JP2695500B2

JP2695500B2 - トラクタの操縦可能な車輪軸の懸架装置

Info

Publication number: JP2695500B2
Application number: JP1501886A
Authority: JP
Inventors: ヨーゼフハウプト; ヴェルナーティッシェル; ユーナルガッツィアカン; ライネルビュルカー
Original assignee: ツァーンラトファブリクフリートリッヒシャフェンアクチェンゲゼルシャフト
Priority date: 1988-02-11
Filing date: 1989-02-09
Publication date: 1997-12-24
Anticipated expiration: 2012-12-24
Also published as: JPH03502437A; EP0400033B1; WO1989007545A1; EP0400033A1; DE58900285D1

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、その軸体に、車輪を有する車輪ヘッドが、
案内レバーと、分割式、或いは非分割式の案内ロッドと
を介して操縦シリンダによって旋回可能に案内される、
トラクタの操縦可能な車輪軸の懸架装置に関するもので
ある。

この場合、軸体はその後側でシャフト状のスラスト操
縦ロッドに固定結合されており、またこの操縦ロッド
は、軸体の横断中心面を中心に、かつほぼ水平に、車輪
軸と反対側の一端で、トラクタの車台に、球ジョイント
を介して案内されている。また操縦シリンダの作動によ
って、操縦工程中、車台は球ジョイントを回転中心とし
て水平に変位され、これによってカーブ内側車輪の軸ア
ームと車台との距離が増大されるようになっている。

上述のような構成の車輪軸の懸架装置は、DE−OS 16
30 721から公知になっている。すなわち、ある操縦旋回
角で、車輪軸を車両本体に対して強制的に変位させるた
め、案内ロッドが車両本体に、走行方向と直角になるよ
うに結合されている。この場合、案内ロッドは、分割さ
れてもよく、或いは分割されないものでもよい。

しかしながら、この公知の車輪軸の懸架装置は多くの
欠点をもっている。その１つは、案内ロッドは二重作用
を行わなければならないということである。すなわち、
案内ロッドとしての固有の作用のほかに、車輪軸に加わ
る側面力を支えなければならない。この二重作用を満足
できるには、案内ロッドはそれに対応する寸法にする必
要がある。さらに、車両本体上の案内ロッドの操縦で
は、分割された案内ロッドを用いる場合、分割された案
内ロッドセクションは単に相対的に短かくなるような条
件にしている。このため、不都合な力関係が発生する。
車両本体上の案内ロッドの操縦から、車輪軸の揺動時
に、案内角の変動が生ずる。このことは、実際の適用に
おいて、草地表土の望ましくない傷害を招く。

本発明の課題は、上述した形態の操縦可能な車輪軸の
懸架装置を、旋回の回転半径が小さいという利点を保持
しつつ、上述した欠点を確実に回避できるように改良す
ることである。

トラクタの操縦可能な車輪軸の懸架装置に関する課題
は、操縦工程中に車台を水平方向に変位させるための、
特殊なサイド案内サポートを利用することによって解決
される。このサイド案内サポートは、車輪軸と車台との
間に、案内ロッドから分割されて配設されている。これ
はまた、軸体にほぼ平行に延びている。小さな旋回回転
半径を維持するために本発明の構成では、車両本体およ
び車輪軸の操縦部の横方向の変位のための構成部品、あ
るいは機能間を分離させている。また本発明による構成
では、分割式、或いは非分割式の案内ロッドが専ら、案
内ロッドの機能を果している。このことは、サイド案内
サポートが横方向の力の支えを引き受けていることを意
味している。またこの構成では、車輪軸が揺動しても案
内角変動は発生せず、このため地面を傷めることが少な
くなり、車輪軸の操縦性が（走行速度が高いときにも）
常に保証される。本発明による解決手段の、さらに重要
な利点は、種々の車輪軸の適用が可能であることであ
る。同じトラクタ基本モデルを異なった車輪軸で支持す
ることが可能であり、これは、操縦部の特殊な改造を行
うことなく標準軸の適用が可能であるからである。逆
に、標準の車輪軸を異ったトラクタ基本モデルに適用す
ることも可能である。これらの場合、制約されるのはサ
イド案内サポートへの構造的なずれだけであり、これは
異る寸法に形成することができる。

本発明による操縦可能な車輪軸の懸架装置の好ましい
構成例では、分割された案内ロッドの各案内ロッドセク
ションは、それぞれ回転駆動部の回転レバーにリンク結
合されている。回転駆動部は軸体またはスラスト操縦ロ
ッドに固定されている。サイド案内サポートは、回転駆
動部の操縦中に車台の水平変位が可能であるように、回
転駆動部の縦回転軸に対して偏心して回転レバーにリン
ク結合されている。この場合、車台の車輪軸に対する横
方向の変位量が、サイド案内サポートの回転軸からの半
径距離を変えることによって、変化するという可能性が
生ずる。横方向変位の量の変化は、サイド案内サポート
を軸アームに対して所定の半径をもって案内することに
よっても可能である。

本発明のもう１つの実施態様によれば、サイド案内サ
ポートは、二重作動油圧シリンダ構成部材となってい
る。この油圧シリンダは共通の圧力媒体供給によって、
操縦シリンダと同期して作動される。

二重作動油圧シリンダの圧力媒体源には、有利な方法
で4/3路切換弁が設けられており、この弁が、操縦部の
操縦弁または操縦シリンダのピストンロッドの位置に応
じて、電磁式、油圧式、または機械式で作動できるよう
になっている。

本発明のさらに他の有利な特徴によれば、操縦シリン
ダと二重作動油圧シリンダとは油圧式に結合できるよう
になっている。この場合、操縦シリンダの少くとも１つ
の作動室が結合配管を介して二重作動油圧シリンダの作
動室に接続され、操縦工程中に操縦シリンダの作動室か
ら押し出された圧力媒体が油圧シリンダの作動室に送ら
れるようにしている。従って、操縦シリンダと、車台を
変位させるための油圧シリンダは直列に接続され、操縦
工程中、操縦シリンダの作動室から、そのピストンによ
って押し出された圧力媒体は、結合配管を介して、油圧
シリンダの対応する作動室に送られ、そのピストンをス
ライドさせる。反対の操縦方向についても同様に、油圧
の直列回路が実現できる。この場合は、操縦シリンダは
油圧シリンダの後に接続される。さらに当然ながら、油
圧シリンダの他方の作動室は操縦弁から直接に圧力媒体
が供給され、反対側の作動室から押し出された圧力媒体
は操縦シリンダに送られる。操縦シリンダと油圧シリン
ダとの適当な直列回路によって、本発明の極めて合理的
な構成が得られ、その製作コストも低くなる。

さらにまた有利な可能性として、操縦作動と調整装置
との油圧結合に切換弁を用いる方法があり、この切換弁
を用いると、純粋な軸アーム操縦と、車輪軸に対する車
台の変位を含む軸アーム操縦とに、選択的に切換えるこ
とが可能である。

本発明による操縦可能な車輪軸の懸架装置は基本的
に、弾性なしの車輪軸と弾性つきの車輪軸との何れでも
実施できる。特に、走行速度が高いときは、車輪軸に弾
性を設けることが合理的であり、もしくは必要である。
車台に対して弾性ダンパエレメントを用いて弾性支持さ
れている操縦可能な車輪軸については、この弾性ダンパ
エレメントを、軸体および車台とリンク状に結合するこ
とが有利である。

本発明は、各請求の範囲の特徴の結合のみに限定され
るものではない。当業者にとっては、課題設定に応じ
て、各請求の範囲および各個請求特徴の種々の有意な組
合せを行うことは容易なことである。

第１図は、回転駆動部にリンク結合された車輪軸の懸
架装置の領域の断面を含むトラクタの正面図、第２図
は、操縦軸がその最大旋回角を有する場合を示す、第１
図に対応するトラクタの上面図、第３図は、操縦シリン
ダを調整機構として用いた非弾性の車輪軸の懸架装置の
機能構成図、第４図は、サイド案内サポートが二重作動
の油圧シリンダとして形成されており、これが操縦シリ
ンダの位置に応じて圧力媒体の供給が制御されるように
したトラクタを示す図、第５図は、第４図とほぼ同じ構
成で、但し操縦シリンダと油圧シリンダとが油圧結合さ
れているトラクタの一実施例を示す図である。

以下、本発明を、図面に示した実施例について詳細に
説明する。

第１図および第２図において、１はトラクタであり、
その車台２に、前輪として作用する操縦可能な車輪軸３
が懸架されている。この場合、車輪軸３は、その後側
に、これと剛性結合された管状のスラスト操縦ロッド４
を有し、その車輪軸と反対側の一端が球ジョイント５を
介して全方向で回転可能に車台２につながっている。第
１図および第２図に示す車輪軸３はさらに、弾性ダンパ
エレメント６を介して車台２に弾性結合されており、か
つ弾性ダンパエレメントは中間の剛性軸体７および車台
２にリンク状に結合されている。この軸体７は、その軸
アーム８に旋回可能な車輪ヘッド９を収納しており、こ
れに車輪10が結合されている。各車輪ヘッド９には案内
レバー11が作用し、かつ各案内レバー11は分割された案
内ロッド12を介して、操縦機構の回転駆動部14の回転レ
バー13に結合されている。車台２と車輪軸３はさらに、
車台２と回転レバー13にリンク結合されたサイド案内サ
ポート15を介して互に案内されている。

第１図および第２図に示す構成の作用は下記に述べる
通りである。

すなわち、スラスト操縦ロッド４に剛性結合された車
輪軸３は、スラスト操縦ロッド４と一緒に球ジョイント
５の周りに旋回して両側方向に弾力を与え、弾性バッフ
ァエレメント６で車台２に支持されている。スラスト操
縦ロッド４は車輪軸３の長手方向の力の支持体として作
用し、車輪から車輪軸３に伝達される駆動および制動モ
ーメントを引受ける。車輪軸３の横方向の力の支持体と
してはサイド案内サポート15が作用する。第２図に示す
ように、回転レバー13は詳細に図示していない操縦作動
機能，好ましくは第３図に示す操縦シリンダ17によっ
て、トラクタが右カーブで通過する位置に動かされ、こ
れによって回転レバー13から車輪ヘッド９が、案内ロッ
ド12の一方および案内レバー11を介して、その最大操縦
旋回角の方向へ旋回される。同時に、調整機構として作
用する回転レバー13が、サイド案内サポート15を介して
車台２を水平方向に変位させる。このとき車台２は、前
側が、回転点として作用する球ジョイント５の周りに、
カーブ外側の車輪10Aの方向に変位される。これによっ
て、カーブ内側の車輪10Bの操縦旋回角のための自由空
間が大きくなる。操縦の幾何学的関係により、もともと
小さい操縦角をもった、カーブ外側車輪10Aの操縦旋回
角は、車台２の変位にかかわらず、車台２の車輪10Aの
姿勢にはつながらず、これは車輪10Aの対応するセクシ
ョンが車台２の前端に旋回するからである。車輪距離を
小さくするために、車輪軸３を車台の前端から遠い距離
に配置したいときは、トラクタ１の前輪軸台に切欠きを
設け、これが各カーブ外側車輪10の操縦旋回角用の自由
空間になるようにすればよい。

図から分るように、車台２の、車輪軸３およびスラス
ト操縦ロッド４から成る集合体に対する変位に基づいて
操縦旋回角はいちじるしく増大する。さらに、車輪軸３
およびシャフト状のスラスト操縦ロッド４から成るユニ
ットの車台２へのリンク結合に基づいて、急角操縦され
る自動車の操縦特性と一致する操縦特性が得られる。ト
ラクタの後輪軸は前輪軸に対して所定の角度位置に達
し、これによって旋回の回転半径は著しく低減できる。

第３図によれば、車輪軸３は弾性なしに車台２に懸架
されている。この場合、軸体７は球ジョイント５を介し
て案内されるスラスト操縦ロッド４を介して車台２に同
様に剛性結合されている。スラスト操縦ロッドが変位す
ると、軸体７の前側に、車台２および軸体７のそれぞに
リンク結合されている垂直操縦ロッド16が作用する。車
輪軸３はさらに一体に形成された案内ロッド12を有し、
これが二つの車輪ヘッド９の各案内レバー11にリンク結
合されている。一方の案内レバー11は二重作動操縦シリ
ンダ17に結合されており、さらに他方の案内レバー11と
車台２との間には、サイド案内サポート15が設けられて
いる。

サイド案内サポート15に結合された案内レバー11は、
この場合、調整機構としての作用を行い、案内レバー11
にあるサイド案内サポート15の操縦に応じて、車台２は
種々のストロークで変位される。

第４図に示す構成例では、車輪軸３の操縦は、二重作
動の操縦シリンダ17を用いて行われる。サイド案内サポ
ート15、およびこれと共動動作する調整機構は、二重作
動の油圧シリンダ22として構成され、その片側は車輪軸
３に、反対側は車台２にそれぞれリンク結合されてい
る。

二重作動の操縦シリンダ17および二重作動油圧シリン
ダ22の共通の圧力媒体供給源としては、油圧ポンプ23が
用いられる。油圧ポンプ23からの供給流は分流器24で量
的に分配され、操縦弁25を介して操縦シリンダ17に送ら
れると共に、4/3路切換弁26を介して二重作動作動油圧
シリンダ22に送られる。二重作動操縦シリンダのピスト
ンロッド18には引上ケーブル27が取付けられており、ケ
ーブルの反対側の末端が、4/3路切換弁26のピストン滑
り片26Aを機械的に作動させるようになっている。4/3路
切換弁のケース26Bは二重作動油圧シリンダのピストン
ロッド22Aに固定されており、これによって切換弁26の
自動復帰が行われる。

4/3路切換弁26は機械的な作動のほかに、電磁式また
は油圧式の作動も可能である。

第５図に示す構成は、二重作動油圧シリンダ22として
形成された調整機構、操縦シリンダ17および操縦弁25に
関しては、第４図の実施例と同じである。但しこの場合
は、操縦弁25から第１の圧力配管28が操縦シリンダ17の
第１作動室29に通ずると共に、第２の圧力配管30が操縦
弁25から、4/2路弁として形成されている切換弁31に通
じている。この切換弁の４つの制御端子には、二重作動
油圧シリンダ22の第１の作動室33に通ずる第１の結合配
管32、および同じ油圧シリンダ22の第２の作動室35に通
ずる第２の結合配管34が接続されている。切換弁31の残
りの両つの端子は、第２の圧力配管30と、操縦シリンダ
の第２作動室36に接続された配管37に連結されている。
第１の結合配管32内には逆止弁38が設けられており、こ
れは制御配管39を介して、第２の結合配管34内の圧力に
応じて、その開放位置に動かされる。同様に、第２の結
合配管34内にも逆止弁40が設けられており、これは制御
配管41を介して、第１の結合配管32内の圧力に応じて制
御される。

この装置の動作は下記の通りである。すなわち、操縦
弁25を介して圧力媒体が油圧ポンプ23から第１の圧力配
管28に、従って操縦シリンダ17の第１作動室29に送ら
れ、これによってそのピストンロッド18が走行方向に見
て左側にシフトされ、また操縦シリンダ17の第２作動室
36から油圧オイルが切換弁31、圧力配管30、および操縦
弁25を介して油溜に戻される。車輪10の他の走行方向へ
の操縦は、走行方向に見て左側への場合と同じように、
操縦弁25、第２の圧力配管30、切換弁31、および配管37
を介して第２作動室36に圧力媒体を送り、同時に第１作
動室29から第１の圧力配管28介して油圧オイルを油溜に
押し込むことによって行われる。第５図に示した切換弁
31の位置では、圧力媒体はすべて操縦シリンダ17に送ら
れ、従って操縦工程中には、軸体７に対する車台２の変
位は生じない。

切換弁31が第２の位置をとると、一方では第２の圧力
配管30および第２の結合配管34が、他方では配管37と第
１の結合配管32とが互に結合される。ここでさらに、操
縦弁25により右カーブの走行を行うために第１の圧力配
管28を介して、操縦シリンダ17の第１作動室29に圧力媒
体を供給すると、第２作動室36から押し出された圧力媒
体は、配管37および第１の結合配管32を通って油圧シリ
ンダ22の第１の作動室33に到達する。これによって車台
２は、車輪軸７に対して左方に変位され、右側のカーブ
内側車輪10に大きな自由空間が与えられ、図示していな
いトラクタの後輪軸は、前輪軸７に対して旋回半径を小
さくするような角度位置をとる。左カーブの走行を行う
ときは第２の圧力配管30に操縦弁25から圧力媒体が供給
され、この圧力媒体はさらに第２の結合配管34を通って
油圧シリンダの第２の作動室35に達する。このとき、第
１の作動室33から、第１の結合配管32および配管37を通
って圧力媒体が、操縦シリンダの第２作動室36に押し込
まれる。その結果として同時に、車台２が車輪軸７に対
して右方向に変位されると共に、案内ロッド12が車輪10
を案内レバー11を介して、左カーブ走行の位置に変位さ
せ、これによって同様に、カーブ内側の車輪に対する自
由空間に関する利点、およびトラクタ１の旋回半径の低
減が得られる。

切換弁31によって装置は、軸アーム操縦のみによる運
転と、軸アーム操縦と車台変位とによる運転とに、選択
的に切り換えられるので、システム内に漏洩が発生した
とき、両方のシリンダ17および22を互に整合させること
が可能となる。第１の結合配管32及び第２の結合配管34
内に設けられてた両つの逆止弁は、油圧シリンダ22をそ
れぞれの設定位置にブロックする役目を行う。これによ
って、車台２に作用する横方向の力が、車輪軸７に対す
る車台の意図しない変位を招くのが防止できる。操縦工
程中に、両つの第１の作動室33又は第２の作動室35のそ
れぞれ一方から圧力媒体を引き出す第１の結合配管32又
は第２の結合配管34内にある逆止弁38または40は、この
場合、対応する制御配管39または41を介して、その開放
位置に動かされる。これは、それぞれ他方の結合配管内
の対応する圧力の形成によって発生する。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者ティッシェルヴェルナードイツ連邦共和国デー7072 ホイバッハイムブリュール 33 (72)発明者ガッツィアカンユーナルドイツ連邦共和国デー7990 フリートリッヒシャフェンペオーリアシュトラーセ 32 (72)発明者ビュルカーライネルドイツ連邦共和国デー7980 ラーヴェンスブルクイムヘーゲンリート 12 (56)参考文献特開昭61−18567（ＪＰ，Ａ)

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】トラクタ（１）の操縦可能な車軸（３）の
サスペンションであって、前車輪（10a,b）をそれぞれ
備えたホイールヘッド（９）が、それぞれ軸アーム
（８）を介して旋回自在に軸体（７）の各端に連結さ
れ、該ホイールヘッド（９）の各々には、案内レバー
（11）が連結し、案内レバー（11）同士が、分割式又は
非分割式の案内ロッド（12）によって連結し、前記案内
レバー（11）が前記軸体（７）に対して相対移動するよ
うに、操縦シリンダ（17）が、前記軸体（７）と前記案
内レバー（11）とに連結され、前記軸体（７）は、スラ
スト操縦ロッド（４）の前端に固定して連結され、該ス
ラスト操縦ロッド（４）は、前記軸体（７）の軸線の略
垂直二等分線をなし、且つ略水平に案内され、さらに車
軸（３）から距離を隔てた後端が、トラクタ（１）の車
台（２）の部位で球ジョイント（５）によって連結し、
操縦操作中に前記操縦シリンダ（17）を作動させること
によって、前記案内ロッド（12）を介して前記車台
（２）が球ジョイント（５）のまわりに前記車軸（３）
に対して水平に移動して、カーブ内側の前車輪（10b）
の前記軸アーム（８）と前記車台（２）との間のスペー
スを増大させるものにおいて、操縦操作中の前記操縦シ
リンダ（17）による前記車台（２）の水平変位のため
に、前記軸体（７）と略平行に前記案内ロッド（12）か
ら分離して延びるサイド案内ロッド（15）を前記車軸
（３）と前記車台（２）との間に配置し、前記案内ロッ
ド（12）を前記車台（２）に対して該サイド案内ロッド
（15）を介して間接的に固定することを特徴とするサス
ペンション。
【請求項２】分割式案内ロッド（12）の案内ロッド部分
は、回転駆動機構（14）の回転レバー（13）に連接し、
該回転駆動機構（14）は、軸体（７）又はスラスト操縦
ロッド（４）に固定され、且つサイド案内サポート（1
5）が回転軸から偏心して該回転駆動機構（14）に連接
されることを特徴とする請求項１に記載の操縦可能な車
軸のサスペンション。
【請求項３】サイド案内サポート（15）を軸アーム
（８）から偏心させて連接したことを特徴とする請求項
１に記載の操縦可能な車軸のサスペンション。
【請求項４】サイド案内サポート（15）は、複動式油圧
シリンダ（22）の構成部品であり、複動式油圧シリンダ
（22）が、双方に一緒に注入された圧力媒体により、操
縦シリンダ（17）と同期的に動作することを特徴とする
請求項１に記載の操縦可能な車軸のサスペンション。
【請求項５】複動式油圧シリンダ（22）の上流側に4/3
路弁（26）を配置し、該4/3路弁（26）は、操縦組立体
の操縦弁の位置或いは操縦シリンダ（17）のピストンロ
ッドの位置に応じて電磁式、油圧式、或いは機械式手段
によって作動可能であることを特徴とする請求項４に記
載の操縦可能な車軸のサスペンション。
【請求項６】操縦操作中に操縦シリンダ（17）の第２作
動室（36）から吐出された加圧媒体が、複動式油圧シリ
ンダ（22）の第１の作動室（33）へ供給されるように、
操縦シリンダ（17）の第１作動室（29）又は第２作動室
（36）が、第１の連結管（32）を介して複動式油圧シリ
ンダ（22）の第１の作動室（33）に接続することを特徴
とする請求項４に記載の操縦可能な車軸のサスペンショ
ン。
【請求項７】操縦操作中に圧力媒体が操縦弁（25）から
直接的に複動式油圧シリンダ（22）の第２の作動室（3
5）へと注入され、且つ反対側の第１の作動室（33）か
ら吐出された加圧媒体が、操縦シリンダ（17）の第２作
動室（36）に送られることを特徴とする請求項６に記載
の操縦可能な車軸のサスペンション。
【請求項８】複動式油圧シリンダ（22）の第１の及び第
２の作動室（33、35）と、操縦弁（25）の圧力管（30）
と、操縦シリンダ（17）の第２作動室（36）とが、第１
の位置では圧力管（30）を操縦シリンダ（17）の第２作
動室（36）に接続して、第１の及び第２の連結管（32お
よび34）を閉じ、第２の位置では圧力管（30）を複動式
油圧シリンダ（22）の第２の作動室（35）に連結し、操
縦シリンダ（17）の第２作動室（36）を複動式油圧シリ
ンダ（22）の第１の作動室（33）に連結する4/2路弁と
して形成される切換弁（31）に連結されることを特徴と
する請求項７に記載の操縦可能な車軸のサスペンショ
ン。
【請求項９】バネ緩衝部材（６）を軸体（７）及び車台
（２）とに弾性的に連結したことを特徴とする、バネ緩
衝部材（６）によって車台（２）にバネ式に取付けられ
た請求項１に記載の操縦可能な車軸のサスペンション。