JP3891744B2

JP3891744B2 - トラクタの操向装置

Info

Publication number: JP3891744B2
Application number: JP27562899A
Authority: JP
Inventors: 公浩輿
Original assignee: 石川島芝浦機械株式会社
Priority date: 1999-09-29
Filing date: 1999-09-29
Publication date: 2007-03-14
Anticipated expiration: 2019-09-29
Also published as: JP2001097237A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、両ロッド型の油圧シリンダーを用いたパワーステアリング装置の操向部の配置構成に関する。
【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操向輪（前輪）を回動して操向できるようにした構成は公知となっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
このような従来の操向機構において、トレッド幅を拡幅する際には、ピストンロッド両端のタイロッドを別途部材と置換してトレッド幅を拡幅していた。このようにしてトレッド幅を変更すると、変更後では操向ハンドルを操作して前輪を切った時、ピストンロッドとタイロッドとの接続部を支点として回動したときに、該回動の途中で前輪の切角が浅いうちにフロントアクスルケースの両端の動力伝達部であるギヤケースに接触して、該前輪の切角は該ピストンロッドがギヤケースに当接するまでと規制されていた。このため、前輪の切角を大きく取れず、トラクタの旋回半径が大きくなっていた。
【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。
【０００５】
トラクタのフロントアクスルケース（１１）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）先端にタイロッド（１２）を介して、ナックルアーム（１３）と連結して前輪を操向回動可能とすると共に、長さの異なるフロントアクスルケース（１１’）と付け替えることでトレッド幅を変更するようにした構成において、前記フロントアクスルケース（１１）の変更長さに合わせたスペーサ（２５）をピストンロッド（１０ａ）とジョイント（２３）との間に介装し、該スペーサ（２５）は筒状に構成し、フロントアクスルケース（１１）の横幅を延長した長さと同じ長さとし、該スペーサ（２５）の一端はピストンロッド（１０ａ）の先端に螺装または嵌合して固定可能とし、該スペーサ（２５）の他端は、該ピストンロッド（１０ａ）の先端と同形状に構成して、前記ジョイント（２３）をそのまま連結可能とし、前記スペーサ（２５）を前記ピストンロッド（１０ａ）と同一軸心上に延設したものである。
【０００６】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態を添付図面を参照しながら説明する。図１はトラクタの全体構成を示す平面図、図２はトレッドが狭い場合の直進時における前輪及び操向機構を示す平面図、図３は同じく左旋回時における前輪及び操向機構を示す平面図、図４は従来のトレッド幅拡幅時における直進時の前輪及び操向機構を示す平面図、図５は従来のトレッド幅拡幅時における左旋回時の前輪及び操向機構を示す平面図、図６は本発明のトレッド幅拡幅時における直進時の前輪と操向機構を示す平面図、図７は本発明のトレッド幅拡幅時における左旋回時の前輪と操向機構を示す平面図である。
【０００７】
図１に示すように、走行車両１としてのトラクタは前部及び後部にそれぞれ前輪２・２及び後輪３・３が懸架され、該走行車両１前部のボンネット６内にエンジンを搭載して、該エンジンから駆動力を取り出し、前記前輪２・２及び後輪３・３を駆動可能としている。また、前記ボンネット６後方には操向ハンドル８が配設され、その後方にはオペレータが搭乗する運転席７が設けられ、後部に作業機装着装置９を配置している。
【０００８】
次に、トラクタの操向機構について説明する。前記操向輪となる前輪２・２はフロントアクスルケース１１の両側に配置されて、図２に示すように、前記前輪２・２を駆動するための伝動軸は、フロントアクスルケース１１内に支持され、該フロントアクスルケース１１は左右方向で３分割されて、中央のセンターケース１１Ｍと、その両側へ突出したレフトアクスルケース１１Ｌとライトアクスルケース１１Ｒからなり、センターケース１１Ｍの両側でボルト等により接合固定され、該フロントアクスルケース１１は機体フレームにセンターピンにより左右揺動自在に支持されている。
【０００９】
前記センターケース１１Ｍ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なり、該ピストンロッド１０ａ・１０ａ先端には球形ジョイント２３・２３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。
【００１０】
前記ナックルアーム１３・１３の他側は前輪２・２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のキングピンに対し左右回転自在に支持されて、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を回転自在に支持し、図２及び図３に示すように、該ホィール取付部１５はフロントアクスルケース１１内の伝動軸より回動ケース２０内の伝動軸や歯車を介して駆動されて前輪２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パワステバルブを介して前記ステアリングシリンダー１０に圧油が送油されて、ピストンロッド１０ａ・１０ａが左右摺動されて、球形ジョイント２３、タイロッド１２、ナックルアーム１３を介して前輪２・２を左右に回動して操向できるようにしている。
【００１１】
次に、前輪のトレッド幅の変更について説明する。図２において、前輪２・２のトレッド幅をＬ１とすると、従来、該トレッド幅Ｌ１を広げる際には、図４及び図５に示すように、前輪２・２間のシャフト及びフロントアクスルケース１１の横幅を１１’に広くしてトレッド幅Ｌ１をＬ２に変更し、それに合わせてタイロッド１２・１２を構成するラックエンド１２ａ・１２ａを長くして１２’ａ・１２’ａに変更していた。
【００１２】
すなわち、フロントアクスルケース１１におけるセンターケース１１Ｍの両端にボルト止めしたライトアクスルケース１１Ｒ及びレフトアクスルケース１１Ｌを、別途長いアクスルケース１１’Ｒ・１１’Ｌに取り換え、あるいは、フロントアクスルケース１１と該フロントアクスルケース１１両端に配設した前輪２・２への動力伝達機構であるギヤケース１９・１９との間に継手部材を介装する等してトレッド幅を広くしていた。また、タイロッド１２・１２はラックエンド１２ａを別途長いタイロッド１２’・１２’を使用していた。
【００１３】
このようにしてタイロッド１２’・１２’の長さを変更すると、図５に示すように、操向ハンドル８を操作して前輪２・２を切り、タイロッド１２’・１２’が球形ジョイント２３・２３を支点として回動したときに、該回動の途中で前輪２・２の切角が浅いうちにフロントアクスルケース１１’の両端のギヤケース１９・１９に接触して回動できなくなり、該前輪２・２の切角はトレッドが狭い場合よりも小さく規制される。このため、前輪２・２の切角を大きく取れないため、トラクタの旋回半径が大きくなってしまう。
【００１４】
そこで、本発明においてトレッド幅Ｌ１を広げる際には、図６に示すように、フロントアクスルケース１１は前記同様に、ライトアクスルケース１１Ｒ及びレフトアクスルケース１１Ｌを、長く構成した別途アクスルケース１１”Ｒ・１１”Ｌに取り換えて拡幅し、あるいは、フロントアクスルケース１１とギヤケース１９・１９との間に継手部材を介装する等してトレッド幅を広くする。そして、ピストンロッド１０ａ・１０ａの両端にスぺーサ２５・２５を連結して、該スペーサ２５・２５の他端で球形ジョイント２３・２３と連結する。
【００１５】
すなわち、前記スペーサ２５・２５は筒状に構成して、フロントアクスルケース１１の横幅を広くした長さと同じ長さとし、該スペーサ２５・２５の一端はピストンロッド１０ａ・１０ａの先端に螺装または嵌合してピン止め等によって固定できるように構成し、スペーサ２５・２５とピストンロッド１０ａ・１０ａが同一軸心上で延長するようにしている。そして、該スペーサ２５・２５の他端は前記ピストンロッド１０ａ・１０ａの先端と同形状に構成して、前記球形ジョイント２３・２３をそのまま連結できるようにしている。こうして該スペーサ２５・２５の長さ分だけトレッド幅Ｌ１がＬ３に広がるのである。
【００１６】
このように、タイロッド１２・１２の長さを変更せずピストンロッド１０ａ・１０ａ両端にスペーサ２５・２５を介して球形ジョイント２３・２３を連結することにより、従来では、図５に示すように、前輪２・２の切角が浅くなり、タイロッド１２’・１２’がギヤケース１９・１９に当接して該前輪２・２の切角が規制されていたのであるが、図７に示すように、本発明のリンク機構では、ハンドル操作に応じてピストンロッド１０ａが左右方向へ摺動変位するのであるが、回動支点となる球形ジョイント２３、タイロッド１２、ナックルアーム１３、及びギヤケース１９のそれぞれの相対位置関係が変わらないため上記切角が浅くなるという問題が解消でき、トレッド幅の変更前と変更後において前輪２・２の切角がほとんど変わらず同様の旋回性を示し、また、操向ハンドル８の操作量と前輪２・２の切角量の関係が変わらないため、オペレータにとって操作しやすく、また、疲労しないのである。
【００１７】
【発明の効果】
本発明は以上のように構成したことにより次のような効果を奏する。
トラクタのフロントアクスルケース（１１）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）先端にタイロッド（１２）を介して、ナックルアーム（１３）と連結して前輪を操向回動可能とすると共に、長さの異なるフロントアクスルケース（１１’）と付け替えることでトレッド幅を変更するようにした構成において、前記フロントアクスルケース（１１）の変更長さに合わせたスペーサ（２５）をピストンロッド（１０ａ）とジョイント（２３）との間に介装し、該スペーサ（２５）は筒状に構成し、フロントアクスルケース（１１）の横幅を延長した長さと同じ長さとし、該スペーサ（２５）の一端はピストンロッド（１０ａ）の先端に螺装または嵌合して固定可能とし、該スペーサ（２５）の他端は、該ピストンロッド（１０ａ）の先端と同形状に構成して、前記ジョイント（２３）をそのまま連結可能とし、前記スペーサ（２５）を前記ピストンロッド（１０ａ）と同一軸心上に延設したので、トレッド幅（前輪幅）の変更前後で操向ハンドルの操作量と前輪の切角との相関関係が変化しなくなり、オペレータにとって変更前後で同じ感覚で操縦できるようになり、操作しやすく、また、疲労もしないのである。
【００１８】
また、前記スペーサを前記ピストンロッドと同一軸心上に延設したので、油圧シリンダやタイロッド等で形成でされる操向機構のリンクを寸法の違う別途部材に取り換える必要がなく、同じ部品を使用でき、コストの削減が図れ、また、スペーサを挿入して手軽にトレッド幅が変更できるので多種類のトラクタの仕様に容易に対応ができるのである。
【図面の簡単な説明】
【図１】トラクタの全体構成を示す平面図である。
【図２】トレッドが狭い場合の直進時における前輪及び操向機構を示す平面図である。
【図３】同じく左旋回時における前輪及び操向機構を示す平面図である。
【図４】従来のトレッド幅拡幅時における直進時の前輪と操向機構を示す平面図である。
【図５】従来のトレッド幅拡幅時における左旋回時の前輪と操向機構を示す平面図である
【図６】本発明のトレッド幅拡幅時における直進時の前輪と操向機構を示す平面図である。
【図７】本発明のトレッド幅拡幅時における左旋回時の前輪と操向機構を示す平面図である。
【符号の説明】
１走行車両
２前輪
３後輪
４操向機構
８操向ハンドル
１０ステアリングシリンダー
１０ａピストンロッド
１１フロントアクスルケース
１２タイロッド
１３ナックルアーム
１６キングピン
２３球形ジョイント
２５スペーサ
Ｌ１トレッド幅
Ｌ２トレッド幅（従来における拡幅時）
Ｌ３トレッド幅（本発明における拡幅時）

Claims

トラクタのフロントアクスルケース（１１）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）先端にタイロッド（１２）を介して、ナックルアーム（１３）と連結して前輪を操向回動可能とすると共に、長さの異なるフロントアクスルケース（１１’）と付け替えることでトレッド幅を変更するようにした構成において、前記フロントアクスルケース（１１）の変更長さに合わせたスペーサ（２５）をピストンロッド（１０ａ）とジョイント（２３）との間に介装し、該スペーサ（２５）は筒状に構成し、フロントアクスルケース（１１）の横幅を延長した長さと同じ長さとし、該スペーサ（２５）の一端はピストンロッド（１０ａ）の先端に螺装または嵌合して固定可能とし、該スペーサ（２５）の他端は、該ピストンロッド（１０ａ）の先端と同形状に構成して、前記ジョイント（２３）をそのまま連結可能とし、前記スペーサ（２５）を前記ピストンロッド（１０ａ）と同一軸心上に延設したことを特徴とするトラクタの操向装置。