JP2012011800A - 作業車の操向操作装置 - Google Patents

Abstract

【課題】運転座席に着座した運転者が操向ハンドルの位置を所望の位置に変更し易い作業車の操向操作装置を提供する。
【解決手段】回転操作自在な操向ハンドル１３と、操向ハンドルを車体横方向に沿う回動軸芯Ｘ周りで回動移動可能に支持するチルト機構１６とを備え、チルト機構が、操向ハンドルの回動移動を許容する回動許容状態と阻止する回動阻止状態とに切換自在な操作レバー３２を車体横方向に沿う揺動軸芯Ｙ周りで揺動操作自在に備え、操向ハンドルが環状の握り部４８を備え、握り部の上面から揺動軸芯までのハンドル回転軸芯Ｚに沿う方向における距離Ｃが握り部の外径寸法Ｄに相当する距離を越えない距離に設定され、操作レバーの手動操作部３４が、回動軸芯よりも上側、かつ、握り部の下側近傍において揺動操作自在に配設されている。
【選択図】図７

Description

本発明は、回転操作自在な操向ハンドルと、前記操向ハンドルを車体横方向に沿う回動軸芯周りで回動移動可能に支持するハンドル支持部材を有するチルト機構とを運転座席の前方に備え、前記チルト機構が、前記操向ハンドルの回動移動を許容する回動許容状態と回動移動を阻止する回動阻止状態とに切換自在な操作レバーと、当該操作レバーを車体横方向に沿う揺動軸芯周りで揺動操作自在に支持するレバー支持部材とを備え、前記操向ハンドルが、当該操向ハンドルの回転軸芯周りで環状の握り部を備えている作業車の操向操作装置に関する。

上記作業車の操向操作装置は、操向ハンドルの位置を運転座席に着座した運転者の体形に応じた回転操作し易い位置に変更できるように、操向ハンドルを車体横方向に沿う回動軸芯周りで回動移動可能なチルト機構を運転座席の前方に備えている。
チルト機構は、操作レバーの揺動姿勢を操向ハンドルの回動移動が許容される回動許容状態に切り換えた姿勢に維持しながら、操向ハンドルを所望の位置に回動移動させた後、操作レバーの揺動姿勢を操向ハンドルの回動移動が阻止される回動阻止状態に切り換えた姿勢に維持することにより、操向ハンドルを好みの位置に固定することができるように構成してある。
従来の上記操向操作装置では、操向ハンドルの握り部の上面から操作レバーの揺動軸芯までの回転軸芯に沿う方向における距離が長く設定され、操作レバーの手動操作部が、操向ハンドルの回動軸芯よりも下側において揺動操作自在に配設され、操向ハンドルの回動軸芯が操作レバーの揺動軸芯よりも運転座席側に配置されている。
そして、運転者が操向ハンドルを回動移動させるにあたって、一方の手で操作レバーの手動操作部を操作して操作レバーの揺動姿勢を回動許容状態に切り換えた姿勢に維持しながら、操向ハンドルの握り部を握っている他方の手で、当該操向ハンドルを所望の位置に回動移動させるように構成してある（例えば、特許文献１参照）。

特開平１１−３３４６０５号公報

従来の上記操向操作装置では、運転座席に着座した運転者が操向ハンドルの位置を所望の位置に変更するにあたって、操作レバーの手動操作部が操向ハンドルの回動軸芯よりも下側において揺動操作自在に配設されているのでその手動操作部を操作し難いとともに、操向ハンドルを片手で回動移動させる必要があるので操向ハンドルを所望の位置に回動移動させ難いおそれがある。
また、操向ハンドルの回動軸芯が操作レバーの揺動軸芯よりも運転座席側に配置されているので、これら軸芯間の寸法だけ、操向ハンドルと運転座席との間隔が狭くなる。
さらに、操向ハンドルを回動移動させる際に、操作レバーの揺動軸芯と操向ハンドルとが相対移動するので、操作レバーの揺動操作と操向ハンドルの回動移動操作とが干渉しないように操作レバーと操向ハンドルとを配置するにあたって、構造が複雑化し易いおそれもある。
本発明は上記実情に鑑みてなされたものであって、運転座席に着座した運転者が操向ハンドルの位置を所望の位置に変更し易い作業車の操向操作装置を提供することを目的とする。

本発明による作業車の操向操作装置の第１特徴構成は、回転操作自在な操向ハンドルと、前記操向ハンドルを車体横方向に沿う回動軸芯周りで回動移動可能に支持するハンドル支持部材を有するチルト機構とを運転座席の前方に備え、前記チルト機構が、前記操向ハンドルの回動移動を許容する回動許容状態と回動移動を阻止する回動阻止状態とに切換自在な操作レバーと、当該操作レバーを車体横方向に沿う揺動軸芯周りで揺動操作自在に支持するレバー支持部材とを備え、前記操向ハンドルが、当該操向ハンドルの回転軸芯周りで環状の握り部を備え、前記握り部の上面から前記揺動軸芯までの前記回転軸芯に沿う方向における距離が、前記回転軸芯を中心とする前記握り部の外径寸法に相当する距離を越えない距離に設定され、前記操作レバーの手動操作部が、前記回動軸芯よりも上側、かつ、前記握り部の下側近傍において揺動操作自在に配設されている点にある。

本構成であれば、操向ハンドルの握り部の上面から操作レバーの揺動軸芯までの操向ハンドルの回転軸芯に沿う方向における距離が、回転軸芯を中心とする握り部の外径寸法に相当する距離を越えない距離に設定されているので、運転座席に着座した運転者が操作レバーの手動操作部を操作し易い。
また、操作レバーの手動操作部が、操向ハンドルの回動軸芯よりも上側、かつ、操向ハンドルの握り部の下側近傍において揺動操作自在に配設されているので、運転座席に着座した運転者が操向ハンドルの握り部を両手で握ったままで、その握り部を握っている片方の手で操作レバーの手動操作部を操作することが可能になる。
したがって、運転座席に着座した運転者が操作レバーの手動操作部を操作し易いと共に、操向ハンドルを両手で回動移動させることが可能になるので、運転座席に着座した運転者が操向ハンドルの位置を所望の位置に変更し易い。

本発明の第２特徴構成は、前記手動操作部が、前記回転軸芯に沿う方向視で前記操向ハンドルの外周よりも内側において揺動操作自在に配設されている点にある。

本構成であれば、手動操作部を操向ハンドルの下側空間にコンパクトに配設することができる。

本発明の第３特徴構成は、前記揺動軸芯が、前記回動軸芯と同芯に設けられている点にある。

本構成であれば、操向ハンドルと運転座席との間隔を確保し易いと共に、操向ハンドルを回動移動させる際に、操作レバーの揺動軸芯と操向ハンドルとが相対移動することがなく、操作性が向上する。また、操作レバーの揺動操作と操向ハンドルの回動移動操作とが干渉しないように操作レバーと操向ハンドルとを配置することが極めて容易となる。

本発明の第４特徴構成は、前記ハンドル支持部材が、前記操向ハンドルを回転操作自在に支持するハンドル支持台と、当該ハンドル支持台を前記回動軸芯周りで回動可能に支持する支軸とを有し、前記レバー支持部材が、前記支軸で兼用されている点にある。

本構成であれば、ハンドル支持台を回動可能に支持する支軸でレバー支持部材を兼用して、操作レバーを操向ハンドルの回動軸芯周りで揺動操作自在に支持してあるので、構造の簡略化を一層図り易い。
また、レバー支持部材をハンドル支持台の支軸とは別の支軸部材で構成してある場合に比べて、操作レバーが回動軸芯と同芯の揺動軸芯周りで揺動操作自在に支持されるように組み付け易い。

本発明の第５特徴構成は、前記チルト機構が、前記操向ハンドルの前記回動移動を許容するよう伸縮可能な流体圧シリンダを備え、前記操作レバーは、前記流体圧シリンダの伸縮を許容する前記回動許容状態と阻止する前記回動阻止状態とに切換自在に設けてあり、前記流体圧シリンダを、前記運転座席の前方に備えたダッシュボードの内側に配設してある点にある。

本構成であれば、操作レバーの揺動操作で、流体圧シリンダの伸縮を伴う操向ハンドルの回動移動を許容する回動許容状態と、流体圧シリンダの伸縮を阻止して操向ハンドルの回動移動を阻止する回動阻止状態とに切り換えることができるので、操向ハンドルの位置を回動軸芯周りで無段階で選択して、その位置に固定することができる。
また、流体圧シリンダは、運転座席の前方に設けたダッシュボードの内側に配設してあるので、運転座席の側から見え難く、外観品質を向上させることができる。

本発明の第６特徴構成は、前記流体圧シリンダが、当該流体圧シリンダを伸縮阻止状態と伸縮許容状態とに切換自在で、かつ、前記伸縮許容状態から前記伸縮阻止状態に切り換わるように付勢された切換機構を備え、前記操作レバーは、前記切換機構を付勢力に抗して作動させて前記伸縮許容状態に切換自在に設けてある点にある。

本構成であれば、操作レバーの人為的な揺動操作で切換機構を付勢力に抗して作動させて伸縮許容状態に切り換えた状態に維持しながら、操向ハンドルを所望の位置に回動移動させた後は、操作レバーの人為的な揺動操作を解除すれば切換機構が付勢力で伸縮阻止状態に切り換わるので、操向ハンドルを所望の位置に簡便に固定することができる。

作業車全体の斜視図である。 作業車全体の側面図である。 運転部の平面図である。 チルト機構を示す側面図である。 チルト機構を示す側面図である。 チルト機構を示す平面図である。 チルト機構を運転座席側から操向ハンドルの回転軸芯に直交する方向に見た背面図である。 チルト機構を示す斜視図である。 図７におけるIX−IX線矢視図である。 流体圧シリンダ（ガススプリング）の内部を示す断面図である。

以下に本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１，図２は、本発明による操向操作装置を装備したＵＶ（Ｕtility Vehicle）などの作業車を示す。
作業車は、操向自在な左右一対の前輪１と、左右一対の後輪２とを備え、かつ、前後輪１，２を駆動するエンジン３を前後輪間に搭載した車体フレーム４を有する。

車体フレーム４の前部には、ボンネットを設け、車体フレーム４の前後中央部には、本発明による操向操作装置５，前後進切換レバー６，ダッシュボード７などを運転座席８の前方に備えた運転部９と、車体フレーム４から立設された運転部フレーム９Ａと、運転部フレーム９Ａの上部に備えた運転部９を覆う日除け１０を設けてある。
車体フレーム４の後部には、荷台１１，荷台１１を荷台後部の車体横方向に沿う軸芯まわりで上下に駆動揺動させるダンプシリンダ１２などを設けてある。荷台１１の下側に、エンジン３やミッションケースが配備されている。

図３〜図９に示すように、操向操作装置５は、回転操作自在な操向ハンドル１３と、左右一対の前輪１を操向する全油圧式パワーステアリング装置用の円柱状に形成された油圧コントローラ１４と、操向ハンドル１３を車体横方向に沿う回動軸芯Ｘ周りで回動移動可能に支持するハンドル支持部材１５を有するチルト機構１６と、油圧コントローラ１４を覆うカバー１７とを備えている。

操向ハンドル１３は油圧コントローラ１４の回転操作軸１８に固定されて、当該回転操作軸１８を回転操作する。
油圧コントローラ１４を覆うカバー１７は、その円筒状部分をダッシュボード７に形成した開口部１９を通して外方に突出させてあり、操向ハンドル１３の回動移動にかかわらず、開口部１９をダッシュボード７の内側から塞ぐ側面視で扇状のカバー部分２０を一体に備えている。

油圧コントローラ１４には、図８にも示すように、油圧ポンプ（図示せず）に接続される可撓性を有するポンプ側圧油ホース２１と、前輪操向用の油圧シリンダ（図示せず）に接続される可撓性を有するシリンダ側圧油ホース２２とが接続され、操向ハンドル１３の回転操作量に応じた量の圧油をハンドル操作方向に応じて送り出して前輪操向用の油圧シリンダに供給するよう構成されている。

ハンドル支持部材１５は、油圧コントローラ１４の基部側をボルト固定してあって、その回転操作軸１８に固定した操向ハンドル１３を回転操作自在に支持するハンドル支持台２３と、当該ハンドル支持台２３を操向ハンドル１３の回動軸芯Ｘ周りで回動自在に支持する支軸２４，２５とを有している。

ハンドル支持台２３は、油圧コントローラ１４がボルト固定される固定板２６と、その固定板２６の左右両側において下向きに延設された支持ブラケット２７，２８とを備えた下向きコの字状に形成してある。

支軸２４，２５は、左右の支持ブラケット２７，２８の夫々に対して同芯で各別に挿通された頭付きボルトで構成してあり、各頭付きボルト２４，２５を車体フレーム４の側に固定してある左右のフレーム部材２９，２９に挿通して、ナット３０で固定してある。
車体フレーム４から立設された支持フレーム４Ａの上部には、横フレーム４Ｂが横架連結されており、この横フレーム４Ｂに左右のフレーム部材２９，２９の下部がそれぞれ連結されている。

チルト機構１６は、操向ハンドル１３の回動移動を許容するよう伸縮可能な流体圧シリンダ３１と、操向ハンドル１３の回動移動を許容する回動許容状態と回動移動を阻止する回動阻止状態とに切換自在な操作レバー３２と、当該操作レバー３２を回動軸芯Ｘと同芯の揺動軸芯Ｙ周りで揺動操作自在に支持するレバー支持部材３３とを備えている。

操作レバー３２は、揺動軸芯Ｙを挟んで手動操作部３４と流体圧シリンダ３１の側に対して作用させる作用部３５とを備えた側面視でくの字状に形成され、図５に示すように、流体圧シリンダ３１の伸縮を許容して操向ハンドル１３の回動移動を許容する回動許容状態と、図４に示すように、流体圧シリンダ３１の伸縮を阻止して操向ハンドル１３の回動移動を阻止する回動阻止状態とに切換自在に設けてある。
図４に示す状態では、操作レバー３２における手動操作部３４が設けられた揺動軸芯Ｙよりも後側の部分が回転操作軸１８の軸芯方向に沿った斜め後方上方向きとなり、操作レバー３２における作用部３５が設けられた揺動軸芯Ｙよりも前側の部分が流体圧シリンダ３１の長手方向に沿った斜め前方上方向きとなる。

操作レバー３２の手動操作部３４は、図７に示すように、ダッシュボード７に形成した長孔３６から操向ハンドル１３の側に突出させてあり、長孔３６は、操作レバー３２が図５に示すように回動許容状態に切り換える回動許容位置と、図４に示すように回動阻止状態に切り換える回動阻止位置とに亘って揺動するように、操作レバー３２の揺動範囲を規制している。

操作レバー３２は、ハンドル支持台２３を回動軸芯Ｘ周りで回動自在に支持している一方の頭付きボルト２４に揺動操作自在に支持され、回動阻止位置に復帰揺動するようにバネなどの図示しない付勢機構により付勢されている。
したがって、レバー支持部材３３は、ハンドル支持台２３を回動自在に支持する支軸である一方の頭付きボルト２４で兼用されている。

流体圧シリンダ３１は、ダッシュボード７の内側に配設してあるロック機構付きガススプリングで構成してある。
ガススプリング（流体圧シリンダ）３１は、支持ブラケット２７の下部と左のフレーム部材２９の前端部とに亘って、ダッシュボード７の内部における横フレーム４Ｂの上方空間に位置する状態で、斜め前方上方向き傾斜姿勢でコンパクトに配備されている。
このガススプリング３１は、図１０に示すように、取付用リング３７を一端側に設けてあるシリンダケース３８と、シリンダケース３８の内側を第１室Ａと第２室Ｂとに区画するピストン３９と、ピストン３９に連結されたピストンロッド４０とを備え、ピストン３９には第１室Ａと第２室Ｂとを連通可能なオリフィス４１が形成され、ピストンロッド４０は第２室Ｂの内部に挿通されている。

ガススプリング３１には、ガススプリング３１を伸縮阻止状態と伸縮許容状態とに切換自在で、かつ、伸縮許容状態から伸縮阻止状態に切り換わるように付勢された切換機構４２を備えている。

切換機構４２は、図１０（ｂ）に示すように第１室Ａと第２室Ｂとをオリフィス４１を介して連通させる連通状態と、図１０（ａ）に示すようにオリフィス４１を閉じて第１室Ａと第２室Ｂとの連通を遮断する遮断状態とに切換自在な弁体４３と、弁体４３に連結した操作ロッド４４と、操作ロッド４４を軸芯方向に移動させて弁体４３を連通状態と遮断状態とに切り換える切換アーム４５とを備えている。

弁体４３は第１室Ａの側に出退自在にピストン３９に装着され、操作ロッド４４は、ピストンロッド４０の内部に同芯状に装着されていて、ピストンロッド４０の端部から出退可能に突出させてある。

切換アーム４５は、ピストンロッド４０の端部にねじ込み固定してあるアーム取付金具４６に揺動支点Ｐ周りで揺動自在に取り付けられ、操作ロッド４４がピストンロッド４０に押し込まれるように切換アーム４５を揺動させると、図１０（ｂ）に示すように、弁体４３が第１室Ａの側に突出するように移動して、第１室Ａと第２室Ｂとが連通している伸縮許容状態に切り換わる。

ピストン３９から第１室Ａの側に突出するように移動している弁体４３には、第１室Ａに充填されたオイル及び圧縮ガスの圧力が、弁体４３をピストン３９の側に引退させる方向、つまり、伸縮阻止状態に切り換わる方向に作用しているので、切換機構４２は、第１室Ａに充填されたオイル及び圧縮ガスの圧力を付勢力として、伸縮許容状態から伸縮阻止状態に切り換わるように付勢されている。

ガススプリング３１は、シリンダケース３８の一端側に設けてある取付用リング３７をハンドル支持台２３の一方の支持ブラケット２７のうちの回動軸芯Ｘよりも下側の部位に回動自在に支持すると共に、アーム取付金具４６に設けてある取付用リング４７をフレーム部材２９に回動自在に支持して、支持ブラケット２７とフレーム部材２９の夫々に対して車体横方向の軸芯周りで揺動自在に取り付けられている。
したがって、操向ハンドル１３を上向きに回動移動させるときはガススプリング３１が伸長し、操向ハンドル１３を下向きに回動移動させるときはガススプリング３１が収縮する。

ガススプリング３１が伸縮阻止状態に切り換えられているときは、操作レバー３２の回動阻止位置への復帰揺動をアシストするように、切換アーム４５が付勢力で操作レバー３２を押圧しており、操向ハンドル１３を回動移動（チルト）させることができない。
操作レバー３２は、切換機構４２を付勢力に抗して作動させる操作、つまり、操向ハンドル１３の握り部４８を片手（右手）で握りながら、片手（左手）で手動操作部３４を付勢力に抗して押圧して操作ロッド４４がピストンロッド４０の側に押し込まれるように切換アーム４５を揺動させる操作により、ガススプリング３１が伸縮許容状態に切り換えられて、握り部４８を握っている片手（右手）で操向ハンドル１３を好みの位置に回動移動（チルト）させることができる。

本実施形態では、操作レバー３２における手動操作部（力点）３４から揺動軸芯Ｙまでの距離を、作用部（作用点）３５から揺動軸芯Ｙまでの距離よりも長く設定してあり、しかも、切換アーム４５における操作レバー３２の作用部３５で押し下げられる遊端部（力点）から揺動支点Ｐまでの距離を、操作ロッド４４に対する押圧部（作用点）から揺動支点Ｐまでの距離よりも長く設定してある。
したがって、軽い操作力で操作レバー３２を操作して、ガススプリング３１を伸縮許容状態に切り換えることができる。

図９に示すように、操向ハンドル１３は、当該操向ハンドル１３の回転軸芯Ｚ周りで環状の握り部４８を備え、図７に示すように、その握り部４８の上面から揺動軸芯Ｙまでの回転軸芯Ｚに沿う方向における距離Ｃが、回転軸芯Ｚを中心とする握り部４８の外径寸法Ｄに相当する距離を越えない距離に設定されている。

そして、操作レバー３２の手動操作部３４が、図７に示すように回動軸芯Ｘよりも上側、かつ、握り部４８の下側近傍（操向ハンドル１３を回転操作軸１８へ連結する連結ボス部１３Ａの横外側近傍）において揺動操作自在に、かつ、図９に示すように回転軸芯Ｚに沿う方向視で操向ハンドル１３の外周よりも内側において揺動操作自在に配設されている。

〔その他の実施形態〕
１．本発明による作業車の操向操作装置は、操作レバー３２の手動操作部３４が、操向ハンドル１３の回転軸芯Ｚに沿う方向視で操向ハンドル１３の外周よりも外側において揺動操作自在に配設されていてもよい。
２．本発明による作業車の操向操作装置は、所望の位置に回動移動させた操向ハンドルを係止部材などで機械的に固定できるように構成してあるチルト機構を備えていてもよい。
３．本発明による作業車の操向操作装置は、ガススプリング３１，操作レバー３２等が操向ハンドル１３に対して右側に設けられた、上記実施形態と左右対称のものであってもよく、また、左ハンドル仕様に限らず右ハンドル仕様のものであってもよい。
４．本発明による作業車の操向操作装置は、流体圧シリンダとしてガススプリングに代えて油圧式のダンパー等を採用してもよく、また、流体圧シリンダに代えてバネを内装したスプリングダンパーを採用してもよい。
５．本発明による作業車の操向操作装置は、農作業車や建設作業車などに装備されるものであってもよい。

本発明による作業車の操向操作装置は、農作業車や建設作業車などの各種の作業車に装備することができる。

７ ダッシュボード
８ 運転座席
１３ 操向ハンドル
１５ ハンドル支持部材
１６ チルト機構
２３ ハンドル支持台
２４ 支軸
３１ 流体圧シリンダ
３２ 操作レバー
３３ レバー支持部材
３４ 手動操作部
４２ 切換機構
４８ 握り部
Ｃ 握り部の上面から揺動軸芯までの回転軸芯に沿う方向における距離
Ｄ 握り部の外径寸法
Ｘ 回動軸芯
Ｙ 揺動軸芯
Ｚ 回転軸芯

Claims (6)

1. 回転操作自在な操向ハンドルと、前記操向ハンドルを車体横方向に沿う回動軸芯周りで回動移動可能に支持するハンドル支持部材を有するチルト機構とを運転座席の前方に備え、
   前記チルト機構が、前記操向ハンドルの回動移動を許容する回動許容状態と回動移動を阻止する回動阻止状態とに切換自在な操作レバーと、当該操作レバーを車体横方向に沿う揺動軸芯周りで揺動操作自在に支持するレバー支持部材とを備え、
   前記操向ハンドルが、当該操向ハンドルの回転軸芯周りで環状の握り部を備え、
   前記握り部の上面から前記揺動軸芯までの前記回転軸芯に沿う方向における距離が、前記回転軸芯を中心とする前記握り部の外径寸法に相当する距離を越えない距離に設定され、
   前記操作レバーの手動操作部が、前記回動軸芯よりも上側、かつ、前記握り部の下側近傍において揺動操作自在に配設されている作業車の操向操作装置。
2. 前記手動操作部が、前記回転軸芯に沿う方向視で前記操向ハンドルの外周よりも内側において揺動操作自在に配設されている請求項１記載の作業車の操向操作装置。
3. 前記揺動軸芯が、前記回動軸芯と同芯に設けられている請求項１又は２記載の作業車の操向操作装置。
4. 前記ハンドル支持部材が、前記操向ハンドルを回転操作自在に支持するハンドル支持台と、当該ハンドル支持台を前記回動軸芯周りで回動可能に支持する支軸とを有し、
   前記レバー支持部材が、前記支軸で兼用されている請求項３記載の作業車の操向操作装置。
5. 前記チルト機構が、前記操向ハンドルの前記回動移動を許容するよう伸縮可能な流体圧シリンダを備え、
   前記操作レバーは、前記流体圧シリンダの伸縮を許容する前記回動許容状態と阻止する前記回動阻止状態とに切換自在に設けてあり、
   前記流体圧シリンダを、前記運転座席の前方に備えたダッシュボードの内側に配設してある請求項１〜４のいずれか１項記載の作業車の操向操作装置。
6. 前記流体圧シリンダが、当該流体圧シリンダを伸縮阻止状態と伸縮許容状態とに切換自在で、かつ、前記伸縮許容状態から前記伸縮阻止状態に切り換わるように付勢された切換機構を備え、
   前記操作レバーは、前記切換機構を付勢力に抗して作動させて前記伸縮許容状態に切換自在に設けてある請求項５記載の作業車の操向操作装置。

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