JP5832099B2 - トレーラ - Google Patents

Description

本発明は、トラクタに牽引されるトレーラに関し、特に補助ブレーキを備えるものに関する。

重量物や大形物を輸送するための車両として、トラクタ（牽引車）に牽引されるトレーラ（被牽引車）が用いられている。走行用の原動機を備えるトラクタは、主ブレーキである摩擦ブレーキに加えて、排気ブレーキやリターダなどを補助ブレーキとして備えている
。摩擦ブレーキは、大きな制動力を発生することができ、車両を確実に停止させるために不可欠であるが、連続的に使用されると制動力が低下しやすい。一方、排気ブレーキやリターダは、摩擦ブレーキに較べて制動力を緩やかに発生するが、連続的に使用されても制動力が低下しにくい。このため、補助ブレーキを備えるトラクタ自体は、長い急坂路を下るような場合にも、摩擦ブレーキを常用することなく速度を一定に維持することができる
。

ところが、自走機能を有していないトレーラは、補助ブレーキを備えておらず、トラクタ側における制動操作に応じて作動する摩擦ブレーキを備えるのみである。このため、トラクタに牽引されて長い急坂路を下るような場合に、トレーラ側では、摩擦ブレーキが連続的に使用されることになり、制動力が不足することがある。このようにトレーラ側の制動力がトラクタ側の制動力に較べて低下すると、制動距離が増大するだけでなく、いわゆるジャックナイフ現象などが誘発されやすくなる。

そこで、このような状況を生じにくくするために、トレーラ側にもリターダを装備することが提案されている（例えば、特許文献１および特許文献２）。リターダは、車両の動力伝達系において駆動軸の回転を規制する手段であり、前述したようにトラクタなどの補助ブレーキとして用いられているものである。すなわち、この提案によれば、自走機能を有しないトレーラに、差動（ディファレンシャルギア）装置や、この差動装置とリターダとを結ぶシャフト（以下では、便宜上プロペラシャフトと称する。）を装着する必要が生じる。

ところで、トレーラにリターダを装着して補助ブレーキとして利用しようとする上記提案は、トレーラの安全な運行に資すると認めることができるものである。しかし、本願発明者が実際に検討した結果、上記提案に係るトレーラの構成によると、小さい半径で旋回する際に、滑らかに走行できず、左右輪の回転差が大きくなり過ぎて差動装置などを損傷する場合がある、という問題が見いだされた。

実開平６−２１３０３号公報 特開平１０−２１７９２５号公報

本発明は、このような事情をふまえて行われたものであり、リターダを補助ブレーキとして備え、小半径でも何ら支障なくスムーズに旋回できるトレーラを提供すること、を課題とする。

上記の課題を解決するために、本発明のトレーラは、複数の軸の少なくとも一軸に、一対の左右輪をアクスルシャフトを介して互いに接続する差動装置と、プロペラシャフトを介して差動装置と結合されたリターダと、一対の左右輪を昇降させる昇降装置とを備え、一対の左右軸は、トラクタに牽引される状態で、トラクタから最も離れた軸を含み、一対の左右軸の車輪を上昇させ接地しない状態とするのが、一対の左右輪を仮に接地させていたなら、一対の左右輪の回転差で差動装置が損傷する状態で旋回する際である
ことを特徴とする。

本発明によれば、複数の軸の少なくとも一軸に、一対の左右輪をアクスルシャフトを介して互いに接続する差動装置と、プロペラシャフトを介して前記差動装置と結合されたリターダと、前記一対の左右輪を昇降させる昇降装置と、を備えることにより、小半径でもスムーズに旋回することが可能であり、しかも差動装置などを損傷することがないトレーラを提供することができる。

本発明の一実施形態としてのトレーラのシャーシ構成の概略を示す図であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は側面図である。 トレーラにリターダ、差動装置および昇降装置が架装された状態を示す平面図である。 本発明の別の実施形態としてのトレーラのシャーシ構成の概略を示す図であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は側面図である。

以下に、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。

図１は、本発明の一実施形態としてのトレーラのシャーシ構成の概略を示す図であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は側面図である。なお、図１における下方がトレーラの前側（トラクタ側）である。このトレーラ１００は、２軸のセミトレーラであり、はしご形のフレーム１５０の前端側に設けられたキングピン１７０が図示されていないトラクタのカプラベースに結合されることによって、トラクタに牽引される。

トレーラ１００の前軸の左右一対の車輪（ホイール）間には、差動装置１１０が配置されている。差動装置１１０は、図示されていないアクスルシャフトによって、前軸の左右一対の車輪を互いに接続している。また、差動装置１１０は、プロペラシャフト１１１を介して、リターダ１１２と結合されている。同様に、トレーラ１００の後軸の左右一対の車輪間には、差動装置１２０が配置され、図示されていないアクスルシャフトによって、後軸の左右一対の車輪を互いに接続している。差動装置１２０は、プロペラシャフト１２１を介して、リターダ１２２と結合されている。

リターダ１１２およびリターダ１２２は、いずれも、トレーラ１００がトラクタ側から牽引力を受けて走行している時には動作せず、トラクタ側において減速操作が行われた時だけ作動する。具体的には、リターダ１１２は、トラクタの運転者がアクセルペダルを戻した際に、プロペラシャフト１１１の回転を妨げる制動トルクを発生することによって、差動装置１１０を介して前軸の左右輪の回転を規制し、トレーラ１００を減速する。同様に、リターダ１２２は、プロペラシャフト１２１の回転を妨げる制動トルクを発生することによって、差動装置１２０を介して後軸の左右輪の回転を規制し、トレーラ１００を減速する。

ここで、リターダ１１２およびリターダ１２２は、電磁式、流体式、永久磁石式など、どのような形式のものでも差し支えない。リターダの形式は、それぞれの特性や、架装上の条件、トレーラの運行態様、などを総合的に考慮して選択される。

さらに、トレーラ１００の後軸には、左右一対の車輪を昇降させるための昇降装置１８０が配置されている。この昇降装置１８０は、トレーラ１００を牽引するトラクタ側から供給される圧縮空気によって駆動され、トラクタ側から操作することが可能である。この昇降装置１８０については、後述する。

図２は、トレーラ１００のシャーシにリターダ、差動装置および昇降装置が架装された状態を示す平面図であり、図１（Ａ）の一部を拡大したものに相当する。図２においても下方がトレーラの前側（トラクタ側）である。なお、図２では、前軸および後軸ともに、左右輪の図示が省略されている。

前軸用のリターダ１１２および後軸用のリターダ１２２は、それぞれ、フレーム１５０に取り付けられ、ジョイント部を介してプロペラシャフト１１１およびプロペラシャフト１２１の前端側と結合されている。ここで、リターダ１１２およびリターダ１２２の装着位置は、プロペラシャフト１１１およびプロペラシャフト１２１と結合できる位置であればどこでも構わないが、走行風を利用して放熱を効率よく行うことができることや、石跳ね等によって損傷しにくいこと、などを考慮して決定されることが望ましい。

差動装置１１０および差動装置１２０は、図示されていない懸架（緩衝）装置を介して
、フレーム１５０に取り付けられている。差動装置１１０および差動装置１２０は、それぞれ、ディファレンシャルギアと、このディファレンシャルギアによって互いに接続される左右一対のアクスルシャフトを、ケース（ホーシング）内に収容している。また、差動装置１１０および差動装置１２０は、それぞれ、ジョイント部を介してプロペラシャフト１１１およびプロペラシャフト１２１の後端側と結合されている。

さらに、前軸の差動装置１１０の両側には摩擦ブレーキ１１８が設けられ、同様に、後軸の差動装置１２０の両側にも摩擦ブレーキ１２８が設けられている。摩擦ブレーキ１１８および摩擦ブレーキ１２８は、いずれも、トラクタ側における制動操作に応じて動作する。具体的には、摩擦ブレーキ１１８および摩擦ブレーキ１２８は、トラクタの運転者がブレーキペダルを踏んだ際に、車体側に支持されている摩擦材（シュー）が車輪と共に回転するドラムの内部に押しつけられることによって、左右輪の回転を規制し、トレーラ１００を減速または停止させる。

次に、トレーラ１００の後軸に配置されている昇降装置について、図１および図２を参照しながら説明する。この昇降装置１８０は、前述したように後軸を昇降させるための手段であり、ベローズ１８１およびアーム１８２を含んで構成される。ベローズ１８１は、圧縮空気によって伸縮動作を行う空圧アクチュエータであり、一端がフレーム１５０に取り付けられ、他端がアーム１８２に結合されている。アーム１８２は、ホーシングに結合されており、ベローズ１８１の伸縮に応じてホーシングを上下させて後軸を昇降させるように配置されている。

このような構成により、昇降装置１８０は、ベローズ１８１が伸長すると後軸を上昇させて車輪を路面から離し、ベローズ１８１が収縮すると後軸を降下させて車輪を接地させる。したがって、トレーラ１００は、昇降装置１８０によって後軸を上昇させると、前軸の車輪のみが接地している１軸状態をつくりだすことができるので、小半径でもスムーズに旋回することが可能であり、しかも差動装置１２０などを損傷することがない。

次に、本発明の実施の形態としてのトレーラ１００が備えている、油圧動力装置１４０について説明する。図１および図２に示すように、油圧動力装置１４０は、フレーム１５０に取り付けられており、その出力軸１４１がリターダ１１２を介してプロペラシャフト１１１と結合されている。そのため、トレーラ１００は、トラクタの牽引力が全く得られない場合や十分でない場合に、油圧動力装置１４０を作動させて自ら駆動力を発生することもできる。

具体的には、油圧動力装置１４０は、電気モータによって駆動されて高い油圧を発生する高圧油ポンプと、この高圧油ポンプが発生する油圧によって駆動される油圧モータと、を含んでいる。油ポンプを駆動するための電力は、図示されていないトラクタやその他の電源から電線１４２を介して供給される。このように、トレーラ１００が備える油圧動力装置１４０は、電気モータによって駆動されるものであるため、他の車両などから電源の供給を受けることも容易であり、実用性が高い。

従来のトレーラは走行用の原動機を備えていないため、路面の状況によってはトラクタがトレーラを牽引し切れずに立ち往生するという事態が生じ得る。このような事態は、積雪した坂路や凍結路、未舗装路といった悪状況で発生し易く、ひとたび発生すると復旧作業が極めて困難である。しかし、本発明の実施形態としてのトレーラ１００のように、電気モータによって駆動される油圧動力装置１４０を備える構成によれば、トレーラ側においても駆動力を発生できるようになる。したがって、このような構成のトレーラを用いれば、トラクタから牽引力が十分に得られなくなった場合においても、トレーラが微速ながらも自ら移動することができるので、復旧作業を安全かつ確実に行うことができるようになる。

次に、本発明の別の実施の形態について、図面を参照しながら更に説明する。なお、以下の説明において、前述した実施の形態における各部と共通の構成を有する部分については、従前と同一の指示符号を付し、その説明を省略する。

図３は本発明の別の実施形態としてのトレーラのシャーシ構成の概略を示す図であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は側面図である。なお、図３における下方がトレーラの前側（トラクタ側）である。このトレーラ２００は、３軸のセミトレーラであり、はしご形のフレーム２５０の前端側に設けられたキングピン１７０が図示されていないトラクタのカプラベースに結合されることによって、トラクタに牽引される。

トレーラ２００は、基本的な構成において前述した２軸のトレーラ１００と同様であるが、後端側に第３軸（後後軸）を備え、この第３軸の一対の車輪間にも、差動装置１３０、およびプロペラシャフト１３１によって差動装置１３０と結合されたリターダ１３２、が配されている。差動装置１３０、プロペラシャフト１３１、およびリターダ１３２は、それぞれ、差動装置１１０、プロペラシャフト１１１、およびリターダ１１２と同様のものである。このように、本発明の実施の形態としてのトレーラは、軸数が増減しても、基本的な構成を変更することなく同様に構成される。

３軸を備えるトレーラ２００は、第３軸（後後軸）を昇降させるための昇降装置を更に備えている。この昇降装置２８０は、圧縮空気によって駆動されるベローズ２８１およびアームを含んで、前述した昇降装置１８０と同様に構成される。すなわち、ベローズ２８１は、一端がフレーム２５０に取り付けられ、他端が前記アームに結合されている。このアームは、前述したアーム１８１と同様に、差動装置１３０および図示されていないアクスルシャフトを収容しているホーシング部に結合されており、ベローズ２８１の伸縮に応じて後後軸を昇降させるように配置されている。

このような構成により、昇降装置２８０は、ベローズ２８１が伸長すると後後軸を上昇させて車輪を路面から離し、ベローズ２８１が収縮すると後後軸を降下させて車輪を接地させる。したがって、トレーラ２００は、昇降装置１８０および／または昇降装置２８０によって中央軸および／または後後軸を上昇させると、第１軸（後前軸）の車輪のみが接地している１軸状態または後前軸および中央軸が接地している２軸状態をつくりだすことができ、小半径でもスムーズに旋回することが可能であり、しかも差動装置１２０や差動装置１３０などを損傷することがない。

また、トレーラ２００は、図３に示すように油圧動力装置１４０を備えることもできる。これにより、トレーラ２００は、トラクタの牽引力が全く得られない場合や十分でない場合に、油圧動力装置１４０を作動させて自ら駆動力を発生することができるようになる。

なお、以上説明した各実施の形態においては、ベローズを駆動するための圧縮空気がトレーラを牽引するトラクタ側から供給されるものとしたが、トレーラ側に備えるコンプレッサから供給されるようにしてもよい。また、昇降装置１８０および昇降装置２８０の操作は、トラクタ側から行うことが可能であるが、トレーラ側に設けられたバルブ等によって行うようにすることも可能である。

また、上記の各実施の形態の説明においては、車輪を昇降させるための昇降装置が圧縮空気によって駆動される空圧式のものを例示した。これは、トラクタがブレーキ用の圧縮空気を供給する手段を必ず備えていることや、懸架（緩衝）装置として空気ばねを備えているトレーラにあっては空気ばねを含んで昇降装置を構成することが容易であるからである。しかし、本願発明を実施するためには、圧縮空気に限らず、油圧アクチュエータや電気モータを用いて昇降装置を構成することもできる。また、昇降装置の機構も、各実施の形態に例示したものに限定されるものではなく、例えば、特開２００２−２０５５２４号公報に開示されているように、レバー状のアームを用いる機構であってもよい。

なお、２軸を備えるトレーラを１軸状態にしたり、３軸を備えるトレーラを１軸や２軸状態にすると、接地状態にある軸重が過大になるおそれがある。しかし、本願発明に係るトレーラにおいて、このような状態は、具体的には、狭隘な倉庫等において小半径で旋回しなければならない場合に限られ、極めて低速で短時間の走行であるため、安全性に問題を生じることはない。

また、これまでに説明した本発明の実施形態としてのトレーラは、いずれも、全ての軸にリターダを備えている。しかし、トレーラの全ての軸にリターダを備えることを必要とするものではない。リターダを備える軸とリターダを備えない軸とが混在するトレーラにあっては、後方側の軸から順次リターダを備えるようにすることが望ましい。また、トレーラのリターダを備える軸に配される差動装置は、差動制限機構を備えていないものでも差し支えないが、差動制限機構を備えていてもよい。

また、本発明の実施の形態として例示したトレーラは、いずれもセミトレーラであった
。しかし、本発明はセミトレーラに限って適用できるものではなく、フルトレーラであっても同様に適用できるものである。また、本発明の実施の形態において、油圧動力装置を最前軸のみに備える場合を例示した。しかし、トレーラの具体的な構成態様に応じて、油圧動力装置を他の軸に備えても良く、複数の軸に油圧動力装置を備えても構わない。

１００，２００ トレーラ
１１０，１２０，１３０ 差動装置
１１１，１２１，１３１ プロペラシャフト
１１２，１２２，１３２ リターダ
１１８，１２８ 摩擦ブレーキ
１４０ 油圧動力装置
１５０，２５０ フレーム
１７０ キングピン
１８０，２８０ 昇降装置
１８１，２８１ ベローズ
１８２，２８２ アーム

Claims (1)

1. 複数の軸の少なくとも一軸に、
   一対の左右輪をアクスルシャフトを介して互いに接続する差動装置と、
   プロペラシャフトを介して前記差動装置と結合されたリターダと、
   前記一対の左右輪を昇降させる昇降装置とを備え、
   前記一対の左右軸は、トラクタに牽引される状態で、前記トラクタから最も離れた前記軸を含み、
   前記一対の左右軸の車輪を上昇させ接地しない状態とするのが、
   前記一対の左右輪を仮に接地させていたなら、前記一対の左右輪の回転差で前記差動装置が損傷する状態で旋回する際である
   ことを特徴とするトレーラ。