【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、農用トラクタなど作業車の操向装置で、詳しくは、左右の車輪のそれぞれを縦向き操向軸心周りでの操向揺動で向き変更することにより操向する形式のものにおける旋回半径の小径化技術に関する。
【0002】
【従来の技術】
例えば、作業機の一例である普通一般の農用トラクタの操向装置では、車輪駆動ケースが、車体に車体側ケースを支持させ、この車体側ケースの左右両端部に車軸を軸支する車軸ケースを縦向き軸心周りで操向揺動自在に支持させて構成されていた。この場合、車体側ケースと車軸ケースとの干渉を回避する上で、車輪の切れ角をあまり大きく採ることができなかった。
そこで、実開昭56−36574号公報で見られるように、車体側ケースをその左右中央で縦向き軸心周りに揺動自在に構成して、この車体側ケースの揺動と車軸ケースの揺動とで車輪を向き変更する技術が開発されるに至っている。この従来の技術によるときは、車体側ケースの揺動と車軸ケースの揺動とで車輪を向き変更させるから、車体側ケースの揺動量と車軸ケースの揺動量との各々を少なくして機械的な干渉を回避する構成を採用しながらも、車輪の切り角を大きく採ることができ、これによって、旋回半径を小さくして枕地を小さくすることができる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記従来の技術によるときは、車体側ケースの縦向き軸心と車軸ケースの縦向き軸心との距離が大きいから、つまり、車軸ケースの縦向き軸心の車体側ケースの縦向き軸心周りの揺動半径が大きいから、車体側ケースを揺動させたとき、車軸ケースが大きく左右に移動し、その結果、旋回に伴い車輪が大きく横滑りしていた。
【0004】
本発明の目的は、旋回半径を小さくしながらも、旋回時における車輪の横滑りを小さくすることができるようにする点にある。
【0005】
【課題を解決するための手段】
請求項1に係る本発明による作業車の操向装置の特徴・作用・効果は次の通りである。
【0006】
〔特徴〕
左右両端側それぞれで車輪を軸支するとともにこれら左右の車輪への伝動機構を内装した車輪駆動ケースを設け、この車輪駆動ケースは、車体に車体側ケースを支持させ、この車体側ケースの左右端部それぞれに第1縦向き操向軸心周りに揺動自在に中間ケースを支持させ、これら中間ケースのそれぞれに前記車輪の車軸を軸支する車軸ケースを第2縦向き操向軸心周りに揺動自在に支持させて構成され、ステアリングハンドルの操向操作に伴って前記中間ケースを車体側ケースに対して前記第1縦向き操向軸心周りに操向揺動させるとともに車軸ケースを中間ケースに対して前記第2縦向き操向軸心周りに操向揺動させる操向手段を設け、前記伝動機構のうち前記第1縦向き操向軸心を回転軸心とする第1伝動軸と第2縦向き操向軸心を回転軸心とする第2伝動軸とを連動させるギヤ機構を、第1伝動軸の下端と第2伝動軸とを連動させる状態で前記中間ケースに内装してある点にある。
【0007】
〔作用〕
車体側ケースに対する中間ケースの第1縦向き操向軸心周りの揺動と、この中間ケースに対する車軸ケースの第2縦向き操向軸心周りの揺動とにより車輪を操向作動させるから、従来と同様に、中間ケースの揺動量と車軸ケースの揺動量とを機械的な干渉のない範囲内に納めながらも、車輪の切れ角を大きくすることができる。
【0008】
しかも、第1縦向き操向軸心と第2縦向き操向軸心とを近づけて配置させることができるから、第2縦向き操向軸心の第1縦向き操向軸心周りの揺動半径を小さくして、第1縦向き操向軸心周りでの揺動に伴う第2縦向き操向軸心、つまり、車輪の左右移動の量を小さくすることができる。
【0009】
その上、第1縦向き操向軸心を回転軸心とする第1伝動軸から第2縦向き操向軸心を回転軸心とする第2伝動軸に伝動するに、両者を連動させるギヤ機構を、第1伝動軸の下端と第2伝動軸とを連動させるものにしてあるから、車輪駆動ケース内を潤滑用のオイルバスとした場合、ギヤ機構をオイルバス内に確実に浸漬させて潤滑することができる。
〔効果〕
従って、旋回半径を小さくしながらも、旋回時における車輪の横滑りを少なくでき、しかも、伝動機構に対する潤滑を良好に行えるようになった。
【0010】
請求項2に係る本発明による作業車の操向装置の特徴・作用・効果は次の通りである。
【0011】
〔特徴〕
上記請求項1に係る本発明による作業車の操向装置において、前記第1縦向き操向軸心よりも前方に前記第2縦向き操向軸心を配置してある点にある。
【0012】
〔作用〕
旋回時、旋回内側において第2縦向き操向軸心を第1縦向き操向軸心周りで外側に揺動するように中間ケースに対する操作系を設定しておくことにより、旋回内側の車輪をそれの操向作動に伴って左右外側に移動させて車体から遠ざけることができるから、車輪の切れ角を大きくする割には、その車輪が車体に接触することを防止することができる。
【0013】
〔効果〕
従って、より一層、車輪の切れ角を大きくして旋回半径を小さくすることができる。
【0014】
請求項3に係る本発明による作業車の操向装置の特徴・作用・効果は次の通りである。
【0015】
〔特徴〕
上記請求項1や2に係る本発明による作業車の操向装置において、前記操向手段が、中間ケースの第1縦向き操向軸心周りでの揺動に伴って車軸ケースを第2縦向き操向軸心周りに揺動させるリンクを備えたものである点にある。
【0016】
〔作用〕
中間ケースと車軸ケースとを関連作動させるに、中間ケースの操向動作によりリンクを介して車軸ケースを操向動作させるようにしてあるから、例えば、ステアリングハンドルの操作に中間ケースと車軸ケースとを格別に連動させて中間ケースと車軸ケースとを関連作動させる場合に比較して、両者を関連作動させるための構成を簡単なものにできる。
【0017】
〔効果〕
従って、構造簡単に実施できるようになった。
【0018】
【発明の実施の形態】
作業車の一例である農用トラクタは、図1に示すように、左右一対の操向用の駆動前車輪1と左右一対の駆動後車輪2とを備えた車体の前部にエンジン3を搭載し、後部に運転座席4を搭載して構成されている。前記運転座席4の前方には、ステアリングハンドル5が配置されている。
【0019】
前記左右の駆動前車輪1は、図2、図3に示すように、車体に取り付けた車輪駆動ケース6の左右両端に軸支されている。
【0020】
前記車輪駆動ケース6には、駆動前車輪1への伝動機構が内装されており、そして、図4にも示すように、車体に車体側ケース7を支持させ、この車体側ケース7の左右端部それぞれに第1縦向き操向軸心p1周りに揺動自在に中間ケース8を支持させ、これら中間ケースのそれぞれに駆動前車輪1を軸支する車軸ケース9を前記第1縦向き操向軸心p1と平行な第2縦向き操向軸心p2周りに揺動自在に支持させて構成されている。
【0021】
前記車体側ケース7は、図5にも示すように、ミッションケース10からの伝動軸11にベベルギヤ12,13対及び差動装置Dを介して連動する横向き伝動軸14を内装した横向きケース15の左右両端に、前記横向き伝動軸14の両端にベベルギヤ16,17を介して連動するとともに前記第1縦向き操向軸心p1を回転軸心とする第1伝動軸18の上端を回転自在に支持する縦向きケース19を連結して構成されている。
【0022】
前記中間ケース8は、図6にも示すように、前記縦向きケース19の下端部に第1縦向き操向軸心p1周りに揺動自在に支持されるとともに前記第2縦向き操向軸心p2を回転軸心とする第2伝動軸20の上端を回転自在に支持する上ケース21を設け、この上ケース21の下部に連結して上ケース21とで前記第1伝動軸18から第2伝動軸20への横向き伝動ケースを形成するとともに前記第1伝動軸18の下端部を回転自在に支持する下ケース22を設け、前記上ケース21に連結するとともに前記縦向きケース19の上端に回転自在に連結して上ケース21と一体に揺動する***作部23を設けて構成されている。
【0023】
前記車軸ケース9は、前記下ケース22に第2縦向き操向軸心p2周りに揺動自在に支持されるとともに第2伝動軸20の下端近くを回転自在に支持しかつ車軸24の内端を回転自在に支持する内ケース25を設け、この内ケース25に連結して内ケース25とで縦向き伝動ケースを形成するとともに車軸24の外側端を回転自在に支持する外ケース26を設けて構成されている。
【0024】
前記上ケース21と下ケース22とで構成される横向き伝動ケースには、前記第1伝動軸18の下端と第2伝動軸20の上端とを連動させるギヤ機構が内装されている。前記ギヤ機構は、第1伝動軸18の下端に一体回転状態に伝動ギヤ27を装着し、前記第2伝動軸20の上端に受動ギヤ28を一体回転状態に装着し、前記伝動ギヤ27に受動ギヤ28を連動させる中間ギヤ29を設けて構成されている。
【0025】
前記第2伝動軸20に前記車軸24を連動させる機構は、車軸24を第2伝動軸20に減速連動させる機構であって、車軸24に大径平ギヤ30を一体回転状態に装着し、この大径平ギヤ30に小径平ギヤ31を介して連動する中間伝動軸32を設け、この中間伝動軸32と前記第2伝動軸20とを連動させる一対のベベルギヤ33,34を設けて構成されている。
【0026】
前記ステアリングハンドル5の操向操作に伴って前記中間ケース8を車体側ケース7に対して第1縦向き操向軸心p1周りに操向揺動させるとともに前記車軸ケース9を中間ケース8に対して第2縦向き操向軸心p2周りに操向揺動させる操向手段は、図7の(イ)(ロ)にも示すように、前記中間ケース8それぞれの***作部23に一体形成した左右のナックルアーム35にそのピストン36の両端で連動連結していて前記ステアリングハンドル5の操向操作に基づくピストン36の固定シリンダチューブ37に対する左右スライドにより左右のナックルアーム35を同方向に操向揺動させる操向シリンダ38を設け、一端で車軸ケース9に連結するとともに他端で車体側ケース7に連結していて中間ケース8の第1縦向き操向軸心p1の揺動に伴い車軸ケース9を同方向に操向揺動させるリンク39を設けて構成されている。
【0027】
前記第1縦向き操向軸心p1と第2縦向き操向軸心p2とは、直進状態において第2縦向き操向軸心p2が第1縦向き操向軸心p1よりも前方に位置するように配置されている。
【0028】
そして、前記車輪駆動ケース6のうち、横向きケース15の上下中間よりも下方の部分が潤滑用のオイルバスに構成されている。
【図面の簡単な説明】
【図1】トラクタの側面図
【図2】前車輪支持構造の正面図
【図3】前車輪支持構造の平面図
【図4】前車輪支持構造要部の縦断背面図
【図5】伝動機構の横断平面図
【図6】前車輪支持構造要部の横断平面図
【図7】操向状態を示す概略平面図
【符号の説明】
1 車輪
6 車輪駆動ケース
7 車体側ケース
p1 第1縦向き操向軸心
8 中間ケース
24 車軸
9 車軸ケース
p2 第2縦向き操向軸心
5 ステアリングハンドル
18 第1伝動軸
20 第2伝動軸
39 リンク[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a steering device for a work vehicle such as an agricultural tractor, and more specifically, in a type of steering by changing the direction of each of the left and right wheels by a steering swing around a vertical steering axis. The present invention relates to a technology for reducing the turning radius.
[0002]
[Prior art]
For example, in a steering device for a general agricultural tractor that is an example of a work machine, a wheel drive case supports a vehicle body side case on a vehicle body, and an axle case that supports an axle on both right and left ends of the vehicle body side case. It was configured to be steerable and swingable around a longitudinal axis. In this case, in order to avoid interference between the vehicle body side case and the axle case, the turning angle of the wheel cannot be set too large.
Therefore, as seen in Japanese Utility Model Laid-Open No. 56-36574, the vehicle body side case is configured to be swingable about a longitudinal axis at the center of the left and right sides thereof, so that the vehicle body side case swings and the axle case swings. Technology has been developed to change the direction of the wheel by movement. According to this conventional technique, the direction of the wheel is changed by the swinging of the vehicle body side case and the swinging of the axle case. Therefore, the amount of swinging of the vehicle body side case and the swinging amount of the axle case is reduced to reduce the mechanical direction. While adopting a configuration that avoids excessive interference, it is possible to increase the turning angle of the wheel, thereby reducing the turning radius and the headland.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, since the distance between the longitudinal axis of the vehicle body side case and the longitudinal axis of the axle case is large when the above prior art is used, that is, the longitudinal axis of the vehicle body side case of the longitudinal axis of the axle case. Since the swing radius around the center is large, when the case on the vehicle body is swung, the axle case is greatly moved to the left and right, and as a result, the wheels are largely skid with the turning.
[0004]
An object of the present invention is to make it possible to reduce the side slip of the wheel during turning while reducing the turning radius.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
The features / actions / effects of the steering device for a work vehicle according to the first aspect of the present invention are as follows.
[0006]
〔Characteristic〕
A wheel drive case that supports the wheels on both the left and right ends and that has a transmission mechanism for the left and right wheels is provided. The wheel drive case supports the vehicle body side case on the vehicle body. An intermediate case is supported on each part so as to be swingable around a first vertical steering axis, and axle cases for supporting the axles of the wheels are respectively supported around the second vertical steering axis. The intermediate case is pivotally supported around the first longitudinal steering axis with respect to the vehicle body side case and the axle case is intermediately moved. Steering means for steering and swinging about the second vertical steering axis with respect to the case is provided, and a first transmission shaft having the first vertical steering axis as a rotation axis in the transmission mechanism And turn the second vertical steering axis A gear mechanism for interlocking the second transmission shaft to the axis lies in you have furnished to the intermediate case in a state that links the lower end of the first transmission shaft and a second transmission shaft.
[0007]
[Action]
Since the wheel is steered by swinging around the first longitudinal steering axis of the intermediate case relative to the vehicle body side case and swinging around the second vertical steering axis of the axle case relative to the intermediate case, As in the prior art, the turning angle of the wheel can be increased while the amount of swinging of the intermediate case and the amount of swinging of the axle case are within the range without mechanical interference.
[0008]
In addition, since the first vertical steering axis and the second vertical steering axis can be arranged close to each other, the second vertical steering axis around the first vertical steering axis. By reducing the moving radius, it is possible to reduce the amount of the second vertical steering axis, that is, the lateral movement of the wheel accompanying the swinging around the first vertical steering axis.
[0009]
In addition, a gear that interlocks both of the first transmission shaft with the first vertical steering axis as the rotation axis and the second transmission shaft with the second vertical steering axis as the rotation axis is transmitted. Since the mechanism interlocks the lower end of the first transmission shaft and the second transmission shaft, when the wheel drive case is an oil bath for lubrication, the gear mechanism is securely immersed in the oil bath. Can be lubricated.
〔effect〕
Therefore, the side slip of the wheel during turning can be reduced while the turning radius is reduced, and the transmission mechanism can be well lubricated.
[0010]
The features / actions / effects of the steering device for a work vehicle according to the second aspect of the present invention are as follows.
[0011]
〔Characteristic〕
In the steering device for a work vehicle according to the first aspect of the present invention, the second vertical steering axis is arranged in front of the first vertical steering axis.
[0012]
[Action]
By setting an operation system for the intermediate case so that the second longitudinal steering axis is swung outwardly around the first vertical steering axis when turning, As it is steered, it can be moved to the left and right outside and away from the vehicle body, so that the wheel can be prevented from contacting the vehicle body for increasing the turning angle of the wheel.
[0013]
〔effect〕
Therefore, the turning angle of the wheel can be further increased to reduce the turning radius.
[0014]
The features / actions / effects of the steering device for a work vehicle according to the third aspect of the present invention are as follows.
[0015]
〔Characteristic〕
In the steering device for a work vehicle according to the first and second aspects of the present invention, the steering means moves the axle case to the second longitudinal direction as the intermediate case swings around the first longitudinal steering axis. This is in that a link that swings around the steering axis is provided.
[0016]
[Action]
In order to operate the intermediate case and the axle case in a related manner, the axle case is steered via a link by the steering operation of the intermediate case.For example, the intermediate case and the axle case are operated for the steering handle. Compared to the case where the intermediate case and the axle case are operated in conjunction with each other, the configuration for operating the both cases in a related manner can be simplified.
[0017]
〔effect〕
Therefore, the structure can be easily implemented.
[0018]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
As shown in FIG. 1, an agricultural tractor that is an example of a work vehicle has an engine 3 mounted on the front portion of a vehicle body that includes a pair of left and right driving front wheels 1 and a pair of left and right driving wheels 2. The driver's seat 4 is mounted on the rear part. A steering handle 5 is disposed in front of the driver seat 4.
[0019]
As shown in FIGS. 2 and 3, the left and right pre-drive wheels 1 are pivotally supported at both left and right ends of a wheel drive case 6 attached to the vehicle body.
[0020]
The wheel drive case 6 is provided with a transmission mechanism for the pre-drive wheel 1, and as shown in FIG. 4, the vehicle body side case 7 is supported on the vehicle body, and the left and right ends of the vehicle body side case 7 are supported. The intermediate case 8 is swingably supported around the first longitudinal steering axis p1 in each part, and the axle case 9 that pivotally supports the pre-drive wheel 1 is supported in each of the intermediate cases. It is configured to be swingably supported around a second vertical steering axis p2 parallel to the axis p1.
[0021]
As shown in FIG. 5, the vehicle body side case 7 includes a sideways case 15 that includes a sideways transmission shaft 14 that is linked to a transmission shaft 11 from the transmission case 10 via a pair of bevel gears 12 and 13 and a differential device D. The left and right ends are linked to both ends of the lateral transmission shaft 14 via bevel gears 16 and 17, and the upper end of the first transmission shaft 18 having the first vertical steering axis p1 as a rotation axis is rotatably supported. The vertical case 19 is connected.
[0022]
As shown in FIG. 6, the intermediate case 8 is supported at the lower end of the vertical case 19 so as to be swingable around the first vertical steering axis p1 and the second vertical steering shaft. An upper case 21 that rotatably supports the upper end of the second transmission shaft 20 having the center p2 as a rotational axis is provided, and is connected to the lower portion of the upper case 21 to connect the upper case 21 to the first transmission shaft 18 from the first transmission shaft 18. (2) A lower case 22 that forms a lateral transmission case to the transmission shaft 20 and rotatably supports a lower end portion of the first transmission shaft 18 is provided, and is connected to the upper case 21 and at the upper end of the vertical case 19 An operated portion 23 that is rotatably connected and swings integrally with the upper case 21 is provided.
[0023]
The axle case 9 is supported by the lower case 22 so as to be swingable around the second longitudinal steering axis p 2, and rotatably supports the vicinity of the lower end of the second transmission shaft 20, and the inner end of the axle 24. An inner case 25 that supports the outer end of the axle 24 is formed, and an outer case 26 that supports the outer end of the axle 24 is provided. It is configured.
[0024]
A lateral transmission case constituted by the upper case 21 and the lower case 22 is provided with a gear mechanism that interlocks the lower end of the first transmission shaft 18 and the upper end of the second transmission shaft 20. In the gear mechanism, a transmission gear 27 is attached to the lower end of the first transmission shaft 18 in an integrally rotating state, a passive gear 28 is attached to the upper end of the second transmission shaft 20 in an integrally rotating state, and the transmission gear 27 is passively attached. An intermediate gear 29 for interlocking the gear 28 is provided.
[0025]
The mechanism for interlocking the axle 24 with the second transmission shaft 20 is a mechanism for decelerating and interlocking the axle 24 with the second transmission shaft 20. The large-diameter flat gear 30 is attached to the axle 24 in an integrally rotated state. An intermediate transmission shaft 32 interlocked with a large-diameter flat gear 30 via a small-diameter flat gear 31 is provided, and a pair of bevel gears 33 and 34 for interlocking the intermediate transmission shaft 32 and the second transmission shaft 20 are provided. Yes.
[0026]
As the steering handle 5 is steered, the intermediate case 8 is steered about the first longitudinal steering axis p 1 with respect to the vehicle body side case 7 and the axle case 9 is moved relative to the intermediate case 8. As shown in FIGS. 7A and 7B, the steering means for steering and swinging around the second vertical steering axis p2 is formed integrally with the operated portion 23 of each of the intermediate cases 8. The left and right knuckle arms 35 are interlocked and connected at both ends of the piston 36, and the left and right knuckle arms 35 are steered in the same direction by sliding the piston 36 with respect to the fixed cylinder tube 37 based on the steering operation of the steering handle 5. A steering cylinder 38 for swinging is provided, connected to the axle case 9 at one end and connected to the vehicle body side case 7 at the other end, and is connected to the first longitudinal steering axis p1 of the intermediate case 8. The axle case 9 with the dynamic is constituted by providing a link 39 to steering swings in the same direction.
[0027]
The first vertical steering axis p1 and the second vertical steering axis p2 are such that the second vertical steering axis p2 is positioned forward of the first vertical steering axis p1 in the straight traveling state. Are arranged to be.
[0028]
A portion of the wheel drive case 6 below the middle of the upper and lower sides of the lateral case 15 is configured as an oil bath for lubrication.
[Brief description of the drawings]
[Fig. 1] Side view of tractor [Fig. 2] Front view of front wheel support structure [Fig. 3] Plan view of front wheel support structure [Fig. 4] Vertical rear view of main part of front wheel support structure [Fig. 5] Transmission mechanism FIG. 6 is a cross-sectional plan view of the main part of the front wheel support structure. FIG. 7 is a schematic plan view showing the steering state.
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Wheel 6 Wheel drive case 7 Car body side case p1 1st vertical steering axis 8 Intermediate case 24 Axle 9 Axle case p2 2nd vertical steering axis 5 Steering handle 18 1st transmission shaft 20 2nd transmission shaft 39 Link