JP4060991B2 - 作業車両のパワーステアリング機構 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、トラクタ等の作業車両におけるパワーステアリング機構に関し、特に、該パワーステアリング機構の油圧バルブから延出される油圧配管とパワーステアリングシリンダとを連結する油圧ホースの構成に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、パワーステアリング機構を有したトラクタ等の作業車両においては、該パワーステアリング機構の油圧バルブをステアリングコラムの下方やボンネット内部に配設し、該油圧バルブから油圧配管をパワーステアリングシリンダの近傍まで延出し、該油圧配管とパワーステアリングシリンダとを油圧ホースにて連結している。そして、油圧バルブからの圧油をステアリングハンドルの操向操作に応じてパワーステアリングシリンダへ供給して前輪を操向するように構成していた。また、該作業車両のフロントアクスルは略中央部を中心にして左右端部を上下回動可能に構成されており、パワーステアリング機構のパワーステアリングシリンダもフロントアクスルと一体的に回動可能に構成されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前述の如くパワーステアリング機構の油圧配管とパワーステアリングシリンダとを油圧ホースにて連結した作業車両においては、フロントアクスルが水平となっている状態で、油圧配管の油圧ホース接続部とパワーステアリングシリンダ端部の油圧ホース接続部とを略直線状に該油圧ホースにて連結していたので、フロントアクスルが上下回動して油圧配管の油圧ホース接続部とパワーステアリングシリンダの油圧ホース接続部との距離が大きくなった場合には、油圧ホースの長さに余裕がなくなり、該油圧ホースが突っ張って無理な力や応力がかかることとなっていた。また、油圧ホースは固定金具等によりフロントアクスルブラケット等に固定されていたので、該油圧ホース内に圧油が流れて高圧になった場合など自由に動くことができずに、該油圧ホースに余分な応力がかかっていた。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次に該課題を解決するための手段を説明する。
【０００５】
請求項１においては、フロントアクスルブラケット（３）に左右方向に支持し、該左右中央部を中心に左右端部が上下回動可能なフロントアクスル（２１）に、同じく左右方向に配置するパワーステアリングシリンダ（２２）を一体的に固設した作業車両のパワーステアリング機構において、該パワーステアリング機構の油圧バルブ（３５）から延出される油圧配管（３６・３７）とパワーステアリングシリンダ（２２）とを連結する油圧ホース（２５・２６）を、円弧状に屈曲してパワーステアリングシリンダ（２２）の略上方に配置し、該一方の油圧ホース（２５）を略Ｕ字形状に屈曲し、他方の油圧ホース（２６）は途中部を平面視において円形状となる螺旋形状に一回転屈曲し、該両油圧ホース（２５・２６）の長さを、パワーステアリングシリンダ（２２）が上下回動して、前記油圧配管（３６・３７）の油圧ホース接続部（３６ａ・３７ａ）とパワーステアリングシリンダ（２２）の油圧ホース接続部（２２ａ・２２ｂ）との距離が最大となった場合でも、該油圧ホース（２５・２６）に過大な力が掛からない長さに形成し、前記他方の油圧ホース（２６）の途中部を、前記フロントアクスルブラケット（３）に設けた支持部材であるハンガー（２３）により、前後左右移動可能に吊持したものである。
【０００６】
請求項２においては、請求項１に記載の作業車両のパワーステアリング機構において、前記油圧ホース（２６）に介装部材としてのカラー（３０）を嵌装し、該カラー（３０）を介して前記ハンガー（２３）により油圧ホースを吊持したものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態を説明する。図１は本発明のパワーステアリング機構を具備する作業車両を示す全体側面図、図２はステアリングハンドル近傍のパワーステアリング機構を示す側面図、図３は同じくボンネット内のパワーステアリング機構を示す側面図、図４は同じく平面図、図５は同じく正面図、図６は油圧ホースを支持するハンガーを示す側面図、図７は油圧ホースの支持方法の別実施例を示す斜視図である。
【０００８】
まず、本発明のパワーステアリング機構を有する作業車両の全体構成について、図１により説明する。前後に前輪１、後輪２を懸架する機体の前部にボンネット６を配設し、該ボンネット６の前方にはフロントグリル７を配設している。前輪１は機体に固設したフロントアクスルブラケット３により支持されている。該ボンネット６及びフロントグリル７にはエンジン５、ラジエータ１３、及びバッテリー１４等を内蔵している。
【０００９】
ボンネット６の後方にはダッシュボード１６を立設して、該ダッシュボード１６から後方上方へは、ステアリングハンドル１０を支持するステアリングコラム１７が突設され、該ステアリングハンドル１０の後方にはシート１１が配設されている。ステアリングハンドル１０及びシート１１は、キャビン１２によって覆われている。また、シート１１の両側方にはレバーガイド２７が配設され、該レバーガイド２７には、走行変速具である主変速レバー４９やアクセルレバー５０等が配置されている。
【００１０】
エンジン５の後方にはクラッチハウジング８を、該クラッチハウジング８の後方にはミッションケース９を連結し、エンジン５からの動力を後輪２に伝達して駆動している。また、エンジン５の駆動力は、ミッションケース９後端から突出した動力取出し軸１５に伝達され、該動力取出し軸１５を介して機体後端に接続した作業機を駆動するように構成している。
【００１１】
次に、ボンネット６内部及びパワーステアリング機構の構成について説明する。図２乃至図５において、ボンネット６内に設置したエンジン５の前方には、エンジン５冷却用のラジエータ１３が配設されており、該ラジエータ１３はボンネット６の前端部に配置されている。ボンネット６の下端部には、フロントアクスルブラケット３が配設され、該フロントアクスルブラケット３には、前輪１を回転可能に軸支するフロントアクスル２１が支持されている。該フロントアクスル２１には、パワーステアリング機構を構成するパワーステアリングシリンダ２２が固設されている。フロントアクスル２１は、その左右両端部が該フロントアクスル２１の左右中央部に配置される、回動軸２１ａを中心として上下回動可能に構成されており、該フロントアクスル２１の回動に伴って、パワーステアリングシリンダ２２も一体的に回動する。
【００１２】
また、ボンネット６の後方にはダッシュボード１６が立設され、該ダッシュボード１６から後方上方へ、ステアリングコラム１７が突出している。該ステアリングコラム１７はステアリングコラムカバー３４に覆われており、ステアリングコラム１７の上端部にはステアリングハンドル１０が回転自在に支持されている。ステアリングコラムカバー３４の上端部には、エンジン回転数メータ等の各種メータ類等が配置された、インストルメントパネル１８が一体的に取り付けられている。ステアリングコラム１７の上端部に配設されたステアリングハンドル１０は、該ステアリングコラム１７のステアリングコラム軸１７ａに支持されており、該ステアリングコラム軸１７ａとステアリングハンドル１０とは一体的に回転可能に構成されている。
【００１３】
本トラクタのステアリング機構はパワーステアリング機構に構成されており、ボンネット６内の左右一側には、パワーステアリング機構の油圧バルブであるオービットロール３５が配設されている。該オービットロール３５は、例えばブラケット等を介してエンジン５へ直接取り付けられており、オービットロール３５の後端部はユニバーサルジョイントを介してステアリングロッド１９の先端部と連結されている。該ステアリングロッド１９の後端部はユニバーサルジョイントを介してステアリングコラム軸１７ａの下端部と連結されている。即ち、オービットロール３５とステアリングコラム軸１７ａとはステアリングロッド１９を介して連結されており、ステアリングハンドル１０を回転操作すると、この回転に伴ってステアリングコラム軸１７ａ及びステアリングロッド１９が回転して、オービットロール３５が作動するように構成している。
【００１４】
また、オービットロール３５からは前方へ向けて油圧配管３６・３７が延出しており、該油圧配管３６・３７前端部の油圧ホース接続部３６ａ・３７ａと、前記パワーステアリングシリンダ２２の左右両端部に設けられる油圧ホース接続部２２ａ・２２ｂが油圧ホース２５・２６により連結されている。油圧配管３６・３７の油圧ホース接続部３６ａ・３７ａは、上下方向においてフロントアクスルブラケット３の上端部に配置され、パワーステアリングシリンダ２２の油圧ホース接続部２２ａ・２２ｂは、上下方向においてフロントアクスルブラケット３の下端部に配置されている。そして、該オービットロール３５の作動により、ステアリングハンドル１０の回転方向・回転操作量に応じて、油圧配管３６又は油圧配管３７から、油圧ホース２５又は油圧ホース２６を通じてパワーステアリングシリンダ２２へ作動油が圧送され、前輪１・１が操向されるように構成している。
【００１５】
前記油圧ホース２５の両端部は、パワーステアリングシリンダ２２の上方において、油圧配管３６の油圧ホース接続部３６ａ、及び該油圧ホース接続部３６ａと左右同じ側に配置されるパワーステアリングシリンダ２２の油圧ホース接続部２２ａに接続されており、該油圧ホース２５は途中部で、三次元形状で円弧状に屈曲して略Ｕ字形状とされている。ここで、三次元形状とは、油圧ホース２５を何れかの方向から見た場合に円弧状に屈曲され、また略Ｕ字形状とされていることをいう。油圧ホース２５の屈曲部は、例えば左右方向において、パワーステアリングシリンダ２２の油圧ホース接続部２２ｂ側に配置して、該油圧ホース２５の長さを、油圧ホース接続部３６ａと油圧ホース接続部２２ａとを接続するのに必要な長さ以上に長く確保するようにしている。
【００１６】
そして、該油圧ホース２５の長さは、パワーステアリングシリンダ２２の油圧ホース接続部２２ａ側が下方に最大範囲回動して、該油圧ホース接続部２２ａと油圧配管３６の油圧ホース接続部３６ａとの距離が最も大きくなった場合でも、該油圧ホース２５に過大な力がかからない程度の長さを最低限確保するようにしている。即ち、油圧ホース２５を略Ｕ字形状に屈曲することにより、該油圧ホース２５の長さに余裕を持たせて、パワーステアリングシリンダ２２の回動動作に伴う油圧ホース接続部２２ａの上下移動により油圧ホース２５へかかる応力を吸収しているのである。
【００１７】
また、前記油圧ホース２６の両端部は、パワーステアリングシリンダ２２の上方において、油圧配管３６の油圧ホース接続部３６ｂ、及び該油圧ホース接続部３６ｂとは左右他側に配置されるパワーステアリングシリンダ２２の油圧ホース接続部２２ｂに接続されており、該油圧ホース２６は途中部で、三次元形状で円弧状に屈曲して、平面視において円形状となる螺旋形状とされている。本例においては、油圧ホース２６は螺旋状に一回転屈曲されている。ここで、三次元形状とは、油圧ホース２６を何れかの方向から見た場合に円弧状に屈曲され、螺旋形状とされていることをいう。このように、該油圧ホース２６は途中部で螺旋状に屈曲して、該油圧ホース２６の長さを、油圧ホース接続部３６ｂと油圧ホース接続部２２ｂとを接続するのに必要な長さ以上に長く確保するようにしている。
【００１８】
そして、該油圧ホース２６の長さは、パワーステアリングシリンダ２２の油圧ホース接続部２２ｂ側が下方に最大範囲回動して、該油圧ホース接続部２２ｂと油圧配管３６の油圧ホース接続部３６ｂとの距離が最も大きくなった場合でも、該油圧ホース２６に過大な力がかからない程度の長さを最低限確保するようにしている。即ち、油圧ホース２６を螺旋状に屈曲することにより、該油圧ホース２６の長さに余裕を持たせて、パワーステアリングシリンダ２２の回動動作に伴う油圧ホース接続部２２ｂの上下移動により油圧ホース２６へかかる応力を吸収しているのである。
【００１９】
また、油圧ホース２６の屈曲部、及び前記油圧ホース２５の屈曲部は曲率を大きく構成され、屈曲することにより油圧ホース２５・２６に応力がかからないように配慮している。さらに、油圧ホース２５と油圧ホース２６とは、互いに干渉しない位置に配置されているとともに、正面視において左右のフロントアクスルブラケット３の範囲内に納められている。
【００２０】
以上の如く、油圧ホース２５・２６を、円弧状に屈曲してパワーステアリングシリンダ２２の略上方に配置するとともに、パワーステアリングシリンダ２２が回動して油圧配管３６・３７の油圧ホース接続部３６ａ・３７ａとパワーステアリングシリンダ２２の油圧ホース接続部２２ａ・２２ｂとの距離が最大となった場合でも、該油圧ホース２５・２６に過大な力がかからない程度以上の長さに形成しているので、フロントアクスル２１が回動動作することにより油圧ホース２５・２６へ余分な応力がかかったり、油圧ホース接続部３６ａ・３７ａや油圧ホース接続部２２ａ・２２ｂが折れ曲がったりすることがない。また、油圧ホース２５・２６は長さに余裕をもって配管されているので、フロントアクスル２１の回動動作によって姿勢が大きく変化することがなく、互いに干渉しあうことがない。これにより、油圧ホース２５・２６の損傷・破損を防止することができ、パワーステアリング機構の信頼性を向上することができる。
【００２１】
また、図３、図４、図６に示すように、前記油圧ホース２６は、その途中部を、フロントアクスルブラケット３の天井面３ａに設けられた支持部材であるハンガー２３により前後左右移動可能に支持されている。フロントアクスルブラケット３の天井面３ａには、パワーステアリングシリンダ２２の略上方における左右中央部に開口部３ｂが開口しており、該開口部３ｂが形成された部分には支持ピン２４が横設され、天井面３ａに固設されている。
【００２２】
ハンガー２３は上端部２３ａ及び下端部２３ｂを略鉤形状に形成され、該上端部２３ａを支持ピン２４に係合するとともに、下端部２３ｂを油圧ホース２６に係合することで、該油圧ホース２６を支持している。鉤形状に形成された上端部２３ａの内径は支持ピン２４の外径と略同じに形成され、開口部分の寸法は支持ピン２４の外径よりも小さく形成している。これにより、支持ピン２４と係合したハンガー２３の上端部２３ａは、該支持ピン２４から容易に外れることがない。また、ハンガー２３は支持ピン２４を中心に前後回動可能であり、且つ支持ピン２４に対して左右に移動可能である。尚、支持ピン２４は弾性力を有したバネ状部材により構成されているので、上端部２３ａの開口部分を弾性力に抗して拡げることにより、ハンガー２３を支持ピン２４から取り外すことができる。
【００２３】
また、下端部２３ｂの内径は油圧ホース２６よりも若干大きめに形成され、開口部分の寸法は油圧ホース２６の外径よりも小さく形成している。これにより、油圧ホース２６と係合したハンガー２３の下端部２３ｂは、該油圧ホース２６から容易に外れることがない。尚、前述の上端部２３ａの場合と同様に、下端部２３ｂの開口部分を弾性力に抗して拡げることにより、油圧ホース２６をハンガー２３から取り外すことができる。
【００２４】
このように、ハンガー２３をフロントアクスルブラケット３に対して前後回動可能且つ左右移動可能に取り付けるとともに、該ハンガー２３にて油圧ホース２６を左右移動可能に支持することにより、油圧ホース２６内にオービットロール３５からの圧油が流れて高圧になった場合などでも、該油圧ホース２６は前後左右へある程度自由に動いて、内部を流れる作動油の状態に応じた姿勢をとることが可能となり、該油圧ホース２６に余分な応力がかかることを防止することができる。これにより、油圧ホース２６の劣化や破損を防止することができ、パワーステアリング機構の信頼性を向上することができる。
【００２５】
また、前記ハンガー２３の下端部２３ｂの内径は油圧ホース２６の外径よりも若干大きく形成しているので、油圧ホース２６は下端部２３ｂ内を左右に摺動することが可能である。しかし、油圧ホース２６が頻繁に左右移動すると、該油圧ホース２６の外周部が下端部２３ｂとの摩擦によって早く劣化することとなる。
そこで、ハンガー２３の下端部２３ｂによる油圧ホース２６の支持は図７に示すようにすることもできる。
【００２６】
即ち、油圧ホース２６の外周に介装部材としてのカラー３０を嵌装して、該カラー３０を介してハンガー２３により油圧ホース２６を支持するのである。カラー３０は油圧ホース２６に対して摺動しないように嵌装されており、該カラー３０の外周にはハンガー２３の下端部２３ｂが係合する係合溝３０ａが形成されている。このように、カラー３０を介してハンガー２３により油圧ホース２３を支持することにより、油圧ホース２６の外周がハンガー２３との摩擦により劣化することを防止し、該油圧ホース２６の寿命を伸ばすとともに、パワーステアリング機構の信頼性を向上することができる。
【００２７】
【発明の効果】
本発明は以上の如く構成したので、次のような効果を奏するのである。
請求項１記載の如く、フロントアクスルブラケット（３）に左右方向に支持し、該左右中央部を中心に左右端部が上下回動可能なフロントアクスル（２１）に、同じく左右方向に配置するパワーステアリングシリンダ（２２）を一体的に固設した作業車両のパワーステアリング機構において、該パワーステアリング機構の油圧バルブ（３５）から延出される油圧配管（３６・３７）とパワーステアリングシリンダ（２２）とを連結する油圧ホース（２５・２６）を、円弧状に屈曲してパワーステアリングシリンダ（２２）の略上方に配置し、該一方の油圧ホース（２５）を略Ｕ字形状に屈曲し、他方の油圧ホース（２６）は途中部を平面視において円形状となる螺旋形状に一回転屈曲し、該両油圧ホース（２５・２６）の長さを、パワーステアリングシリンダ（２２）が上下回動して、前記油圧配管（３６・３７）の油圧ホース接続部（３６ａ・３７ａ）とパワーステアリングシリンダ（２２）の油圧ホース接続部（２２ａ・２２ｂ）との距離が最大となった場合でも、該油圧ホース（２５・２６）に過大な力が掛からない長さに形成し、前記他方の油圧ホース（２６）の途中部を、前記フロントアクスルブラケット（３）に設けた支持部材であるハンガー（２３）により、前後左右移動可能に吊持したので、フロントアクスルが回動動作することにより油圧ホースへ余分な応力がかかったり、油圧配管やパワーステアリングシリンダの油圧ホース接続部近傍の油圧ホースが折れ曲がったりすることがない。
また、油圧ホースは長さに余裕をもって配管されているので、フロントアクスルの回動動作によって姿勢が大きく変化することがなく、互いに干渉しあうことがない。
これにより、油圧ホースの損傷・破損を防止することができ、パワーステアリング機構の信頼性を向上することができる。
【００２８】
また、前記油圧ホースの途中部を、フロントアクスルブラケットに設けたハンガー（２３）により、前後左右移動可能に支持したので、油圧ホース内にパワーステアリング機構の油圧バルブからの圧油が流れて高圧になった場合などでも、該油圧ホースは前後左右へある程度自由に動いて、内部を流れる作動油の状態に応じた姿勢をとることが可能となり、該油圧ホースに余分な応力がかかることを防止することができる。
これにより、油圧ホースの劣化や破損を防止することができ、パワーステアリング機構の信頼性を向上することができる。
【００２９】
請求項２記載の如く、前記油圧ホース（２６）に介装部材としてのカラー（３０）を嵌装し、該カラー（３０）を介して前記ハンガー（２３）により油圧ホースを吊持したので、油圧ホースの外周が支持部材との摩擦により劣化することを防止し、該油圧ホースの寿命を伸ばすとともに、パワーステアリング機構の信頼性を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明のパワーステアリング機構を具備する作業車両を示す全体側面図である。
【図２】 ステアリングハンドル近傍のパワーステアリング機構を示す側面図である。
【図３】 同じくボンネット内のパワーステアリング機構を示す側面図である。
【図４】 同じく平面図である。
【図５】 同じく正面図である。
【図６】 油圧ホースを支持するハンガーを示す側面図である。
【図７】 油圧ホースの支持方法の別実施例を示す斜視図である。
【符号の説明】
３ フロントアクスルブラケット
３ａ 天井面
３ｂ 開口部
５ エンジン
６ ボンネット
１０ ステアリングハンドル
２１ フロントアクスル
２２ パワーステアリングシリンダ
２２ａ・２２ｂ 油圧ホース接続部
２３ ハンガー
２５・２６ 油圧ホース
３５ オービットロール（油圧バルブ）
３６・３７ 油圧配管
３６ａ・３７ａ 油圧ホース接続部

Claims (2)

1. フロントアクスルブラケット（３）に左右方向に支持し、該左右中央部を中心に左右端部が上下回動可能なフロントアクスル（２１）に、同じく左右方向に配置するパワーステアリングシリンダ（２２）を一体的に固設した作業車両のパワーステアリング機構において、該パワーステアリング機構の油圧バルブ（３５）から延出される油圧配管（３６・３７）とパワーステアリングシリンダ（２２）とを連結する油圧ホース（２５・２６）を、円弧状に屈曲してパワーステアリングシリンダ（２２）の略上方に配置し、該一方の油圧ホース（２５）を略Ｕ字形状に屈曲し、他方の油圧ホース（２６）は途中部を平面視において円形状となる螺旋形状に一回転屈曲し、該両油圧ホース（２５・２６）の長さを、パワーステアリングシリンダ（２２）が上下回動して、前記油圧配管（３６・３７）の油圧ホース接続部（３６ａ・３７ａ）とパワーステアリングシリンダ（２２）の油圧ホース接続部（２２ａ・２２ｂ）との距離が最大となった場合でも、該油圧ホース（２５・２６）に過大な力が掛からない長さに形成し、前記他方の油圧ホース（２６）の途中部を、前記フロントアクスルブラケット（３）に設けた支持部材であるハンガー（２３）により、前後左右移動可能に吊持したことを特徴とする作業車両のパワーステアリング機構。
2. 請求項１に記載の作業車両のパワーステアリング機構において、前記油圧ホース（２６）に介装部材としてのカラー（３０）を嵌装し、該カラー（３０）を介して前記ハンガー（２３）により油圧ホースを吊持したことを特徴とする作業車両のパワーステアリング機構。

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