JP2008179233A - クローラ式作業車両 - Google Patents

Abstract

【課題】ステアリングハンドルに、リバーサレバーおよび円錐リンク機構を設けるとともに、さらに、ステアリングハンドルコラムとチルトガイドを一体成形したチルト機構を設けて、操作性、作業性および安全性を向上させたクローラ式トラクタを提供する
【解決手段】ステアリングハンドル９が、ステアリングコラム１００に、前後進切換機構７に連係するリバーサレバー１２を備えるとともに、ステアリングコラム１００の下方には、ステアリング軸１０１と、副変速レバー１６と、旋回用ＨＳＴポンプ７２とを連係させる円錐リンク機構１４を備え、かつ、ステアリングコラム１００と、円錐リンク機構１４との間には、ステアリングハンドル９の位置を摺動可能とさせるチルト機構１３を備える。そして、チルト機構１３のチルトガイド１２２を、ステアリングコラム１００と一体成形する。
【選択図】図５

Description

本発明は、運転席前方に、車両の操向を司るステアリングハンドルを備えるクローラ式作業車両に関するものであり、より詳細には、ステアリングハンドルは、ステアリングコラムに、前後進切換機構に連係するリバーサレバーを備えるとともに、ステアリングコラムの下方には、ステアリング軸と、副変速レバーと、旋回用ＨＳＴポンプと、を連係させる円錐リンク機構を備え、かつ、ステアリングコラムと、円錐リンク機構との間には、ステアリングハンドルの位置を摺動可能とさせるチルト機構を備えることに関する。

図９に示すように、従来のクローラ式トラクタ（作業車両）には、例えば、運転席前方のダッシュボード２００後端部に、車両の操向を司るステアリングハンドル２０１を備え、該ステアリングハンドル２０１の側部に前後進切換機構に連係するリバーサレバー２０２を設けるとともに、ステアリングハンドル２０１のハンドル軸２０３と、副変速レバー２０４と、旋回用ＨＳＴポンプ２０５とを連係させる円錐リンク機構２０６を設けて、作業者がハンドル操作を行いながら作業視線を変えることなく容易にリバーサレバー２０２で車両の前後進切換操作ができるとともに、車両旋回時には、円錐リンク機構２０６により副変速操作の走行速度に応じた左右走行クローラの回転差にして、旋回フィーリングを良好にさせる（特許文献１）ものがある。

特開２００４−１４８８８８号公報

しかし、このようなクローラ式トラクタ（作業車両）では、リバーサレバーの操作性や旋回フィーリングは優れるものの、作業者の体格や好みなどに合わせてステアリングハンドルを最適な操作位置にするために、該ステアリングハンドルの設置位置を摺動させる（チルトさせる）ことができず、作業性、操作性および安全性が低下するといった問題があった。また、前記とは逆に、ステアリングハンドルをチルトさせるチルト機構を有するものもあるが、この場合は、ステアリングハンドル近傍にリバーサレバーが設けられていない、もしくは、円錐リンク機構が備えられておらず、操作性や作業性が低下する他、チルト機構が複数の部品から成るためにステアリングハンドルへの取付など組立性が悪いという問題もある。
そこで、この発明の目的は、ステアリングハンドルに、リバーサレバーおよび円錐リンク機構を設けるとともに、さらに、ステアリングハンドルコラムとチルトガイドを一体成形したチルト機構を設けて、操作性、作業性および安全性を向上させたクローラ式トラクタを提供することにある。

このため、請求項１に記載の発明は、運転席前方に、車両の操向を司るステアリングハンドルを備えるクローラ式作業車両において、前記ステアリングハンドルは、ステアリングコラムに、前後進切換機構に連係するリバーサレバーを備えるとともに、前記ステアリングコラムの下方には、ステアリング軸と、副変速レバーと、旋回用ＨＳＴポンプと、を連係させる円錐リンク機構を備え、かつ、前記ステアリングコラムと、前記円錐リンク機構との間には、前記ステアリングハンドルの位置を摺動可能とさせるチルト機構を備えることを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のクローラ式作業車両において、前記チルト機構のチルトガイドを、前記ステアリングコラムと一体成形することを特徴とする。

請求項１に記載の発明によれば、運転席前方に、車両の操向を司るステアリングハンドルを備えるクローラ式作業車両において、ステアリングハンドルは、ステアリングコラムに、前後進切換機構に連係するリバーサレバーを備えるとともに、ステアリングコラムの下方には、ステアリング軸と、副変速レバーと、旋回用ＨＳＴポンプとを連係させる円錐リンク機構を備え、かつ、ステアリングコラムと、円錐リンク機構との間には、ステアリングハンドルの位置を摺動可能とさせるチルト機構を備えるので、作業者がハンドル操作を行いながら作業視線を変えることなく容易にリバーサレバーで車両の前後進切換操作ができるとともに、車両旋回時には、円錐リンク機構により副変速操作の走行速度に応じた左右走行クローラの回転差にして、旋回フィーリングを良好にさせ、さらには作業者の体格などに合わせてステアリングハンドルを最適な操作位置に摺動させることができる。従って、操作性、作業性および安全性を向上させたクローラ式トラクタを提供することができる。

請求項２に記載の発明によれば、チルト機構のチルトガイドを、ステアリングコラムと一体成形するので、ステアリングコラムにチルトガイドを後付けする必要がなく、迅速かつ容易にステアリングハンドルにチルト機構を取付けることができる。従って、組立性を向上させたクローラ式トラクタを提供することができる。

以下、図面を参照しつつ、この発明を実施するための最良の形態について詳述する。
図１は本発明の一実施例に係るクローラ式トラクタの左側面図、図２は同トラクタの平面図、図３は駆動部の断面側面図、図４は駆動部の断面平面図である。

まず、クローラ式トラクタ１の概略構成について説明する。図１〜２に示すように、車両１前部には、エンジン３を覆うボンネット２と、このボンネット２の後方には、車両１の操縦を行うためのキャビン４が配設される。このキャビン４内には、前端部に配設されるダッシュボード１１後方に車両１の操向を司るステアリングハンドル９およびステアリングハンドル９の後方に運転席８がそれぞれ配置される。そして、運転席８の左右には、車両１の走行や不図示の作業機の上げ下げなどを操作するための主変速レバー、副変速レバーおよびＰＴＯ操作レバーなどの図示しない各種レバーが配設される。

そして、キャビン４を支持する４本のフレームと、該フレーム間に設けられた窓ガラスおよびドアガラスを有するキャビン４が運転席８全体を覆うように形成される。また、運転席８の両側部であって、キャビン４の外側には、左右燃料タンク６が配設される。さらに、運転席８への昇降用のステップ１０がキャビン４の下方に設けられるとともに、車両１の後方には、作業に応じて取り外し可能な図示しない作業機が取付けられ、この作業機によりプラウや、ロータリーなどの作業を行うものである。また、車両１の下部には車両１を走行させる左右一対のクローラ式走行装置８０が配設される。

クローラ式走行装置８０は、進行方向に延設された左右クローラフレーム８１および、このクローラフレーム８１間を連結する２本の図示しないサイドフレームからなり、クローラフレーム８１の前端に不図示の左右フロントアクスルケースが固設され、この左右フロントアクスルケースに支持された左右車軸８９に左右駆動スプロケット６０が支持される。また、クローラフレーム８１の後端には、左右従動アイドラ８５が回転自在に支持され、これら駆動スプロケット６０と、従動アイドラ８５との外周間をクローラベルト８８が巻装されるとともに、駆動スプロケット６０と、従動アイドラ８５との前後間には、それぞれ４つのイコライザ転輪８６が回転自在に支持される。

以下、図３〜４を用いて、まず、クローラ式トラクタ１の走行および伝動系統について説明する。エンジン３の出力軸に、前後進切換機構２１、主変速ギヤ変速機構２２および副変速用ギヤ変速機構２３、走行伝動軸２４、差動機構２５を介してクローラ式走行装置８０の左右車軸８９を連結させて車両１の走行を行うとともに、前後進切換機構２１の前後進出力軸２６にＰＴＯクラッチ２７、ＰＴＯ変速用ギヤ変速機構２８を介し、後ミッションケース３０ａ後方に突出させるＰＴＯ出力軸２９を連結させ、機体後方に装設させる農作業機に動力が伝えられる。

また、後ミッションケース３０ａとエンジン３との間の伝動ケース３０ｂに、前後進切換機構２１および主変速用ギヤ変速機構２２を内設させ、前後進切換機構２１の入力軸３１をダンパ３２を介して、エンジン３の出力軸に連結させるとともに、前後進切換機構２１の前後進出力軸２６に主変速用ギヤ変速機構２２の主変速軸３３が連結される。

さらに、後ミッションケース３０ａの前部に副変速用ギヤ変速機構２３および後ミッションケース３０ａの後部にＰＴＯ変速用ギヤ変速機構２８を内設させ、主変速軸３３に副変速用ギヤ変速機構２３の副変速軸３４を連結させ、副変速軸３４後端に１対のベベルギヤ３５を介して走行ブレーキ３６のブレーキ軸３７を連結させ、副変速軸３４前端には中間軸３８を介して走行伝動軸２４の後端が連結される。

次に、前ミッションケース３０ｃには、左右遊星ギヤ機構３９を備える差動機構２５を内設させ、走行伝動軸２４の前端にデフ入力軸４０、ベベルギヤ４１、遊星ギヤ入力軸４２を介して左右遊星ギヤ機構３９を連結させ、走行伝動軸２４からの走行変速出力を左右遊星ギヤ機構３９および遊星ギヤ出力軸４３を介して左右車軸８９に伝え、左右クローラ式走行装置８０を略同一速度で同一方向に駆動して車両１を前進または後進走行させる構成とされる。

また、機体を旋回させる旋回用の油圧変速機構（ＨＳＴ）の旋回用ＨＳＴポンプ４４および旋回用ＨＳＴモータ４５を分割配置させるもので、例えば、伝動ケース３０ｂの右外側に旋回用ＨＳＴポンプ４４を並設させ、主変速軸３３前端に３つ１組の伝達ギヤ４６を介して旋回用ＨＳＴポンプ４４のポンプ軸を連結させて、主変速後の動力をポンプ軸に入力させるとともに、前ミッションケース３０ｃの前面に旋回用ＨＳＴモータ４５を固設させ、この旋回用ＨＳＴモータ４５のモータ軸を左右逆転ベベルギヤ４９および左右ギヤ軸５０を介して左右遊星ギヤ機構３９に連結させ、旋回用ＨＳＴポンプ４４および旋回用ＨＳＴモータ４５により変速する操向出力を、左右遊星ギヤ機構３９を介して左右車軸８９に伝えて、左右クローラ式走行装置８０を略一定速度で駆動するとともに、主変速の変速段の走行速度に左右クローラ式走行装置８０の回転差を比例させ、主変速の変速段を切換えても同じ旋回半径で左方向あるいは右方向に機体を旋回させる構成とされる。

さらに、車両１のキャビン４内には、不図示のエアコンなどを備えることができる。この場合、エンジン３に前記エアコン駆動による負荷がかるため、このエンジン３の回転数を電子制御する不図示のコントローラが設けられる。このコントローラによって前記エアコンのそれぞれ図示しないコンデンサを冷却する冷却ファンの回転数を、エンジン３の回転数に比例する構成にし、前記コントローラは、エンジン３のアイドリング回転数を、前記エアコン停止時よりもエアコン作動時に上昇させ、前記コントローラが、不図示のコンプレッサの吐出冷媒圧力を検出する図示しない圧力センサにより検出された冷媒圧力の高さに比例するように、エンジン３のアイドルアップ時の回転数の高さを設定する構成にしてもよい。

次に、本願発明である、リバーサレバー、円錐リンク機構およびチルト機構を備えるステアリングハンドルについて、その具体的構成を説明する。図５は、リバーサレバー、円錐リンク機構およびチルト機構を備えるハンドル操縦部を示す左側面図、図６は円錐リンク機構の模式図、図７はチルトガイドを示したハンドル操縦部の左側面図、図８はチルト機構をステアリングコラム後方から見た背面図である。

図５に示すように、ハンドル操縦部１５は、運転席８の前方であって、ダッシュボード１１の後端部に連設させて、車両１の後方に向け傾斜して設けられ、上部から順にステアリングハンドル９、リバーサレバー１２、チルト機構１３、円錐リンク機構１４などから構成される。

このステアリングハンドル９は、ステアリングコラム１００内に、一端をステアリングハンドル９に連設させたステアリング軸１０１を内設し、ステアリング軸１０１の他端は、円錐リンク機構１４に接続される。

そして、ステアリングコラム１００の、例えば左側部（前後左右どの側部であってもよい）には、リンク１２ａを介して前後進切換機構７に接続されるリバーサレバー１２が突出して設けられる。このリバーサレバー１２の回動操作により、前後進切換機構７の図示しない油圧多板式前後進クラッチを入切するリバーサバルブを切換操作して、前述したように車両１の前後進切換が行われる。

円錐リンク機構１４は、図６に示すように、副変速レバー１６を操向ポンプ４４の変速アーム７３に連結させるもので、ステアリングハンドル９のステアリング軸１０１に小径ギヤ１０２およびセクタギヤ１０３を介し、操向入力軸１０４を連結させ、操向入力軸１０４下端に自在継手を介して入力支点軸１０５を連結させ、入力支点軸１０５に操向入力部材１０６を固定させ、軸受部材１０７に一端を回転自在に片持ち支持させる水平状の変速入力軸１０８の他端に、操向入力部材１０６を回転自在に取付け、操向入力部材１０６を操向入力軸１０４周りに回転自在に支持させる。

この操向入力軸１０４の正逆転によって操向入力部材１０６を略垂直な操向入力軸１０４の軸芯回りに正逆転させるとともに、変速入力軸１０８の正（逆）転によって略水平な左右方向の変速入力軸１０８の軸芯回りに入力支点軸１０５および操向入力部材１０６を一方向傾動状態に回転させ、垂直方向の操向入力軸１０４の軸芯と左右水平方向の変速入力軸１０８の軸芯とが直角交叉する交点に各軸１０４，１０６の自在継手の連結部を取付けて、ステアリングハンドル９の操向入力軸１０４の正逆転操作により操向入力軸１０４の軸芯回りに操向入力部材１０６が正逆転される。

さらに、ステアリングコラム１００の下方後側に副変速操作軸１０９を回転自在に軸支させ、左右方向に略水平に横架させる副変速操作軸１０９の左側端を変速リンク１１０およびロッド１１１を介して副変速レバー１６に連結させ、副変速レバー１６を車両１の前後方向に摺動させる変速操作によって主変速操作軸１０９を正逆転させるとともに、ロッド形副変速部材１１２および下リンク１１３を介して変速入力軸１０８に副変速操作軸１０９を連結させ、副変速レバー１６による副変速操作軸１０９の正（逆）転操作により入力支点軸１０５が変速入力軸１０８の軸芯回りに一方向傾動状態に回転される。

また、筒軸形の操向出力軸１１４を操向操作軸１１５に回転自在に取付け、リンク形操向出力部材１１６を操向出力軸１１４に固定させるとともに、ロッド形操向結合部材１１７の上端部を操向入力部材１０６に自在継手形操向入力連結部１１８を介して連結させ、球関継手形操向出力連結部１１９を介して操向結合部材１１７の下端部を操向出力部材１１６に連結させ、走行進路を変更させる円錐リンク機構１４が構成される。

そして、操向出力軸１１４に操向リンク１２０および操向出力ロッド１２１を介して旋回用ＨＳＴポンプ７２の変速アーム７２ａを連結させて、変速アーム７２ａの正逆転操作により旋回用ＨＳＴポンプ７２の図示しない可動斜板の傾斜角度調節を行って、旋回用ＨＳＴモータ７３の回転数制御および正逆転切換を行い、ステアリングハンドル９による操向角度（旋回半径）の変更および左右旋回方向の切換が行われる。

その結果、副変速レバー１６の最高速（３速など）時に入力支点軸１０５（円錐リンク機構１４底面部１４ａの底面角α）を最大（α≒２６゜）また最低速（１速）時に最小（α≒１０゜）と傾けるように設定して、副変速レバー１６を最高速にした場合と、最低速にした場合とにおいて、同一のステアリングハンドル９の操向角度では、副変速の最高速時に左右クローラ式走行装置８０の回転差を標準より大、最低速時に標準より小とさせて、最高速時での旋回半径をより小さくして旋回半径を確保した状態、および低速時での旋回を緩やかなものとさせて、副変速の最高速時と、最低速時とのそれぞれの操作フィーリングが良好な構成とされる。

次に、チルト機構１３は、ステアリングハンドル９の設置位置を作業者の体格や好みに応じて車両１の前後方向に摺動させるものであり、図５に示すように、チルトガイド１２２およびチルトアーム１２３などから構成される。

これは、まず、上下に分離して設けられたステアリングコラム１００と、円錐リンク機構１４との間であって、ステアリングコラム１００の、例えば左側板１００ｂ前端部には、前方かつ斜め下方に延設されたチルトガイド１２２の一端が溶接などによりステアリングコラム１００と一体成形で取付けられる。このチルトガイド１２２の前端部は、後述するチルトアーム１２３の段付ボルト１２７が嵌入される、図７に示すような前方に突設される溝１２４ａを有する上下方向に並ぶ複数の歯型溝１２４が設けられる。なお、歯型溝１２４の溝１２４ａの数は、ステアリングハンドル９のチルト位置数に対応する構成とされる。

また、ステアリングコラム１００と、円錐リンク機構１４との間であって、円錐リンク機構１４上には、図７〜８に示すように、前端部に取付板１２５ａを有し、側部には上端がステアリングコラムの底板１００ａに接触しない高さで略垂直に２本の平行な接続板１２５ｂ，１２５ｃを設けた円錐リンクステー１２５が固設される。

そして、取付板１２５ａが、ダッシュボード１１後端部にボルト締結などで固定される結果、円錐リンク機構１４がダッシュボード１１に固定されるとともに、ステアリングコラム１００の左側板１００ｃ、右側板１００ｄそれぞれの内側面を、接続板１２５ｂ，１２５ｃそれぞれの外側面と互いに接触させて、左側板１００ｃと接続板１２５ｂおよび、右側板１００ｄと接続板１２５ｃのそれぞれを段付きボルト１２６で締結し、ステアリングコラム１００と、円錐リンク機構１４とが連結される。

ここで、作業者がステアリングハンドル９を車両１の前方向もしくは後方向にチルトさせる場合には、まず、レバー１２８を上方に引き上げることでリンク１２９が摺動し、不図示の係止ピンによるステアリングハンドル９における固定位置（チルト位置）のロックが解除される。ステアリングコラム１００は、段付きボルト１２６を回動支点とし、ステアリングハンドル９に追従して車両１の前方向ａもしくは後方向ｂに摺動される。

そして、ステアリングコラム１００の前方向ａへの摺動に伴い、ステアリングコラム１００の前端に有するチルトガイド１２２は下方向ａ´に摺動し、ステアリングコラム１００を後方向ｂへ摺動させた場合にはチルトガイド１２２が上方向ｂ´に摺動される。

このとき、ダッシュボード１１の側板内側面（図中では左側板の内側面であるが、右側板の内側面でもよい）に取り付けられたチルトアーム１２３の上端部に有する段付きボルト１２７が、チルトガイド１２２の前端部に有する複数の歯型溝１２４の中で、ステアリングハンドル９のチルト位置に対応した溝１２４ａに嵌合されてステアリングハンドル９のチルト位置が定まる。そして、レバー１２８を下方に引き下げることでリンク１２９を摺動させ、前記係止ピンによりステアリングハンドル９が当該固定チルト位置で固定される。

以上のような構成にすることで、作業者がステアリングハンドル９のハンドル操作を行いながら作業視線を変えることなく、容易にリバーサレバー１２で車両１の前後進切換操作ができるとともに、車両１の旋回時には、円錐リンク機構１４により副変速操作の走行速度に応じた左右クローラ式走行装置８０の回転差にして、旋回フィーリングを良好にさせ、さらには作業者の体格などに合わせてステアリングハンドル９を最適な操作位置にチルトさせることができる。また、チルトガイド１２２がステアリングコラム１００に一体成形されているため、ステアリングコラム１００にチルトガイド１２２を後付けする必要がなく、迅速かつ容易にステアリングハンドル９にチルト機構１３を取付けることができる。

以上詳述したように、この例のクローラ式トラクタ１は、運転席８前方に、車両１の操向を司るステアリングハンドル９を備え、ステアリングハンドル９は、ステアリングコラム１００に、前後進切換機構７に連係するリバーサレバー１２を備えるとともに、ステアリングコラム１００の下方には、ステアリング軸１０１と、副変速レバー１６と、旋回用ＨＳＴポンプ７２とを連係させる円錐リンク機構１４を備え、かつ、ステアリングコラム１００と、円錐リンク機構１４との間には、ステアリングハンドル９の位置を摺動可能とさせるチルト機構１３を備えるものである。加えて、チルト機構１３のチルトガイド１２２を、ステアリングコラム１００と一体成形する。

また、上述の例では、作業車両の一例としてクローラ式トラクタ（農作業車両）について説明したが、この発明はこれに限定されるものではなく、農作業車両としてコンバインなど、また、建設作業車両として、バックホー、ブルトーザなど、ステアリングハンドルを備えたあらゆる作業車両に適用することができる。

本発明の一例としての、クローラ式トラクタを示す左側面図である。 クローラ式トラクタの平面図である。 駆動部の断面側面図である。 駆動部の断面平面図である。 リバーサレバー、円錐リンク機構およびチルト機構を備えるハンドル操縦部を示す左側面図である。 円錐リンク機構の模式図である。 チルトガイドを示したハンドル操縦部の左側面図である。 チルト機構をステアリングコラム後方から見た背面図である。 従来のトラクタのハンドル操作系を示す側面模式図である。

符号の説明

９ ステアリングハンドル
１１ ダッシュボード
１３ チルト機構
１４ 円錐リンク機構
１２ リバーサレバー
１００ ステアリングコラム
１００ａ 底板
１００ｃ 左側板
１００ｄ 右側板
１０１ ステアリング軸
１２２ チルトガイド
１２３ チルトアーム
１２４ 歯型溝
１２４ａ 溝
１２５ 円錐リンクステー
１２５ａ 取付板
１２５ｂ，１２５ｃ 接続板
１２６，１２７ 段付ボルト
１２８ レバー
１２９ リンク
ａ 前方向
ｂ 後方向
ａ´ 下方向
ｂ´ 上方向

Claims (2)

1. 運転席前方に、車両の操向を司るステアリングハンドルを備えるクローラ式作業車両において、
   前記ステアリングハンドルは、ステアリングコラムに、前後進切換機構に連係するリバーサレバーを備えるとともに、前記ステアリングコラムの下方には、ステアリング軸と、副変速レバーと、旋回用ＨＳＴポンプと、を連係させる円錐リンク機構を備え、かつ、前記ステアリングコラムと、前記円錐リンク機構との間には、前記ステアリングハンドルの位置を摺動可能とさせるチルト機構を備えることを特徴とする、クローラ式作業車両。
2. 前記チルト機構のチルトガイドを、前記ステアリングコラムと一体成形することを特徴とする、請求項１に記載のクローラ式作業車両。

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