JPH07172339A - 車両の車輪換向装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 アクスルフレーム17に、端部アーム27を有す
るキングピン18とセンターアーム31とを設け、キングピ
ン18にハウジングを介して前輪３ａ，３ｂを設け、セン
ターアーム31と両端部アーム27との間に、水平回動自在
な中間リンク32を設け、センターアーム31と両中間リン
ク32とを第１タイロッド34で連結し、各中間リンク32と
各端部アーム27とを第２タイロッド35で連結した。 【効果】 センターアーム31の回転角度に対して両前輪
３ａ，３ｂのかじ取角は中間リンク32により増角される
ため、両前輪３ａ，３ｂの向きは、平面視で、後輪を中
心にした水平円弧経路37に沿ってハ形状に切換えられ
る。その後、両前輪３ａ，３ｂを回転駆動させることに
より、車両が後輪を中心にして水平旋回してターンする
ため、狭い場所でのターンが容易となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えばトンネル内で、
ずりなどが積載された容器を運搬するために用いられる
車両を小旋回半径で方向変換させるための車輪換向装置
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の車両の車輪換向装置とし
ては図10，図11に示されるものがある。すなわち、車両
本体61には、左右一対の前輪62ａ，62ｂと左右一対の後
輪63とが設けられている。車両本体61の前部にはアクス
ルフレーム64が設けられ、このアクスルフレーム64の左
右両端部にはそれぞれ水平回動自在なキングピン65が設
けられている。これらキングピン65には、ナックル66
ａ，66ｂが水平回動自在に外嵌されている。両ナックル
66ａ，66ｂのスピンドルには前輪62ａ，62ｂのホイール
ハブ67が取付けられている。

【０００３】上記アクスルフレーム64の中央部には、水
平回動自在なセンターアーム68が設けられ、このセンタ
ーアーム68と両方のナックル66ａ，66ｂとの間は、それ
ぞれタイロッド69ａ，69ｂにより連結されている。ま
た、センターアーム68とステアリングハンドルのピット
マンアーム（図示せず）とはドラッグリンク72で連結さ
れて換向可能になっている。

【０００４】これによると、車両73を例えば左にＵター
ンさせる場合、ステアリングハンドルを左に回転させる
ことにより、図10の仮想線に示すように、ドラッグリン
ク72がセンターアーム68を右回転させ、左側のナックル
66ａが左側のタイロッド69ａを介して左回転するととも
に、右側のナックル66ｂが右側のタイロッド69ｂを介し
て左回転する。これにより、図11に示すように、両前輪
62ａ，62ｂはそれぞれ所定のかじ取り角α，βで左方向
へ切り換えられ、車両73は旋回中心Ｐを中心にして左に
旋回する。同様に、車両を右にＵターンさせる場合はス
テアリングハンドルを右に回転させればよい。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、車両73
の大型化にともなってＵターンの際の回転半径Ｒも大き
くなるため、狭い場所で車両73をＵターンさせる場合、
何度も切り返しをするなどの手間がかかった。

【０００６】本発明は上記問題を解決するもので、小さ
な回転半径でターンし得る車両の車輪換向装置を提供す
ることを目的とするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記問題を解決するため
に本発明は、車両本体に左右一対の前輪と後輪とを有す
る車両の車輪換向装置であって、両前輪を回転駆動させ
る駆動装置を設け、上記車両本体の前部にアクスルフレ
ームを設け、アクスルフレームの左右両端部に水平回動
自在なキングピンを設けるとともに、これらキングピン
にそれぞれハウジングを介して前輪を設け、上記アクス
ルフレームの中央部に水平回動自在なセンターアームを
設け、上記両キングピンにそれぞれ端部アームを取付
け、上記センターアームと両端部アームとの間で、基端
部を中心にして水平回動する中間リンクをアクスルフレ
ームに設け、上記センターアームと両中間リンクとの間
を第１タイロッドで連結し、各中間リンクと各端部アー
ムとの間を第２タイロッドで連結し、上記アクスルフレ
ームに、ステアリングに連動してセンターアームを回動
させる作動装置を設けたものである。

【０００８】

【作用】上記構成によると、ステアリングを左右どちら
か一方に回転することにより、作動装置が作動してセン
ターアームが他方に回転する。これにより、第１タイロ
ッドを介して両中間リンクが一方に回転し、第２タイロ
ッドを介して両端部アームが一方に回転するため、両前
輪が一方に切り換えられる。

【０００９】この際、センターアームの回転角度に対し
て両前輪のかじ取角は中間リンクにより増角されるた
め、さらにステアリングを回転させることによって、両
前輪の向きは、平面視で、後輪を中心にした水平円弧経
路に沿ってハ形状に切り換えられる。その後、駆動装置
を駆動させることにより、両前輪が回転駆動して、車両
が後輪を中心にして水平旋回しターンする。このよう
に、後輪を中心にして車両をターンさせることができる
ため、狭い場所でのターンが容易となる。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図１〜図７に基づ
いて説明する。図３，図４に示すように、１はトンネル
内でずりなどを運搬するための車両であり、その車両本
体２には、複輪式で左右一対の前輪３ａ，３ｂと、複輪
式で左右一対かつ前後一対の後輪４，５と、ずり収納用
の容器６を持ち上げて車両本体２の後部に載置するフォ
ーク装置７と、運転室８とが設けられている。

【００１１】上記車両本体２は、平面視で、後側が開放
されたＵ形状に形成されている。また、上記フォーク装
置７は、車両本体２に支持されて前後方向に移動可能な
マスト９と、マスト９に支持されて昇降自在なフォーク
10とにより構成されている。11は上記マスト９を前後方
向に移動させるリーチシリンダ装置である。上記後輪
４，５は、車両本体２の後部両側に支軸13を介して上下
揺動自在に設けられたクレードルアーム12の前後端に取
付けられている。

【００１２】図１，図２に示すように、上記車両本体２
の前部にはアクスルフレーム17が設けられ、このアクス
ルフレーム17の両端には、ベアリングを介して、水平回
動自在なキングピン18が挿通されている。これらキング
ピン18にはカラー19が外嵌され、キングピン18の下端に
はアクスルハウジング20が取付けられ、これらアクスル
ハウジング20には、減速装置およびブレーキ装置を有す
る走行用の油圧モータ21が取付けられている。これら油
圧モータ21は前輪３ａ，３ｂを回転駆動する駆動装置の
一例であり、各油圧モータ21には前輪３ａ，３ｂのホイ
ールハブ22が連結されている。

【００１３】また、アクスルフレーム17の両端部とアク
スルハウジング20との間には、ターンテーブル23がキン
グピン18に外嵌されている。このターンテーブル23は、
アクスルフレーム17の両端部下面に取付けられたリング
状の上板24と、キングピン18に外嵌されたカラー19を介
してアクスルハウジング20側に取付けられたリング状の
下板25と、これら上板24と下板25との間に設けられた複
数のボール26とにより構成されている。上記両キングピ
ン18の上部はアクスルフレーム17から上方に突出してお
り、キングピン18の上端部には、それぞれ端部アーム27
が取付けられている。

【００１４】上記アクスルフレーム17の中央部には、ベ
アリングを介して、縦方向に挿通されかつ水平回動自在
なセンターピン30が設けられている。このセンターピン
30には、遊端側が二股に分岐したセンターアーム31が取
付けられている。上記センターアーム31と両端部アーム
27との間には、基端部を中心にして水平回動自在な中間
リンク32が設けられている。すなわち、これら中間リン
ク32の基端部は、アクスルフレーム17の上面に立設され
たピン33にベアリングを介して外嵌されている。

【００１５】上記センターアーム31の遊端部と両中間リ
ンク32の遊端部との間は第１タイロッド34で連結されて
いる。また、各中間リンク32の遊端部と各端部アーム27
との間は第２タイロッド35で連結されている。上記セン
ターアーム31の中央部下面には、上記センターピン30の
下端に連結される油圧モータ36が設けられている。この
油圧モータ36は、センターピン30を介して上記センター
アーム31を回動させる作動装置の一例であり、減速装置
を備え、運転室８のステアリングハンドルに連動する制
御装置（図示せず）により制御されて作動する。

【００１６】以下、上記構成における作用を説明する。
ステアリングハンドルを例えば左に回転することによ
り、図５に示すように、油圧モータ36が作動してセンタ
ーピン30が右回転するとともにセンターアーム31が右回
転する。これにより、第１タイロッド34を介して両中間
リンク32が左回転し、第２タイロッド35を介して両端部
アーム27が左回転するため、両前輪３ａ，３ｂが左に切
り換えられる。これにより、両前輪３ａ，３ｂはそれぞ
れ所定のかじ取り角α，βで左方向へ切り換えられ、車
両１は旋回中心を中心にして左折する。この場合、左前
輪３ａのかじ取り角αが右前輪３ｂのかじ取り角βより
も大きくなる。

【００１７】この際、センターアーム31の回転角度に対
して両前輪３ａ，３ｂのかじ取角α，βは中間リンク32
によりそれぞれ増角されるため、さらにステアリングハ
ンドルを左に回転させることによって、図６，図７に示
すように両前輪３ａ，３ｂの向きは、平面視で、両後輪
４，５間のＰ点を中心にした水平円弧経路37に沿ってハ
形状に切り換えられる。

【００１８】その後、油圧モータ21を駆動させることに
より、両前輪３ａ，３ｂが同方向に回転駆動して、図７
の仮想線に示すように車両１が両後輪４，５間のＰ点を
中心にして水平旋回しターンする。このように、両後輪
４，５間のＰ点を中心にして車両１をターンさせること
ができるため、トンネル内などの狭い場所でのターンが
容易に行える。

【００１９】その後、ステアリングを右に回転して戻す
ことにより、図１に示すようにかじ取角α，βが０にな
り両前輪３ａ，３ｂが元の直進方向に戻る。そして、各
油圧モータ21を駆動させることにより、両前輪３ａ，３
ｂが回転駆動して、車両１が前進する。

【００２０】また、同様にステアリングを右に回転する
ことにより、両前輪３ａ，３ｂの向きを、平面視で、水
平円弧経路37に沿ってハ形状に切換えて旋回してもよ
い。上記実施例では、図５に示すように第１タイロッド
34の一端を中間リンク32の遊端に連結しているが、第１
タイロッド34の一端を中間リンク32のさらに基端部側寄
りに連結することにより、センターアーム31の回転角度
に対する両前輪３ａ，３ｂのかじ取角α，βをより一層
増角することができる。

【００２１】以下、本発明の他の実施例を図８，図９に
基づいて説明する。図８に示すように、車両本体２に
は、クレードルアーム12を上下揺動させるスタビライズ
シリンダ装置14が取付けられ、これらスタビライズシリ
ンダ装置14のピストンロッド15はクレードルアーム12の
後端部に連結されている。

【００２２】これによると、図９の実線に示すように両
前輪３ａ，３ｂを両後輪５間のＰ点を中心にした水平円
弧経路37に沿ってハ形状に切り換えた後、スタビライズ
シリンダ装置14のピストンロッド15を伸長させる。これ
により、図８の実線に示すように、両クレードルアーム
12が支軸13を中心に揺動して、両クレードルアーム12の
前部が上方に変位し、両クレードルアーム12の前端部に
設けられた両後輪４が地面38から上方に離間する。した
がって、車両１は、両前輪３ａ，３ｂとクレードルアー
ム12の後端部に設けられた両後輪５とにより地面38に支
持される。

【００２３】その後、両前輪３ａ，３ｂが同方向に回転
駆動して、図９の仮想線に示すように車両１が両後輪５
間のＰ点を中心にして水平旋回しターンする。このよう
に、両後輪５間のＰ点を中心にして車両１をターンさせ
ることができるため、トンネル内などの狭い場所でのタ
ーンが容易に行える。

【００２４】ターン終了後、スタビライズシリンダ装置
14のピストンロッド15を短縮させることにより、図８の
仮想線に示すように、両クレードルアーム12が揺動し
て、両クレードルアーム12の前端部に設けられた後輪４
が地面38に着地する。これにより、車両１は、前輪３
ａ，３ｂと前後一対の後輪４，５とにより地面38に支持
される。

【００２５】上記実施例では、図８の実線に示すよう
に、スタビライズシリンダ装置14によりクレードルアー
ム12の前端部に設けられた両後輪４を地面38から上方に
離間させているため、ターン時、これら後輪４が地面38
とスリップすることはない。また、スタビライズシリン
ダ装置14によりクレードルアーム12の後端部に設けられ
た後輪５を地面38から上方に離間させてもよい。

【００２６】上記実施例では、両前輪３ａ，３ｂを切り
換えて両後輪５間のＰ点を中心に車両１をターンさせて
いるが、同構造の車輪換向装置を両後輪５に設け、両後
輪５を切り換えて両前輪３ａ，３ｂ間を中心に車両１を
ターンさせてもよい。

【００２７】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、ステアリ
ングハンドルを左右どちらか一方に回転することによ
り、作動装置が作動してセンターアームが他方に回転す
る。これにより、第１タイロッドを介して両中間リンク
が一方に回転し、第２タイロッドを介して両端部アーム
が一方に回転するため、両前輪が一方に切り換えられ
る。

【００２８】この際、センターアームの回転角度に対し
て両前輪のかじ取角は中間リンクにより増角されるた
め、さらにステアリングハンドルを回転させることによ
って、両前輪の向きは、平面視で、後輪を中心にした水
平円弧経路に沿ってハ形状に切り換えられる。その後、
駆動装置を駆動させることにより、両前輪が回転駆動し
て、車両が後輪を中心にして水平旋回しターンする。こ
のように、後輪を中心にして車両をターンさせることが
できるため、狭い場所でのターンが容易となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例における車両の車輪換向装置
の平面図である。

【図２】車輪換向装置の左半分の断面図である。

【図３】車両の平面図である。

【図４】車両の側面図である。

【図５】前輪の向きを左に切換えた場合の車輪換向装置
の平面図である。

【図６】前輪の向きをハ形状になるまで切り換えた場合
の車輪換向装置の平面図である。

【図７】車両のターン方法を示す平面図である。

【図８】本発明の他の実施例における車両の後輪の取付
構造を示す側面図である。

【図９】本発明の他の実施例における車両のターン方法
を示す平面図である。

【図10】従来例における車両の車輪換向装置の平面図で
ある。

【図11】従来例における車両のターン方法を示す平面図
である。

【符号の説明】

１ 車両 ２ 車両本体 ３ａ，３ｂ 前輪 ４，５ 後輪 17 アクスルフレーム 18 キングピン 20 アクスルハウジング 21 油圧モータ（駆動装置） 27 端部アーム 31 センターアーム 32 中間リンク 34 第１タイロッド 35 第２タイロッド 36 油圧モータ（作動装置）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車両本体に左右一対の前輪と後輪とを有
   する車両の車輪換向装置であって、両前輪を回転駆動さ
   せる駆動装置を設け、上記車両本体の前部にアクスルフ
   レームを設け、アクスルフレームの左右両端部に水平回
   動自在なキングピンを設けるとともに、これらキングピ
   ンにそれぞれハウジングを介して前輪を設け、上記アク
   スルフレームの中央部に水平回動自在なセンターアーム
   を設け、上記両キングピンにそれぞれ端部アームを取付
   け、上記センターアームと両端部アームとの間で、基端
   部を中心にして水平回動する中間リンクをアクスルフレ
   ームに設け、上記センターアームと両中間リンクとの間
   を第１タイロッドで連結し、各中間リンクと各端部アー
   ムとの間を第２タイロッドで連結し、上記アクスルフレ
   ームに、ステアリングに連動してセンターアームを回動
   させる作動装置を設けたことを特徴とする車両の車輪換
   向装置。