JP5303328B2 - ステアリング装置 - Google Patents

Description

本発明は、トラクタ等の作業車輌におけるステアリング装置に係り、詳しくはチルト機構及び油圧パワーステアリング装置を有するステアリング装置に関する。

一般に、トラクタ等の作業車輌は、運転席前部にステアリング装置が配設されており、該ステアリング装置のハンドル（ステアリングホィール）は、運転者の体格等に合せて、前後方向に傾動自在として、適正な位置に調節できる、いわゆるチルト機構が設けられており、またハンドルの回動が、ユニバーサルジョイントを介して油圧パワーステアリング装置（オービットロール）の入力軸（オービットロール軸）に伝達され、増力されて前輪を操向操作する（例えば、特許文献１，２参照）。

ステアリング装置１は、図３に示すように、運転席前方のフロントパネル２に立設されたステアリングコラム３を有しており、該ステアリングコラム３内にはステアリングシャフト５が回転自在に支持されている。該シャフト５の上端部にはハンドル（ステアリングホィール）６が固定されており、かつその下端部にはユニバーサルジョイントを介して油圧パワーステアリング装置９の入力軸１０が連結されている。油圧パワーステアリング装置９は、油圧バルブであるオービットロールからなり、油圧配管を介してパワーシリンダへ作動油を圧送し、前輪を操向する。上記油圧パワーステアリング装置９は、クラッチハウジング等の機体８に一体に取付けられている。

前記ステアリング装置１は、そのステアリングコラム３を、枢支軸１１により機体の前後方向調節自在にして、適宜位置に固定し得るチルト機構１２を備えている。また、前記ユニバーサルジョイント７は、図４に示すように、両端にヨーク１３ａ，１３ｂを有するセンターシャフト１３と、一方のヨーク１３ａに屈曲自在に連結する入力側軸１５と、他方のヨーク１３ｂに屈曲自在に連結する出力側軸１６と、からなる。入力側軸１５にはスライド軸１７が一体に連結されており、該スライド軸の一端がスプライン嵌合により前記ステアリングシャフト５の下端部と連結している。前記出力側軸１６には前記油圧パワーステアリング装置９の入力軸（オービットロール軸）１０が一体に連結されている。

特開平１１−２６３２３１号公報 特開２０００−２４７２４０号公報

上記ステアリング装置１は、チルト機構１２によりハンドル６の前後位置を調節自在になっており、該チルト動作に伴うユニバーサルジョイント７の角度変化をスライド軸１７がステアリングシャフト５に対して軸方向に移動することにより吸収される。この際、ユニバーサルジョイント７は、そのセンターシャフト１３と入力側軸１５との角度変化が大きく、上記スライド軸１７のスプライン嵌合部１７ａにカジリを生ずることがあり、上記チルト動作がスムーズでない場合があった。

また、メンテナンス、修理等により油圧パワーステアリング装置９を機体８から取外す際、上記スライド軸１７のスプライン嵌合部１７ａから外れて、該油圧パワーステアリング装置９の取外し、取付け作業が面倒であった。

また、油圧パワーステアリング装置９の油圧バルブの作動音又はエンジン振動が、一体に固定された入力軸１０及びユニバーサルジョイント７を介してステアリングシャフト５、ステアリングコラム３に伝播し、ハンドル６を握る作業者に違和感を与えることがあった。

更に、ステアリングシャフト５とユニバーサルジョイント７の入力側軸１５とはスプライン嵌合部１７ａを有するスプライン軸１７を介する必要があり、部品点数が多くなりコストアップの原因になっていた。

そこで、本発明は、ユニバーサルジョイントの出力側軸と油圧パワーシリンダ装置の入力軸とを軸方向移動自在に連結し、もって上述した課題を解決したステアリング装置を提供することを目的とするものである。

本発明は、運転席前部に立設、配置されたステアリングコラム（３）にステアリングシャフト（５）を回転自在に支持し、該ステアリングシャフトの上端部にステアリングホィール（６）を固定すると共に、下端部にユニバーサルジョイント（７）を介して油圧パワーステアリング装置（９）の入力軸（１０）を連結し、前記ステアリングコラム（３）を機体の前後方向に傾動方向調節自在に固定し得るチルト機構（１２）を備えてなる、ステアリング装置（１）において、
前記ユニバーサルジョイント（７）は、両端にヨーク（１３ａ，１３ｂ）を有するセンターシャフト（１３）と、一方のヨーク（１３ａ）を介して前記センターシャフト（１３）に屈曲自在に連結する入力側軸（１５）と、他方のヨーク（１３ｂ）を介して前記センターシャフト（１３）に屈曲自在に連結する出力側軸（１６）と、からなり、
前記ステアリングシャフト（５）の下端部に、前記ユニバーサルジョイント（７）の入力側軸（１５）を回転方向及び軸方向移動不能に連結し、
前記油圧パワーステアリング装置（９）を機体（８）に固定すると共に、該油圧パワーステアリング装置の入力軸（１０）に、前記ユニバーサルジョイント（７）の出力側軸（１６）を回転方向移動不能かつ軸方向移動自在に連結し、
前記ユニバーサルジョイント（７）のチルト角の範囲で、前記ステアリングホィール（６）を下方に傾動操作すると、前記ユニバーサルジョイント（７）が前記油圧パワーステアリング装置（９）に近づく方向に移動し、前記ステアリングホィール（６）を上方に傾動操作すると、前記ユニバーサルジョイント（７）が前記油圧パワーステアリング装置（９）から離れる方向に移動してなる、
ことを特徴とするステアリング装置にある。

なお、上記カッコ内の符号は、図面と対照するためのものであるが、これにより特許請求の範囲記載の構成に何等影響を与えるものではない。

本発明によると、油圧パワーステアリング装置の入力軸とユニバーサルジョイントの出力側軸とを、スプライン等により回転方向移動不能かつ軸方向移動自在に連結したので、メンテナンス及び修理等により油圧パワーステアリング装置を交換するような場合、油圧パワーステアリング装置の取付け、取外しが容易となる。

また、油圧パワーステアリング装置の油圧バルブの作動音又はエンジン振動が、上記油圧パワーステアリング装置の入力軸とユニバーサルジョイントの出力側軸との間で吸収され、作業者が握っているステアリングホィールでの違和感を減少することができる。更に、部品点数の削減によるコストダウン並びにユニバーサルジョイントの角度変化の少ない部分での軸方向移動によりカジリを減少することができる。

本発明に係るステアリング装置の油圧パワーステアリング装置（オービットロール）との連結部分を示す側面図であって、ハンドル（ステアリングホィール）を下げた状態を示す。 そのハンドルを上げた状態を示す。 従来の技術によるステアリング装置を示す側面図。 その油圧パワーステアリング装置との連結部分を示す側面図。

以下、図１，図２に沿って、本発明の実施の形態によるステアリング装置を説明する。なお、図３，４に示す従来の技術と同等な部分は、同一符号を付して説明を省略する。

ステアリング装置１は、運転席前方に配置され、チルト機構１２（図３参照）により前後方向に調節自在に固定されるステアリングコラム３を有しており、該ステアリングコラム３内にステアリングシャフト５が回転自在に支持されている。該ステアリングシャフト５の上端部にはステアリングホィール（ハンドル）６（図３参照）が固定されており、かつ下端部は上記コラム３から突出してスプライン軸５ａになっている。

油圧パワーステアリング装置（オービットロール）９はクラッチハウジング等の機体８にブラケット２０を介して取付けられており、該油圧パワーステアリング装置９の入力軸（オービットロール軸）１０は上記パワーステアリング装置本体から突出してスプライン軸になっている。該入力軸１０と前記ステアリングシャフト５の下端スプライン軸５ａとの間にユニバーサルジョイント７が介在して連結されている。

該ユニバーサルジョイント７の入力側軸１５と前記ステアリングシャフトのスプライン軸５ａとは軸方向移動不能に嵌合して固定されている。上記ユニバーサルジョイント７の出力側軸１６と油圧パワーステアリング装置９の入力スプライン軸１０は回転方向移動不能にかつ軸方向移動自在に嵌合して、スライド部Ａを構成している。

作業車輌の運転者がハンドル６を回転操作すると、ステアリングシャフト５、ユニバーサルジョイント７を介して油圧パワーステアリング装置９の入力軸１０が回転する。これにより、油圧パワーステアリング装置（オービットロール）９の油圧コントロールバルブが切換えられ、オイルポンプからの圧油がパワーシリンダに供給され、前輪を増力して操向する。

また、運転者の体格、運転姿勢の好み等によりチルト機構１２を操作してハンドル６を前後方向傾動操作する。ハンドルを後方に傾動して下げた状態では、ステアリングコラム３が下方向に移動し、図１に示すように、軸方向移動不能な下端スプライン軸５ａ及び入力側軸１５を介してユニバーサルジョイント７が、機体８に固定されている油圧パワーステアリング装置９に近づく方向に移動する。該ユニバーサルジョイント７と油圧パワーステアリング装置９の入力軸１０との相対移動は、スプライン軸１０と出力側軸１６との軸方向移動により吸収される。

反対に、ハンドルを前方に傾動して上げた状態では、図２に示すように、ユニバーサルジョイント７の出力側軸１６が油圧パワーステアリング装置９の入力軸１０から離れる方向に移動して吸収される。

従って、上記チルト機構によるハンドルの傾動操作によっても、ユニバーサルジョイント７の角度変化が小さい箇所である出力側軸１６と油圧パワーステアリング装置９の入力軸１０との連結部で軸方向移動するので、スプラインによるカジリの発生を減少し得る。また、ユニバーサルジョイント７の出力側軸１６を油圧パワーステアリング装置９の入力軸であるスプライン軸１０に軸方向移動自在に嵌合するだけなので、スライド部としての特別な軸等の部品が必要でなく、部品点数を減少してコストダウンを図ることができる。

更に、油圧パワーステアリング装置は、オイルポンプからの圧油が供給されて油圧バルブが振動することがあり、また機体に取付けられているので、エンジン振動により油圧パワーステアリング装置が振動することがあるが、これら振動は、入力軸１０とユニバーサルジョイント７の出力側軸１６の軸方向移動により吸収されるので、ステアリングシャフト５又はコラム３を通してハンドル６に伝播されることがなく、ハンドルを握っている運転者に違和感を与えることがない。

また、メンテナンス又は修理等により油圧パワーステアリング装置９を機体から取外す場合、入力軸１０とユニバーサルジョイント出力側軸１６との嵌合部で外れるので、油圧パワーステアリング装置９の取外し及び取付けが容易となる。

１ ステアリング装置
３ ステアリングコラム
５ ステアリングシャフト
６ ステアリングホィール（ハンドル）
７ ユニバーサルジョイント
８ 機体
９ 油圧パワーステアリング装置（オービットロール）
１０ 入力軸（オービットロール軸）
１２ チルト機構
１５ 入力側軸
１６ 出力側軸

Claims (1)

1. 運転席前部に立設、配置されたステアリングコラムにステアリングシャフトを回転自在に支持し、該ステアリングシャフトの上端部にステアリングホィールを固定すると共に、下端部にユニバーサルジョイントを介して油圧パワーステアリング装置の入力軸を連結し、前記ステアリングコラムを機体の前後方向に傾動方向調節自在に固定し得るチルト機構を備えてなる、ステアリング装置において、
   前記ユニバーサルジョイントは、両端にヨークを有するセンターシャフトと、一方のヨークを介して前記センターシャフトに屈曲自在に連結する入力側軸と、他方のヨークを介して前記センターシャフトに屈曲自在に連結する出力側軸と、からなり、
   前記ステアリングシャフトの下端部に、前記ユニバーサルジョイントの入力側軸を回転方向及び軸方向移動不能に連結し、
   前記油圧パワーステアリング装置を機体に固定すると共に、該油圧パワーステアリング装置の入力軸に、前記ユニバーサルジョイントの出力側軸を回転方向移動不能かつ軸方向移動自在に連結し、
   前記ユニバーサルジョイントのチルト角の範囲で、前記ステアリングホィールを下方に傾動操作すると、前記ユニバーサルジョイントが前記油圧パワーステアリング装置に近づく方向に移動し、前記ステアリングホィールを上方に傾動操作すると、前記ユニバーサルジョイントが前記油圧パワーステアリング装置から離れる方向に移動してなる、
   ことを特徴とするステアリング装置。

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