JP3523456B2 - 作業車のステアリング操作構造 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ステアリングハン
ドルの操作軸系に、上方に延出されてステアリングハン
ドルが連結される操作軸と、下方に延出される出力軸
と、操作軸と出力軸との回転比を変更する変速機構とを
備えてなるステアリング操作感覚切換え装置を配備した
作業車のステアリング操作構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】上記ステアリング操作感覚切換え装置を
配備したステアリング操作構造としては、次のようなも
のが知られている。例えば、 特開昭６２‐５９１２２号公報に開示されているよ
うに、操作軸と出力軸とを平行に配置し、操作軸の上部
に固設した第１ギヤと出力軸の上部に遊嵌した第２ギヤ
とを常時咬合させるとともに、操作軸の下部に固設した
第３ギヤと、出力軸の下部に遊嵌した第４ギヤとを常時
咬合させ、また、出力軸の上下中間部位にはクラッチ部
材を上下スライド可能にキー連結し、このクラッチ部材
を上方にシフトして出力軸上部の第２ギヤの下面に爪を
介して連結することで、操作軸の回転を第１ギヤ，第２
ギヤ、およびクラッチ部材を介して出力軸に伝達し、ま
た、クラッチ部材を下方にシフトして出力軸下部の第４
ギヤの下面に爪を介して連結することで、操作軸の回転
を第３ギヤ，第４ギヤ、およびクラッチ部材を介して出
力軸に伝達するようにしたもの。

【０００３】 特開昭６４‐９０６１号公報に開示さ
れているように、操作軸の下部に同芯状に出力軸を配置
するとともに、操作軸のギヤ連動された中間軸を、操作
軸および出力軸と平行に配置し、中間軸と出力軸との間
に、２段の変速を行うギヤ変速機構を介在し、このギヤ
変速機構を切り換え操作することで、操作軸と出力軸と
の回転比を変更するよう構成したもの。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記した従来例は、操
作軸の一定回転量に対して出力軸の回転量を変更するこ
とでステアリング操作感覚を切り換えることができるも
のであるが、いずれの例においてもステアリング操作感
覚を切り換える変速機構がステアリングハンドルの操作
軸系の下部に配備されているために、例えば、この変速
機構を運転者が手動で操作しようとすると、手元に設け
た操作レバーと変速機構とをワイヤやリンクなどを用い
て連係する必要がある。この場合、確実な切り換え操作
を行えるようにするために、ワイヤの伸びやリンク支点
でのガタの発生を十分考慮した連係構造にしなければな
らず、操作系の部品点数が多くなるとともにコスト高に
なることが予想される。

【０００５】また、前者の構造では、操作軸と出力軸
とが同心上に配置されていないので、１本の操作軸が配
備される一般的な形態のステアリング操作部を、ステア
リング操作感覚を切り換え可能なこの種の形態に変更す
る際に、大幅な構造変更を余儀なくされるものであっ
た。

【０００６】また、操作軸と出力軸とが同心上に配置さ
れる後者の構造では、前者の構造に見られた上記問
題点はないのであるが、操作軸に加えられた回転を一旦
中間軸に伝え、この中間軸の回転を２段に変速して出力
軸に伝達するので、操作軸と中間軸とを連動する一対の
ギヤ、中間軸と出力軸とを変速連動する２対のギヤを必
要とし、多くのギヤを用いるために、装置が大型で重量
の大きいものになりがちであった。

【０００７】このように、従来のこの種ステアリング操
作構造には種々の問題点を有するものであり、実用化に
は至っていないのが実情であり、本発明は、このような
点に着目し、ステアリング感覚の切換えが可能なステア
リング操作構造の実用化に有効な技術を提供することを
目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１に係る発明は、
ステアリングハンドルの操作軸系に、上方に延出されて
前記ステアリングハンドルが連結される操作軸と、下方
に延出される出力軸と、前記操作軸と前記出力軸との回
転比を変更する変速機構とを備えてなるステアリング操
作感覚切換え装置を配備した作業車のステアリング操作
構造において、前記ステアリングハンドルの操作軸系に
チルト支点を設け、このチルト支点より上方で、かつ、
前記ステアリングハンドルの直下位置に近接して、前記
ステアリング操作感覚切換え装置を配備してあるととも
に、前記変速機構を操作する切換え操作具を、前記ステ
アリングハンドルの下方でステアリング操作感覚切換え
装置の横一側部位に配備し、前記変速機構を、前記出力
軸に設けられた係合部と、上端側に変速ギヤを備え下端
側で前記出力軸と前記係合部でギヤ連動する中間軸と、
一体回転自在かつ上下摺動自在に前記操作軸に係合しつ
つ下降スライドして前記出力軸に一体回転可能に前記係
合部で係合するように備えられたシフトギヤとで構成
し、前記出力軸か前記中間軸かのいずれか一方に択一的
に前記シフトギヤが係脱することで、前記操作軸の回転
を所定の回転伝動比で前記出力軸に伝達する標準ステア
リング状態と、前記操作軸の回転を前記標準ステアリン
グ状態より増速して前記出力軸に伝達する急速ステアリ
ング状態とに切換え可能に構成し、前記変速機構を、前
記シフトギヤの自重により前記標準ステアリング状態に
付勢してあるとともに、前記ステアリング操作感覚切換
え装置の前記変速機構を操作する切換え操作具を、前記
標準ステアリング状態あるいは前記急速ステアリング状
態のいずれかの操作位置に位置決めする位置決め機構を
備えてあることを特徴とする。

【０００９】上記構成によると、ステアリング操作感覚
切換え装置の変速機構がステアリングハンドルの下側近
傍に位置することになるので、例えば変速機構を操作す
る変速レバーなどの切換え操作具をステアリング操作感
覚切換え装置に直接に装備することも容易となる。

【００１０】従って、請求項１に係る発明によれば、ワ
イヤやリンクなどの連係部材を利用しなくても直接にス
テアリング操作感覚切換え装置を操作するようなことが
可能となり、ステアリング操作感覚切換えのために操作
系を部品点数少なく構造簡単で安価なものに構成するこ
とができ、実用化に有効となる。

【００１１】また、ステアリング感覚切換え装置の変速
機構を操作する切換え操作具を、ステアリングハンドル
下方でステアリング操作感覚切換え装置の横一側部位に
配備してあるので、ステアリングハンドルから大きく手
を離すことなくステアリング感覚切換えを行うことがで
き、操作性に優れたものに構成できる。

【００１２】さらに、ステアリングハンドルの操作軸系
にチルト支点を設け、このチルト支点より上方にステア
リング感覚切換え装置を配備すると、チルト調節によっ
てステアリングハンドルの姿勢を変更しても、ステアリ
ングハンドルとステアリング感覚切換え装置との相対位
置関係に変化がなく、ステアリング感覚切換え操作系を
構造簡単なものに構成しておくことができる。

【００１３】

【００１４】上記構成によると、例えば図２に示すよう
に、操作軸にスプライン外嵌したシフトギヤを下方にシ
フトして出力軸にスプライン咬合させることで、操作軸
と出力軸とを直結して標準ステアリング状態をもたら
し、前記シフトギヤを上方にシフトして出力軸から離脱
させるとともに、出力軸に常時ギヤ連動させた中間軸の
上部ギヤにシフトギヤを咬合させることで急速ステアリ
ング状態をもたらすことができる。

【００１５】従って、請求項１に係る発明によると、変
速機構をギヤ数少なく構成して、ステアリング操作感覚
切換え装置の小型化を図ることができ、特に、このステ
アリング操作感覚切換え装置をステアリングハンドルの
直下位置に設置する場合には、該装置の小型化が実用上
有効となる。

【００１６】

【００１７】また、上記構成によると、急速ステアリン
グ状態にするためには付勢力に抗して変速機構を切り換
える操作が必要となるので、意識的な操作を行わない限
り通常は標準ステアリング状態が維持され、誤って急速
ステアリング状態をもたらすおそれが少なくなる。

【００１８】請求項２に係る発明は、機体走行速度が大
きい時には、前記ステアリング感覚切換え装置が急速ス
テアリング状態になるのを牽制阻止する牽制手段を備え
てあることを特徴とする。

【００１９】上記構成によると、低速の作業走行時には
急速ステアリング状態にして、ステアリングハンドルの
少ない回転操作で迅速な車体旋回を行うことができる
が、高速走行時には、例え切り換え操作を行おうとして
も急速ステアリング状態の現出が不能となり、標準ステ
アリング状態での走行が行われる。

【００２０】従って、請求項２に係る発明によると、高
速走行時の不用意な急速ステアリング状態の現出が未然
に防止され、安全性に優れたものとなる。

【００２１】

【００２２】

【００２３】請求項３に係る発明は、請求項１または２
の発明において、前記出力軸をパワーステアリングユニ
ットの入力部に連結してあることを特徴とする。

【００２４】上記構成によると、急速ステアリング状態
でもステアリング操作を軽く行うことができ、操作性が
一層優れたものとなる。

【００２５】

【発明の実施の形態】図１に、四輪駆動型の農用トラク
タが示されている。この農用トラクタは、車体の前部に
エンジン１を配備するとともに、車体の後部にミッショ
ンケース２を備え、エンジン動力をミッションケース２
で変速して前車輪３および後車輪４を駆動するととも
に、運転座席５の前方に配備したステアリングハンドル
６によって前車輪３を操向し、また、ミッションケース
２の後部に設けた油圧駆動式のリフトアーム７によって
ロータリ耕耘装置などの作業装置８を昇降するよう構成
されている。

【００２６】前記前車輪３は、インテグラル型の油圧パ
ワーステアリング装置を介して操向操作されるようにな
っており、図２に示すように、ステアリングハンドル６
と車体下部に設けたパワーステアリングユニット９とが
操作軸系を介して連動連結され、パワーステアリングユ
ニット９に設けたピットマンアーム１０と図示しない前
車輪ステアリングリンク機構とがドラッグリンク１１を
介して連動連結されている。

【００２７】ステアリングハンドル６とパワーステアリ
ングユニット９とを繋ぐ操作軸系にはチルト支点Ｐが設
けられ、ステアリングハンドル６の位置を前後に調節可
能に構成されるとともに、チルト支点Ｐより上方の操作
軸系にステアリング感覚切換え装置１２が設けられてい
る。

【００２８】このステアリング感覚切換え装置１２は、
ステアリングハンドル６の単位操作量に対するステアリ
ング量を二段に切換えるものであり、以下その詳細な構
成を図２〜図５に基づいて説明する。すなわち、車体側
の固定部材である燃料タンク１３の後面に取付けられた
固定ブラケット１４に、前記チルト支点Ｐを中心に回動
自在な回動ブラケット１５がピン１６を介して連結さ
れ、この回動ブラケット１５にステアリング感覚切換え
装置１２を構成する筒状ケース１７の下部が溶接固定さ
れている。

【００２９】筒状ケース１７の上部には、前記チルト支
点Ｐを通る縦向きの軸心Ｘに沿って操作軸１８が回動自
在に支持され、その上方突出端に前記ステアリングハン
ドル６が連結されている。また、筒状ケース１７の下部
には、前記操作軸１８と同芯状に出力軸１９が回動自在
に支持されるとともに、この出力軸１９の上端部が操作
軸１８の下端部に遊転自在に内嵌支持されている。そし
て、出力軸１９の下端とパワーステアリングユニット９
の入力軸９ａとが自在継ぎ手２０および伝動軸２１を介
して連動連結されている。また、これら操作軸１８と出
力軸１９の後方側に、これらの軸心Ｘと平行に中間軸２
２が回動自在に配備され、これら三軸１８，１９，２２
間に、操作軸１８と出力軸１９とを直結する状態と、操
作軸１８と出力軸１９とを中間軸２２を介して増速連動
する状態とに切換えするギヤ式の変速機構２３が備えら
れている。

【００３０】この変速機構２３は、操作軸１８にスプラ
イン外嵌されて上下に摺動操作されるシフトギヤＧｓ
と、中間軸２２の上端および下端に一体形成された第１
変速ギヤＧ1 および第２変速ギヤＧ2 と、出力軸１９に
一体形成されたスプライン部２４と第３変速ギヤＧ3 と
からなり、第２変速ギヤＧ2 と第３変速ギヤＧ3 とは常
時咬合されている。

【００３１】この構成においては、シフトギヤＧｓを下
方にシフトすると、シフトギヤＧｓのボス部が出力軸１
９に形成したスプライン部２４に咬合して、操作軸１８
と出力軸１９が直結され、出力軸１９は操作軸１８の回
転角と同角度だけ回転操作される。また、シフトギヤＧ
ｓを上方にシフトすると、シフトギヤＧｓとスプライン
部２４の咬合が解除されるとともに、シフトギヤＧｓが
中間軸２２の第１変速ギヤＧ1 に咬合し、操作軸１８の
回転は中間軸２２を介して出力軸１９に伝達される。こ
こで、ギヤ伝動系の伝動比が増速関係にあるよう各ギヤ
径が設定されているので、出力軸１９は操作軸１８の回
転角より大きく回転操作される。

【００３２】また、筒状ケース１７の前面外側に固設し
たボス２５に、ステアリング操作感覚の切換え操作具で
ある切換え操作レバー２６の支軸２７が横向きに貫通支
持され、この支軸２７に連結したシフトフォーク２８が
ケース内に挿入されて前記シフトギヤＧｓに係合されて
おり、クランク形に屈曲された前記切換え操作レバー２
６を前方に揺動操作することでシフトギヤＧｓを上方
に、また、後方に揺動操作することで下方にシフトでき
るようになっている。また、前記支軸２７におけるボス
２５の一端側には、この支軸２７を軸心方向に付勢する
圧縮コイルバネ２９が装備されるとともに、ボス２５の
他端側には支軸２７に貫通するピン３０が設けられ、か
つ、このピン３０に対向するボス端面には、切換え操作
レバー２６が前後の各操作位置にある時にピン３０を係
入する浅い凹部３１が一対形成されており、圧縮コイル
バネ２９によって支軸ごと軸心方向に付勢されたピン３
０がいづれかの凹部３１へ付勢係入されることによっ
て、切換え操作レバー２６が前後の操作位置に安定保持
されるデテント構造が構成されており、切換え操作レバ
ー２６の位置決め機構が実現されている。このように、
ステアリング感覚切換え装置１２は、筒状ケース１７に
全てに機能を組み込んだユニット状に構成されているの
である。

【００３３】この変速機構２３によると、直進性が要求
される作業走行や通常の移動走行においては、切換え操
作レバー２６を後方に操作して標準ステアリング状態に
しておく。この状態では、シフトギヤＧｓが下方にシフ
トされて操作軸１８と出力軸１９とが直結するので、操
作軸１８の回転がそのまま出力軸１９に伝達されること
になる。また、作業走行中に畦際などで小回り旋回を行
いたい場合には、切換え操作レバー２６を前方に操作し
て急速ステアリング状態にする。この状態では、シフト
ギヤＧｓが上方にシフトされて操作軸１８の回転が増速
して出力軸１９に伝達されることになるので、ステアリ
ングハンドル６の少ない回動操作で大きいステアリング
をす早く行える。

【００３４】ここで、前記シフトギヤＧｓは自重によっ
て下方にスライド付勢された状態にあり、換言すると、
変速機構２３は標準ステアリング状態に付勢されている
ことになる。

【００３５】また、前記切換え操作レバー２６の支軸２
７から延出したアーム３２には、ソレノイド３３が連係
されており、前記ミッションケース２に備えた副変速レ
バー３４が高速位置に切り換えられていることがスイッ
チ３５等によって電気的に検知されると、前記ソレノイ
ド３３が制御回路３６を介して設定時間だけ通電され
て、切換え操作レバー２６が通常ステアリング位置に強
制的に切り換えられるようになっている。

【００３６】なお、図６および図７に示すように、前車
軸ケース４２には、前車輪３を軸支してキングピン周り
に回動する回動ケース４１の回動を接当規制するストッ
パピン４３が出退自在、かつ、内装バネ４４で突出付勢
されて装備されるとともに、このストッパピン４３の係
合溝４３ａに側方から係止してその退入を阻止するロッ
クピン４５がソレノイド４６によって出退駆動可能に備
えられている。そして、前記副変速レバー３４が低速位
置にある時にはロックピン４５は係合溝４３ａから外さ
れて、ストッパピン４３はバネ４４に抗して退入可能と
なっているために、旋回内側の回動ケース４１は大きく
回動できる状態となる。また、前記副変速レバー３４が
高速位置にあることがスイッチ３５によって検知される
と、ロックピン４５がソレノイド４６によって突出駆動
されて係合溝４３ａに係入し、ストッパピン４３は突出
した状態で固定される。つまり、高速走行時には旋回内
側の回動ケース４１の大きい回動は牽制阻止され、不用
意に大きくハンドルが切れないようになっている。

【００３７】なお、前記筒状ケース１７は、内装部品の
組付けのために、上ケース１７ａと下ケース１７ｂとに
分割可能に構成されてフランジ連結されている。また、
ユニット状に組み立てられた上記ステアリング感覚切換
え装置１２は、筒状ケース１７の上部と前記回動ブラケ
ット１５とに後方よりねじ止めされるハンドルカバー５
０によって覆われている。また、筒状ケース１７の左側
面には、支点ａ周りに回動自在にチルトレバー５１が取
り付けられるとともに、このチルトレバー５１に連設し
た係合片５１ａに係合離脱される複数のノッチ５２を備
えたロック板５３が前記固定ブラケット１４から延出さ
れている。チルトレバー５１は、その係合片５１ａがロ
ック板５３に係合するようねじりバネ５４によって下方
に回動付勢されており、チルトレバー５１を回動付勢力
に抗して上方に回動してロックを解除することで、ステ
アリングハンドル６をステアリング感覚切換え装置１２
と共にチルト支点Ｐ周りに回動して任意に前後位置調節
し、所望の調節位置で係合部５１ａをロック板５３に係
合ロックさせて固定することができるようになってい
る。また、筒状ケース１７と回動ブラケット１５の右側
面には、ブラケット５５を介してハンドアクセルレバー
５６が回動自在に装着されている。

【００３８】

【００３９】

【００４０】

【００４１】

【００４２】

【００４３】

【００４４】

【００４５】

【００４６】なお、本発明は以下のような形態で実施す
ることもできる。 (1) ステアリング感覚切換え装置１２の出力軸１９を
全油圧式パワーステアリング装置のコントローラに接続
するもよい。 (2) ステアリング感覚切換え装置１２とパワーステア
リング装置とを併設する場合、通常ステアリング状態の
パワーアシスト力より急速ステアリング状態のパワーア
シスト力が大きくなるように、ステアリング感覚切換え
装置１２の切り換えに連動してパワーステアリング装置
のパワーアシスト力を変更する手段を備えると、急速ス
テアリング状態でのハンドル操作が一層軽快容易とな
る。 (3) 簡易には、ステアリング感覚切換え装置１２の出
力軸１９をパワーステアリング装置を介することなくス
テアリング機構に機械的に連係して実施することもでき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】農用トラクタの全体側面図

【図２】要部の縦断側面図

【図３】要部の一部切欠き正面図

【図４】要部の横断平面図

【図５】要部の分解斜視図

【図６】前車輪の操向牽制構造を示す平面図

【図７】操向牽制構造の要部を示す断面図

【符号の説明】

６ ステアリングハンドル ９ パワーステアリングユニット １２ ステアリング感覚切換え機構 １８ 操作軸 １９ 出力軸 ２２ 中間軸 ２３ 変速機構 Ｐ チルト支点

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−59122（ＪＰ，Ａ) 特開 昭49−120324（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−9061（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−238157（ＪＰ，Ａ) 実開 昭59−6567（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B62D 1/00 - 1/28 B62D 3/12 B62D 6/00

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ステアリングハンドルの操作軸系に、上
   方に延出されて前記ステアリングハンドルが連結される
   操作軸と、下方に延出される出力軸と、前記操作軸と前
   記出力軸との回転比を変更する変速機構とを備えてなる
   ステアリング操作感覚切換え装置を配備した作業車のス
   テアリング操作構造において、前記ステアリングハンド
   ルの操作軸系にチルト支点を設け、このチルト支点より
   上方で、かつ、前記ステアリングハンドルの直下位置に
   近接して、前記ステアリング操作感覚切換え装置を配備
   してあるとともに、前記変速機構を操作する切換え操作
   具を、前記ステアリングハンドルの下方でステアリング
   操作感覚切換え装置の横一側部位に配備し、前記変速機
   構を、前記出力軸に設けられた係合部と、上端側に変速
   ギヤを備え下端側で前記出力軸と前記係合部でギヤ連動
   する中間軸と、一体回転自在かつ上下摺動自在に前記操
   作軸に係合しつつ下降スライドして前記出力軸に一体回
   転可能に前記係合部で係合するように備えられたシフト
   ギヤとで構成し、前記出力軸か前記中間軸かのいずれか
   一方に択一的に前記シフトギヤが係脱することで、前記
   操作軸の回転を所定の回転伝動比で前記出力軸に伝達す
   る標準ステアリング状態と、前記操作軸の回転を前記標
   準ステアリング状態より増速して前記出力軸に伝達する
   急速ステアリング状態とに切換え可能に構成し、前記変
   速機構を、前記シフトギヤの自重により前記標準ステア
   リング状態に付勢してあるとともに、前記ステアリング
   操作感覚切換え装置の前記変速機構を操作する切換え操
   作具を、前記標準ステアリング状態あるいは前記急速ス
   テアリング状態のいずれかの操作位置に位置決めする位
   置決め機構を備えてあることを特徴とする作業車のステ
   アリング操作構造。
2. 【請求項２】 機体走行速度が大きい時には、前記ステ
   アリング操作感覚切換え装置が前記急速ステアリング状
   態になるのを牽制阻止する牽制手段を備えてあることを
   特徴とする請求項１に記載の作業車のステアリング操作
   構造。
3. 【請求項３】 前記出力軸をパワーステアリングユニッ
   トの入力部に連結してある請求項１又は２に記載の作業
   車のステアリング操作構造。