JP3690977B2 - 作業車の操向装置 - Google Patents
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Description
【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
【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
Claims (3)
- 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作業車の操向装置。
- 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請求項1記載の作業車の操向装置。
- 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請求項1又は2記載の作業車の操向装置。
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