JPH0633777U - トラツク等の後輪操舵装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 剛性のリヤアクスルハウジングを重ね板ばね
装置を介して車台フレームに懸架したトラック等におい
て、高速走行時に後輪を転舵することによって操縦安定
性を向上すると共に、後輪転舵用の油圧シリンダ装置を
活用して、路面の段差等に基因する衝撃を緩和し、乗心
地を改善し、かつ振動騒音を低減する。 【構成】 車巾方向両端部に後輪１８を支持した剛性の
リヤアクスルハウジングを、車体長手方向中心線上に配
置されたボールジョイントの周りに廻動させることによ
って後輪操舵が行なわれる。上記後輪の操舵は、前輪１
２２の転舵に応じて一方が伸長し他方が収縮する一対の
油圧シリンダ装置７６によって行なわれ、また路面の段
差通過時には、車体に作用する前後方向の振動加速度又
は振動速度と逆方向の力を、車台フレーム１０とリヤア
クスルハウジングとの間に介装された油圧アクチュエー
タ装置９２により車体に加えることによって衝撃が緩和
される。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、トラック等の後輪操舵装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

従来、後輪が剛性の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、 かつ同リヤアクスルハウジングが重ね板ばね装置を介して車台フレームに懸架さ れているトラック等において、高速走行時に、前輪の操舵に連動して、上記リヤ アクスルハウジングそれ自体を車体前後方向中心線上に配設された回転中心の周 りに小角度同相方向に廻動させることにより、操縦安定性を改善するようにした 種々の回転操舵システム及び装置が提案されている。

【０００３】 一方、上記後輪操舵装置を具えたトラック等が、路面の段差や継目を通過する 際に、タイヤからリヤアクスルハウジングを介し車台フレーム及びキャブ並びに 荷箱に、車体前後方向の衝撃が加えられ、乗心地が悪化し、振動及び騒音が増大 する不具合があった。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

本考案は、高速走行時に前輪の操向転舵に応じて後輪を転舵することによって 操縦安定性を改善すると共に、路面の段差や継目通過時に生起する車体前後方向 の衝撃を緩和して乗心地を向上し、かつ振動、騒音を低減することができるトラ ック等の後輪操舵装置を提供することを目的とするものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

本考案は、上記目的を達成するために創案されたもので、車台フレーム、車巾 方向の両端部分に後輪を支持したリヤアクスルハウジング、車体前後方向中心線 に沿って配設されその一端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他端部を上記車台フレームに枢着された上方ラジアスロッド 、上記車台フレームとリヤアクスルハウジングとの間に介装され車両の速度が設 定速度以上のときに前輪の操向転舵に応じて上記後輪を転舵する後輪転舵用の油 圧シリンダ装置、路面の段差通過時等に作用する車体前後方向の振動加速度また は振動速度を検知する装置、及び同振動加速度または振動速度を検知する装置の 出力信号を受容して車体に作用する振動加速度または振動速度と逆向きの力を車 体に作用させるように作動する油圧アクチュエータ装置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案するものである。

【０００６】

【実施例】

以下本考案をトラックに適用した一実施例を添付図面について具体的に説明す る。 先づ、図１及び図２に示した後輪を含む車体後部の要部平面図及び側面図にお いて、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式の後輪１８を支持したリヤアクスルハウジ ング、２０はその前端部を第１のシャックルリンク２２の上端にピン２４によっ て枢着されると共に、後端部を第２のシャックルリンク２６の下端にピン２８に よって枢着されたメーンリーフスプリングである。

【０００７】 上記第１シャックルリンク２２はその下端をピン３０によって前部シャックル ブラケット３２に枢着され、同ブラケット３２は車台フレーム１０のサイドレー ル１２に固着されている。また、上記第２シャックルリンク２６は、その上端を ピン３４によって後部シャックルブラケット３６に枢着され、同ブラケット３６ は車台フレーム１０のサイドレール１２に固着されている。 従って、メーンリーフスプリング２０の前端部には、第１シャックルリンク２ ２を介して、車体のばね上荷重が吊下げ方向に作用し、一方メーンリーフスプリ ング２０の後端部には、第２シャックルリンク２６を介して、ばね上荷重が下支 えされるような態様で作用することとなる。 ３８は上記メーンリーフスプリング２０の上方に配設され、車両の荷重が設定 荷重以上のときに、その前後両端部分をサイドレール１２に装着されたヘルパス トッパ４０に摺接されるヘルパリーフスプリングである。

【０００８】 上記リヤアクスルハウジング１６の車巾方向両端付近における上側面及び下側 面に、ラバーパッド部材４２が配設されている。上方のラバーパッド部材４２上 に上方支持部材４４が装架され、また下方のラバーパッド部材４２は下方支持部 材４６上に装架されている。上記上方支持部材４４と下方支持部材４６との間に スペーサ４８が介装され、上記メーンリーフスプリング２０及びヘルパリーフス プリング３８の前後方向中間部分に配設された前後一対のＵボルト５０を、上記 上下の支持部材４４及び４６、パイプ状のスペーサ４８に挿通させてナット５２ を締付けることにより、上記リヤアクスルハウジング１６の両端部分が、夫々ラ バーパッド部材４２を介しメーンリーフスプリング２０及びヘルパリーフスプリ ング３８に連結される。

【０００９】 上記ラバーパッド部材４２は、断面形状が夫々浅いＵ字状をなす一対の鋼板製 裏金と、両裏金間に介装されて焼付固着された浅いＵ字状をなすラバーパッドと から構成されている。 上記のようにＵボルト５０を締付けた際に、上下の支持部材４４及び４６間に 所定の長さのスペーサ４８が介装されているので、上記ラバーパッドには、予め 設定された圧縮力が作用していることとなる。（なお、図示の実施例では、後輪 懸架用の重ね板ばね装置が、メーンリーフスプリング２０とヘルパリーフスプリ ング３８とから構成されているが、ヘルパリーフスプリング３８は省略されるこ ともある。）

【００１０】 上記車台フレーム１０のサイドレール１２間に、車体前後方向の中心線に沿っ て平面形状がＶ字状をなす上方ラジアスロッド５４が配設され、同ラジアスロッ ドの頂点部はボールジョイント装置５６（また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 ファレンシャルケーシング５８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６０（また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（またはクロスメンバ１ ４）に枢着されている。

【００１１】 図２の側面図に良く示されているように、上記リヤアクスルハウジング１６の 車巾方向両端付近の下側面に左右一対のブラケット６２が溶接等によって固定さ れ、同ブラケット６２にはボールジョイント装置６４（また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６６の一端が枢着 されている。各下方ラジアスロッド６６の他端は、上記サイドレール１２のウエ ブまたは側壁に固着されたブラケット６８にピン７０によって枢支された作動レ バー７２の下端に夫々ピン７４を介し枢着されている。更に、上記作動レバー７ ２の上端には、左右一対の後輪転舵用アクチュエータを形成する油圧シリンダ装 置７６のピストン軸７８がピン８０によって枢着され、また同油圧シリンダ装置 のシリンダ８２はピン８４によって上記サイドレール１２のウエブまたは側壁に 固着されたブラケット８６に枢支されている。

【００１２】 さらに、上記リヤアクスルハウジング１６の車巾方向両端付近の後方側面に左 右一対のブラケット８８が溶接等によって固着され、同ブラケット８８にはボー ルジョイント装置９０（または同効のゴムブッシュ式ジョイント装置）を介して 夫々油圧アクチュエータ装置９２のシリンダ９４が枢着されている。 また上記シリンダ９４内に摺動自在に嵌装されたピストン９６と一体のピスト ン軸９８は、その自由端部を車台フレーム１０から下向きに垂設されたブラケッ ト１００にボールジョイント装置１０２（または同効のゴムブッシュ式ジョイン ト装置）を介して枢着されている。

【００１３】 図３の概略平面図に良く示されているように、上記左右の油圧アクチュエータ 装置９２のピストン軸９８内に、軸線方向に延在する油孔１０４が穿設され、各 油孔１０４の一端は総括的に符号１０６で示されている制御バルブに接続され、 また他端はシリンダ９４内のピストン前方室１０８に連通し、同前方室１０８に は高圧ガスを封入したアキュムレータまたはガスばね１１０が夫々接続されてい る。

【００１４】 上記制御バルブ１０６は、そのアクチュエータ部１１２に供給される電流値に 比例して供給油路１１４側から排出油路１１６側に流れる作動油流量を制御する ことによって、油圧アクチュエータ装置９２のピストン前方室１０８内の作動油 圧力を制御するものである。

【００１５】 次に、図３において、符号１１８はステアリングシャフト１２０を介して前輪 １２２を操向転舵するステアリングホイール、１２４は上記ステアリングシャフ ト１２０に介装されて前輪１２２の操向転舵角θ_ｆを検出する例えば光パルス非 接触型の前輪転舵角センサ、１２６は車速ｖを検知する車速センサ、１２８は好 ましくは前輪１２２のナックル等ばね下部材または車台フレーム１０の前方部分 に装着されて車体前後方向の振動加速度ａを検知する加速度センサ、１３０は上 記前輪転舵角センサ１２４の出力信号θ_ｆと車速センサ１２６の出力信号ｖと加 速度センサ１２８の出力信号ａとを受容して左右の後輪転舵用油圧シリンダ装置 ７６を夫々制御する後輪転舵用制御バルブ１３２を駆動するコントローラ、１３ ４は上記油圧シリンダ装置７６及び油圧アクチュエータ装置９２に作動油を供給 する油圧源としての油圧ポンプ、１３６はオイルタンクである。

【００１６】 上記コントローラ１３０の作動態様は図４のフローチャートに示すとおりであ る。先づ、車両のキーオンと共にプログラムがスタートし、ステップＳ_１におい て各センサ即ち前輪転舵角センサ１２４、車速センサ１２６及び加速度センサ１ ２８の出力信号が読み込まれる。次にステップＳ_２において、前輪転舵角θ_ｆが 、後輪操舵を開始すべき基準転舵角θ_ｏより大きいかどうかが判断される。

【００１７】 もし、転舵角θ_ｆが設定転舵角θ_ｏより大きい（ＹＥＳ）場合、プログラムは ステップＳ_３に進み、車速ｖが予め設定された基準速度Ｖ_ｏより大きいかどうか が判定される。車速ｖが基準速度ｖ_ｏより小さい低速時は後輪操舵が行なわれず プログラムはステップＳ_２にリターンする。 もし、車速ｖが基準速度ｖ_ｏより大きい（ＹＥＳ）場合は、ステップＳ_４に進 み、コントローラ１３０内で目標とする後輪転舵角θ_ｒの演算が行なわれる。

【００１８】 次に、目標後輪転舵角θ_ｒは、ステップＳ_５において左右の油圧シリンダ装置 ７６（フローチャートには、便宜的にパワーシリンダと注記した）のストローク 差ｄ_ｓに換算される。上記ストローク差ｄ_ｓは、ステップＳ_６において後輪転舵 用制御バルブ１３２に駆動出力として供給される。 上記制御バルブ１３２により、油圧源１３４から左右のパワーシリンダ７６に 作動油が供給され、一方のパワーシリンダ７６はストローク（Ｓ＋ｄ_ｓ／２）だ け一方向に変位し、他方のパワーシリンダ７６はストローク（Ｓ−ｄ_ｓ／２）だ け反対方向に変位する。

【００１９】 車両の直進時に夫々中立位置にあった後輪転舵用の左右の油圧シリンダ装置即 ちパワーシリンダ７６が、互いに反対方向に、換言すれば一方のパワーシリンダ が伸長すると他方のパワーシリンダが収縮するように作動し、リヤアクスルハウ ジング１６がＶ字状をなす上方ラジアスロッド５４の頂点におけるボールジョイ ント装置５６の中心の周りに、前輪１２２の転舵方向と同方向に例えば１〜５度 の範囲内の小角度θ_ｒだけ転舵され、高速走行時における操縦安定性が向上する 。

【００２０】 一方、上記後輪操舵のルーチンと並行して、段差等の通過時に発生する衝撃を 緩和し乗心地を改善する油圧アクチュエータ９２のルーチンが次のように遂行さ れる。即ちステップＳ_７において、路面の段差や継目等により加速度センサ１２ ８が車体前後方向の振動加速度ａを検知したかどうかが調べられる。 振動加速度ａが検知されると（ＹＥＳ）プログラムはＳ_８に進み、バンドパス フィルタによって加速度ａの高周波成分が検出される。

【００２１】 ステップＳ_８において加速度ａの高周波成分が検出されると（ＹＥＳ）、ステ ップはＳ_９に進み、車体前後方向の振動加速度に比例した逆向きの力が車台フレ ーム１０に作用するように、車台フレーム１０とリヤアクスルハウジング１６と の間に作用させるべき前後方向の荷重Ｆが演算される。

【００２２】 さらにステップＳ_１０において、上記荷重Ｆが、油圧アクチュエータ９２のピ ストン前方室１０８に供給さるべき作動油圧力Ｐ_ａが演算される。続いてステッ プＳ_１１において、制御バルブ１０６のアクチュエータ部１１２に作動油圧力Ｐ_ａ を実現するための駆動出力が供給され、左右の油圧アクチュエータ装置９２が 同時かつ同方向に作動して、上記前後方向の荷重Ｆが生起される。 この結果、車両の走行中、段差や継目の通過に基因して生起される車体の前後 方向加速度に比例した力が、一対の油圧アクチュエータ装置９２により当該加速 度の向きと反対方向に車体に作用されることとなるので、直進中は勿論のこと、 後輪の転舵を伴なう操向転舵中でも、段差等の通過時の衝撃が効果的に緩和され 、乗心地が改善され、かつ振動騒音が低減される利点がある。

【００２３】 上記油圧アクチュエータ装置９２の作動をさらに詳細に説明する。車両が平滑 な路面を走行しているとき、即ち油圧アクチュエータ装置９２の休止時には、制 御バルブ１０６によってピストン前方室１０８に比較的低い基準圧力例えば５０ ｋｇ／ｃｍ^２の作動油が供給されており、一方ピストン９６の後方室１３６には シリンダ内周面とピストン外周面との隙間を通り同じ圧力の作動油が流入して、 ピストン前方室１０８の大きい受圧面積に作用する後向きの力と、ピストン後方 室１３６の小さい受圧面積に作用する作動油圧力に基づく前向きの力及びピスト ン後方室内に縮設されているスプリングの前向きの力とがバランスしている。 次に、前輪１２２が路面の段差等を乗り越えた際に振動加速度が発生すると、 前記のように、制御バルブ１０６が作動して、ピストン前方室１０８内の作動油 圧力を、瞬時に振動加速度の方向及び大きさに応じた上記荷重Ｆを生起させる高 圧力（例えば８０ｋｇ／ｃｍ^２）または低圧力（例えば３０ｋｇ／ｃｍ^２）に制 御し、ピストン９６の前後受圧面に作用する圧力差によって、車台フレーム１０ に所要の上記のように衝撃が緩和されることとなる。 また、上記後輪１８の転舵時には、勿論一方の油圧アクチュエータ装置９２は 伸長し他方の油圧アクチュエータ装置９２は収縮する必要があるが、この伸長及 び収縮は、ピストン前方室１０８内にアキュムレータまたはガスばね１１０内の 作動油が供給されまたはピストン前方室１０８内の作動油の一部がアキュムレー タまたはガスばね１１０内に流入することによって円滑に行なわれ、従って後輪 １８の転舵が阻げられることはない。

【００２４】 なお、上記実施例では、後輪転舵用の油圧シリンダ装置７６と乗心地改善用の 油圧アクチュエータ装置９２とが、共通のコントローラ１３０により制御されか つ共通の油圧源１３４から作動油を供給されるように構成されているが、勿論別 個のコントローラにより制御され、また別個の油圧源から作動油が供給されるよ うに、変更することができる。

【００２５】 なおまた上記実施例では、路面の段差や継目通過時に車体に作用する振動加速 度ａに基づいて、後輪転舵用の油圧シリンダ装置７６を作動させるように構成さ れているが、振動加速度ａに代え振動速度を採用し得ることは明らかである。 さらに、上記実施例では、後輪転舵用の油圧シリンダ装置７６が夫々下方ラジ アスロッド６６を介してリヤアクスルハウジング１６に作用するように構成され ているが（図３の概念的平面図では、下方ラジアスロッド６６は単なる中間部材 に過ぎないという観点から図示を省略されている）、油圧シリンダ装置７６を直 接リヤアクスルハウジング１６に連結することもできる。

【００２６】

【考案の効果】

叙上のように、本考案に係るトラック等の後輪操舵装置は、車台フレーム、車 巾方向の両端部分に後輪を支持したリヤアクスルハウジング、車体前後方向中心 線に沿って配設されその一端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他端部を上記車台フレームに枢着された上方ラジアスロッ ド、上記車台フレームとリヤアクスルハウジングとの間に介装され車両の速度が 設定速度以上のときに前輪の操向転舵に応じて上記後輪を転舵する後輪転舵用の 油圧シリンダ装置、路面の段差通過時等に作用する車体前後方向の振動加速度ま たは振動速度を検知する装置、及び同振動加速度または振動速度を検知する装置 の出力信号を受容して車体に作用する振動加速度または振動速度と逆向きの力を 車体に作用させるように作動する油圧アクチュエータ装置を具備してなることを 特徴とし、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ことができる と共に、後輪転舵用の油圧シリンダ装置を活用して路面の段差や継目通過時の衝 撃を効果的に緩和し、乗心地の改善及び振動騒音の低減を達成することができる ので、実用上極めて有益である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例を示す車両後部の平面図であ
る。

【図２】図１に示した車両後部の側面図である。

【図３】図１に示した車両全体の概略平面図である。

【図４】図３に示したコントローラの作動態様を示すフ
ローチャートである。

【符号の説明】

１０…車台フレーム、１６…リヤアクスルハウジング、
１８…後輪、５４…上方ラジアスロッド、７６…後輪転
舵用油圧シリンダ装置（パワーシリンダ）、９２…油圧
アクチュエータ装置、１０６及び１３２…制御バルブ、
１２２…前輪、１３０…コントローラ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 車台フレーム、車巾方向の両端部分に後
   輪を支持したリヤアクスルハウジング、車体前後方向中
   心線に沿って配設されその一端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他端部
   を上記車台フレームに枢着された上方ラジアスロッド、
   上記車台フレームとリヤアクスルハウジングとの間に介
   装され車両の速度が設定速度以上のときに前輪の操向転
   舵に応じて上記後輪を転舵する後輪転舵用の油圧シリン
   ダ装置、路面の段差通過時等に作用する車体前後方向の
   振動加速度または振動速度を検知する装置、及び同振動
   加速度または振動速度を検知する装置の出力信号を受容
   して車体に作用する振動加速度または振動速度と逆向き
   の力を車体に作用させるように作動する油圧アクチュエ
   ータ装置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。