JP2008049965A - 作業車両のステアリング装置 - Google Patents

Abstract

【課題】一般公道での高速走行を可能とし、かつ、車輪の操舵方向に多様性を持たせて作業車両としての操作性を向上させる。
【解決手段】作業車両のステアリング装置は、ステアリングホイール１と前輪８ａ，８ｂとの間の連結経路を断接する前輪側クラッチ１８と、ステアリングホイール１と後輪９ａ，９ｂとの間の連結経路を断接する後輪側クラッチ２８と、ステアリングホイール１の回動方向に対する後輪９ａ，９ｂの操舵方向を機構的に正逆に切り替える操舵方向切替装置５０とを備えている。
【選択図】図１

Description

本発明は、作業車両のステアリング装置に関するものである。

作業車両の一種である四輪ホイールクレーンのステアリング装置としては、例えば特許文献１に開示されるように、前輪及び後輪の向きをそれぞれ変更する４つのステアリングシリンダを有し、キャブ内の運転者によって回転操作されるステアリングホイールの回転操作量及びスイッチ操作などで選択されるステアリングモードに応じて作動油を所定のステアリングシリンダに導いて前輪及び後輪の少なくとも一方を操舵する全油圧式のものが一般的に使用されている。

ところが、この種の全油圧式ステアリング装置を用いた作業車両については、一般公道を走行する際の走行速度を厳しく制限している国がある。例えば、国によってはその走行速度を２５ｋｍ／ｈ以下に制限している。しかしながら、ステアリングハンドルと車輪とが機械的に操舵力が伝達されるように連結されたメカニカルステアリング装置を用いるホイール式車両ではそのような規制が設けられていないため、全油圧式ステアリング装置を用いたホイール式車両に比べて高速走行が許容される。また、駐機場から作業現場への移動時間を短縮したいという要望も多く、一般公道を高速走行できる作業車両が希求されている。

一方、メカニカルステアリング装置としては例えば、特許文献２に開示されるように前二軸車用のステアリング装置が知られている。
特開平５−３９０５７号公報 実開平５−９２０５７号公報

上記特許文献２に開示された従来のメカニカルステアリング装置では、ステアリングホイールと２つの車軸とがそれぞれ機械的に連結されているとともに、この２つの車軸にそれぞれ取り付けられた車輪がステアリングホイールの回動方向に対応した方向にしか操舵されないため、作業現場において必要な各種ステアリングモードとすることができない。

この発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、その目的は、一般公道での高速走行を可能とし、かつ、車輪の操舵方向に多様性を持たせて作業車両としての操作性を向上させることである。

上記目的を達成するために、本発明による作業車両のステアリング装置は、ステアリングホイールの回動操作によって前輪及び／又は後輪を操舵する作業車両のステアリング装置であって、前記ステアリングホイールと前記前輪との間の連結経路を断接する前輪側クラッチと、前記ステアリングホイールと前記後輪との間の連結経路を断接する後輪側クラッチと、前記ステアリングホイールの回動方向に対する前記後輪の操舵方向を機構的に正逆に切り替える操舵方向切替装置とを備えている。

この作業車両のステアリング装置では、前輪側クラッチでステアリングホイールと前輪との間の連結経路を断接する一方、後輪側クラッチでステアリングホイールと後輪との連結経路を断接するように構成されているとともに、操舵方向切替装置がステアリングホイールの回動方向に対する後輪の操舵方向を機構的に正逆に切り替えるように構成されているので、ステアリングホイールと前輪及び後輪との間が機構的に連結されたメカニカルステアリング方式のステアリング装置とすることができる。これにより、一般公道での高速走行を可能とすることができる。また、この作業車両のステアリング装置では、ステアリングホイールと前輪との間の連結経路を断接する前輪側クラッチと、ステアリングホイールと後輪との間の連結経路を断接する後輪側クラッチと、ステアリングホイールの回動方向に対する後輪の操舵方向を正逆に切り替える操舵方向切替装置とを備えているので、前輪側クラッチ及び後輪側クラッチの断接と操舵方向切替装置による後輪の操舵方向の切替えとによって、前輪と後輪の一方のみを操舵したり、前輪と後輪を両方とも操舵したり、後輪を前輪と同方向又は逆方向に操舵する等の車輪の多様な操舵を行うことができる。これにより、作業車両としての操作性を向上させることができる。

上記作業車両のステアリング装置において、前記操舵方向切替装置は、内歯歯車と、当該内歯歯車の中心軸と同軸上に中心軸が位置するとともにこの内歯歯車の内側に所定の間隙を有した状態で設けられた外歯歯車と、前記内歯歯車と前記外歯歯車との間で当該内歯歯車と当該外歯歯車にそれぞれ噛み合わされているとともに、前記後輪側クラッチが接続状態のときに前記ステアリングホイールの回動方向に応じた方向に自転しながら所定の方向に公転する遊星歯車と、前記遊星歯車の公転に応じた方向に前記後輪側に繋がる出力軸を回転させる連結部とを有し、前記操舵方向切替装置において、前記内歯歯車又は前記外歯歯車の一方を回動しないように固定して前記ステアリングホイールの回動方向に対する前記遊星歯車の公転方向を切り替えて前記出力軸の回動方向を切り替えることによって、前記後輪の操舵方向を切り替えるようにしてもよい。このように構成すれば、操舵方向切替装置においてステアリングホイールの回動方向に対する後輪の操舵方向を正逆に切り替えるための構造を機構的に構成することができる。

上記作業車両のステアリング装置において、前記前輪側クラッチ、前記後輪側クラッチ及び前記操舵方向切替装置を制御する制御部を備え、前記制御部は、前記前輪側クラッチを接続状態とするとともに前記後輪側クラッチを切断状態とする第１モードと、前記前輪側クラッチを切断状態とするとともに前記後輪側クラッチを接続状態とし、かつ、前記操舵方向切替装置により前記後輪の操舵方向を前記ステアリングホイールの回動方向に対して逆方向とする第２モードと、前記前輪側クラッチ及び前記後輪側クラッチを共に接続状態とし、かつ、前記操舵方向切替装置により前記後輪の操舵方向を前記ステアリングホイールの回動方向に対応した方向とする第３モードと、前記前輪側クラッチ及び前記後輪側クラッチを共に接続状態とし、かつ、前記操舵方向切替装置により前記後輪の操舵方向を前記ステアリングホイールの回動方向に対して逆方向とする第４モードとを切り替える機能を有するのが好ましい。このように構成すれば、第１モードでは前輪のみを操舵可能とする一方、第２モードでは後輪のみを操舵可能とするとともにその後輪をステアリングホイールの回動方向に対して逆方向に操舵することができる。また、第３モードでは、前輪及び後輪を共に操舵可能とするとともに、後輪をステアリングホイールの回動方向に対応した方向に操舵して前輪と同方向に操舵することができる。また、第４モードでは、前輪及び後輪を共に操舵可能とするとともに、後輪をステアリングホイールの回動方向に対して逆方向に操舵して前輪の操舵方向と逆方向に後輪を操舵することができる。従って、この作業車両のステアリング装置の構成では、作業の態様に合わせて上記第１〜第４モードの中から適したステアリングモードに車輪の操舵を切り替えて作業車両の操作を行うことができる。

この場合、前記作業車両の運転席には、前記制御部と電気的に接続されるとともに、前記第１モード、前記第２モード、前記第３モード及び前記第４モードのいずれかを選択するためのステアリングモード選択装置が設けられているのが好ましい。このように構成すれば、作業車両を運転中の運転者がステアリングモード選択装置を操作して、車輪の操舵を作業の態様に応じた適切なモードに即座に切り替えることができる。

以上説明したように、本発明によれば、車輪の操舵方向に多様性を持たせて作業車両としての操作性を向上させることができる。

以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。

図１は、本発明の一実施形態による作業車両のステアリング装置の全体構成を示した上面図であり、図２は、図１に示したステアリング装置の側面図である。まず、図１及び図２を参照して、本実施形態による作業車両のステアリング装置の全体構成について説明する。

本実施形態による作業車両のステアリング装置は、図１及び図２に示すように、ステアリングホイール１と、ホイールリンク機構２と、ステアリングモード切替装置３と、前輪側リンク機構４と、後輪側リンク機構５と、制御部６と、ステアリングモード選択装置７とを備えている。このステアリング装置は、各部が機構的に連結されたメカニカルステアリング方式のステアリング装置である。そして、このステアリング装置では、ステアリングホイール１の回動操作によって作業車両の前輪８ａ，８ｂ及び／又は後輪９ａ，９ｂが操舵されるようになっている。

ステアリングホイール１は、作業車両の中央部近傍に設けられた図略の運転席に設けられている。このステアリングホイール１にホイールリンク機構２が連結されているとともに、当該ホイールリンク機構２のステアリングホイール１と反対側の端部はステアリングモード切替装置３に連結されている。このステアリングモード切替装置３は、車輪の操舵の態様であるステアリングモードを切り替えるための装置である。前輪側リンク機構４は、ステアリングモード切替装置３と前輪８ａ，８ｂの車軸８ｃとの間に設けられている一方、後輪側リンク機構５は、ステアリングモード切替装置３と後輪９ａ，９ｂの車軸９ｃとの間に設けられている。前輪側リンク機構４は、ステアリングモード切替装置３と前輪８ａ，８ｂの車軸８ｃとの間を機構的に繋いでおり、その機構内の各部を通じて前輪８ａ，８ｂを操舵するための力を車軸８ｃ側へ伝達するように構成されている。また、後輪側リンク機構５は、ステアリングモード切替装置３と後輪９ａ，９ｂの車軸９ｃとの間を機構的に繋いでおり、その機構内の各部を通じて後輪９ａ，９ｂを操舵するための力を車軸９ｃ側へ伝達するように構成されている。

そして、ステアリングホイール１の回動操作に伴ってその回動方向に対応した方向にホイールリンク機構２の各部が回動するとともに、その回動がステアリングモード切替装置３に入力されるようになっている。ステアリングモード切替装置３に回動が入力されると、それに応じて、前輪側リンク機構４の前輪側伝達シャフト４ａ及び／又は後輪側リンク機構５の後輪側伝達シャフト５ａ（出力軸）がそれぞれ軸回りに回動することによって、前輪８ａ，８ｂ及び／又は後輪９ａ，９ｂが操舵されるように構成されている。

制御部６は、ステアリングモード切替装置３を動作制御する機能を有している。ステアリングモード選択装置７は、制御部６に電気的に接続されているとともに作業車両の運転席（図示せず）に設けられている。ステアリングモード選択装置７では、ステアリングモードを選択できるようになっており、ステアリングモード選択装置７で所定のステアリングモードが選択されると、制御部６によってステアリングモード切替装置３が車輪の操舵モードを選択されたステアリングモードに切り替えるように制御される。

図３には、ステアリングモード切替装置３の詳細な構造が示されている。次に、この図３を参照して、本実施形態によるステアリングモード切替装置３の詳細な構造について説明する。

ステアリングモード切替装置３は、ギアボックス１０と操舵方向切替装置５０とを有している。ギアボックス１０の本体部１１の中央部には中央内部空間１１ａが設けられている。そして、本体部１１の中央内部空間１１ａの前輪８ａ，８ｂ側には前輪側内部空間１１ｂが設けられているとともに、中央内部空間１１ａの後輪９ａ，９ｂ側には後輪側内部空間１１ｃが設けられている。中央内部空間１１ａには、ホイールリンク機構２の入力軸２ａが挿入されており、入力軸２ａはその軸回りに回動可能に軸受１２ａ，１２ｂによって支持されている。入力軸２ａの端縁には、中心軸が入力軸２ａの中心軸と同軸上に位置するように傘歯車１３が設けられている。

傘歯車１３の前輪８ａ，８ｂ側には前輪側傘歯車１４が設けられており、この前輪側傘歯車１４と傘歯車１３とが噛み合わされている。なお、前輪側傘歯車１４の歯数と傘歯車１３の歯数との比を調節することによって、ステアリングホイール１の回動量に対する前輪８ａ，８ｂの切り角を変更することが可能である。前輪側傘歯車１４の前輪８ａ，８ｂ側の端面には前輪側傘歯車１４と同軸上で回動する前輪側連結シャフト１５が繋がっている。前輪側連結シャフト１５は、軸受１６ａ，１６ｂによって支持されているとともに、その前輪側傘歯車１４と反対側の端部が上記前輪側内部空間１１ｂ内に突出している。

前輪側内部空間１１ｂ内には、上記前輪側伝達シャフト４ａの端部が挿入されており、この前輪側伝達シャフト４ａはその軸方向に回動可能に軸受１７ａ，１７ｂによって支持されている。前輪側伝達シャフト４ａは、その中心軸が前輪側連結シャフト１５の中心軸と同軸上に位置するように設けられている。そして、前輪側伝達シャフト４ａと前輪側連結シャフト１５とは、互いの対向する端面間に所定の間隙を有した状態で配置されている。

また、前輪側内部空間１１ｂ内には、前輪側連結シャフト１５と前輪側伝達シャフト４ａとの連結を断接する前輪側クラッチ１８が設けられている。この前輪側クラッチ１８により前輪側連結シャフト１５と前輪側伝達シャフト４ａとが接続されると、ステアリングホイール１と前輪８ａ，８ｂとの間の連結経路が繋がる一方、前輪側連結シャフト１５と前輪側伝達シャフト４ａとの接続が解除されると、その連結経路が切断されるようになっている。

前輪側クラッチ１８は、シリンダ２０ａ及びピストン２０ｂからなる押動部２０と、シフタフォーク２１と、シフタカラー２２とによって構成されている。押動部２０のシリンダ２０ａは、前輪側内部空間１１ｂの前輪８ａ，８ｂ側に向かって右側前方に設けられている。ピストン２０ｂは、シリンダ２０ａ内で前輪側伝達シャフト４ａの軸方向に沿って往復移動可能に設けられている。シフタフォーク２１は、ピストン２０ｂとシフタカラー２２とを連結している。シフタカラー２２は、前輪側伝達シャフト４ａ及び前輪側連結シャフト１５の軸方向に沿ってそれらの端部の周面に対して摺動可能に設けられている。

そして、前輪側クラッチ１８では、押動部２０においてピストン２０ｂが後輪９ａ，９ｂ側に移動するのに伴ってシフタフォーク２１及びシフタカラー２２が後輪９ａ，９ｂ側に押動される。この際、シフタカラー２２が前輪側伝達シャフト４ａと前輪側連結シャフト１５とに跨って配置されることにより、前輪側伝達シャフト４ａと前輪側連結シャフト１５とがシフタカラー２２により連結される。この連結によって、ステアリングホイール１の回動操作に応じて上記入力軸２ａから入力される回動が前輪側伝達シャフト４ａに伝達されて当該前輪側伝達シャフト４ａがステアリングホイール１の回動方向に対応した方向に回動する。一方、押動部２０においてピストン２０ｂが前輪８ａ，８ｂ側に移動するのに伴ってシフタフォーク２１及びシフタカラー２２が前輪８ａ，８ｂ側に押動されると、前輪側伝達シャフト４ａと前輪側連結シャフト１５との連結が解除される。この場合には、上記の回動が前輪側伝達シャフト４ａに伝達されないので、ステアリングホイール１を回動操作しても前輪側伝達シャフト４ａは回動しない。

また、ギアボックス１０内の傘歯車１３から後輪９ａ，９ｂ側への連結構造は、上記傘歯車１３から前輪８ａ，８ｂ側への連結構造と同様の構造を前後逆向きに配置した構造となっている。すなわち、後輪９ａ，９ｂ側への連結構造は、後輪側傘歯車２４と、後輪側連結シャフト２５と、軸受２６ａ，２６ｂ，２７ａ，２７ｂと、後輪側クラッチ２８と、中継シャフト４０とによって構成されている。後輪側クラッチ２８は、シリンダ３０ａ及びピストン３０ｂからなる押動部３０と、シフタフォーク３１と、シフタカラー３２とからなる。そして、これら各部材が上記傘歯車１３から前輪８ａ，８ｂ側への連結構造の対応する各部材と前後逆向きに配置されている。なお、この後輪９ａ，９ｂ側への連結構造では、上記前輪側伝達シャフト４ａに対応する部材として中継シャフト４０が設けられている。また、後輪側傘歯車２４の歯数と傘歯車１３の歯数との比を調節することによって、ステアリングホイール１の回動量に対する後輪９ａ，９ｂの切り角を変更することが可能である。

上記操舵方向切替装置５０は、ギアボックス１０の後輪９ａ，９ｂ側に配置されている。この操舵方向切替装置５０は、ステアリングホイール１の回動方向に対する後輪９ａ，９ｂの操舵方向を機構的に正逆に切り替える装置である。操舵方向切替装置５０の入力側にはギアボックス１０から延びる上記中継シャフト４０が連結されている一方、出力側には後輪９ａ，９ｂ側へ延びる上記後輪側リンク機構５の後輪側伝達シャフト５ａが連結されている。この操舵方向切替装置５０の内部の構成が図４及び図５に示されている。

操舵方向切替装置５０の内部には、内歯歯車５１と、外歯歯車５２と、遊星歯車５３と、中継歯車５４とが設けられている。また、操舵方向切替装置５０内に挿入された中継シャフト４０にはその軸回りに回動する外歯歯車部４０ａが一体に設けられている。

内歯歯車５１、外歯歯車５２及び外歯歯車部４０ａは、中継シャフト４０の軸心と同軸上に配置されている。そして、外歯歯車５２は、内歯歯車５１の内側に所定の間隙を有した状態で設けられている。外歯歯車部４０ａ、中継歯車５４及び遊星歯車５３は、この順番で互いに噛み合わされており、この順番で回転が伝達されるようになっている。従って、外歯歯車部４０ａと遊星歯車５３とは同じ方向に自転するように構成されている。

さらに、この操舵方向切替装置５０では、内歯歯車５１を回動しないように固定するための図略の逆転ブレーキと、外歯歯車５２を回動しないように固定するための図略の正転ブレーキとが設けられている。この逆転ブレーキによる内歯歯車５１の固定と、正転ブレーキによる外歯歯車５２の固定とを切り替えることにより、ステアリングホイール１の回動方向に対する遊星歯車５３の公転方向を切り替えるようになっている。

具体的には、正転ブレーキによって外歯歯車５２を固定した場合には、外歯歯車部４０ａと同方向に遊星歯車５３が公転する一方、逆転ブレーキによって内歯歯車５１を固定した場合には、外歯歯車部４０ａと逆方向に遊星歯車５３が公転する。例えば、外歯歯車部４０ａが時計回りに回転する場合に正転ブレーキによって外歯歯車５２を固定した場合には、図４に示すように、中継歯車５４を介して外歯歯車部４０ａの回転が伝達された遊星歯車５３は時計回りに公転する。一方、外歯歯車部４０ａが時計回りに回転する場合に逆転ブレーキによって内歯歯車５１を固定した場合には、図５に示すように、中継歯車５４を介して外歯歯車部４０ａの回転が伝達された遊星歯車５３は反時計回りに公転する。

また、操舵方向切替装置５０には、遊星歯車５３と後輪側伝達シャフト５ａとの間を繋ぐ連結部（図示せず）が設けられている。この連結部によって遊星歯車５３の公転がその公転方向のままで後輪側伝達シャフト５ａに伝達されることにより、遊星歯車５３の公転が後輪側伝達シャフト５ａの回転に変換される。以上のような構成により、正転ブレーキによって外歯歯車５２を固定した場合には、後輪側伝達シャフト５ａが中継シャフト４０と同方向に回転するため、後輪９ａ，９ｂの操舵方向がステアリングホイール１の回動方向に対応した方向となる。一方、逆転ブレーキによって内歯歯車５１を固定した場合には、後輪側伝達シャフト５ａが中継シャフト４０と逆方向に回転するため、後輪９ａ，９ｂの操舵方向がステアリングホイール１の回動方向に対して逆方向になる。

また、本実施形態による作業車両のステアリング装置では、運転者がステアリングモード選択装置７（図１参照）により車輪のステアリングモードをノーマルモード（第１モード）、リアステアリングモード（第２モード）、クラブモード（第３モード）、クランプモード（第４モード）の４つのモードから選択できるようになっている。ステアリングモード選択装置７でモードが選択されると、制御部６から前輪側クラッチ１８の押動部２０と、後輪側クラッチ２８の押動部３０と、操舵方向切替装置５０の正転ブレーキ（図示せず）及び逆転ブレーキ（図示せず）とがそれぞれ制御されることによってその選択されたモードに切り替わる。

ここで、ノーマルモードとは、図６に示すように、前輪８ａ，８ｂのみが操舵され、後輪９ａ，９ｂは操舵されないモードであり、前輪側クラッチ１８を接続状態とするとともに、後輪側クラッチ２８を切断状態とすることにより実行される。このノーマルモードでは、ステアリングホイール１の回動方向に対応した方向に前輪側伝達シャフト４ａが回動されることによって前輪８ａ，８ｂがステアリングホイール１の回動方向に対応した方向に操舵される。

リアステアリングモードは、図７に示すように、後輪９ａ，９ｂのみが操舵され、前輪８ａ，８ｂは操舵されないモードである。このリアステアリングモードは、前輪側クラッチ１８を切断状態とするとともに後輪側クラッチ２８を接続状態とし、かつ、操舵方向切替装置５０において上記逆転ブレーキで内歯歯車５１を固定することによって実行される。そして、このリアステアリングモードでは、ステアリングホイール１の回動方向に対応した方向と逆方向に後輪側伝達シャフト５ａが回動されることによって後輪９ａ，９ｂがステアリングホイール１の回動方向と逆方向に操舵される。

クラブモードは、図８に示すように、前輪８ａ，８ｂと後輪９ａ，９ｂとが同方向に操舵されるモードである。このクラブモードは、前輪側クラッチ１８及び後輪側クラッチ２８を共に接続状態とし、かつ、操舵方向切替装置５０において上記正転ブレーキで外歯歯車５２を固定することによって実行される。そして、このクラブモードでは、ステアリングホイール１の回動方向に対応した方向に前輪側伝達シャフト４ａが回動されることによって前輪８ａ，８ｂがステアリングホイール１の回動方向に対応した方向に操舵される一方、ステアリングホイール１の回動方向に対応した方向と逆方向に後輪側伝達シャフト５ａが回動されることによって後輪９ａ，９ｂがステアリングホイール１の回動方向と逆方向に操舵される。

クランプモードは、図９に示すように、前輪８ａ，８ｂがステアリングホイール１の回動方向に対応した方向に操舵される一方、後輪９ａ，９ｂがその方向と逆方向に操舵される。このクランプモードは、前輪側クラッチ１８及び後輪側クラッチ２８を共に接続状態とし、かつ、操舵方向切替装置５０において上記逆転ブレーキで内歯歯車５１を固定することによって実行される。そして、このクランプモードでは、ステアリングホイール１の回動方向に対応した方向に前輪側伝達シャフト４ａが回動されることによって前輪８ａ，８ｂがステアリングホイール１の回動方向に対応した方向に操舵される一方、ステアリングホイール１の回動方向に対応した方向と逆方向に後輪側伝達シャフト５ａが回動されることによって後輪９ａ，９ｂがステアリングホイール１の回動方向と逆方向に操舵される。

以上説明したように、本実施形態による作業車両のステアリング装置では、前輪側クラッチ１８でステアリングホイール１と前輪８ａ，８ｂとの間の連結経路を断接する一方、後輪側クラッチ２８でステアリングホイール１と後輪９ａ，９ｂとの連結経路を断接するように構成されているとともに、操舵方向切替装置５０がステアリングホイール１の回動方向に対する後輪９ａ，９ｂの操舵方向を機構的に正逆に切り替えるように構成されているので、ステアリングホイール１と前輪８ａ，８ｂ及び後輪９ａ，９ｂとの間がそれぞれ機構的に連結されたメカニカルステアリング方式のステアリング装置とすることができる。これにより、一般公道での高速走行を可能とすることができる。

また、本実施形態による作業車両のステアリング装置では、ステアリングホイール１と前輪８ａ，８ｂとの間の連結経路を断接する前輪側クラッチ１８と、ステアリングホイール１と後輪９ａ，９ｂとの間の連結経路を断接する後輪側クラッチ２８と、ステアリングホイールの操作方向に対する後輪９ａ，９ｂの操舵方向を正逆に切り替える操舵方向切替装置５０とを備えているので、前輪側クラッチ１８及び後輪側クラッチ２８の断接と操舵方向切替装置５０による後輪９ａ，９ｂの操舵方向の切替えとによって、前輪８ａ，８ｂと後輪９ａ，９ｂの一方のみを操舵したり、前輪８ａ，８ｂと後輪９ａ，９ｂを両方とも操舵したり、後輪９ａ，９ｂを前輪８ａ，８ｂと同方向又は逆方向に操舵する等の車輪の多様な操舵を行うことができる。これにより、作業車両としての操作性を向上させることができる。

また、本実施形態による作業車両のステアリング装置では、制御部６が前輪側クラッチ１８、後輪側クラッチ２８及び操舵方向切替装置５０を制御して前輪８ａ，８ｂ及び後輪９ａ，９ｂのステアリングモードを上記ノーマルモード、リアステアリングモード、クラブモード及びクランプモードの各モードに切り替えることが可能であるので、作業の態様に合わせてこれら各モードの中から適したステアリングモードに車輪の操舵を切り替えて作業車両の操作を行うことができる。

また、本実施形態による作業車両のステアリング装置では、作業車両の運転席に制御部６と電気的に接続されるとともに、上記ノーマルモード、リアステアリングモード、クラブモード及びクランプモードのいずれかを選択するためのステアリングモード選択装置７が設けられているので、作業車両を運転中の運転者がステアリングモード選択装置７を操作して、車輪の操舵を作業の態様に応じた適切なモードに即座に切り替えることができる。

なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれる。

例えば、操舵方向切替装置５０の構成は上記実施形態による構成に限らず、上記以外の構成からなる操舵方向切替装置を用いてもよい。

また、上記実施形態では、ステアリングモード切替装置３において傘歯車１３と後輪側傘歯車２４との歯数の比を調節することによりステアリングホイール１の回動量に対する後輪９ａ，９ｂの切り角を変更可能であると説明したが、これ以外にも、操舵方向切替装置５０内の各歯車の径や歯数を調節することによって、ステアリングホイール１の回動量に対する後輪９ａ，９ｂの切り角を変更することが可能である。

また、上記実施形態では、前輪８ａ，８ｂの車軸８ｃと後輪９ａ，９ｂの車軸９ｃとをそれぞれ１つずつ有する作業車両のステアリング装置を例にとって説明したが、これ以外の構成の作業車両のステアリング装置に本発明を適用することも可能である。例えば、図１０に示した上記実施形態の変形例のように、後輪９ａ，９ｂを繋ぐ車軸９ｃに加えてもう一組の後輪５９ａ，５９ｂ及びそれらを繋ぐ車軸５９ｃを有する作業車両のステアリング装置に本発明を適用することが可能である。この変形例では、後輪９ａ，９ｂの後方に後輪５９ａ，５９ｂ及び車軸５９ｃが設けられているとともに、上記実施形態による後輪側リンク機構５と同様の構成を有する後輪側リンク機構５５が後輪側リンク機構５と後輪５９ａ，５９ｂの車軸５９ｃとの間に設けられている。そして、後輪側リンク機構５の後輪側伝達シャフト５ａの回転が後輪側リンク機構５５の後輪側伝達シャフト５５ａに入力されるように構成されている。この構成により、ステアリングホイール１が回動操作される際には、後輪側伝達シャフト５ａと後輪側伝達シャフト５５ａとが同じ方向に回動されて後輪９ａ，９ｂと後輪５９ａ，５９ｂとが同じ方向に操舵されるようになっている。

本発明の一実施形態による作業車両のステアリング装置の全体構成を示した上面図である。 図１に示した作業車両のステアリング装置の側面図である。 図１に示したステアリング装置に用いるステアリングモード切替装置の詳細な構造を示した縦断面図である。 図３に示したステアリングモード切替装置に含まれる操舵方向切替装置の正転ブレーキによって外歯歯車を固定した状態を示した概略図である。 図４に対応する操舵方向切替装置の逆転ブレーキによって内歯歯車を固定した状態を示した概略図である。 図１に示した作業車両のステアリング装置のノーマルモードにおける動作を説明するための上面図である。 図１に示した作業車両のステアリング装置のリアステアリングモードにおける動作を説明するための上面図である。 図１に示した作業車両のステアリング装置のクラブモードにおける動作を説明するための上面図である。 図１に示した作業車両のステアリング装置のクランプモードにおける動作を説明するための上面図である。 本発明の一実施形態の変形例による作業車両のステアリング装置の全体構成を示した上面図である。

符号の説明

１ ステアリングホイール
５ａ 後輪側伝達シャフト（出力軸）
６ 制御部
７ ステアリングモード選択装置
８ａ、８ｂ 前輪
９ａ、９ｂ 後輪
１８ 前輪側クラッチ
２８ 後輪側クラッチ
５０ 操舵方向切替装置
５１ 内歯歯車
５２ 外歯歯車
５３ 遊星歯車

Claims (4)

1. ステアリングホイールの回動操作によって前輪及び／又は後輪を操舵する作業車両のステアリング装置であって、
   前記ステアリングホイールと前記前輪との間の連結経路を断接する前輪側クラッチと、前記ステアリングホイールと前記後輪との間の連結経路を断接する後輪側クラッチと、前記ステアリングホイールの回動方向に対する前記後輪の操舵方向を機構的に正逆に切り替える操舵方向切替装置とを備えた、作業車両のステアリング装置。
2. 前記操舵方向切替装置は、内歯歯車と、当該内歯歯車の中心軸と同軸上に中心軸が位置するとともにこの内歯歯車の内側に所定の間隙を有した状態で設けられた外歯歯車と、前記内歯歯車と前記外歯歯車との間で当該内歯歯車と当該外歯歯車にそれぞれ噛み合わされているとともに、前記後輪側クラッチが接続状態のときに前記ステアリングホイールの回動方向に応じた方向に自転しながら所定の方向に公転する遊星歯車と、前記遊星歯車の公転に応じた方向に前記後輪側に繋がる出力軸を回転させる連結部とを有し、
   前記操舵方向切替装置において、前記内歯歯車又は前記外歯歯車の一方を回動しないように固定して前記ステアリングホイールの回動方向に対する前記遊星歯車の公転方向を切り替えて前記出力軸の回動方向を切り替えることによって、前記後輪の操舵方向を切り替える、請求項１に記載の作業車両のステアリング装置。
3. 前記前輪側クラッチ、前記後輪側クラッチ及び前記操舵方向切替装置を制御する制御部を備え、
   前記制御部は、前記前輪側クラッチを接続状態とするとともに前記後輪側クラッチを切断状態とする第１モードと、前記前輪側クラッチを切断状態とするとともに前記後輪側クラッチを接続状態とし、かつ、前記操舵方向切替装置により前記後輪の操舵方向を前記ステアリングホイールの回動方向に対して逆方向とする第２モードと、前記前輪側クラッチ及び前記後輪側クラッチを共に接続状態とし、かつ、前記操舵方向切替装置により前記後輪の操舵方向を前記ステアリングホイールの回動方向に対応した方向とする第３モードと、前記前輪側クラッチ及び前記後輪側クラッチを共に接続状態とし、かつ、前記操舵方向切替装置により前記後輪の操舵方向を前記ステアリングホイールの回動方向に対して逆方向とする第４モードとを切り替える機能を有する、請求項１又は２に記載の作業車両のステアリング装置。
4. 前記作業車両の運転席には、前記制御部と電気的に接続されるとともに、前記第１モード、前記第２モード、前記第３モード及び前記第４モードのいずれかを選択するためのステアリングモード選択装置が設けられている、請求項３に記載の作業車両のステアリング装置。

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