JP2006021719A

JP2006021719A - 作業車両の操向装置

Info

Publication number: JP2006021719A
Application number: JP2004203494A
Authority: JP
Inventors: Nozomi Kataue; 望片上; Hitoshi Ueji; 仁志上路; Kenichi Kajiwara; 研一梶原
Original assignee: Iseki and Co Ltd; Iseki Agricultural Machinery Mfg Co Ltd
Current assignee: Iseki and Co Ltd; Iseki Agricultural Machinery Mfg Co Ltd
Priority date: 2004-07-09
Filing date: 2004-07-09
Publication date: 2006-01-26

Abstract

【課題】この発明は、前輪の切角を大きくすることによって車両の小回り旋回を可能とし、農作業等の作業能率の向上を図ることにある。
【解決手段】本発明は、フロントアクスルハウジング１１の左右両端に設けられたトラクタ等の前輪の操向装置であって、この前輪３，３を、第一操向手段（前輪操舵用シリンダ）１５の駆動によって上下方向のキングピン１４，１４回りに回動させる構成とする。また前記フロントアクスルハウジング１１上には第二操向手段（ハウジング操舵用シリンダ）２１を設け、この駆動によって、該ハウジング１１を中間部の軸芯１３（ジョイント２７）回りに回動させる構成とする。
【選択図】図３

Description

この発明は、農業用トラクタや田植機等の作業車両における操向制御装置に関する。

従来、左右両端に操舵角を変更可能な前輪を有したフロントアクスルハウジングをこの中間部に設定した上下方向の軸回りに回動自在に枢着支持すると共に、該フロントアクスルハウジングをステアリングハンドルの回動操作に連動して前後にヨーイングさせるようにした技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開平11-321693号

上記従来のものでは、操向軸が車軸の中心線上に設定されているため、旋回半径が比較的大きくなり、十分な小回りができない問題があった。本発明の課題とするところは、前輪の切角を大きくすることによって車両の小回りが十分に発揮でき、作業能率の向上を図ることを目的とする。

この発明は、上記課題を解決すべく次のような技術的手段を講じた。
即ち、請求項１記載の本発明は、フロントアクスルハウジング（１１）の左右両端に設けられた前輪（３）の操向装置であって、前輪（３）は、ステアリングハンドル（７）の回動操作に連動する第一操向手段（１５）の駆動によって、上下方向のキングピン（１４）回りに操舵角を変更自在に軸支され、前記フロントアクスルハウジング（１１）は、前記ステアリングハンドル（７）の回動操作に連動する第二操向手段（２２）の駆動によって、該ハウジング（１１）の中間部でこの車軸（１１ａ）中心線より所定距離後方に偏位して設定された上下方向の軸芯（１３）回りに回動自在に軸支されあることを特徴とする作業車両の操向装置とする。
（作用）
ステアリングハンドル７の回動操作で、第一操向手段（１５）を介してタイロッド、ナックルアーム等を経て左右の前輪（３）をキングピン（１４）回りに操向操舵することができる。また、ステアリングハンドル（７）の回動操作で、第二操向手段（２２）の作動により、フロントアクスルハウジング（１１）が中間部後方の上下方向軸芯（１３）回りに前後揺動されて左右の前輪（３，３）を操舵することができる。フロントアクスルハウジング（１１）の回動中心は、車軸の中心線より所定距離後方に離間した位置に設定されているので、車軸上に設定されたものに比べて前輪切角が大幅に増大し旋回半径を小さくすることができて作業能率が向上する。

以上要するに、本発明によれば、第一操向手段（１５）と第二操向手段（２２）とによって車両の旋回操作を容易にするものでありながら、特に、第二操向手段（２２）において、フロントアクルハウジング（１１）の操舵回動中心を車軸（１１ａ）線上より所定距離後方に離れた位置に設定したので、従来のものに比し車両をより小回り旋回させることができ、且つ、旋回もスムースにでき、枕地の荒れを少なくし得て作業能率の向上を図ることができる。

以下、図面に基づいて、この発明を作業車両の一例である乗用型トラクタに備えた形態について説明する。
図１は、トラクタの全体側面図を示すものであり、このトラクタ車体１の前部にエンジンＥを搭載し、このエンジンＥの回転動力をミッションケース２内の変速装置に伝え、この変速装置で減速された回転動力を左右前輪３と左右後輪４とに伝えるようにしている。車体１後部にはロータリ作業機Ｒが装着され、リフトアーム５の上下動により昇降するようになっている。６は操縦席、７は後記する左右前輪３，３を操向操舵するステアリングハンドルである。

エンジンＥを搭載したエンジンブラケット１０には、フロントアクスルハウジング１１を支持するフロントアクスルブラケット１２が上下方向の縦軸芯（以下、操向軸１３と云う）回りに前後揺動自在に軸支されている。フロントアクスルハウジング１１の左右両端の前輪３，３は、この操向ハウジング１９がフロントハウジング１１に対し上下方向のキングピン１４，１４回りに操舵角を変更自在に軸支され、前記ステアリングハンドル７の回動操作に連動して、第一操向手段（以下、前輪操舵用シリンダ１５）を伸縮作動し、タイロッド１７、ナックルアーム１８等を介して操向操舵するように連動構成している。尚、前記前輪操舵用シリンダ１５は、複動式の油圧シリンダによって構成され、この油圧シリンダにはシリンダ伸縮長さを検出する前輪切角検出用ストロークセンサ１６が設けられ、該シリンダの伸縮長さを測定して操向ハウジングの切角を制御するように構成している。

前記フロントアクスルハウジング１１は、中央部にセンタピボット軸２３を有してあり、前記フロントアクスルブラケット１２と一体のピボット軸受メタル２４によって軸受支持されている。また、フロントアクスルハウジング１１中央部のデフケース２５にはフロントデフギヤ機構を内装してあり、このフロントデフギヤ機構から左右のフロントデフアクスル１１ａを介して左右前輪３，３の車軸３ａに連動連結して駆動する構成としている。また、このフロントデフギヤ機構への入力は、後方のミッションケース２から前輪伝動軸２６、ユニバーサルジョイント２７を介して入力伝動する構成である。

フロントアクスルハウジング１１を前後に揺動させる操向軸１３は、フロントデフアクスル１１ａ軸線上、つまり、車軸１１ａの軸芯線上より所定距離後方に離れた位置で、前記ユニバーサルジョイント２７の屈折軸芯部と同一軸芯線上に設定している。そして、操向軸１３回りに揺動させるフロントアクスルブラケット１２は、その後部の構成としてジョイント２７の前部を軸受して包囲する軸受球面ハウジング２８とし、ジョイント２７の後部を軸受して包囲する軸受球面ハウジング２９に対し、ジョイント２７屈折軸芯と操向軸１３中心を同芯としてスイング回動する構成としている。前記前輪伝動軸２６は、伝動ケース３０内に軸装した構成としている。

前記フロントアクスルハウジング１１とエンジンブラケット１０との間には油圧力で伸縮する油圧シリンダからなる第二操向手段（以下、ハウジング操舵用シリンダ２１）が設けられ、前記ステアリングハンドル７の回動操作に連動してこのハウジング操舵用シリンダ２１を伸縮作動させることによって、フロントアクスルハウジング１１がフロントアクスルブラケット１２を介して操向軸１３回りに前後揺動されて、左右の前輪３，３を操向操舵することができる。尚、、ハウジング操舵用シリンダ２１には、このシリンダの伸縮長さを検出するアクスル切角検出用ストロークセンサ２２が設けられ、油圧シリンダの伸縮長さを測定してアクスルの切角を制御するように構成している。

ステアリングハンドルの回動操作に連動した車両の旋回制御には、操向ハウジングをキングピン回りに操舵しながら、同時にアクスルハウジングを操舵する制御方式と、操向ハウジング操舵後にアクスルハウジングを操舵する制御方式が考えられる。本例の場合はいづれの方式を採用してもよいが、むしろ、後者の方が安定した制御が可能となる。

また、フロントアクスル操舵における牽制制御として、図４に示すように、コントローラ３５の入力側に設けられた副変速レバー３６が高速側に切り替えられている時には、ハウジング操舵用シリンダ２１の制御弁ソレノイド２１ａが作動しないようにアクスル操舵をカットする構成として、安全性の向上を図るようにしている。また、コントローラ３５の入力側には、ステアリングハンドル７のステアリング切角センサ３７及びハウジング操舵用シリンダ２１のストロークセンサ２２が接続されている。ステアリングハンドル７を所定角以上回動操作すると、ステアリング切角センサ３７の検出結果により、制御弁ソレノイド２１ａを介してハウジング操舵用シリンダ２１が作動し、ストロークセンサ２２による設定されたアクスル切角検出値に基づいて旋回する。副変速レバー３６により副変速装置が高速側に切り替えられている時には、ステアリングハンドル７を旋回操作しても前記アクスル操舵がカットされるため、急旋回による不慮の転倒を回避することができ安全である。

次に図５乃至図７に基づいて、機体後進時に作業機Ｒを上昇させるバックアップ装置の構成について説明する。
前記バックアップモータ４１は、油圧昇降レバー４２を支持するブラケット４３の直下に配置して、該ブラケット４３に貫通させた穴４４にロッド４５を通し、このロッド４５の押し引きで油圧昇降レバー４２を操作するように連動連結した構成が示されている。つまり、油圧昇降レバー４２は、フェンダ４６内から上方に突出し、前方に揺動操作すると作業機が下降し、後方に揺動操作すると作業機は上昇する。変速装置が後進位置に操作されると、後進検出スイッチのオン作動によりバックアップモータ４１が作動し、ロッド４５を引いて油圧昇降レバー４２を上げ方向に自動操作する。フェンダ４６内にバックアップモータを収納配置するにあたり、従来のようにフェンダ自体にロッド通し用の穴を設けることはフェンダの生産性を悪くし、外観的にも美観を損なう問題がある。本例では油圧昇降レバー支持用ブラケットにモータを納めることで、かかる問題点を解決することができ、これにより泥除け対策も容易にできるものとなった。

次に、図８に基づき、安全フレームに備える泥除けカバーについて説明する。
操縦席６の背部には安全フレーム５０が立設され、操縦席の上方には安全フレーム５０の上端から前方に向けて突設するサンバイザ５１が装備されている。本例では、安全フレーム５０の内側空間内にアクリル板状の泥除けカバー５２を着脱自在に設けてあり、特に、圃場に水を張った状態での代かき作業時等においては泥の飛散が激しいため、泥除けカバーを必要とする。この時には、図のように、泥除けカバー５２を安全フレーム５０の背部に樹脂性脱着型リベット５３を介して取り付け、オペレータへの泥の飛散を防止するようにしている。そして、通常の耕耘作業では泥除けカバーは不要のため（むしろ無い方が視認性が良く作業が行い易い）、この際には、泥除けカバーを上方のサンバイザ内に収納する構成としている。

トラクタの側面図。同上要部の側面図。同上要部の平面図。制御ブロック図。バックアップ装置の要部の側面図。同上要部の平面図。同上要部の斜視図。安全フレーム及びサンバイザ部の斜視図。

符号の説明

Ｅエンジン
１トラクタ車体
２ミッションケース
３前輪
４後輪
７ステアリングハンドル
１０エンジンブラケット
１１フロントアクスルハウジング
１２フロントアクスルブラケット
１３縦軸芯（操向軸）
１４キングピン
１５前輪操舵用シリンダ１５（第一操向手段）
１７タイロッド
１８ナックルアーム
２１ハウジング操舵用シリンダ（第二操向手段）
２３センタピボット軸
２４ピボット軸メタル
２７ユニバーサルジョイント
２８軸受球面ハウジング
２９軸受球面ハウジング

Claims

フロントアクスルハウジング（１１）の左右両端に設けられた前輪（３）の操向装置であって、前輪（３）は、ステアリングハンドル（７）の回動操作に連動する第一操向手段（１５）の駆動によって、上下方向のキングピン（１４）回りに操舵角を変更自在に軸支され、前記フロントアクスルハウジング（１１）は、前記ステアリングハンドル（７）の回動操作に連動する第二操向手段（２２）の駆動によって、該ハウジング（１１）の中間部でこの車軸（１１ａ）中心線より所定距離後方に偏位して設定された上下方向の軸芯（１３）回りに回動自在に軸支されあることを特徴とする作業車両の操向装置。