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技術 車両の後輪操舵装置

出願人 いすゞ自動車株式会社
発明者 滝波茂
出願日 2016年3月29日 (4年8ヶ月経過) 出願番号 2016-066064
公開日 2017年10月5日 (3年1ヶ月経過) 公開番号 2017-177947
状態 特許登録済
技術分野 操向リンク系及び4WS 車体懸架装置
主要キーワード ボールジョイント装置 ピストン軸 動力発生源 油圧シリンダ装置 エアスプリング 作動レバー 軸方向一端側 リヤアクスルハウジング
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2017年10月5日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (7)

課題

簡易な構成で後輪を適切に操舵可能な後輪操舵装置を提供する。

解決手段

後輪操舵装置10は、車両1の後輪5を支持するリヤアクスルハウジング20と、車両1の前後方向に沿って設けられ、リヤアクスルハウジング20の軸方向一端側と連結されている下方ラジアスロッド50と、前後方向に沿って設けられ、リヤアクスルハウジング2の軸方向他端側と連結されている下方ラジアスロッド55と下方ラジアスロッド50を前後方向に移動させるアクチュエータ60と、下方ラジアスロッド50と下方ラジアスロッド55に連結され、車幅方向の中央側に位置する支点部73を中心に回動可能な連結部材72と、を備え、連結部材72は、アクチュエータ60による下方ラジアスロッド50の移動に連動して支点部73を中心に回動することで、前後方向における下方ラジアスロッド50の移動方向とは逆方向に下方ラジアスロッド55を移動させて、リヤアクスルハウジング20を旋回させる。

概要

背景

トラック等の大型車両においては、後輪車軸(以下、後軸とも呼ぶ)がエアスプリングによって車体フレーム懸架されている。また、かかる車両においては、例えば高速走行時の操舵定性を向上することを目的として、前輪の操舵に連動して後輪を操舵する後輪操舵装置が利用されている。

下記の特許文献1の後輪操舵装置では、後軸の車幅方向の両端部が一対のトルクロッドを介して車体フレームに連結されていると共に、一対のトルクロッドの各々にアクチュエータである油圧シリンダが設けられている。そして、一方の油圧シリンダを伸長すると共に、他方の油圧シリンダを収縮することによって、後軸を旋回させる。

概要

簡易な構成で後輪を適切に操舵可能な後輪操舵装置を提供する。後輪操舵装置10は、車両1の後輪5を支持するリヤアクスルハウジング20と、車両1の前後方向に沿って設けられ、リヤアクスルハウジング20の軸方向一端側と連結されている下方ラジアスロッド50と、前後方向に沿って設けられ、リヤアクスルハウジング2の軸方向他端側と連結されている下方ラジアスロッド55と下方ラジアスロッド50を前後方向に移動させるアクチュエータ60と、下方ラジアスロッド50と下方ラジアスロッド55に連結され、車幅方向の中央側に位置する支点部73を中心に回動可能な連結部材72と、を備え、連結部材72は、アクチュエータ60による下方ラジアスロッド50の移動に連動して支点部73を中心に回動することで、前後方向における下方ラジアスロッド50の移動方向とは逆方向に下方ラジアスロッド55を移動させて、リヤアクスルハウジング20を旋回させる。

目的

本発明はこれらの点に鑑みてなされたものであり、簡易な構成で後輪を適切に操舵可能な後輪操舵装置を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

車両の後輪を支持する車軸と、前記車両の前後方向に沿って設けられ、前記車軸の軸方向一端側と連結されている一端側ラジアスロッドと、前記前後方向に沿って設けられ、前記車軸の軸方向他端側と連結されている他端側ラジアスロッドと、前記一端側ラジアスロッドを前記前後方向に移動させるアクチュエータと、前記一端側ラジアスロッドと前記他端側ラジアスロッドに連結され、前記車両の車幅方向の中央側に位置する支点部を中心に回動可能な連結部材と、を備え、前記連結部材は、前記アクチュエータによる前記一端側ラジアスロッドの移動に連動して前記支点部を中心に回動することで、前記前後方向における前記一端側ラジアスロッドの移動方向とは逆方向に前記他端側ラジアスロッドを移動させて、前記車軸を旋回させる、車両の後輪操舵装置

請求項2

前記連結部材は、板状の部材であり、前記支点部は、車体フレームに連結された支持部材によって上方から支持されている、請求項1に記載の車両の後輪操舵装置。

請求項3

前記車両の第2後輪を支持する第2車軸と、前記第2車軸の軸方向一端側と前記連結部材とを連結する第2一端側ラジアスロッドと、前記第2車軸の軸方向他端側と前記連結部材とを連結する第2他端側ラジアスロッドと、を更に備え、前記第2一端側ラジアスロッドの前記連結部材との一端側連結部と、前記第2他端側ラジアスロッドの前記連結部材との他端側連結部は、前記連結部材が前記支点部を中心に回動する際に、前記連結部材の軸方向の中央側に位置する、請求項1又は2に記載の車両の後輪操舵装置。

請求項4

前記連結部材には、前記一端側連結部を前記軸方向に案内する一端側ガイド穴と、前記他端側連結部を前記軸方向に案内する他端側ガイド穴とが、設けられており、前記連結部材が前記支点部を中心に回動する際に、前記一端側連結部が前記一端側ガイド穴に案内されて前記軸方向の中央側へ移動し、前記他端側連結部が前記他端側ガイド穴に案内されて前記軸方向の中央側へ移動する、請求項3に記載の車両の後輪操舵装置。

技術分野

0001

本発明は、車両の後輪操舵装置に関する。

背景技術

0002

トラック等の大型車両においては、後輪車軸(以下、後軸とも呼ぶ)がエアスプリングによって車体フレーム懸架されている。また、かかる車両においては、例えば高速走行時の操舵定性を向上することを目的として、前輪の操舵に連動して後輪を操舵する後輪操舵装置が利用されている。

0003

下記の特許文献1の後輪操舵装置では、後軸の車幅方向の両端部が一対のトルクロッドを介して車体フレームに連結されていると共に、一対のトルクロッドの各々にアクチュエータである油圧シリンダが設けられている。そして、一方の油圧シリンダを伸長すると共に、他方の油圧シリンダを収縮することによって、後軸を旋回させる。

先行技術

0004

特開昭62−80170号公報

発明が解決しようとする課題

0005

上述した後輪操舵装置においては、一対の油圧シリンダが独立して動作することになるが、一方の油圧シリンダが誤動作した場合には、一対の油圧シリンダの動作が同調しなくなる。かかる場合には、後軸を適切に旋回できなくなるため、後輪を適切に操舵することが困難となる。

0006

そこで、本発明はこれらの点に鑑みてなされたものであり、簡易な構成で後輪を適切に操舵可能な後輪操舵装置を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

0007

本発明の一の態様においては、車両の後輪を支持する車軸と、前記車両の前後方向に沿って設けられ、前記車軸の軸方向一端側と連結されている一端側ラジアスロッドと、前記前後方向に沿って設けられ、前記車軸の軸方向他端側と連結されている他端側ラジアスロッドと、前記一端側ラジアスロッドを前記前後方向に移動させるアクチュエータと、前記一端側ラジアスロッドと前記他端側ラジアスロッドに連結され、前記車両の車幅方向の中央側に位置する支点部を中心に回動可能な連結部材と、を備え、前記連結部材は、前記アクチュエータによる前記一端側ラジアスロッドの移動に連動して前記支点部を中心に回動することで、前記前後方向における前記一端側ラジアスロッドの移動方向とは逆方向に前記他端側ラジアスロッドを移動させて、前記車軸を旋回させる、車両の後輪操舵装置を提供する。
かかる後輪操舵装置によれば、アクチュエータの動作の際に、連結部材が、一端側ラジアスロッドと他端側ラジアスロッドを前後方向において互いに逆方向に移動させる。これにより、他端側ラジアスロッドを移動させるアクチュエータを設けなくても、アクチュエータによる一端側ラジアスロッドの移動に連動して他端側ラジアスロッドも移動する。この結果、車軸を円滑に旋回させることができるので、車軸に支持された後輪を適切に操舵することが可能となる。

0008

また、前記連結部材は、板状の部材であり、前記支点部は、車体フレームに連結された支持部材によって上方から支持されていることとしてもよい。

0009

また、前記車両の後輪操舵装置は、前記車両の第2後輪を支持する第2車軸と、前記第2車軸の軸方向一端側と前記連結部材とを連結する第2一端側ラジアスロッドと、前記第2車軸の軸方向他端側と前記連結部材とを連結する第2他端側ラジアスロッドと、を更に備え、前記第2一端側ラジアスロッドの前記連結部材との一端側連結部と、前記第2他端側ラジアスロッドの前記連結部材との他端側連結部は、前記連結部材が前記支点部を中心に回動する際に、前記連結部材の軸方向の中央側に位置することとしてもよい。

0010

また、前記連結部材には、前記一端側連結部を前記軸方向に案内する一端側ガイド穴と、前記他端側連結部を前記軸方向に案内する他端側ガイド穴とが、設けられており、前記連結部材が前記支点部を中心に回動する際に、前記一端側連結部が前記一端側ガイド穴に案内されて前記軸方向の中央側へ移動し、前記他端側連結部が前記他端側ガイド穴に案内されて前記軸方向の中央側へ移動することとしてもよい。

発明の効果

0011

本発明によれば、簡易な構成で後輪を適切に操舵可能な後輪操舵装置を提供できるという効果を奏する。

図面の簡単な説明

0012

本発明の第1の実施形態に係る車両1の側面図である。
後輪操舵装置10及び周辺の構成の一例を示す図である。
支持ブラケット74の構成を説明するための模式図である。
リヤアクスルハウジング20が旋回する前の状態を示す模式図である。
リヤアクスルハウジング20が旋回した状態を示す模式図である。
第2の実施形態に係る後輪操舵装置10の構成の一例を示す模式図である。

実施例

0013

<第1の実施形態>
本発明の第1の実施形態に係る後輪操舵装置の構成について説明する前に、図1を参照しながら、後輪操舵装置が設けられている車両の概要について説明する。

0014

(車両の概要)
図1は、第1の実施形態に係る車両1の側面図である。車両1は、ここではトラックである。図1に示すように、車両1は、車体フレーム2と、エンジン3と、前輪4と、後輪5とを有する。

0015

車体フレーム2は、車両1を支え骨格である。車体フレーム2は、車両1の前後方向に延びる一対のサイドフレームと、一対のサイドフレームを連結するために車幅方向に延びるクロスメンバとを有する。エンジン3は、例えばディーゼルエンジンであり、車両1の前部にて車体フレーム2に取り付けられている。

0016

前輪4は、車両1の前の車輪であり、車軸の軸方向の両側で支持されている。ドライバステアリングホイールを操作することで、前輪4が操舵される。後輪5は、車両1の後ろの車輪であり、車軸の軸方向の両側で支持されている。車両1では、例えば高速走行時の操舵安定性を向上させるために、前輪4の操舵に連動して後輪5も操舵されるようになっている。後輪5の操舵は、後述する後輪操舵装置10によって行われる。

0017

(後輪操舵装置の構成)
図2を参照しながら、後輪操舵装置10の構成について説明する。

0018

図2は、後輪操舵装置10及び周辺の構成の一例を示す図である。後輪操舵装置10は、後輪5を支持する車軸全体を旋回させることで後輪5を操舵する装置である。後輪操舵装置10は、リヤアクスルハウジング20と、エアスプリング30と、上方ラジアスロッド40と、下方ラジアスロッド50、55と、アクチュエータ60と、連結機構70とを有する。

0019

リヤアクスルハウジング20は、車幅方向の両端側で後輪5を支持する車軸である。すなわち、車両1では、車軸懸架式サスペンションが利用されている。リヤアクスルハウジング20の中央部には、動力伝達機構であるデファレンシャルケーシング22が設けられている。また、リヤアクスルハウジング20の両端には、エアスプリングを支持するスプリング支持部24が設けられている。

0020

エアスプリング30は、例えばリヤアクスルハウジング20に作用する振動等を吸収する。エアスプリング30は、リヤアクスルハウジング20の軸方向の両端部をそれぞれ挟むように設けられている。また、エアスプリング30は、車体フレーム2のサイドレール2a、2bとスプリング支持部24との間に設けられている。

0021

上方ラジアスロッド40は、平面形状がV字状となっており、リヤアクスルハウジング20の中央部とサイドレール2a、2bとに連結されている。例えば、上方ラジアスロッド40は、ボールジョイント装置によって、リヤアクスルハウジング20の中央部とサイドレール2aとに連結されている。なお、上方ラジアスロッド40は、サイドレール2a、2bの代わりに、クロスメンバ2cと連結されていてもよい。

0022

下方ラジアスロッド50、55は、それぞれサイドレール2a、2bに沿って設けられている。下方ラジアスロッド50は、リヤアクスルハウジング20の軸方向一端側と連結されている一端側ラジアスロッドであり、下方ラジアスロッド55は、リヤアクスルハウジング20の軸方向他端側と連結されている他端側ラジアスロッドである。本実施形態では、下方ラジアスロッド50、55が、互いに前後方向において逆方向に移動することで、リヤアクスルハウジング20全体を旋回させる。

0023

下方ラジアスロッド50の一端は、ここではスプリング支持部24を介して、リヤアクスルハウジング20と連結されている。下方ラジアスロッド50の他端は、ブラケット51に支持された作動レバー52の下端ピン等で連結されている。ブラケット51は、サイドレール2aの側壁に固定されている。作動レバー52の上端は、アクチュエータ60のピストン軸64とピン等で連結されている。

0024

下方ラジアスロッド55の一端は、下方ラジアスロッド50と同様に、スプリング支持部24を介してリヤアクスルハウジング20と連結されている。下方ラジアスロッド55の他端は、アーム56の下端とピン等で連結されている。アーム56の上端は、サイドレール2bの側壁に連結されている。

0025

アクチュエータ60は、一対のサイドレール2a、2bのうちのサイドレール2a側に設けられており、下方ラジアスロッド50を前後方向に移動させる。アクチュエータ60は、ここでは油圧シリンダ装置であり、シリンダ62とピストン軸64とを有する。シリンダ62は、サイドレール2aに固定されている。ピストン軸64は、作動レバー52の上端とピン等で連結されている。ピストン軸64は、前後方向に伸長又は収縮する。例えば、ピストン軸64が伸長した場合には、作動レバー52を介してピストン軸64に連結された下方ラジアスロッド50が、前後方向において後方へ移動する。逆に、ピストン軸64が収縮した場合には、下方ラジアスロッド50が、前後方向において前方へ移動する。

0026

連結機構70は、下方ラジアスロッド50の他端側と、下方ラジアスロッド55の他端側とを連結している。連結機構70は、アクチュエータ60によって下方ラジアスロッド50が前後方向に移動する際に、下方ラジアスロッド55を下方ラジアスロッド50の移動方向とは逆方向に移動させる機能を有する。これにより、下方ラジアスロッド55を前後方向に移動させる専用のアクチュエータを設けなくても、下方ラジアスロッド55を移動させることができる。連結機構70は、連結部材72と、支点部73とを有する。

0027

連結部材72は、板状の部材であり、下方ラジアスロッド50及び下方ラジアスロッド55にピン等で連結している。連結部材72は、ここでは菱形の形状を成しているが、これに限定されない。連結部材72は、車幅方向の中央に位置する支点部73を中心に回動可能になっている。支点部73は、ここでは例えば穴形状になっており、図3に示す支持ブラケット74によって支持されている。

0028

図3は、支持ブラケット74の構成を説明するための模式図である。支持ブラケット74は、図3に示すようにU字状の部材であり、両端部74cがサイドレール2a、2bに固定されている。支持ブラケット74は、連結部材72を上方から挟んで支持する。具体的には、支持ブラケット74は、軸部74aと、固定部74bとを有する。軸部74aは、連結部材72の支点部73(図2)と嵌合しており、固定部74bは軸部74aを固定する。このような支持ブラケット74の構成により、連結部材72の下方に支持ブラケットを配置するための空間を確保する必要がなくなる。

0029

図4は、リヤアクスルハウジング20が旋回する前の状態を示す模式図である。図5は、リヤアクスルハウジング20が旋回した状態を示す模式図である。連結部材72は、アクチュエータ60による下方ラジアスロッド50の前後方向の移動に連動して支点部73を中心に回動(例えば、図4に示す反時計方向に回動)することで、図5に示すように下方ラジアスロッド50の移動方向とは逆方向に下方ラジアスロッド55を移動させて、リヤアクスルハウジング20を旋回させる。これにより、下方ラジアスロッド55を移動させる専用のアクチュエータを設けなくても、下方ラジアスロッド50に対して下方ラジアスロッド55を適切に移動させることが可能となるので、リヤアクスルハウジング20を円滑に旋回させることができる。

0030

(第1の実施形態における効果)
上述したように、第1の実施形態に係る後輪操舵装置10は、アクチュエータ60によって下方ラジアスロッド50が前後方向に移動する際に、下方ラジアスロッド55を下方ラジアスロッド50の移動方向とは逆方向に移動させてリヤアクスルハウジング20を旋回させる連結部材72を有する。
かかる場合には、アクチュエータ60の動作の際に、連結部材72が、下方ラジアスロッド50と下方ラジアスロッド55を前後方向において互いに逆方向に移動させる。これにより、下方ラジアスロッド55を移動させる専用のアクチュエータを設けなくても、下方ラジアスロッド50の移動に連動して下方ラジアスロッド55も移動するので、リヤアクスルハウジング20を円滑に旋回させることができる。この結果、リヤアクスルハウジング20に支持された後輪5を適切に操舵することが可能となる。

0031

なお、下方ラジアスロッド50を移動させるアクチュエータと、下方ラジアスロッド55を移動させるアクチュエータとをそれぞれ設けた場合には、2つのアクチュエータの動作を同調させることが必要となる。このため、2つのアクチュエータのうちの片方のアクチュエータが誤動作した場合には、リヤアクスルハウジング20が旋回しない恐れがある。これに対して、第1の実施形態の場合には、一つのアクチュエータ60のみで済むので、2つのアクチュエータの動作を同調させる必要がなくなり、リヤアクスルハウジング20を円滑に旋回させやすくなる。

0032

<第2の実施形態>
図6を参照しながら、第2の実施形態に係る後輪操舵装置10の構成について説明する。

0033

図6は、第2の実施形態に係る後輪操舵装置10の構成の一例を示す模式図である。第2の実施形態では、第1の実施形態の構成に加えて、車軸120、下方ラジアスロッド150、及び下方ラジアスロッド155が設けられている。

0034

車軸120は、第1の実施形態の後輪5とは異なる第2後輪を支持する第2車軸である。車軸120は、車両1の前後方向において、第1車軸であるリヤアクスルハウジング20から所定距離だけ離れている。

0035

下方ラジアスロッド150は、車軸120の軸方向一端側と連結部材72とをピン等で連結している。下方ラジアスロッド150の連結部材72との連結部150aは、連結部材72が回動する際に、連結部材72のガイド穴75aに沿って車幅方向に移動可能である。

0036

下方ラジアスロッド155は、車軸120の軸方向他端側と連結部材72とをピン等で連結している。下方ラジアスロッド155の連結部材72との連結部155aも、連結部材72が回動する際に、連結部材72のガイド穴75bに沿って車幅方向に移動可能である。

0037

第2の実施形態では、連結部150aが一端側連結部に該当し、連結部155aが他端側連結部に該当し、ガイド穴75aが一端側ガイド穴に該当し、ガイド穴75bが他端側ガイド穴に該当する。なお、図6では、ガイド穴75aとガイド穴75bとが離れているが、これに限定されず、ガイド穴75aとガイド穴75bとが繋がっていてもよい。

0038

第2の実施形態でも、アクチュエータ60(図2)による下方ラジアスロッド50の移動に連動して、連結部材72が回動することで下方ラジアスロッド55を移動させて、リヤアクスルハウジング20を旋回させる。一方で、連結部材72が回動する際に、下方ラジアスロッド150及び下方ラジアスロッド155は、連結部150a及び連結部155aがそれぞれガイド穴75a、75bに案内されて連結部材72の中央側へ移動するように、回動する。これにより、車軸120は、リヤアクスルハウジング20とは異なり、連結部材72が回動しても旋回しない。第2の実施形態によれば、後輪用の車軸として2つの車軸を用いる場合に、二つの車軸の旋回の度合いを異ならせることができる。

0039

なお、上記では、後輪操舵装置10が設けられた車両1がトラックであることとしたが、これに限定されない。例えば、車両1は、バス乗用車であってもよいし、建設機械であってもよい。

0040

また、上記では、アクチュエータ60が油圧シリンダであることとしたが、これに限定されない。アクチュエータ60は、動力を発生する動力発生源であれば、他の構成であってもよい。

0041

また、上記では、車両1が車軸懸架式サスペンションを利用していることとしたが、これに限定されない。例えば、車両1は、独立懸架式サスペンションを利用することとしてもよい。

0042

以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更又は改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。そのような変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。

0043

1 車両
5後輪
10後輪操舵装置
20リヤアクスルハウジング
50、55 下方ラジアスロッド
60アクチュエータ
72連結部材
73支点部
120車軸
150、155 下方ラジアスロッド

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