定の間隔をあけて後方に設けられ前後輪(16)が回転可能に取付けられかつ前記車台(18)中央前部を中間板ばね(22)を介して懸架する操向車軸である前後輪車軸(17)と、前端が前記前側板ばね(19)の後端に連結され後端が前記中間板ばね(22)の前端に連結されかつ中央が支持ピン(28)を介して前記車台(18)に枢支されたイコライザビーム(26)とを備えた前二軸車において、
前記支持ピン(28)及び前記イコライザビーム(26)前端間の長さ(L1)が前記支持ピン(28)及び前記イコライザビーム(26)後端間の長さ(L2)より短く設定され、
前記前後輪車軸(17)が前記中間板ばね(22)とともに中間空気ばね(23)を介して前記車台(18)中央前部を懸架し、
前記中間空気ばね(23)がこの中間空気ばね(23)に圧縮エアを給排するエア給排手段(31)に接続され、
前記後輪車軸(14)に作用する荷重が後側荷重センサ(36)により検出され、
前記前後輪車軸(17)に作用する荷重が中間荷重センサ(37)により検出され、
前記後側荷重センサ(36)及び中間荷重センサ(37)の各検出出力に基づいてコントローラ(38)が前記エア給排手段(31)を制御するように構成された
ことを特徴とする前２軸車の駆動力減少防止装置。 - 前々輪(11)が回転可能に取付けられ車台(18)前部を前側板ばね(19)を介して懸架する操向車軸である前々輪車軸(12)と、後輪(13)が固定され前記車台(18)後部を後側懸架装置(61)を介して懸架する駆動車軸である後輪車軸(14)と、前記前々輪車軸(12)から所定の間隔をあけて後方に設けられ前後輪(16)が回転可能に取付けられかつ前記車台(18)中央前部を中間板ばね(22)を介して懸架する操向車軸である前後輪車軸(17)と、前端が前記前側板ばね(19)の後端に連結され後端が前記中間板ばね(22)の前端に連結されかつ中央が支持ピン(28)を介して前記車台(18)に枢支されたイコライザビーム(56)とを備えた前二軸車において、
前記支持ピン(28)及び前記イコライザビーム(56)前端間の長さ(L1)と前記支持ピン(28)及び前記イコライザビーム(56)後端間の長さ(L2)とが同一に設定され、前記前々輪車軸(12)が前記前側板ばね(19)とともに前側空気ばね(51)を介して前記車台(18)前部を懸架し、
前記前側空気ばね(51)がエアタンク(52)にエア管路(53)により接続され、
前記前側空気ばね(51)内の圧力を所定値に保持する調圧弁(54)が前記エア管路(53)に設けられた
ことを特徴とする前２軸車の駆動力減少防止装置。
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