JP2000142449A - Steering device for running vehicle - Google Patents

Steering device for running vehicle

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JP2000142449A
JP2000142449A JP32255498A JP32255498A JP2000142449A JP 2000142449 A JP2000142449 A JP 2000142449A JP 32255498 A JP32255498 A JP 32255498A JP 32255498 A JP32255498 A JP 32255498A JP 2000142449 A JP2000142449 A JP 2000142449A
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wheel
shifter case
case
shifter
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Kenichi Ide
健一 井手
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide the steering device of a running vehicle which can move by a light operation force surely and miniaturize a car body. SOLUTION: A shifter case 18 is arranged nearly horizontally between a front wheel 7 and rear wheel 8 and supported to a car body frame turnably around the turning fulcrum 36 provided on the right/left center of the shifter case 18 and connected to a front relay rod 23 for connecting a steering operation tool with the front steering mechanism 20 of the front wheel 7 and also a position changeable moving body 13 is inserted in the shifter case 18 and the moving body 13 is connected to a rear relay rod 24 connecting with the rear steering mechanism 21 of the rear wheel 8.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、走行車両のステア
リング装置に係わり、詳しくは、前輪のみの操舵、逆位
相操舵、同位相操舵の操舵方式を切換自在なステアリン
グ装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a steering apparatus for a traveling vehicle, and more particularly, to a steering apparatus capable of switching a steering method of front wheel only, anti-phase steering, and in-phase steering.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、農用等に用いられる走行車両
では、圃場等における作業性と一般道路における走行性
能の両者を向上させる目的で、前輪のみの操舵、逆位相
操舵、同位相操舵の操舵方式の切換えが行われている。
たとえば、果樹園などでは、旋回半径を小さくするため
には逆位相操舵が好ましく、崖際や溝際などからの脱出
時には、同位相操舵が好ましく、また、一般道路の走行
においては、高速時の安定走行の面から、前2輪操舵が
適している。
2. Description of the Related Art Conventionally, in a traveling vehicle used for farming or the like, in order to improve both workability in a field and traveling performance on a general road, steering of front wheels only, anti-phase steering, and same-phase steering are performed. The system is being switched.
For example, in an orchard, anti-phase steering is preferable in order to reduce the turning radius, and when escaping from a cliff or a ditch, the same-phase steering is preferable. From the viewpoint of stable running, front two-wheel steering is suitable.

【0003】例えば、特開平7−96853号公報に
は、操舵方式を切り換える技術の一例が示されており、
この技術においては、ステアリング操作に応じて前後に
傾動可能な傾動部材を設け、該傾動部材と前ステアリン
グ機構及び後ステアリング機構との連結位置を、傾動部
材の傾動軸に対する上下関係において調整することによ
り、前記の逆位相操舵、同位相操舵、前2輪操舵との間
の切り換えを図っている。
[0003] For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-96853 discloses an example of a technique for switching a steering system.
In this technology, a tilting member that can be tilted back and forth in accordance with a steering operation is provided, and a connection position between the tilting member and a front steering mechanism and a rear steering mechanism is adjusted in a vertical relationship with respect to a tilt axis of the tilting member. Switching between the above-mentioned anti-phase steering, in-phase steering, and front two-wheel steering is achieved.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかし、この場合の各
連結位置は、傾動軸上に直径を有する円板状の傾動部材
の外周上にあり、各連結位置は傾動軸方向において、ず
れた位置関係にあるため、ステアリング操作によって傾
動部材を傾動させる場合には、傾動軸には大きなねじり
が発生し、過大な操作力が必要となるばかりか、操作精
度や部品寿命が劣化する、という問題があった。また、
傾動部材を前後に傾動させるための余分の空間が必要な
ために、車両が大型化し、圃場などでの機動力が低下す
る、という問題もあった。本発明は、前記の点に鑑み、
軽い操作力で確実に動き、しかも車体の小型化が可能な
走行車両のステアリング装置を提供することを目的とす
る。
However, the connecting positions in this case are located on the outer periphery of a disc-shaped tilting member having a diameter on the tilting axis, and the connecting positions are shifted in the tilting axis direction. Therefore, when the tilting member is tilted by the steering operation, a large torsion is generated on the tilting shaft, which not only requires an excessive operating force but also deteriorates the operating accuracy and the life of parts. there were. Also,
Since an extra space is required for tilting the tilting member back and forth, there is also a problem that the vehicle becomes large and mobility in a field or the like is reduced. The present invention has been made in view of the above points,
It is an object of the present invention to provide a steering device for a traveling vehicle that can move reliably with a light operating force and can reduce the size of a vehicle body.

【0005】[0005]

【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。すな
わち、請求項1においては、前輪と後輪との間にシフタ
ケースを略水平に配置して、該シフタケースの左右中央
に設けた回動支点を中心に回動可能に車体フレームに支
持し、該シフタケースをステアリング操作具と前輪の前
ステアリング機構と連係する前リレーロッドに連結する
と共に、該シフタケース内に位置変更可能な移動体を嵌
入し、該移動体を後輪の後ステアリング機構と連係する
後リレーロッドと連結したものである。
The present invention uses the following means in order to solve the above problems. That is, in claim 1, the shifter case is disposed substantially horizontally between the front wheel and the rear wheel, and is supported on the vehicle body frame so as to be rotatable around a rotation fulcrum provided at the center in the left and right direction of the shifter case. Connecting the shifter case to a steering relay and a front relay rod which is linked to a front steering mechanism of a front wheel, and fitting a movable body whose position can be changed into the shifter case, and connecting the movable body to a rear steering mechanism of a rear wheel. After linking with the relay rod.

【0006】請求項2においては、前記シフタケースと
移動体を、ステアリング操作具が直進位置で、前記後リ
レーロッドの後枢支軸を中心とした円弧形状としたもの
である。
According to a second aspect of the present invention, the shifter case and the movable body have an arc shape centered on a rear pivot shaft of the rear relay rod when the steering operating tool is in a straight-ahead position.

【0007】請求項3においては、前記移動体にアクチ
ュエーターを連結して移動可能とし、該移動体の位置を
任意に変更可能としたものである。
According to a third aspect of the present invention, an actuator is connected to the movable body so as to be movable, and the position of the movable body can be arbitrarily changed.

【0008】[0008]

【発明の実施の形態】本発明の実施例を、添付の図面を
基に詳述する。図1は本発明に係わる走行車両の側面一
部断面図、図2は同じく平面一部断面図、図3は本発明
の切換機構の拡大平面断面図、図4は同じく拡大側面断
面図、図5は直線走行時の各ステアリング要素の位置関
係の説明図、図6は前2輪操舵時の各ステアリング要素
の位置関係の説明図、図7は逆位相操舵時の各ステアリ
ング要素の位置関係の説明図、図8は同位相操舵時の各
ステアリング要素の位置関係の説明図、図9はシフタケ
ース回動角及びラック位置の制御ブロック図を示す。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. 1 is a partial cross-sectional side view of a traveling vehicle according to the present invention, FIG. 2 is a partial cross-sectional view of the same, FIG. 3 is an enlarged cross-sectional plan view of a switching mechanism of the present invention, and FIG. 5 is an explanatory diagram of the positional relationship between the steering elements during straight running, FIG. 6 is an explanatory diagram of the positional relationship between the steering elements during front two-wheel steering, and FIG. 7 is a diagram illustrating the positional relationship between the steering elements during antiphase steering. FIG. 8 is an explanatory diagram of the positional relationship between the steering elements during the same-phase steering, and FIG. 9 is a control block diagram of the shifter case rotation angle and the rack position.

【0009】まず、本発明に係わる走行車両の全体構成
について、図1、図2により説明する。運転席シート2
6及びミッションケース35を搭載した車体フレーム1
6の前部と後部にはそれぞれ前差動装置27、後差動装
置28を配設し、該前差動装置27と後差動装置28か
らそれぞれ左右に突出した前アクスルケース29、後ア
クスルケース30にそれぞれ支持した車軸には、左右一
対の前輪7及び左右一対の後輪8を取り付け、前差動装
置27、後差動装置28と前記ミッションケース35と
はユニバーサルジョイント31で連結し、前後輪7、8
を駆動する構成としている。
First, the overall configuration of a traveling vehicle according to the present invention will be described with reference to FIGS. Driver seat 2
Body frame 1 on which the transmission case 6 and the transmission case 35 are mounted
A front axle case 29 and a rear axle protruding left and right from the front differential 27 and the rear differential 28, respectively, are disposed at the front and rear portions of the front and rear differentials 27 and 28, respectively. A pair of left and right front wheels 7 and a pair of right and left rear wheels 8 are attached to the axles respectively supported by the case 30, and the front differential 27, the rear differential 28 and the transmission case 35 are connected by a universal joint 31, Front and rear wheels 7, 8
Is driven.

【0010】前記運転席シート26の前方の車体フレー
ム16にはステアリングホイール1が回動可能に装着さ
れ、該ステアリングホイール1のハンドル軸の基部には
パワーステアリング装置を構成する制御バルブが配置さ
れ、該制御バルブは車体中央下部に配置した油圧シリン
ダ9が連結されており、ステアリングホイール1の回動
操作で該油圧シリンダ9のシリンダロッド10が伸縮す
るようにしている。該シリンダロッド10の前端はシリ
ンダロッド10の伸縮により回動可能なシフタケース1
8の後部に連結され、該シフタケース18の前部は前リ
レーロッド23を介して前輪の前ステアリング機構20
に連係されている。また、前記シフタケース18内に摺
動可能に装入された移動体となるラック13から後方に
は後リレーロッド24が突出され、該後リレーロッド2
4は後輪8の後ステアリング機構21に連係されてい
る。これら前後ステアリング機構21、22により、シ
フタケース18の回動をそれぞれ左右の前輪7及び左右
の後輪8へ伝達して、前輪7及び前輪8の向きを制御す
る構成としている。
A steering wheel 1 is rotatably mounted on the body frame 16 in front of the driver's seat 26, and a control valve constituting a power steering device is disposed at a base of a handle shaft of the steering wheel 1. The control valve is connected to a hydraulic cylinder 9 arranged at the lower center of the vehicle body, and the cylinder rod 10 of the hydraulic cylinder 9 is expanded and contracted by the turning operation of the steering wheel 1. The front end of the cylinder rod 10 is a shifter case 1 rotatable by expansion and contraction of the cylinder rod 10.
8 is connected to a rear portion of the shifter case 18, and a front portion of the shifter case 18 is connected to a front steering mechanism 20 of a front wheel via a front relay rod 23.
Is linked to A rear relay rod 24 protrudes rearward from a rack 13 serving as a movable body slidably mounted in the shifter case 18.
4 is linked to a rear steering mechanism 21 of the rear wheel 8. The rotation of the shifter case 18 is transmitted to the left and right front wheels 7 and the left and right rear wheels 8 by these front and rear steering mechanisms 21 and 22 to control the directions of the front wheels 7 and the front wheels 8.

【0011】すなわち、前記前ステアリング機構20
は、前リレーロッド23の前端部に連結して前リレーロ
ッド23の前後方向変位に伴って支持軸37の回りを揺
動する前ベルクランク2と、該前ベルクランク2から左
右に延出する左右のタイロッド4と、それぞれ左右の前
輪7に連結し各タイロッド4の左右方向変位に伴って回
動軸39の回りを揺動して左右の前輪7の向きを変える
前ナックルアーム33とを有しており、シフタケース1
8が回動すると、前リレーロッド23が前後方向に変位
して左右の前輪7の向きが変わる。また、前記後ステア
リング機構21は、前ステアリング機構20と同様に、
後リレーロッド24の後端部に連結して後リレーロッド
24の前後方向変位に伴って支持軸38の回りを揺動す
る後ベルクランク3と、該後ベルクランク3から左右に
延出する左右のタイロッド5と、それぞれ左右の後輪8
に連結し各タイロッド5の左右方向変位に伴って回動軸
40の回りを揺動して左右の後輪8の向きを変える後ナ
ックルアーム34とを有しているため、シフタケース1
8が回動すると、後リレーロッド24が前後方向に変位
し、左右の後輪の向きが変わる。
That is, the front steering mechanism 20
Is connected to the front end of the front relay rod 23 and swings around the support shaft 37 in accordance with the displacement of the front relay rod 23 in the front-rear direction, and extends right and left from the front bell crank 2. It has left and right tie rods 4 and front knuckle arms 33 connected to the left and right front wheels 7 and swinging around a rotation shaft 39 to change the directions of the left and right front wheels 7 according to the left and right displacement of each tie rod 4. And shifter case 1
When the pivot 8 rotates, the front relay rod 23 is displaced in the front-rear direction, and the directions of the left and right front wheels 7 change. The rear steering mechanism 21 is similar to the front steering mechanism 20,
A rear bell crank 3 that is connected to the rear end of the rear relay rod 24 and swings around a support shaft 38 in accordance with the displacement of the rear relay rod 24 in the front-rear direction, and left and right extending right and left from the rear bell crank 3 Tie rods 5 and left and right rear wheels 8
And the rear knuckle arm 34 that swings around the rotation shaft 40 and changes the direction of the left and right rear wheels 8 in accordance with the lateral displacement of each tie rod 5.
When 8 rotates, the rear relay rod 24 is displaced in the front-rear direction, and the directions of the left and right rear wheels change.

【0012】次に、前記シフタケース18を含んだ操舵
方式の切換機構22の構造について、図3、図4、図9
により説明する。シフタケース18は、平面視にて半円
形状のシフタケース前部18aと左右が後方に湾曲した
弓形形状のシフタケース後部18bとからなり、該シフ
タケース後部18bはステアリング操作具であるステア
リングホィール1を直進とした状態で、後リレーロッド
24の後枢支軸24aを中心とした円弧形状としてい
る。そして、該シフタケース後部18bの略左右中央の
上面及び下面には上回動支点軸36a、下回動支点軸3
6bがそれぞれ固設され、該上下回動支点軸36a、3
6bからなる回動支点軸36は、車体フレーム16に対
し回動自在に軸支されている。
Next, the structure of the switching mechanism 22 of the steering system including the shifter case 18 will be described with reference to FIGS.
This will be described below. The shifter case 18 includes a shifter case front portion 18a having a semicircular shape in plan view and a bow-shaped shifter case rear portion 18b having left and right curved rearward, and the shifter case rear portion 18b is a steering wheel 1 serving as a steering operation tool. Is straight, and the rear relay rod 24 has an arc shape centered on the rear pivot shaft 24a. The upper pivot shaft 36a and the lower pivot shaft 3 are provided on the upper and lower surfaces of the shifter case rear portion 18b substantially at the center in the left and right directions.
6b are fixedly mounted, respectively, and the vertical rotation fulcrum shafts 36a, 3a
The turning fulcrum shaft 6 b is rotatably supported on the vehicle body frame 16.

【0013】前記シフタケース後部18b内にはラック
13を配設し、該ラック13は前記シフタケース後部1
8bの円弧形状に一致した形状とし、該ラック13には
支軸25a、41a、42aを上下方向に固設し、該支
軸25a、41a、42aの上下端にはベアリングから
なるローラ25、41、42を設け、該ローラ25、4
1、42をシフタケース後部18b内に形成した上下に
レール溝19に摺動自在に嵌合している。なお、シフタ
ケース18全体は上下に2分割できるようにし、各部材
の組み込みや微調整が容易かつ迅速に行えるようにして
いる。
A rack 13 is provided in the shifter case rear portion 18b, and the rack 13 is provided in the shifter case rear portion 1b.
8b, supporting shafts 25a, 41a, and 42a are fixed to the rack 13 in the vertical direction, and rollers 25, 41 comprising bearings are provided at upper and lower ends of the supporting shafts 25a, 41a, and 42a. , 42, and the rollers 25, 4
Reference numerals 1 and 42 are slidably fitted in the rail groove 19 in the vertical direction formed in the shifter case rear portion 18b. Note that the entire shifter case 18 can be vertically divided into two parts so that each member can be easily and quickly assembled and finely adjusted.

【0014】前記シフタケース前部18aの側部にはア
クチュエーターとしてモータ6が固設され、該モータ6
の出力軸6aはシフタケース前部18a内部まで延出さ
れ、該出力軸6aの先部にウォーム14が外嵌固定され
ている。該ウォーム14後方には中間軸43が上下方向
に軸支されており、該中間軸43の下部にウォームホイ
ール15を固設して前記ウォーム14と噛合し、また、
同じ中間軸43の上下略中央部にはピニオン12が固設
され、該ピニオン12は前記ラック13と噛合してい
る。
A motor 6 is fixedly provided as an actuator on the side of the shifter case front portion 18a.
The output shaft 6a extends to the inside of the shifter case front portion 18a, and the worm 14 is externally fitted and fixed to the tip of the output shaft 6a. An intermediate shaft 43 is vertically supported behind the worm 14, and a worm wheel 15 is fixed to a lower portion of the intermediate shaft 43 to mesh with the worm 14,
A pinion 12 is fixedly provided at substantially the center of the same intermediate shaft 43 in the vertical direction, and the pinion 12 meshes with the rack 13.

【0015】前記上回動支点軸36a上方にはポテンシ
ョメータからなる角度検出センサー17が配置され、上
回動支点軸36aの回転よりシフタケース18の回動角
を検出するようにしている。また、シフタケース前部1
8aの下部にはポテンショメータよりなるラック位置検
出センサー11が配設され、該ラック位置検出センサー
11はその上方のシフタケース前部18a内部に支持さ
れた軸46の角度を検出するようにしており、該軸46
上にはギア45が固設され、該ギア45は前記中間軸4
3の上部に固設されたギア44と噛合されており、モー
タ6による中間軸43の回転数からラック13がシフタ
ケース18内のどの位置に移動したかを前記ラック位置
検出センサー11によって検出することができる。
An angle detection sensor 17 composed of a potentiometer is disposed above the upper rotation fulcrum shaft 36a, and detects the rotation angle of the shifter case 18 from the rotation of the upper rotation fulcrum shaft 36a. Also, shifter case front 1
A rack position detection sensor 11 composed of a potentiometer is provided below 8a, and the rack position detection sensor 11 detects the angle of a shaft 46 supported inside the shifter case front part 18a above it. The shaft 46
A gear 45 is fixed on the upper side, and the gear 45
The position of the rack 13 in the shifter case 18 is detected by the rack position detection sensor 11 based on the number of rotations of the intermediate shaft 43 by the motor 6. be able to.

【0016】従って、運転席からの操作によってモータ
6が駆動されると、ピニオン12が回動されて、ラック
13がシフタケース18内を左右に摺動し、後リレーロ
ッド24との連結位置(支軸25aの位置)を変更する
ことができる。このときの位置は前記ラック位置検出用
センサー11によって検知され、制御回路47にフィー
ドバックされる。
Accordingly, when the motor 6 is driven by an operation from the driver's seat, the pinion 12 is rotated, and the rack 13 slides in the shifter case 18 left and right, and is connected to the rear relay rod 24 at the connecting position ( The position of the support shaft 25a) can be changed. The position at this time is detected by the rack position detecting sensor 11 and fed back to the control circuit 47.

【0017】この支軸25aの位置を決定した後に、ス
テアリングホイール1を回動操作すると、油圧シリンダ
9のシリンダロッド10が伸縮され、シフタケース18
が回動され、支軸25aの位置に応じた操舵方式によ
り、前後輪7、8の向きが変化される。なお、この油圧
シリンダ9によるシフタケース18の回動角は前記角度
検出センサー17によって検知され、制御回路47にフ
ィードバックされる。なお、油圧シリンダ9は電磁バル
ブを切り換えることによって伸縮され、該電磁バルブの
ソレノイドは制御回路47と接続され、また、ステアリ
ングホィール1の回動もセンサーによって検知され、こ
のセンサーも制御回路47と接続されている。
When the steering wheel 1 is rotated after the position of the support shaft 25a is determined, the cylinder rod 10 of the hydraulic cylinder 9 expands and contracts, and the shifter case 18
Is rotated, and the directions of the front and rear wheels 7 and 8 are changed by a steering method according to the position of the support shaft 25a. The rotation angle of the shifter case 18 by the hydraulic cylinder 9 is detected by the angle detection sensor 17 and is fed back to the control circuit 47. The hydraulic cylinder 9 is expanded and contracted by switching an electromagnetic valve, and the solenoid of the electromagnetic valve is connected to a control circuit 47. The rotation of the steering wheel 1 is also detected by a sensor, and this sensor is also connected to the control circuit 47. Have been.

【0018】次に、切換機構22の作用について、図5
乃至図9により説明する。図5、図9に示すように、車
両が一般道路を走行する場合等では、前輪のみの操舵と
する。この場合には、運転席に設けた切換スイッチ48
を前輪操舵に切り替える。このとき角度検出センサー1
7の値によってステアリングホィール1が直進方向を向
いていない場合には、油圧シリンダ9を駆動して直進方
向に向ける。そして、モータ6を駆動して、ラック13
を摺動させ、後リレーロッド24との連結部である支軸
25aを、シフタケース18の回動支点軸36と同軸上
に位置するように駆動する。
Next, the operation of the switching mechanism 22 will be described with reference to FIG.
This will be described with reference to FIGS. As shown in FIGS. 5 and 9, when the vehicle travels on a general road, the steering is performed only on the front wheels. In this case, the changeover switch 48 provided in the driver's seat
To front wheel steering. At this time, the angle detection sensor 1
If the value of 7 indicates that the steering wheel 1 is not in the straight traveling direction, the hydraulic cylinder 9 is driven to direct it in the straight traveling direction. Then, the motor 6 is driven to drive the rack 13
, And the support shaft 25 a, which is a connection portion with the rear relay rod 24, is driven so as to be located coaxially with the rotation fulcrum shaft 36 of the shifter case 18.

【0019】すると、図6に示すように、ステアリング
ホイール1の回動操作に伴いシフタケース18が左右回
転する。このとき、前リレーロッド23は前後方向へ変
位して前輪7は左右方向に回動される。これに対し、後
リレーロッド24の前端は回転するだけで前後方向に偏
位しないので後輪8は真っ直ぐの状態を保つ。なお図6
は左旋回した状態を示す。
Then, as shown in FIG. 6, the shifter case 18 rotates left and right with the turning operation of the steering wheel 1. At this time, the front relay rod 23 is displaced in the front-rear direction, and the front wheel 7 is turned in the left-right direction. On the other hand, the front end of the rear relay rod 24 only rotates and does not deviate in the front-rear direction, so that the rear wheel 8 maintains a straight state. FIG. 6
Indicates a state of turning left.

【0020】次に、車両が防除作業等のために果樹園等
を小回りを確保しながら走行する場合に、切換スイッチ
48を逆位相操舵に切り替え、偏位量を設定器49によ
って設定すると、モータ6が駆動されて、ラック13が
摺動され、後リレーロッド24との連結部の支軸25a
の位置はラック位置検出センサー11によって検知さ
れ、設定位置まで摺動されるとモータ6の駆動を停止す
る。このとき、支軸25aはシフタケース18の回動支
点軸36よりも右方に位置している。
Next, when the vehicle travels in an orchard or the like for pest control or the like while keeping a small turn, the changeover switch 48 is switched to reverse phase steering and the amount of deviation is set by the setting device 49. 6 is driven, the rack 13 is slid, and the support shaft 25a of the connecting portion with the rear relay rod 24 is driven.
Is detected by the rack position detection sensor 11, and when it is slid to the set position, the drive of the motor 6 is stopped. At this time, the support shaft 25a is located to the right of the rotation support shaft 36 of the shifter case 18.

【0021】この状態でステアリングホィール1を例え
ば左に回動すると、図7に示すように、油圧シリンダ9
が伸長されて、シフタケース18は回動支点軸36を中
心に右回転され、この回動によって前リレーロッド23
は後ろ方向へ引っ張られて前ベルクランク2、左右のタ
イロッド4・4、前ナックルアーム33・33を介して
前輪7が左向きに回動される。これに対し、後リレーロ
ッド24は後方に押されて、後ベルクランク3、左右の
タイロッド5・5、後ナックルアーム34・34を介し
て後輪8は右向きに回転される。この結果、走行車両は
逆位相操舵となり、旋回半径を小さくできるのである。
ステアリングホィール1を右に回動した場合も同様に逆
位相操舵となる。なお、シフタケース18の同一回動角
における後輪8の操舵角は、支軸25aの回動支点軸3
6からの距離が大きいほど増大するため、この距離(偏
位量)を設定することにより、小回りの程度を微調整す
ることができる。
When the steering wheel 1 is turned, for example, to the left in this state, as shown in FIG.
Is extended, the shifter case 18 is rotated clockwise about the rotation fulcrum shaft 36, and this rotation causes the front relay rod 23 to rotate.
The front wheel 7 is turned to the left via the front bell crank 2, the left and right tie rods 4.4, and the front knuckle arms 33, 33. On the other hand, the rear relay rod 24 is pushed rearward, and the rear wheel 8 is rotated rightward via the rear bell crank 3, the left and right tie rods 5.5, and the rear knuckle arms 34. As a result, the traveling vehicle is in anti-phase steering, and the turning radius can be reduced.
Similarly, when the steering wheel 1 is turned to the right, anti-phase steering is performed. Note that the steering angle of the rear wheel 8 at the same rotation angle of the shifter case 18 is the rotation fulcrum axis 3 of the support shaft 25a.
Since the larger the distance from 6 is, the larger the distance, the larger the distance from (6), the finer the adjustment can be made.

【0022】崖際や溝際などからの脱出するため、崖へ
の車体の衝突や溝への脱輪を回避する場合には、切換ス
イッチ48を同位相操舵に切り替え、偏位量も設定器4
9で設定すると、モータ6は前記と逆方向に駆動され
て、ラック13を摺動させ、後リレーロッド24との連
結部の支軸25aの位置はラック位置検出用センサー1
1によって検知され、設定位置まで摺動されるとモータ
6の駆動を停止する。このとき、支軸25aはシフタケ
ース18の回動支点軸36よりも左方に位置している。
In order to escape from the edge of a cliff or a ditch, etc., in order to avoid collision of the vehicle body with the cliff or departure from the ditch, the changeover switch 48 is switched to in-phase steering, and the amount of deviation is also set by the setting device. 4
9, the motor 6 is driven in the opposite direction to slide the rack 13, and the position of the support shaft 25 a of the connecting portion with the rear relay rod 24 is set to the rack position detecting sensor 1.
When it is detected by 1 and slid to the set position, the drive of the motor 6 is stopped. At this time, the support shaft 25a is located to the left of the rotation fulcrum shaft 36 of the shifter case 18.

【0023】この状態でステアリングホィール1を例え
ば左に回動すると、図8に示すように、油圧シリンダ9
が伸長されて、シフタケース18は回動支点軸36を中
心に右回転され、この回動によって前リレーロッド23
は後ろ方向へ引っ張られて前ベルクランク2、左右のタ
イロッド4・4、前ナックルアーム33・33を介して
前輪7が左向きに回動される。そして、後リレーロッド
24は前方に引っ張られて、後ベルクランク3、左右の
タイロッド5・5、後ナックルアーム34・34を介し
て後輪8は左向きに回転される。この結果、走行車両は
同位相操舵となり、平行に移動が可能となるのである。
ステアリングホィール1を右に回動した場合も同様に同
位相操舵となる。なお、この場合も逆位相操舵と同様
に、シフタケース18の同一回動角における後輪8の操
舵角は、支軸25aの回動支点軸36からの距離が大き
いほど増大する。
When the steering wheel 1 is turned, for example, to the left in this state, as shown in FIG.
Is extended, the shifter case 18 is rotated clockwise about the rotation fulcrum shaft 36, and this rotation causes the front relay rod 23 to rotate.
The front wheel 7 is turned to the left via the front bell crank 2, the left and right tie rods 4.4, and the front knuckle arms 33, 33. Then, the rear relay rod 24 is pulled forward, and the rear wheel 8 is rotated leftward via the rear bell crank 3, the left and right tie rods 5.5, and the rear knuckle arms 34. As a result, the traveling vehicle is in-phase steering and can move in parallel.
When the steering wheel 1 is turned to the right, the same phase steering is performed. Also in this case, similarly to the reverse phase steering, the steering angle of the rear wheel 8 at the same rotation angle of the shifter case 18 increases as the distance of the support shaft 25a from the rotation fulcrum shaft 36 increases.

【0024】そして、上記のような前輪操舵や逆位相操
舵や同位相操舵に変更する場合には、まず、シフタケー
ス18を一度中立位置、すなわち図5に示すように、ス
テアリングホィール1を直進方向に向けた状態として、
シフタケース18内でラック13を摺動させて変更する
ようにしている。
When the front wheel steering, the anti-phase steering, and the in-phase steering are changed as described above, first, the shifter case 18 is once set to the neutral position, that is, as shown in FIG. As a state toward
The rack 13 is slid in the shifter case 18 so as to be changed.

【0025】つまり、直進位置以外の位置でラック13
を摺動させた場合には、後リレーロッド24を押し引き
してしまうので、後輪8も同時に回動することになり、
重い車体を支える後輪8を回動するには、ピニオン12
を駆動するモータ6は大きなパワーが必要となり、重量
や外径寸法も大きなモーターとなってしまうのである。
ところが、直進位置(中立位置)では、図5に示すよう
に、シフタケース18は後リレーロッド24の後枢支軸
24aを中心とした円弧と一致しするので、ラック13
は小さな負荷で、出力の小さなモータでも迅速かつ確実
に操舵方式を変更することができ、さらに、シフタケー
ス18には過大な力が作用しないため、走行中の変換機
構22関連のトラブル発生を防止することができるので
ある。そして、シフタケース18の位置をセンサー17
によって検知し、中立以外の位置にあるときは、油圧シ
リンダー9を駆動して中立位置に戻し、その後、切替ス
イッチ48、設定器49の値に従ってモータ6を駆動す
るように制御回路47で制御している。
That is, at a position other than the straight traveling position, the rack 13
, The rear relay rod 24 is pushed and pulled, so that the rear wheel 8 also rotates simultaneously.
To rotate the rear wheel 8 supporting the heavy body, the pinion 12
Requires a large power, and the motor 6 has a large weight and a large outer diameter.
However, in the straight traveling position (neutral position), as shown in FIG. 5, the shifter case 18 coincides with an arc centered on the rear pivot 24a of the rear relay rod 24.
Can change the steering system quickly and reliably even with a small output motor even with a small output. Further, since excessive force does not act on the shifter case 18, the occurrence of troubles related to the conversion mechanism 22 during traveling can be prevented. You can do it. Then, the position of the shifter case 18 is
When it is at a position other than the neutral position, the hydraulic cylinder 9 is driven to return to the neutral position, and then the control circuit 47 controls the motor 6 according to the values of the changeover switch 48 and the setting device 49 to drive the motor 6. ing.

【0026】このように、シフタケース18の位置と移
動体であるラック13の位置を検知するセンサー11、
17を設け、ラック13をアクチュエーターであるモー
タ6により駆動可能とし、前記センサー11、17及び
モータ6を制御回路47と連結し、シフタケース18が
直進位置でのみラック13を移動するように制御したの
で、いかなる操舵状態からも迅速にシフタケース18を
中立位置に復帰させ、操舵方式の切換を行うことがで
き、誤って中立以外の位置で操舵方法を切り替えて、モ
ーターや歯車等を破損することを防止できるのである。
As described above, the sensor 11 for detecting the position of the shifter case 18 and the position of the rack 13 which is a moving body,
17, the rack 13 can be driven by the motor 6 as an actuator, the sensors 11, 17 and the motor 6 are connected to a control circuit 47, and the shifter case 18 is controlled to move the rack 13 only in the straight-ahead position. Therefore, it is possible to quickly return the shifter case 18 to the neutral position from any steering state and to switch the steering method, and to accidentally switch the steering method at a position other than the neutral state, and damage the motor and gears. Can be prevented.

【0027】以上のような構成とすることにより、簡単
な操作のみで、逆位相操舵、同位相操舵、前2輪操舵と
の間の切り換えが可能であり、しかも、切換機構22と
前後ステアリンク機構20、21との各連結部である支
軸23aと支軸25aは、略水平に設けたシフタケース
18とほぼ同じ高さに位置するため、各軸でのねじりは
ほとんど発生せず、軽い操作で確実に操舵方式の切換が
できて、操作精度や部品寿命も向上させることが可能と
なる。さらには、シフタケース18の動作には通常の車
輪間の幅さえあれば十分であり、車高を高くして車体の
大型化を招く恐れもない。
With the above configuration, it is possible to switch between reverse-phase steering, in-phase steering, and front two-wheel steering with only a simple operation. Since the support shaft 23a and the support shaft 25a, which are the respective connecting portions to the mechanisms 20, 21, are located at substantially the same height as the shifter case 18 provided substantially horizontally, there is almost no torsion on each shaft, and the shaft is light. The switching of the steering system can be reliably performed by the operation, and the operation accuracy and the component life can be improved. Furthermore, the normal width between the wheels is sufficient for the operation of the shifter case 18, and there is no danger of increasing the vehicle height and increasing the size of the vehicle body.

【0028】[0028]

【発明の効果】本発明は以上のように構成したので、次
のような効果を奏する。すなわち、請求項1において
は、前輪と後輪との間にシフタケースを略水平に配置し
て、該シフタケースの左右中央に設けた回動支点を中心
に回動可能に車体フレームに支持し、該シフタケースを
ステアリング操作具と前輪の前ステアリング機構と連係
する前リレーロッドに連結すると共に、該シフタケース
内に位置変更可能な移動体を嵌入し、該移動体を後輪の
後ステアリング機構と連係する後リレーロッドと連結し
たので、シフタケースの回動に対する前リレーロッド及
び後リレーロッドの前後方向への変位関係を適宜選択す
ることにより、軽い操作力により、しかも確実に、前輪
のみの操舵、同位相4輪操舵、逆位相4輪操舵への切換
を実現することができ、作業や走行現場に合わせて操舵
方法を選択して、最も効率良く安定した走行が可能とな
る。また、シフタケースは水平方向に長く構成され、地
上高が低くならず、重心を低くした走行車両とすること
ができる。
As described above, the present invention has the following advantages. That is, in claim 1, the shifter case is disposed substantially horizontally between the front wheel and the rear wheel, and is supported on the vehicle body frame so as to be rotatable around a rotation fulcrum provided at the center in the left and right direction of the shifter case. Connecting the shifter case to a steering relay and a front relay rod which is linked to a front steering mechanism of a front wheel, and fitting a movable body whose position can be changed into the shifter case, and connecting the movable body to a rear steering mechanism of a rear wheel. Because the front relay rod and the rear relay rod are connected to the rear relay rod, which is linked to the shifter case, the front relay rod and the rear relay rod can be appropriately displaced in the front-rear direction with respect to the rotation of the shifter case. Switching to steering, in-phase four-wheel steering, and anti-phase four-wheel steering can be realized, and the most efficient and stable driving can be selected by selecting the steering method according to the work or traveling site. It can become. In addition, the shifter case is configured to be long in the horizontal direction, so that the traveling vehicle can have a low center of gravity without lowering the ground height.

【0029】請求項2においては、前記シフタケースと
移動体を、ステアリング操作具が直進位置で、前記後リ
レーロッドの後枢支軸を中心とした円弧形状としたの
で、該直進位置においては移動体の位置を小さな力で変
更することができるため、小出力のモータでも操舵方式
の迅速な切り換えが可能である。
According to a second aspect of the present invention, the shifter case and the moving body are formed in an arc shape centering on a rear pivot shaft of the rear relay rod when the steering operating tool is in the straight traveling position. Since the position of the body can be changed with a small force, it is possible to quickly switch the steering method even with a small output motor.

【0030】請求項3においては、前記移動体にアクチ
ュエーターを連結して移動可能とし、該移動体の位置を
任意に変更可能としたので、同位相操舵、逆位相操舵時
の前輪操舵角に対する後輪の操舵角の変化割合を変更す
ることができ、小回りの程度を状況に応じて微調整する
ことができる。
According to a third aspect of the present invention, an actuator is connected to the movable body so that the movable body can move and the position of the movable body can be arbitrarily changed. The change rate of the steering angle of the wheel can be changed, and the degree of small turning can be finely adjusted according to the situation.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明に係わる走行車両の側面一部断面図であ
る。
FIG. 1 is a partial cross-sectional side view of a traveling vehicle according to the present invention.

【図2】同じく平面一部断面図である。FIG. 2 is a partial plan sectional view of the same.

【図3】本発明の切換機構の拡大平面断面図である。FIG. 3 is an enlarged plan sectional view of the switching mechanism of the present invention.

【図4】同じく拡大側面断面図である。FIG. 4 is an enlarged side sectional view of the same.

【図5】直線走行時の各ステアリング要素の位置関係の
説明図である。
FIG. 5 is an explanatory diagram of a positional relationship of each steering element during straight running.

【図6】前2輪操舵時の各ステアリング要素の位置関係
の説明図である。
FIG. 6 is an explanatory diagram of a positional relationship between respective steering elements during front two-wheel steering.

【図7】逆位相操舵時の各ステアリング要素の位置関係
の説明図である。
FIG. 7 is an explanatory diagram of the positional relationship between the steering elements during antiphase steering.

【図8】同位相操舵時の各ステアリング要素の位置関係
の説明図である。
FIG. 8 is an explanatory diagram of a positional relationship of each steering element during the same phase steering.

【図9】シフタケース回動角及びラック位置の制御ブロ
ック図。
FIG. 9 is a control block diagram of a shifter case rotation angle and a rack position.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 ステアリング操作具 6 アクチュエーター 7 前輪 8 後輪 11、17 センサー 13 移動体 16 車体フレーム 18 シフタケース 20 前ステアリング機構 21 後ステアリング機構 23 前リレーロッド 24 後リレーロッド 24a 後枢支軸 36 回動支点 47 制御回路 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Steering operation tool 6 Actuator 7 Front wheel 8 Rear wheel 11, 17 Sensor 13 Moving body 16 Body frame 18 Shifter case 20 Front steering mechanism 21 Rear steering mechanism 23 Front relay rod 24 Rear relay rod 24a Rear pivot 36 Rotation fulcrum 47 Control circuit

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 前輪と後輪との間にシフタケースを略水
平に配置して、該シフタケースの左右中央に設けた回動
支点を中心に回動可能に車体フレームに支持し、該シフ
タケースをステアリング操作具と前輪の前ステアリング
機構と連係する前リレーロッドに連結すると共に、該シ
フタケース内に位置変更可能な移動体を嵌入し、該移動
体を後輪の後ステアリング機構と連係する後リレーロッ
ドと連結したことを特徴とする走行車両のステアリング
装置。
1. A shifter case is disposed substantially horizontally between a front wheel and a rear wheel, and is supported on a vehicle body frame so as to be rotatable around a rotation fulcrum provided at the center in the left and right direction of the shifter case. The case is connected to a steering relay and a front relay rod linked to the front steering mechanism of the front wheels, and a movable body whose position is changeable is fitted into the shifter case, and the movable body is linked to the rear steering mechanism of the rear wheels. A steering device for a traveling vehicle, wherein the steering device is connected to a rear relay rod.
【請求項2】 前記シフタケースと移動体を、ステアリ
ング操作具が直進位置で、前記後リレーロッドの後枢支
軸を中心とした円弧形状としたことを特徴とする請求項
1記載の走行車両のステアリング装置。
2. The traveling vehicle according to claim 1, wherein the shifter case and the movable body have an arc shape centered on a rear pivot shaft of the rear relay rod when the steering operation tool is in a straight traveling position. Steering device.
【請求項3】 前記移動体にアクチュエーターを連結し
て移動可能とし、該移動体の位置を任意に変更可能とし
たことを特徴とする請求項1記載の走行車両のステアリ
ング装置。
3. The steering apparatus for a traveling vehicle according to claim 1, wherein an actuator is connected to the moving body so as to be movable, and the position of the moving body can be arbitrarily changed.
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JP2014103878A (en) * 2012-11-27 2014-06-09 Chikusui Canycom Inc Traveling device for automatic work

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