JP2009234474A - Steering structure of working machine - Google Patents

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Kiwamu Fukunaga
究 福永
Tsuyoshi Inoue
強 井上
Masakazu Furuichi
正和 古市
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a steering structure of a working machine capable of easily performing rectilinear steering and lightly performing an abrupt machine body direction change. <P>SOLUTION: A steering operation tool and a steering wheel are interlocked and connected via a nonlinear transmission mechanism to have a linear relation in which a steered amount of the steering wheel is in substantially direct in proportion to an operation amount of the steering operation tool in an initial operation region from the straight advancing state of the steering operation tool, and to have a nonlinear relation in which a change rate of the steered amount of the steering wheel becomes larger than that of the operation amount of the steering operation tool in a succeeding operation region. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&amp;INPIT

Description

本発明は、田植機や農用トラクタなどの作業機のステアリング構造に関する。   The present invention relates to a steering structure for a work machine such as a rice transplanter or an agricultural tractor.

作業機の一例である乗用型の田植機においては、ステアリング操作具としてのステアリングハンドルの回動操作によって左右に直線移動されるラック杆の左右両端部と、左右の操向車輪を操向させるナックルアームとを、タイロッドで連動連結したステアリング構造が採用されている(例えば、特許文献1参照)。
特開2005−170200号公報
In a riding-type rice transplanter that is an example of a working machine, a knuckle that steers left and right steering wheels and left and right steering wheels that are linearly moved left and right by a steering handle turning operation as a steering operating tool. A steering structure in which an arm is interlocked with a tie rod is employed (for example, see Patent Document 1).
JP-A-2005-170200

上記ステアリング構造においては、直進状態からステアリングハンドルを左方あるいは右方に約2回転だけ回動操作すると、前輪が最大に操向されるように構成されている。これにより、ステアリングハンドルの単位操作量に対する前輪の操向角度が小さく、植付け走行を行う場合に過剰に操向するおそれがなく、直進性のよい操縦を行うことができる。その反面、畦際で機体をUターン旋回させて方向転換を行うのに、前輪を大きく操向するためにステアリングハンドルを素早く回転操作する必要があり、煩わしい操作となっていた。   The steering structure is configured such that the front wheel is steered to the maximum when the steering handle is rotated about two turns left or right from a straight traveling state. As a result, the steering angle of the front wheels with respect to the unit operation amount of the steering handle is small, and there is no fear of excessive steering when performing planting travel, and it is possible to perform steering with good straightness. On the other hand, in order to change the direction by turning the airframe U-turn at the shore, it is necessary to quickly rotate the steering handle in order to steer the front wheels greatly, which is a troublesome operation.

本発明は、このような点に着目してなされたものであって、直進操縦を容易に行えるとともに、急激な機体方向転換も軽快に行えるようにすることを主たる目的としている。   The present invention has been made paying attention to such points, and has as its main purpose to easily perform straight-ahead maneuvering and to easily perform abrupt aircraft direction change.

第1の発明は、ステアリング操作具の直進状態からの初期操作域においてはステアリング操作具の操作量に対する操向車輪の操向量が略正比例する線形の関係となり、以降の操作域においてはステアリング操作具の操作量の変化率よりも操向車輪の操向量の変化率が大きくなる非線形の関係となるように、ステアリング操作具と操向車輪とを非線形伝動機構を介して連動連結してあることを特徴とする。   In the first aspect of the invention, in the initial operation range from the straight traveling state of the steering operation tool, the steering amount of the steering wheel with respect to the operation amount of the steering operation tool has a linear relationship that is substantially directly proportional. The steering operation tool and the steered wheel are linked via a non-linear transmission mechanism so that the non-linear relationship in which the rate of change of the steered wheel is larger than the rate of change of the steered wheel. Features.

上記構成によると、直進あるいは略直進での作業走行を行う場合、ステアリング操作具の単位操作量に対する操向車輪の操向角度が比較的小さくなり、操向車輪が過剰に操向されるおそれがなく、蛇行の少ない操縦を行うことができる。機体をUターン旋回させて方向転換を行う場合には、ステアリング操作具の単位操作量に対する操向車輪の操向角度が比較的大きくなり、ステアリング操作具を大きく操作することで、操向車輪が効率よく大きく操向されて、いわゆる、利きのよい小回り旋回を行うことができる。   According to the above configuration, when performing a work traveling straight or substantially straight, the steering angle of the steering wheel with respect to the unit operation amount of the steering operation tool becomes relatively small, and the steering wheel may be excessively steered. It is possible to control with less meandering. When turning the aircraft to make a U-turn, the steering angle of the steering wheel with respect to the unit operation amount of the steering operation tool becomes relatively large. It can be steered efficiently and can perform so-called “swift turn”.

従って、第1の発明によると、直進操縦を容易に行えるとともに、急激な機体方向転換も軽快に行えるようになった。   Therefore, according to the first aspect of the present invention, it is possible to easily perform straight-ahead maneuvering and to easily change the aircraft direction rapidly.

第2の発明は、上記第1の発明において、
非線形伝動機構と操向車輪との間に増速伝動機構を介在してあるものである。
According to a second invention, in the first invention,
An acceleration transmission mechanism is interposed between the nonlinear transmission mechanism and the steering wheel.

上記構成によると、増速伝動機構を介在しない場合に比べて、ステアリング操作具の操作量を少なくして操向車輪を同じ量だけ操向することができ、直進操縦を容易に行えるとともに、機体方向転換時における操向車輪の急速、かつ、大きい操向を一層速やかに行うことができる。   According to the above configuration, the steering wheel can be steered by the same amount by reducing the amount of operation of the steering operation tool as compared with the case where no speed increasing transmission mechanism is interposed, and the straight body can be easily operated, and the fuselage A rapid and large steering of the steering wheel during the direction change can be performed more quickly.

第3の発明は、上記第2の発明において、
非線形伝動機構と操向車輪との間にトルクジェネレータを介在してあるものである。
According to a third invention, in the second invention,
A torque generator is interposed between the nonlinear transmission mechanism and the steering wheel.

上記構成によると、操向車輪を急速、かつ、大きく操向させる際に大きい操向反力が働くが、ステアリング操作具の操作力は小さくてすみ、機体方向転換を軽快かつ速やかに行うことができる。   According to the above configuration, a large steering reaction force works when steering the steering wheel rapidly and largely, but the steering operation force of the steering operation tool can be small, and the aircraft direction change can be performed lightly and quickly. it can.

第4の発明は、上記第3の発明において、
トルクジェネレータを増速伝動機構の伝動下手に配備してあるものである。
According to a fourth invention, in the third invention,
A torque generator is installed under the transmission of the speed increasing transmission mechanism.

上記構成によると、増速伝動機構に働く操作負荷を軽減することができるので、ギヤなどの伝動部材を小型のものとすることができ、増速伝動機構の小型化を図る上にも有効となる。   According to the above configuration, since the operation load acting on the speed increasing transmission mechanism can be reduced, a transmission member such as a gear can be made small, which is effective in reducing the size of the speed increasing transmission mechanism. Become.

第5の発明は、上記第1〜4のいずれか一つの発明において、
非線形伝動機構を偏芯ギヤ伝動機構で構成してあるものである。
A fifth invention is the invention according to any one of the first to fourth inventions,
The non-linear transmission mechanism is composed of an eccentric gear transmission mechanism.

上記構成によると、円形に加工したギヤの回転軸心を偏らせるだけで、非線形伝動を行う伝動ギヤを構成することができ、楕円ギヤや非円形ギヤを用いて同様な非線形伝動を行う場合に比べてギヤの加工が容易で、安価に製作することができる。   According to the above configuration, it is possible to configure a transmission gear that performs non-linear transmission simply by biasing the rotational axis of the gear processed into a circular shape, and when performing similar non-linear transmission using an elliptical gear or a non-circular gear. Compared to gears, it is easier to machine and can be manufactured at lower cost.

第6の発明は、上記第5の発明において、
偏芯ギヤ伝動機構を変速ギヤケースに収容配備するとともに、この変速ギヤケースにギヤ周部が監視可能な開口を備えてあるものである。
In a sixth aspect based on the fifth aspect,
The eccentric gear transmission mechanism is accommodated and arranged in a transmission gear case, and the transmission gear case is provided with an opening through which a gear peripheral portion can be monitored.

上記構成によると、変速ギヤケースに偏芯ギヤを組み込む際に、回転位相合わせなどが容易となり、組み立て作業性に優れたものとなるとともに、点検整備などにも便利なものとなる。   According to the above configuration, when the eccentric gear is incorporated into the transmission gear case, the rotational phase alignment is facilitated, the assembly workability is excellent, and the inspection and maintenance are convenient.

第7の発明は、上記第1〜6のいずれか一つの発明において、
非線形伝動機構による操向用伝動と、非線形伝動機構を介さない線形の操向用伝動とを選択可能に構成してあるものである。
A seventh invention is the invention according to any one of the first to sixth inventions,
The steering transmission by the non-linear transmission mechanism and the linear steering transmission not via the non-linear transmission mechanism are selectable.

上記構成によると、直進走行と急激な機体方向転換を頻繁に行うことの多い作業走行においては非線形伝動を選択することで、直進操縦性および旋回操作性に優れた状態での操縦を行うことができる。急激な機体方向転換を頻繁に行うことのない移動走行においては線形伝動を選択することで、操向開始から最大操向まで一定した操向特性での操縦を行うことができ、過剰な操向をもたらすことなく軽快に操縦することができる。   According to the above configuration, it is possible to perform a maneuver in a state of excellent straight maneuverability and turning operability by selecting non-linear transmission in work traveling that frequently performs straight traveling and rapid aircraft direction change. it can. By selecting linear transmission for mobile travel that does not frequently undergo sudden aircraft direction changes, it is possible to perform maneuvering with a constant maneuvering characteristic from the start of maneuvering to maximum maneuvering. It is possible to maneuver lightly without bringing

第8の発明は、上記第7の発明において、
走行伝動系の変速装置が作業用の低速変速状態にある時には非線形伝動機構による操向用伝動状態となり、走行伝動系の変速装置が移動走行用の高速変速状態にある時には非線形伝動機構を介しない線形の操向用伝動状態がもたらされるように構成してあるものである。
In an eighth aspect based on the seventh aspect,
When the traveling transmission system is in a working low speed shift state, the steering transmission state is achieved by the non-linear transmission mechanism, and when the traveling transmission system transmission is in the traveling high speed transmission state, the nonlinear transmission mechanism is not used. It is configured to provide a linear steering transmission state.

上記構成によると、作業走行と移動走行に好適な操向状態が自動的にもたらされることになり、操縦者が作業走行と移動走行に対応して操向状態を選択しなくてもすみ、操作性に一層優れたものとなる。   According to the above configuration, a steering state suitable for work traveling and traveling travel is automatically provided, and it is not necessary for the operator to select a steering state corresponding to work traveling and traveling traveling. It will be even better.

第9の発明は、上記第1〜8のいずれか一つの発明において、
ステアリング操作具に連動連結された左右移動部材と操向車輪を操向させるナックルアームとをタイロッドで連動連結したステアリング機構を、ステアリング操作具の直進状態からの初期操作域においてはステアリング操作具の操作量に対する操向車輪の操向量とが略正比例する線形の関係となり、以降の操作域においてはステアリング操作具の操作量の変化率よりも操向車輪の操向量の変化率が大きくなる非線形の関係となる特性に設定してあるものである。
According to a ninth invention, in any one of the first to eighth inventions,
In the initial operation range from the straight running state of the steering operation tool, the steering mechanism is operated by operating the steering operation tool in which the left and right moving member linked to the steering operation tool and the knuckle arm that steers the steering wheel are connected by a tie rod. A linear relationship in which the steering amount of the steered wheel with respect to the amount is in a linear relationship that is substantially directly proportional, and in the subsequent operation range, the rate of change of the steering wheel steered amount is greater than the rate of change of the steered wheel operation amount. Is set to the characteristic.

上記構成によると、左右移動部材を非線形伝動で移動させることに加えて、ステアリングリンク機構でも非線形で操向車輪を操向作動させることで、直進操縦を一層容易に行えるとともに、急激な機体方向転換も軽快に行える。   According to the above configuration, in addition to moving the right and left moving member by non-linear transmission, the steering link mechanism can also operate the steering wheel in a non-linear manner, thereby making it possible to more easily perform straight-ahead maneuvering and drastically change the aircraft direction. Can be done lightly.

図1に、本発明に係る作業機の一例としての田植機の全体側面が、また、図2に、その全体平面がそれぞれ示されている。この田植機は、操向車輪としての前輪1と操向不能な後輪2を備えた四輪駆動型の走行機体3の後部に、油圧シリンダ4で駆動される平行四連リンク構造の昇降リンク機構5を介して苗植付け装置6が連結され、走行機体3の後部に設けた運転座席7の後側に施肥装置8が配備されるとともに、走行機体3の前部にボンネット9で覆われたエンジン10、フロントパネル11、ステアリング操作具としてのステアリングハンドル12、等が備えられた構造となっている。   FIG. 1 shows an entire side surface of a rice transplanter as an example of a working machine according to the present invention, and FIG. 2 shows an entire plane. This rice transplanter has a parallel four-link linkage structure driven by a hydraulic cylinder 4 at the rear of a four-wheel drive type traveling machine body 3 having a front wheel 1 as a steering wheel and a rear wheel 2 that cannot be steered. The seedling planting device 6 is connected via the mechanism 5, and a fertilizer device 8 is provided on the rear side of the driver seat 7 provided at the rear portion of the traveling machine body 3, and the front part of the traveling machine body 3 is covered with the bonnet 9. The engine 10, the front panel 11, a steering handle 12 as a steering operation tool, and the like are provided.

前記苗植付け装置6は4条植え仕様に構成されており、苗を載置して一定ストロークで往復横移動する苗のせ台15、この苗のせ台15の下端から1株分ずつ苗を切り出して田面に植付けてゆく4組の回転式の植付け機構16、田面の植付け箇所を均平整地する3個の整地フロート17、等を備えて構成されている。   The seedling planting device 6 is configured in a four-row planting specification, and seedlings are placed one by one from the lower end of the seedling stage 15 on which the seedlings are placed and reciprocated horizontally by a fixed stroke. It comprises four sets of rotary planting mechanisms 16 planted on the surface, three leveling floats 17 for leveling the planting location on the surface, and the like.

前記施肥装置8は、肥料ホッパ18に貯留した粉粒状の肥料をホッパ下端部に備えられた繰出し機構19によって設定量ずつ繰出し、繰出された肥料を電動ブロワ20からの搬送風によって4本の供給ホース21に送り出し、前記整地フロート17に取り付けた4個の作溝器22にまで風力搬送し、作溝器22によって植付け苗の横側近傍の田面に形成した施肥溝に肥料を送り込んで埋設するように構成されている。   The fertilizer application device 8 feeds the powdered fertilizer stored in the fertilizer hopper 18 by a set amount by a feeding mechanism 19 provided at the lower end of the hopper, and supplies the fed fertilizer by four conveying air from the electric blower 20. It sends out to the hose 21 and wind-carrying it to the four groovers 22 attached to the leveling float 17, and feeds fertilizer into the fertilizer grooves formed on the rice field near the side of the planted seedling by the groovers 22 and embeds them. It is configured as follows.

前記走行機体3の前部にはミッションケース25が配備され、このミッションケース25の前部左右から横向きに突設した前車軸ケース部25aの端部に、前輪1を軸支した回動ケース26が縦軸心P周りに操向回動可能に装備されている。ミッションケース25の後部には、サスペンション機構27で弾性支持された左右一対のスイングケース28が基端支点a周りに独立上下揺動可能に装着され、各スイングケース28の後端に後輪2がそれぞれ軸支されている。   A mission case 25 is provided at the front of the traveling machine body 3, and a rotating case 26 that pivotally supports the front wheel 1 at the end of a front axle case 25 a that projects laterally from the front left and right of the mission case 25. Is equipped to be steerable around the longitudinal axis P. A pair of left and right swing cases 28 elastically supported by a suspension mechanism 27 are mounted on the rear part of the transmission case 25 so as to be able to swing up and down independently around the base end fulcrum a. Each is pivotally supported.

図3に示すように、前記エンジン10は横軸型の空冷ガソリンエンジンが利用されており、クランクケース部10aの上部に連設したシリンダ部10bが後方に傾斜された嵩低いものに構成され、前記ミッションケース25から前方に突設された前フレーム29に防振状態に搭載支持されている。   As shown in FIG. 3, the engine 10 is a horizontal axis type air-cooled gasoline engine, and a cylinder portion 10 b connected to an upper portion of the crankcase portion 10 a is configured to be low in volume and inclined rearward. The front frame 29 projecting forward from the mission case 25 is mounted and supported in an anti-vibration state.

前記ミッションケース25の左側面には主変速装置として油圧式の無段変速装置(HST)30が連結されて、エンジン10にベルト掛け連動されている。無段変速装置30の変速出力がミッションケース25に伝達されて走行系と植付け系に分岐され、走行系動力が左右の前輪1に伝達されるとともに、スイングケース28を介して左右の後輪2に伝達され、分岐された植付け系の動力が機体後方に取り出されて苗植付け装置6に軸伝達されるようになっている。   A hydraulic continuously variable transmission (HST) 30 is connected to the left side surface of the transmission case 25 as a main transmission, and is linked to the engine 10 by a belt. The transmission output of the continuously variable transmission 30 is transmitted to the mission case 25 and branched into the traveling system and the planting system, the traveling system power is transmitted to the left and right front wheels 1, and the left and right rear wheels 2 via the swing case 28. The power of the branched planting system transmitted to the rear is taken out rearward of the machine body and transmitted axially to the seedling planting device 6.

次に前輪1を操向操作するステアリング構造について説明する。図4に示すように、前輪1を軸支した左右の回動ケース26にはナックルアーム31が取り付けられており、左右のナックルアーム31がラック・ピニオン式のステアリング機構32に連動連結されている。図5に示すように、ステアリング機構32は、ミッションケース25における前端下部の角部に配備されており、ミッションケース25に左右移動可能に貫通横架されたラック杆33と、ラック杆33の後面に形成されたラックギヤ33aに咬合するピニオンギヤ34とで構成されている。図4,図6に示すように、ミッションケース25から左右に突設されたラック杆33の両端部と左右のナックルアーム31とがタイロッド35で連動連結されるとともに、ラック杆33の両端部とミッションケース25のラック杆挿通ボス部25cとに亘って蛇腹状の伸縮ブーツ36が装着されて、ラック杆33が泥水などから保護されている。   Next, a steering structure for steering the front wheel 1 will be described. As shown in FIG. 4, a knuckle arm 31 is attached to the left and right rotating cases 26 that pivotally support the front wheel 1, and the left and right knuckle arms 31 are interlocked and connected to a rack and pinion type steering mechanism 32. . As shown in FIG. 5, the steering mechanism 32 is disposed at a corner portion at the lower front end of the transmission case 25, and has a rack rod 33 that penetrates the transmission case 25 so as to be laterally movable, and a rear surface of the rack rod 33. And a pinion gear 34 that meshes with a rack gear 33a. As shown in FIGS. 4 and 6, both ends of a rack rod 33 projecting left and right from the mission case 25 and the left and right knuckle arms 31 are interlocked and connected by tie rods 35, and both ends of the rack rod 33 are connected to each other. A bellows-like stretchable boot 36 is attached to the rack case insertion boss 25c of the mission case 25 to protect the rack case 33 from muddy water.

前記ピニオンギヤ34は、ミッションケース25の前部に縦姿勢で挿通配備されたピニオン操作軸37の下部に一体形成されており、このピニオン操作軸37の上端が、ミッションケース25の上端に取り付けられた油圧式のトルクジェネレータ38の出力操作軸39に連結され、トルクジェネレータ38の上面に備えられた入力操作軸40と前記ステアリングハンドル12とが以下のように連動されている。   The pinion gear 34 is formed integrally with a lower portion of a pinion operation shaft 37 that is inserted and arranged in a vertical posture at the front portion of the mission case 25, and the upper end of the pinion operation shaft 37 is attached to the upper end of the mission case 25. An input operation shaft 40 provided on the upper surface of the torque generator 38 and the steering handle 12 are linked as described below. The input operation shaft 40 is connected to an output operation shaft 39 of a hydraulic torque generator 38.

図3に示すように、ステアリングハンドル12は、トルクジェネレータ38の上部に立設したハンドルポスト41の上部に、ハンドル支軸42を介して回動可能に支持されており、ハンドル支軸42と前記入力操作軸40とが一対の自在継ぎ手43,44を介して軸連動されるとともに、その軸連動系に変速ギヤケース45が介在されている。   As shown in FIG. 3, the steering handle 12 is rotatably supported on an upper portion of a handle post 41 erected on the upper portion of the torque generator 38 via a handle support shaft 42. The input operation shaft 40 is axially linked via a pair of universal joints 43 and 44, and a transmission gear case 45 is interposed in the axis linkage system.

図7〜図9に示すように、変速ギヤケース45は上部ケース45aと下部ケース45bをボルト連結して構成されて、横断面形状がコの字形のハンドルポスト41の内部に連結支持されており、変速ギヤケース45の前後には内部を監視可能に開放した開口kが形成されている。変速ギヤケース45の後寄り箇所には、上向き入力軸46と下向き出力軸47とが相対回転可能に同心に装備されるとともに、変速ギヤケース45の前寄り箇所には中間軸48が装備されている。上向き入力軸46とハンドル支軸42とが上方の自在継ぎ手43で連動連結されるとともに、下向き出力軸47とトルクジェネレータ38の入力操作軸40とが、中間操作軸49と下方の自在継ぎ手44を介して連動連結されている。   As shown in FIGS. 7 to 9, the transmission gear case 45 is configured by bolting an upper case 45a and a lower case 45b, and is connected and supported inside a handle post 41 having a U-shaped cross section, An opening k is formed in front of and behind the transmission gear case 45 so that the inside can be monitored. An upward input shaft 46 and a downward output shaft 47 are concentrically mounted at a rear position of the transmission gear case 45 so as to be relatively rotatable, and an intermediate shaft 48 is mounted at a front position of the transmission gear case 45. The upward input shaft 46 and the handle support shaft 42 are interlocked and connected by an upper universal joint 43, and the downward output shaft 47 and the input operation shaft 40 of the torque generator 38 connect the intermediate operation shaft 49 and the lower universal joint 44. It is linked and connected through.

上向き入力軸46と中間軸48とが非線形伝動機構Aで連動連結されるとともに、中間軸48と下向き出力軸47とが増速伝動機構Bで連動連結されている。前記非線形伝動機構Aは、上向き入力軸46に連結固定された偏芯ギヤ51と、中間軸48に連結固定された同歯数の偏芯ギヤ52とを咬合させた偏芯ギヤ伝動機構で構成されており、上向き入力軸46の1回転に対して中間軸48が不等速で1回転するようになっている。   The upward input shaft 46 and the intermediate shaft 48 are interlocked and connected by the non-linear transmission mechanism A, and the intermediate shaft 48 and the downward output shaft 47 are interlocked and connected by the speed increasing transmission mechanism B. The non-linear transmission mechanism A is an eccentric gear transmission mechanism in which an eccentric gear 51 connected and fixed to the upward input shaft 46 and an eccentric gear 52 of the same number of teeth connected and fixed to the intermediate shaft 48 are engaged. Thus, the intermediate shaft 48 makes one rotation at an unequal speed with respect to one rotation of the upward input shaft 46.

前記増速伝動機構Bは、中間軸48に固着した大径ギヤ53と、下向き出力軸47に固着した小径ギヤ54とを咬合させて、中間軸48の回転を2倍に増速して下向き出力軸47に伝達するよう構成されている。   The speed increasing transmission mechanism B engages a large-diameter gear 53 fixed to the intermediate shaft 48 and a small-diameter gear 54 fixed to the downward output shaft 47 to increase the rotation of the intermediate shaft 48 twice and downward. It is configured to transmit to the output shaft 47.

上記構成によると、ステアリングハンドル12を中立位置(直進位置)から左方あるいは右方に回動操作することで、トルクジェネレータ38の入力操作軸40および出力操作軸39を倍速回転させ、出力操作軸39と一体回動するピニオン操作軸37によってラック杆33が左方あるいは右方に移動され、前輪1が直進姿勢から左方あるいは右方に操向されることになる。   According to the above configuration, by rotating the steering handle 12 from the neutral position (straight forward position) to the left or right, the input operation shaft 40 and the output operation shaft 39 of the torque generator 38 are rotated at a double speed, and the output operation shaft The rack cage 33 is moved to the left or right by the pinion operating shaft 37 that rotates integrally with 39, and the front wheel 1 is steered from the straight traveling position to the left or right.

この場合、ステアリングハンドル12の直進位置から左方あるいは右方への回動操作角度θに対する前輪1の操向角度αは、図11に示す特性で変化する。つまり、ステアリングハンドル12の直進位置から約90度の回動操作範囲においては、ステアリングハンドル12の回動操作角度θに対して前輪1の操向角度αが略正比例する線形の関係となり、それ以降のハンドル操作域においてはステアリングハンドル12の回動操作角度θの変化率よりも前輪1の操向角度αの変化率が大きくなる非線形の関係となり、ステアリングハンドルを略1回転だけ回動操作することで前輪1が最大に操向されるように設定されている。   In this case, the steering angle α of the front wheel 1 with respect to the turning operation angle θ from the straight traveling position of the steering handle 12 to the left or right changes according to the characteristics shown in FIG. That is, in the rotation operation range of about 90 degrees from the straight position of the steering handle 12, the steering angle α of the front wheel 1 is substantially linearly proportional to the rotation operation angle θ of the steering handle 12, and thereafter In the steering wheel operating range, the rate of change of the steering angle α of the front wheel 1 is larger than the rate of change of the steering operation angle θ of the steering handle 12, and the steering handle is rotated by approximately one rotation. The front wheel 1 is set to be steered to the maximum.

従って、直進あるいは略直進しての植付け走行時には、ステアリングハンドル12の回動操作に対して前輪1の操向角度αの変化が少ないので、過剰な前輪1の操向が起こりにくく、直進操縦が容易となる。畦際での機体方向転換においては、ステアリングハンドル12を大きく回動操作することでハンドル回動操作に対して前輪1が大きく操向され、機体向きを速やかに変えることができる。   Therefore, during planting traveling straight or substantially straight, since the change in the steering angle α of the front wheel 1 with respect to the turning operation of the steering handle 12 is small, excessive steering of the front wheel 1 is unlikely to occur and straight steering is possible. It becomes easy. In turning the vehicle body at the heel, the front wheel 1 is greatly steered with respect to the steering wheel turning operation by largely turning the steering handle 12, and the direction of the vehicle body can be changed quickly.

この例では、前輪1が大きく操向されると、機体旋回特性が小回り旋回モードに自動的に切り換えられるようになっている。つまり、図4に示すように、ミッションケース25には、左右の後輪2への動力伝達を各別に断続する左右一対のサイドクラッチ55が備えられており、左右の各サイドクラッチ55と左右の前記ナックルアーム31とが以下のように連係されている。   In this example, when the front wheel 1 is steered greatly, the aircraft turning characteristic is automatically switched to the small turning mode. That is, as shown in FIG. 4, the transmission case 25 is provided with a pair of left and right side clutches 55 for intermittently transmitting power to the left and right rear wheels 2. The knuckle arm 31 is linked as follows.

すなわち、左右のナックルアーム31と左右のサイドクラッチ55を入り切りするクラッチレバー56とが、長孔融通cを備えた連係ロッド57で交叉状に連動連結して構成されており、前輪1が直進位置にある時には左右のサイドクラッチ55が共に「クラッチ入り」状態にあり四輪駆動での直進走行が行われる。この直進状態から前輪1が設定角度(例えば、30°)未満で操向された場合には、ナックルアーム31の回動変位が長孔融通cによって吸収されて連係ロッド57が操作されることはなく、左右のサイドクラッチ55は共に「クラッチ入り」状態に維持される。畦際でのUターン旋回、等のために前輪1が直進状態から前記設定角度以上に大きく操向された場合には、旋回内側のクラッチレバー56に連係された一方の連係ロッド57だけが前方に引っ張り操作されて旋回内側のサイドクラッチ55が「クラッチ切り」状態に切り換えられる。従って、この場合は、旋回内側の後輪2は遊転状態となり、大きく操向された左右の前輪1と旋回外側の後輪2による3輪駆動で機体は小さい旋回半径でハンドル回動操作方向に旋回するのである。   That is, the left and right knuckle arms 31 and the clutch lever 56 that engages and disengages the left and right side clutches 55 are configured to be interlocked and interlocked with the connecting rod 57 having the long hole interchange c, so that the front wheel 1 is in the straight traveling position. The left and right side clutches 55 are both in the “clutch-engaged” state and the vehicle travels straight by four-wheel drive. When the front wheel 1 is steered less than a set angle (for example, 30 °) from this straight traveling state, the rotation displacement of the knuckle arm 31 is absorbed by the long hole interchange c, and the linkage rod 57 is manipulated. The left and right side clutches 55 are both maintained in the “clutch engaged” state. When the front wheel 1 is steered more than the set angle from the straight traveling state due to a U-turn turning at the shore, etc., only one linkage rod 57 linked to the clutch lever 56 inside the turning is forward. The side clutch 55 inside the turning is switched to the “clutch disengagement” state. Therefore, in this case, the rear wheel 2 on the inside of the turning is in a free-wheeling state, and the body is operated with a small turning radius by the three-wheel drive by the left and right front wheels 1 and the rear wheel 2 on the outside of the turning. To turn.

図12に、本発明の発展した実施例が示されている。この例では、非線形伝動機構Aを構成する偏芯ギヤ機構の偏芯ギヤ51を上向き入力軸46に対して遊転自在に装着するとともに、上向き入力軸46にキー連動されてスライド可能に外嵌した爪クラッチ61を、偏芯ギヤ51と小径ギヤ54との間に介在させている。この構成によると、図12に示すのように爪クラッチ61を付勢バネ62で上方にスライド移動させて偏芯ギヤ51に係合させることで、上向き入力軸46と偏芯ギヤ51を一体化して、上記のように、非線形伝動機構Aおよび増速伝動機構Bを介して上向き入力軸46の回動操作力を、図13の「イ」に示す特性で下向き出力軸47に伝達することができる。逆に、爪クラッチ61を付勢バネ62に抗して下方にスライド移動させて小径ギヤ54に係合させることで、上向き入力軸46と下向き出力軸47を一体化して、非線形伝動機構Aおよび増速伝動機構Bを介することなく、上向き入力軸46の回動操作力を直接に下向き出力軸47に伝達することができる。   FIG. 12 shows a developed embodiment of the present invention. In this example, the eccentric gear 51 of the eccentric gear mechanism that constitutes the non-linear transmission mechanism A is mounted so as to be freely rotatable with respect to the upward input shaft 46 and is slidably fitted to the upward input shaft 46 so as to be slidable. The claw clutch 61 is interposed between the eccentric gear 51 and the small diameter gear 54. According to this configuration, the upward input shaft 46 and the eccentric gear 51 are integrated by sliding the claw clutch 61 upward by the biasing spring 62 and engaging with the eccentric gear 51 as shown in FIG. As described above, the rotational operation force of the upward input shaft 46 can be transmitted to the downward output shaft 47 through the nonlinear transmission mechanism A and the speed increasing transmission mechanism B with the characteristics shown in FIG. it can. Conversely, the upward input shaft 46 and the downward output shaft 47 are integrated by sliding the pawl clutch 61 downward against the biasing spring 62 and engaging with the small-diameter gear 54, so that the nonlinear transmission mechanism A and Without passing through the speed increasing transmission mechanism B, the rotational operation force of the upward input shaft 46 can be directly transmitted to the downward output shaft 47.

上記のように上向き入力軸46と下向き出力軸47とを直結した場合には、ステアリングハンドル12を約2回転だけ回動操作することで前輪1を最大操向角度まで操向することができる。この場合のステアリングハンドル12の直進位置から左方あるいは右方への回動操作角度θに対する前輪1の操向角度αは、図13の「ロ」で示す特性で変化する。   When the upward input shaft 46 and the downward output shaft 47 are directly connected as described above, the front wheel 1 can be steered to the maximum steering angle by rotating the steering handle 12 by about two rotations. In this case, the steering angle α of the front wheel 1 with respect to the turning operation angle θ from the straight traveling position of the steering handle 12 to the left or right changes according to the characteristic indicated by “B” in FIG.

図12に示すように、前記爪クラッチ61をミッションケース25内で走行系の副変速を行う副変速レバー13にワイヤ連係し、副変速レバー13を「低」に切り換える植付け作業走行時には爪クラッチ61を偏芯ギヤ51に係合させて、非線形伝動機構Aおよび増速伝動機構Bを介した操向伝動を行い、副変速レバー13を「高」に切り換える移動走行時には爪クラッチ56小径ギヤ54に係合させて、非線形伝動機構Aおよび増速伝動機構Bを介さない操向伝動を行うようにすると、走行形態に好適な操向状態を自動的に現出することができる。   As shown in FIG. 12, the pawl clutch 61 is linked to the sub-transmission lever 13 that performs the sub-shift of the traveling system in the transmission case 25, and the pawl clutch 61 is operated during planting work for switching the sub-transmission lever 13 to “low”. Is engaged with the eccentric gear 51 to perform steering transmission through the non-linear transmission mechanism A and the speed increasing transmission mechanism B, and the auxiliary transmission lever 13 is switched to “high” during the traveling travel to the claw clutch 56 small diameter gear 54. When engaged and the steering transmission without the non-linear transmission mechanism A and the speed increasing transmission mechanism B is performed, a steering state suitable for the traveling mode can be automatically displayed.

〔他の実施例〕
(1)非線形伝動機構Aとして、クランク式の伝動構造を利用することもできる。
[Other Examples]
(1) As the non-linear transmission mechanism A, a crank type transmission structure can be used.

(2)増速伝動機構Bを等速伝動機構に変更して実施することもできる。この場合は、ステアリングハンドル12を略2回転だけ回動操作して前輪1を最大操向角度まで操向することになる。 (2) The speed increasing transmission mechanism B can be changed to a constant speed transmission mechanism. In this case, the steering wheel 12 is rotated by approximately two turns to steer the front wheel 1 to the maximum steering angle.

(3)ステアリング機構32として、トルクジェネレータ38でトルクアップされて左右回動されるピットマンアーム(図示せず)を、左右移動部材とした形態のものを利用することもできる。   (3) As the steering mechanism 32, a structure in which a pitman arm (not shown) that is turned up and down by the torque generator 38 is used as a left and right moving member can be used.

(4)図14に示すように、前記ステアリング機構32を、ステアリングハンドル12の直進状態からの初期操作域においては、ステアリングハンドル12の回動操作角度θに対する前輪1の操向角度αが略正比例する線形の関係となり、以降の操作域においてはステアリングハンドル12の回動操作角度θの変化率よりも前輪1の操向角度αの変化率が大きくなる非線形の関係となるようにリンク特性に設定しておくことで、一層直進操縦が容易になるとともに、機体旋回時の操作性を向上することができる。   (4) As shown in FIG. 14, in the initial operation region of the steering mechanism 32 from the straight traveling state of the steering handle 12, the steering angle α of the front wheel 1 with respect to the rotational operation angle θ of the steering handle 12 is substantially directly proportional. In the subsequent operation range, the link characteristic is set so that the change rate of the steering angle α of the front wheel 1 is larger than the change rate of the turning operation angle θ of the steering handle 12. By doing so, it is possible to further straighten the maneuver and to improve the operability when turning the aircraft.

田植機の全体側面図Whole side view of rice transplanter 田植機の全体平面図Overall plan view of rice transplanter 走行機体の前部の側面図Side view of the front of the traveling aircraft 走行系の平面図Plan view of traveling system ミッションケース前部の縦断側面図Longitudinal side view of the front of the mission case ステアリング構造の一部を示す縦断正面図Longitudinal front view showing part of the steering structure 変速ギヤケースの縦断側面図Vertical side view of transmission gear case 変速ギヤケースの平面図Top view of transmission gear case 変速ギヤケースの縦断正面図Longitudinal front view of transmission gear case 変速ギヤケースのギヤ連係を示す展開平面図Development plan view showing gear linkage of transmission gear case ステアリングハンドルの回動操作角度と前輪の操向角度との関係を示す特性線図Characteristic diagram showing the relationship between the steering handle turning angle and the front wheel steering angle 別実施例の変速ギヤケースを示す縦断側面図Vertical side view showing a transmission gear case of another embodiment 別実施例におけるステアリングハンドルの回動操作角度と前輪の操向角度との関係を示す特性線図Characteristic diagram showing the relationship between the steering operation angle of the steering wheel and the steering angle of the front wheels in another embodiment その他の実施例におけるステアリング機構を示す平面図The top view which shows the steering mechanism in other Examples

符号の説明Explanation of symbols

1 操向車輪(前輪)
12 ステアリング操作具(ステアリングハンドル)
31 ナックルアーム
32 ステアリング機構
33 左右移動部材(ラック杆)
35 タイロッド
38 トルクジェネレータ
45 変速ギヤケース
A 非線形伝動機構
B 増速伝動機構
k 開口
1 Steering wheel (front wheel)
12 Steering operation tool (steering handle)
31 Knuckle arm 32 Steering mechanism 33 Left and right moving member (rack rack)
35 Tie rod 38 Torque generator 45 Speed change gear case A Non-linear transmission mechanism B Speed increase transmission mechanism k Opening

Claims (9)

ステアリング操作具の直進状態からの初期操作域においてはステアリング操作具の操作量に対して操向車輪の操向量が略正比例する線形の関係となり、以降の操作域においてはステアリング操作具の操作量の変化率よりも操向車輪の操向量の変化率が大きくなる非線形の関係となるように、ステアリング操作具と操向車輪とを非線形伝動機構を介して連動連結してあることを特徴とする作業機のステアリング構造。   In the initial operation range from the straight traveling state of the steering operation tool, the steering wheel steering amount is linearly proportional to the operation amount of the steering operation tool. In the subsequent operation range, the steering operation amount of the steering operation tool is The operation characterized in that the steering operation tool and the steered wheel are interlocked and connected via a non-linear transmission mechanism so that the non-linear relationship in which the change rate of the steered wheel steer amount is larger than the change rate. The steering structure of the machine. 前記非線形伝動機構と操向車輪との間に増速伝動機構を介在してある請求項1記載の作業機のステアリング構造。   The steering structure for a work machine according to claim 1, wherein a speed increasing transmission mechanism is interposed between the nonlinear transmission mechanism and the steering wheel. 前記非線形伝動機構と操向車輪との間にトルクジェネレータを介在してある請求項2記載の作業機のステアリング構造。   The steering structure for a working machine according to claim 2, wherein a torque generator is interposed between the nonlinear transmission mechanism and the steering wheel. 前記トルクジェネレータを前記増速伝動機構の伝動下手に配備してある請求項3に記載の作業機のステアリング構造。   The steering structure for a working machine according to claim 3, wherein the torque generator is disposed below the transmission of the speed increasing transmission mechanism. 前記非線形伝動機構を偏芯ギヤ伝動機構で構成してある請求項1〜4のいずれか一項に記載の作業機のステアリング構造。   The steering structure for a working machine according to any one of claims 1 to 4, wherein the non-linear transmission mechanism is constituted by an eccentric gear transmission mechanism. 前記偏芯ギヤ伝動機構を変速ギヤケースに収容配備するとともに、この変速ギヤケースにギヤ周部が監視可能な開口を備えてある請求項5記載の作業機のステアリング構造。   6. The steering structure for a working machine according to claim 5, wherein the eccentric gear transmission mechanism is accommodated in a transmission gear case, and an opening capable of monitoring a gear peripheral portion is provided in the transmission gear case. 前記非線形伝動機構による操向用伝動と、前記非線形伝動機構を介さない線形の操向用伝動とを選択可能に構成してある請求項1〜6のいずれか一項に記載の作業機のステアリング構造。   The steering of the work machine according to any one of claims 1 to 6, wherein the steering transmission by the nonlinear transmission mechanism and the linear steering transmission not via the nonlinear transmission mechanism are selectable. Construction. 走行伝動系の変速装置が作業用の低速変速状態にある時には前記非線形伝動機構による操向用伝動状態となり、走行伝動系の変速装置が移動走行用の高速変速状態にある時には非線形伝動機構を介しない線形の操向用伝動状態がもたらされるように構成してある請求項7記載の作業機のステアリング構造。   When the traveling transmission system transmission is in the working low speed shift state, the non-linear transmission mechanism is in the steering transmission state, and when the traveling transmission system transmission is in the traveling high speed transmission state, the nonlinear transmission mechanism is used. The work machine steering structure according to claim 7, wherein the steering structure is configured to provide a non-linear steering transmission state. ステアリング操作具に連動連結された左右移動部材と操向車輪を操向させるナックルアームとをタイロッドで連動連結したステアリング機構を、ステアリング操作具の直進状態からの初期操作域においてはステアリング操作具の操作量に対する操向車輪の操向量とが略正比例する線形の関係となり、以降の操作域においてはステアリング操作具の操作量の変化率よりも操向車輪の操向量の変化率が大きくなる非線形の関係となる特性に設定してある請求項1〜8のいずれか一項に記載の作業機のステアリング構造。
In the initial operation range from the straight running state of the steering operation tool, the steering mechanism is operated by operating the steering operation tool in which the left and right moving member linked to the steering operation tool and the knuckle arm that steers the steering wheel are connected by a tie rod. A linear relationship in which the steering amount of the steered wheel with respect to the amount is in a linear relationship that is substantially directly proportional, and in the subsequent operation range, the rate of change of the steering wheel steered amount is greater than the rate of change of the steered wheel operation amount. The steering structure for a work machine according to any one of claims 1 to 8, wherein the steering structure is set to a characteristic that satisfies the following conditions.
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