JP3172035B2 - Tractor steering system - Google Patents
Tractor steering systemInfo
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- Power Steering Mechanism (AREA)
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、両ロッド型のステアリ
ングシリンダーを用いたパワーステアリングの、操向駆
動部の配置構成に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an arrangement of a steering drive unit in a power steering using a double rod type steering cylinder.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来から、フロントアクスルケースに両
ロッド型のステアリングシリンダーを配置して、該ステ
アリングシリンダーの両側のピストンロッド先端にタイ
ロッドを連結して、該タイロッド先端にナックルアーム
を連結して前輪を回動できるようにした構成は公知とな
っている。例えば、実公平3−12612号公報の技術
である。2. Description of the Related Art Conventionally, a front axle case is provided with a double rod type steering cylinder, a tie rod is connected to the tip of a piston rod on both sides of the steering cylinder, and a knuckle arm is connected to the tie rod tip. A configuration in which the can be rotated is known. For example, it is a technique disclosed in Japanese Utility Model Publication No. 3-12612.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】このような従来の操向
装置は、ナックルアームに連結されたタイロッドはステ
アリングシリンダーのピストンロッド延長上に配設され
ているわけではなく、ステアリングシリンダーの摺動
で、タイロッドエンドは平面視でキングピン回りに回動
し、正面視で上下方向一定幅で左右方向へ移動し、タイ
ロッドエンドがシリンダーからの大きな力を受けながら
三次元的な動きをしていた。よって、タイロッド部に回
動力が発生し、この回動力によりリンクの連結部におい
て各ネジ部が弛む不具合があった。また、タイロッドと
ピストンロッドとの交差角は平面視のときに最小となる
ように設定しているが、実際には上下差が発生するため
に実交差角は大きくなる。この為、操向時のタイロッド
反力による、ピストンロッドの曲げ分力が大きくなり、
ピストンロッドが曲がるという不具合があった。In such a conventional steering apparatus, the tie rod connected to the knuckle arm is not disposed on the extension of the piston rod of the steering cylinder. The tie rod end rotated around the kingpin in a plan view, and moved in a horizontal direction with a constant vertical width in a front view, and the tie rod end made a three-dimensional movement while receiving a large force from a cylinder. Therefore, a turning power is generated in the tie rod portion, and this turning power causes a problem that each screw portion is loosened in the link connecting portion. Further, the intersection angle between the tie rod and the piston rod is set to be minimum in a plan view, but the actual intersection angle is actually large because a vertical difference occurs. For this reason, the bending component force of the piston rod due to the tie rod reaction force during steering increases,
There was a problem that the piston rod was bent.
【0004】[0004]
【課題を解決するための手段】本発明は、以上のような
課題を解決するために、次のような手段を用いる。トラ
クタのフロントアクスルケース1に両ロッド型のステア
リングシリンダー10を左右方向に横設し、該ステアリ
ングシリンダー10のピストンロッド10aの両端に、
タイロッド12・12を介してナックルアーム13・1
3と連結し、前輪を操向可能とする構成において、トラ
クタの直進状態の正面視で、ピストンロッド10aを摺
動させた際の伸び側のタイロッド12が、ピストンロッ
ド10aと略一直線であり、かつ同じく伸び側のタイロ
ッド12のエンド軌跡を、ピストンロッド10aの方向
と略平行とすべく構成し、更に、キングピン角βとキャ
スタ角度αを略同じ角度としたものである。The present invention uses the following means in order to solve the above problems. Tiger
Double rod type steering on front axle case 1 of Kuta
Place the ring cylinder 10 horizontally in the horizontal direction,
At both ends of the piston rod 10a of the
Knuckle arm 13.1 through tie rod 12.1
3 and the front wheels are steerable.
The piston rod 10a is slid in a front view of the straight
The tie rod 12 on the extension side when moved
Tyro that is substantially in line with the door 10a and is also on the extension side
The end trajectory of the rod 12 in the direction of the piston rod 10a.
With the kingpin angle β and the
The star angle α is substantially the same .
【0005】[0005]
【作用】このような手段を用いることによって、操向時
にステアリングシリンダーを摺動させると、ピストンロ
ッドの伸び側はタイロッドとナックルアームを押すこと
となるが、正面視で略ステアリングシリンダーと平行と
なるので、タイロッドの反力によるステアリングシリン
ダーと垂直方向の分力は小さく、曲げ方向の力は小さく
摩耗等が生じず、スムースな操向操作ができる。By using such means, when the steering cylinder is slid during steering, the extension side of the piston rod pushes the tie rod and the knuckle arm, but is substantially parallel to the steering cylinder in a front view. Therefore, the component force in the direction perpendicular to the steering cylinder due to the reaction force of the tie rod is small, the force in the bending direction is small, and wear and the like do not occur, and a smooth steering operation can be performed.
【0006】[0006]
【実施例】次に、添付の図面に示した走行車両としてト
ラクタの場合について本発明の一実施例の構成を説明す
る。図1は前輪とフロントアクスルケース正面図、図2
は同じく側面図、図3は操向駆動部のリンク構成を示す
正面略図、図4は同じく平面略図である。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Next, the configuration of an embodiment of the present invention will be described for the case of a tractor as a traveling vehicle shown in the accompanying drawings. Figure 1 is a front view of the front wheel and front axle case, Figure 2
Is a side view, FIG. 3 is a schematic front view showing a link configuration of a steering drive unit, and FIG. 4 is a schematic plan view of the same.
【0007】図1、図2において、フロントアクスルケ
ース1は3分割されて、中央のセンターケース1Mと、
その両側へ突出した左アクスルケース1Lと右アクスル
ケース1Rから構成されている。該センターケース1M
の両側で、それぞれボルト6・6・・・によって固定さ
れている。該フロントアクスルケース1は機体フレーム
を構成するアクスルフレーム2に対して左右揺動自在に
支持されており、センターケース1Mの中央前端に枢支
ピンを形成し、アクスルフレーム2より垂下したブラケ
ット3に回転自在に枢支され、センターケース1Mの後
部がアクスルフレーム2より垂下したブラケット4によ
って回転自在に支持されている。In FIG. 1 and FIG. 2, the front axle case 1 is divided into three parts,
It is composed of a left axle case 1L and a right axle case 1R protruding to both sides. The center case 1M
Are fixed by bolts 6. The front axle case 1 is supported so as to be able to swing left and right with respect to an axle frame 2 constituting an airframe, and a pivot pin is formed at a central front end of a center case 1M. The center case 1M is rotatably supported, and the rear portion of the center case 1M is rotatably supported by a bracket 4 hanging down from the axle frame 2.
【0008】前記センターケース1Mには、パワーステ
アリング用のステアリングシリンダー10が左右水平方
向に横設されて、該ステアリングシリンダー10はピス
トンロッド10a・10aを両側に突出した、両ロッド
型の複動シリンダーより構成されている。該ピストンロ
ッド10a・10aの先端には、球形ジョイント11・
11を介してタイロッド12・12と連結され、該タイ
ロッド12・12の他端はナックルアーム13・13に
連結されている。In the center case 1M, a steering cylinder 10 for power steering is provided horizontally in the horizontal direction, and the steering cylinder 10 is a double-rod double-acting cylinder with piston rods 10a projecting to both sides. It is composed of At the tip of the piston rod 10a, a spherical joint 11
The other end of the tie rod 12 is connected to the knuckle arm 13 via the tie rod 12.
【0009】該ナックルアーム13・13の他側は、前
輪9・9のホィール支持部14に固設されており、該ホ
ィール支持部14は回動ケース20に左右回転自在に支
持されている。該ホィール支持部14は車軸に連結され
るホィール取付部15を回転自在に支持されている。該
ホィール取付部15は、フロントアクスルケース1内の
伝動軸より、回動ケース20内に上下方向に支持したキ
ングピン16、歯車を介して駆動されて前輪9を回転駆
動できるようにしている。前記ホィール支持部14は、
ハンドルの回転により前記ステアリングシリンダー10
が左右摺動されて、球形ジョイント11、タイロッド1
2、ナックルアーム13を介して前輪9・9を左右に回
動して操向できるようにしている。The other side of the knuckle arms 13 is fixed to a wheel support portion 14 of the front wheels 9.9, and the wheel support portion 14 is supported by a rotating case 20 so as to be rotatable left and right. The wheel supporting portion 14 rotatably supports a wheel mounting portion 15 connected to an axle. The wheel mounting portion 15 is driven by a transmission shaft in the front axle case 1 through a king pin 16 vertically supported in a rotating case 20 and a gear, so that the front wheel 9 can be rotationally driven. The wheel support 14 is
The steering cylinder 10
Are slid left and right to form a spherical joint 11 and a tie rod 1.
2. The front wheels 9.9 can be turned left and right through the knuckle arm 13 to steer.
【0010】そして、これら操向駆動部においては、一
般にホィールアライメントをつけて滑らかにステアリン
グ操作ができ、直進及び旋回時の走行が安定するように
している。このホィールアライメントとしては、トーイ
ン、キャンバ、キャスタ、キングピン角の四つの要素が
あるが、本発明では、このホィールアライメントは適正
値の範囲に設定して、更に、ピストンロッド10aと関
連が深いキャスタとキングピン角及びナックルアーム角
について、旋回時にステアリングシリンダーのピストン
ロッド10aに掛かる負荷が小さくなるように設定して
いる。[0010] In these steering drive units, generally, wheel alignment can be performed smoothly so that steering operation can be performed, and traveling during straight running and turning is stabilized. The wheel alignment includes four elements of a toe-in, a camber, a caster, and a kingpin angle. In the present invention, the wheel alignment is set to an appropriate value range, and further, the caster is closely related to the piston rod 10a. The king pin angle and the knuckle arm angle are set so that the load applied to the piston rod 10a of the steering cylinder during turning is reduced.
【0011】即ち、前輪9の鉛直線とキングピン16の
取付角度であるキャスタ角度α(図2)と、キングピン
16の延長線上に立てた鉛直線との傾きであるキングピ
ン角β(図1、図3)を略同じ角度となるように構成し
ている。 また、図3の正面略図において示すように、直
進時には、ピストンロッド10aがL2の場合におい
て、前記タイロッド12を、正面視で前記ピストンロッ
ド10aと、略一直線上に位置するように配置してい
る。 また、同様に図3の正面略図において、旋回時に
は、ピストンロッド10aが伸長する側(長さL1の
時)のタイロッドエンド12aの軌跡が、ステアリング
シリンダー10と略平行となるように、キャスタとキン
グピン角及びナックルアーム角γ(図4)を設定してい
る。That is, a king pin angle β (FIG. 1, FIG. 1), which is an inclination between a vertical line of the front wheel 9 and a caster angle α (FIG. 2) which is an attachment angle of the king pin 16 and a vertical line standing on an extension of the king pin 16. 3) configured to substantially the same angle
ing. Also, as shown in the schematic front view of FIG.
When moving forward, smell when piston rod 10a is L2
Then, the tie rod 12 is fixed to the piston lock in a front view.
And is positioned so as to be substantially in line with the
You. Similarly, in the schematic front view of FIG. 3 , the caster and the king pin are arranged such that the trajectory of the tie rod end 12a on the side where the piston rod 10a extends (when the length is L1) is substantially parallel to the steering cylinder 10 during turning. The angle and the knuckle arm angle γ (FIG. 4) are set.
【0012】このような構成において、ステアリングシ
リンダー10を摺動させて、ピストンロッド10aが、
直進時の長さL2から伸長させて旋回したときには、正
面視でピストンロッド10aとタイロッド12が、図3
の正面略図において、略平行となるので、その差L4
(図3)が小さく、前輪9からの反力のピストンロッド
10aと直角方向の分力は極わずかとなる。逆に、ピス
トンロッド10aの縮小側(長さL3)は引っ張られる
方向であり、長さも短いので、タイロッド12と直角方
向の分力は小さく摩耗等は大きくならない。In such a configuration, by sliding the steering cylinder 10, the piston rod 10a
When extending and turning from the length L2 when traveling straight, the piston rod 10a and the tie rod 12 are viewed from the front in FIG.
In the schematic front view of FIG.
(FIG. 3) is small, and the component force of the reaction force from the front wheel 9 in the direction perpendicular to the piston rod 10a is extremely small. Conversely, the reduced side (length L3) of the piston rod 10a is in the pulling direction and the length is short, so that the component force in the direction perpendicular to the tie rod 12 is small, and the abrasion does not increase.
【0013】[0013]
【発明の効果】本発明は、トラクタのフロントアクスル
ケース1に両ロッド型のステアリングシリンダー10を
左右方向に横設し、該ステアリングシリンダー10のピ
ストンロッド10aの両端に、タイロッド12・12を
介してナックルアーム13・13と連結し、前輪を操向
可能とする構成において、トラクタの直進状態の正面視
で、ピストンロッド10aを摺動させた際の伸び側のタ
イロッド12が、ピストンロッド10aと略一直線であ
り、かつ同じく伸び側のタイロッド12のエンド軌跡
を、ピストンロッド10aの方向と略平行とすべく構成
し、更に、キングピン角βとキャスタ角度αを略同じ角
度としたので、次のような効果を奏するのである。 第1
に、旋回時において、作動量の多い側(旋回内側で大き
く突出する側)のタイロッド等の軌跡をピストンロッド
10aと、正面視において略平行とすることにより、両
タイロッドに発生する回動力(トルク)のうち、少なく
とも、垂直方向に作用する分力と、垂直方向に作用する
曲げ方向の力において、大きく突出する側のピストンロ
ッド10aの回動力を、小さくするか又は無くすことが
でき、各連結ネジ部の弛み防止が図れ、安全性及び信頼
性が向上する。第2に、ステアリングシリンダー10の
伸び側での、ピストンロッド10aとステアリングシリ
ンダー10との交差角が小さくなり、少なくとも、垂直
方向に作用する分力が小さくなり、同じく垂直方向に作
用する曲げ方向の分力は最小となり、ピストンロッドの
曲げを防ぎ、強度及び安全性の向上が図れるのである。 The present invention relates to a tractor front axle.
Case 1 with double rod type steering cylinder 10
The steering cylinder 10 is mounted horizontally in the horizontal direction.
At both ends of the stone rod 10a, tie rods 12
Arm connected to knuckle arm 13 via, steering the front wheels
The front view of the straight running state of the tractor in a configuration that allows it
The tap on the extension side when the piston rod 10a is slid
The rod 12 is substantially aligned with the piston rod 10a.
End trajectory of the tie rod 12 on the extension side
To be substantially parallel to the direction of the piston rod 10a.
Furthermore, the kingpin angle β and the caster angle α are substantially the same angle.
The following effects are obtained because the degree is set as the degree. First
In addition, when turning, the trajectory of the tie rod or the like on the side with a large amount of operation (the side protruding greatly inside the turn) is substantially parallel to the piston rod 10a when viewed from the front, so that the rotational force (torque) generated on both tie rods ) Out of
And vertical force and vertical force
The piston rod on the side that protrudes greatly in the force in the bending direction
To reduce or eliminate the rotating power of the pad 10a
As a result , loosening of each connecting screw portion can be prevented, and safety and reliability are improved. Second, the steering cylinder 10
On the extension side, the piston rod 10a and the steering
The angle of intersection with the
Component acting in the direction
The component force in the bending direction used is minimal, and the piston rod
Bending is prevented, and strength and safety can be improved.
【図1】前輪とフロントアクスルケース正面図である。FIG. 1 is a front view of a front wheel and a front axle case.
【図2】同じく側面図である。FIG. 2 is a side view of the same.
【図3】操向駆動部のリンク構成を示す正面略図であ
る。FIG. 3 is a schematic front view showing a link configuration of a steering drive unit.
【図4】同じく平面略図である。FIG. 4 is also a schematic plan view.
1 フロントアクスルケース 10 ステアリングシリンダー 10a ピストンロッド 12 タイロッド 13 ナックルアーム 16 キングピン DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Front axle case 10 Steering cylinder 10a Piston rod 12 Tie rod 13 Knuckle arm 16 King pin
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B62D 5/10 - 5/16 B62D 5/26 B62D 7/08 - 7/12 B62D 7/16 - 7/20 ──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) B62D 5/10-5/16 B62D 5/26 B62D 7/08-7/12 B62D 7/16-7 / 20
Claims (1)
両ロッド型のステアリングシリンダー10を左右方向に
横設し、該ステアリングシリンダー10のピストンロッ
ド10aの両端に、タイロッド12・12を介してナッ
クルアーム13・13と連結し、前輪を操向可能とする
構成において、トラクタの直進状態の正面視で、ピスト
ンロッド10aを摺動させた際の伸び側のタイロッド1
2が、ピストンロッド10aと略一直線であり、かつ同
じく伸び側のタイロッド12のエンド軌跡を、ピストン
ロッド10aの方向と略平行とすべく構成し、更に、キ
ングピン角βとキャスタ角度αを略同じ角度としたこと
を特徴とするトラクタの操向装置。1. A tractor front axle case 1
Double steering rod cylinder 10
The piston lock of the steering cylinder 10
At both ends of the door 10a, nuts are attached via tie rods 12.
Connected with the wheel arm 13 to make the front wheel steerable
In the configuration, when the tractor is
Tie rod 1 on the extension side when sliding rod 10a
2 is substantially straight with the piston rod 10a;
The end trajectory of the tie rod 12 on the extension side
It is configured to be substantially parallel to the direction of the rod 10a.
A tractor steering apparatus characterized in that the pin angle β and the caster angle α are substantially the same .
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP05545994A JP3172035B2 (en) | 1994-03-25 | 1994-03-25 | Tractor steering system |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP05545994A JP3172035B2 (en) | 1994-03-25 | 1994-03-25 | Tractor steering system |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07257412A JPH07257412A (en) | 1995-10-09 |
JP3172035B2 true JP3172035B2 (en) | 2001-06-04 |
Family
ID=12999197
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP05545994A Expired - Fee Related JP3172035B2 (en) | 1994-03-25 | 1994-03-25 | Tractor steering system |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP3172035B2 (en) |
Families Citing this family (4)
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JP5464977B2 (en) * | 2009-11-16 | 2014-04-09 | ユニキャリア株式会社 | Toe angle adjustment mechanism of conversion device in industrial vehicle |
JP6382597B2 (en) * | 2014-06-27 | 2018-08-29 | Ntn株式会社 | vehicle |
JP7240924B2 (en) * | 2019-03-28 | 2023-03-16 | 株式会社Subaru | steering device |
-
1994
- 1994-03-25 JP JP05545994A patent/JP3172035B2/en not_active Expired - Fee Related
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JPH07257412A (en) | 1995-10-09 |
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