JP5639460B2 - Tractor steering device - Google Patents

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Description

本発明は、モータの駆動力により前輪の操舵力を補助する電動パワーステアリング機構を用いたトラクタのステアリング装置の技術に関する。   The present invention relates to a technique of a steering device for a tractor using an electric power steering mechanism that assists a steering force of a front wheel by a driving force of a motor.

従来、電動パワーステアリング機構を用いたトラクタのステアリング装置の技術は公知となっている。例えば、特許文献1に記載の如くである。   Conventionally, a technique of a steering device for a tractor using an electric power steering mechanism has been publicly known. For example, as described in Patent Document 1.

特許文献1に記載のトラクタのステアリング装置によれば、ハンドルを操作して前輪を操舵する際の操舵力をモータ(電動式アクチュエータ)により補助することができる。これによって、作業者はハンドルを軽い力で操作することができる。また、電動式アクチュエータはエンジンの動力を必要としないため、耕耘装置などの作業機への動力供給にロスが生じることがない。   According to the steering device for a tractor described in Patent Document 1, the steering force when steering the front wheel by operating the steering wheel can be assisted by the motor (electric actuator). Thus, the operator can operate the handle with a light force. In addition, since the electric actuator does not require engine power, there is no loss in power supply to a working machine such as a tilling device.

しかし、上述の如くトラクタのステアリング装置に電動パワーステアリング機構を用いる場合、当該ステアリング装置をコンパクトに構成することが困難であったり、メンテナンス性が悪かったりする場合があった。   However, when the electric power steering mechanism is used for the steering device of the tractor as described above, it may be difficult to make the steering device compact or the maintainability may be poor.

特開平5−8741号公報JP-A-5-8741

本発明は以上の如き状況を鑑みてなされたものであり、コンパクトに構成することが可能であるとともに、メンテナンス性を向上させることが可能なトラクタのステアリング装置を提供するものである。   The present invention has been made in view of the circumstances as described above, and provides a tractor steering device that can be configured compactly and can improve maintainability.

本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。   The problem to be solved by the present invention is as described above. Next, means for solving the problem will be described.

請求項1においては、左右一対の機体フレームが長手方向を前後方向として配置され、該機体フレームの前下部の左右方向にセンターピンにより枢支したフロントアクスルケースを設け、該フロントアクスルケースの左右両側に一対の前輪を支持し、該機体フレームの長手方向と略平行な方向に向けて配置され、ハンドルの操作に応じて移動するラック、および前記ハンドルの下方に配置され、前記ラックを動かすための力を補うモータを備え、前記ハンドルの回転を前輪の操舵運動に変換するラックアンドピニオン式電動パワーステアリング機構を具備するトラクタのステアリング装置において、前記フロントアクスルケースの両端における、前記前輪を操舵するために設けられたナックルアームよりも機体内側に、ベルクランクを配置し、前記ラックと前記ベルクランクの一端をラックリンクにより連結し、前記ベルクランクの他端と前記ナックルアームとを連結ロッドにより連結し、前記モータと、前記ラックリンクと、前記ベルクランクは、前記フロントアクスルケースの揺動支点となるセンターピンより上下方向の下側であって、前記フロントアクスルケースを構成するフロントギヤケースの底面よりも上下方向の上側に配置したものである。 In claim 1, a pair of left and right body frames are arranged with the longitudinal direction as a longitudinal direction, a front axle case pivotally supported by a center pin in the left and right direction of the front lower part of the body frame is provided, and both left and right sides of the front axle case A rack that supports a pair of front wheels and that is arranged in a direction substantially parallel to the longitudinal direction of the fuselage frame and that moves in response to the operation of the handle, and is arranged below the handle for moving the rack In a steering device for a tractor including a rack and pinion type electric power steering mechanism for converting a rotation of the steering wheel into a steering motion of a front wheel, which includes a motor that supplements the force, for steering the front wheels at both ends of the front axle case A bell crank is placed on the inner side of the fuselage than the knuckle arm The rack and one end of the bell crank are connected by a rack link, the other end of the bell crank and the knuckle arm are connected by a connecting rod, and the motor, the rack link, and the bell crank are connected to the front axle. It is arranged below the center pin serving as the pivot point of the case in the vertical direction and above the bottom surface of the front gear case constituting the front axle case .

請求項2においては、前記ラックおよび前記ベルクランクは、前記機体フレームの左右幅内に配置されるものである。   According to a second aspect of the present invention, the rack and the bell crank are arranged within a lateral width of the body frame.

請求項3においては、前記モータは、機体外側に向けて着脱可能に構成されるものである。   According to a third aspect of the present invention, the motor is configured to be detachable toward the outside of the machine body.

本発明によれば、トラクタのステアリング装置をコンパクトに構成しつつ、地上からの高さを確保して、地上との接触による故障や破損等を防止することができる。
また、当該ステアリング装置のメンテナンス性を向上させることができる。
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the height from the ground can be ensured while the steering device of a tractor is comprised compactly, and the failure, damage, etc. by contact with the ground can be prevented.
In addition, the maintainability of the steering device can be improved.

トラクタの全体的な構成を示した側面図。The side view which showed the whole structure of the tractor. ステアリング装置を示した後方斜視図。The rear perspective view which showed the steering device. ステアリング装置を示した平面図。The top view which showed the steering device. ステアリング装置を示した底面図。The bottom view which showed the steering device. ステアリング装置を示した側面図。The side view which showed the steering device. ステアリング装置を示した模式図。(a)側面模式図。(b)平面模式図。The schematic diagram which showed the steering device. (A) Side surface schematic diagram. (B) A schematic plan view. ステアリング装置の他の構成を示した平面模式図。The plane schematic diagram which showed the other structure of the steering device.

以下では、図中の矢印Fの方向を前方向、矢印Lの方向を左方向、矢印Uの方向を上方向とそれぞれ定義して説明を行う。   In the following description, the direction of arrow F in the figure is defined as the forward direction, the direction of arrow L as the left direction, and the direction of arrow U as the upward direction.

まず、図1を用いて、ステアリング装置14を具備するトラクタ1の全体構成について説明する。   First, the overall configuration of the tractor 1 including the steering device 14 will be described with reference to FIG.

トラクタ1においては、左右一対の機体フレーム2・2が長手方向を前後方向として配置される。機体フレーム2・2の前下部にはフロントアクスルケース3が設けられ、フロントアクスルケース3の左右両端に設けられるフロントアクスル4・4には左右一対の前輪5・5がそれぞれ固定される。機体フレーム2・2の後部にはミッションケース6が設けられ、ミッションケース6の左右両端に設けられるリアアクスル7・7には左右一対の後輪8・8がそれぞれ固定される。   In the tractor 1, a pair of left and right body frames 2, 2 are arranged with the longitudinal direction as the front-rear direction. A front axle case 3 is provided at the front lower part of the body frame 2, 2, and a pair of left and right front wheels 5, 5 are fixed to front axles 4, 4 provided at both left and right ends of the front axle case 3. A mission case 6 is provided at the rear of the body frame 2. 2 and a pair of left and right rear wheels 8 and 8 are fixed to rear axles 7 and 7 provided at both left and right ends of the mission case 6.

機体フレーム2・2の前部にはボンネット9で覆われたエンジン10が設けられ、ボンネット9の後方にはハンドル11、座席12、および種々の操作具等が配置された運転操作部13が設けられる。また、運転操作部13から機体フレーム2・2の前端部に亘ってステアリング装置14(図2参照)が設けられる。   An engine 10 covered with a bonnet 9 is provided at the front part of the body frame 2. 2, and a driving operation unit 13 in which a handle 11, a seat 12, various operation tools and the like are arranged is provided behind the bonnet 9. It is done. In addition, a steering device 14 (see FIG. 2) is provided from the driving operation unit 13 to the front end portions of the body frames 2 and 2.

以下では、図2から図5までを用いて、フロントアクスルケース3について説明する。なお、図5においては、説明の便宜上、機体左側の機体フレーム2は図示を省略している。   Hereinafter, the front axle case 3 will be described with reference to FIGS. 2 to 5. In FIG. 5, for convenience of explanation, the aircraft frame 2 on the left side of the aircraft is not shown.

フロントアクスルケース3は、フロントギヤケース3a、フロントギヤボックス3b・3b、左ナックルアーム3c、右ナックルアーム3d、および伝達ロッド3e等を具備する。   The front axle case 3 includes a front gear case 3a, front gear boxes 3b and 3b, a left knuckle arm 3c, a right knuckle arm 3d, a transmission rod 3e, and the like.

フロントギヤケース3aは、長手方向を左右方向に向けて配置される箱状の部材である。フロントギヤケース3aの上部には、前後方向にセンターピン15が挿通され、当該センターピン15の前後両端部は、左右の機体フレーム2・2に横架される前後一対のフロントアクスルブラケット16・16に回動可能に支持される。このようにして、フロントギヤケース3aは、センターピン15を中心として揺動可能とされる。   The front gear case 3a is a box-like member that is arranged with its longitudinal direction facing the left-right direction. A center pin 15 is inserted in the front-rear direction at the upper part of the front gear case 3a, and both front and rear ends of the center pin 15 are attached to a pair of front axle brackets 16 and 16 that are horizontally mounted on the left and right body frames 2 and 2. It is rotatably supported. In this manner, the front gear case 3a can swing around the center pin 15.

フロントギヤケース3aの左右両端部には、フロントギヤボックス3b・3bが設けられる。フロントギヤボックス3b・3bは、軸線方向を概ね上下方向にむけて配置されるキングピン(不図示)を介して、フロントギヤケース3aに回動可能に支持される。   Front gear boxes 3b and 3b are provided at both left and right ends of the front gear case 3a. The front gear boxes 3b and 3b are rotatably supported by the front gear case 3a via a king pin (not shown) arranged with the axial direction extending substantially vertically.

機体左側のフロントギヤボックス3bの上部には左ナックルアーム3cが、機体右側のフロントギヤボックス3bの上部には右ナックルアーム3dが、それぞれ固定される。左ナックルアーム3cの前端部と右ナックルアーム3dの前端部とは、伝達ロッド3eにより連結される。   A left knuckle arm 3c is fixed to the upper part of the front gear box 3b on the left side of the machine body, and a right knuckle arm 3d is fixed to the upper part of the front gear box 3b on the right side of the machine body. The front end portion of the left knuckle arm 3c and the front end portion of the right knuckle arm 3d are connected by a transmission rod 3e.

左右のフロントギヤボックス3b・3bからは、それぞれ機体外側に向けて前述のフロントアクスル4・4が突設される。   From the left and right front gearboxes 3b and 3b, the aforementioned front axles 4 and 4 project from the outer sides of the aircraft.

このように構成されたフロントアクスルケース3において、左ナックルアーム3cが回動されると、機体左側のフロントギヤボックス3bが回動されるとともに、伝達ロッド3 eを介して機体右側のフロントギヤボックス3bが回動される。これによって、前輪5・5(図1参照)を左右に操舵することができる。   In the front axle case 3 configured as described above, when the left knuckle arm 3c is rotated, the front gear box 3b on the left side of the machine body is rotated and the front gear box on the right side of the machine body is transmitted via the transmission rod 3e. 3b is rotated. Accordingly, the front wheels 5 and 5 (see FIG. 1) can be steered left and right.

以下では、図2から図6までを用いて、ステアリング装置14について説明する。   Hereinafter, the steering device 14 will be described with reference to FIGS. 2 to 6.

ステアリング装置14は、フロントアクスルケース3の左ナックルアーム3cを回動させることで前輪5・5を操舵するものである。ステアリング装置14は、ハンドル11、ハンドル支軸20、連結シャフト30、ラックアンドピニオン式電動パワーステアリング機構40、ラックリンク50、ベルクランク60、および連結ロッド70等を具備する。   The steering device 14 steers the front wheels 5 and 5 by rotating the left knuckle arm 3 c of the front axle case 3. The steering device 14 includes a handle 11, a handle support shaft 20, a connecting shaft 30, a rack and pinion type electric power steering mechanism 40, a rack link 50, a bell crank 60, a connecting rod 70, and the like.

まず、図6を用いて、ステアリング装置14の概要について説明する。   First, the outline | summary of the steering apparatus 14 is demonstrated using FIG.

ハンドル11の下部にはハンドル支軸20の上端が固定される。ハンドル支軸20の下端は、ユニバーサルジョイントを介して連結シャフト30の上端と連結される。連結シャフト30の下端は、ラックアンドピニオン式電動パワーステアリング機構40と連結される。   The upper end of the handle support shaft 20 is fixed to the lower portion of the handle 11. The lower end of the handle support shaft 20 is connected to the upper end of the connection shaft 30 via a universal joint. The lower end of the connecting shaft 30 is connected to the rack and pinion type electric power steering mechanism 40.

ラックアンドピニオン式電動パワーステアリング機構40は、ハンドル11の回転を、前輪5・5を操舵するための運動(具体的には、後述するラック43の前後方向への移動)に変換するものである。ラックアンドピニオン式電動パワーステアリング機構40は、ステアリングシャフト41、ピニオンギヤ42、ラック43、補助ギヤ44、モータ45、およびトルクセンサ46等を具備する。   The rack and pinion type electric power steering mechanism 40 converts the rotation of the handle 11 into a motion for steering the front wheels 5 and 5 (specifically, movement of the rack 43 in the front-rear direction, which will be described later). . The rack and pinion type electric power steering mechanism 40 includes a steering shaft 41, a pinion gear 42, a rack 43, an auxiliary gear 44, a motor 45, a torque sensor 46, and the like.

ステアリングシャフト41の上端は、ユニバーサルジョイントを介して連結シャフト30の下端と連結される。   The upper end of the steering shaft 41 is connected to the lower end of the connecting shaft 30 via a universal joint.

ステアリングシャフト41の下端近傍には、ピニオンギヤ42が形成される。ピニオンギヤ42には、長手方向を概ね前後方向に向けて配置されたラック43が歯合される。   A pinion gear 42 is formed near the lower end of the steering shaft 41. The pinion gear 42 is meshed with a rack 43 that is disposed with the longitudinal direction thereof substantially in the front-rear direction.

ステアリングシャフト41の下端には補助ギヤ44が固設される。補助ギヤ44にはモータ45の出力ギヤ45aが歯合される。   An auxiliary gear 44 is fixed to the lower end of the steering shaft 41. An output gear 45a of a motor 45 is meshed with the auxiliary gear 44.

ステアリングシャフト41の中途部には、トルクセンサ46が設けられる。トルクセンサ46は、ステアリングシャフト41に加わるトルクを検出することができる。   A torque sensor 46 is provided in the middle of the steering shaft 41. The torque sensor 46 can detect the torque applied to the steering shaft 41.

トルクセンサ46およびモータ45は、図示せぬ制御装置に接続される。当該制御装置は、トルクセンサ46により検出されたステアリングシャフト41に加わるトルクに基づいて、モータ45を駆動させることができる。   The torque sensor 46 and the motor 45 are connected to a control device (not shown). The control device can drive the motor 45 based on the torque applied to the steering shaft 41 detected by the torque sensor 46.

また、ラック43の前端は、ボールジョイントを介してラックリンク50の後端と連結される。   The front end of the rack 43 is connected to the rear end of the rack link 50 through a ball joint.

ベルクランク60は、フロントギヤケース3aの後部に配置され、軸線方向を概ね上下方向に向けて配置された回動軸61を中心に回動可能に支持される。ベルクランク60は、平面視(図6(b))において、回動軸61から概ね左方に向かって突出する一端部と、回動軸61から概ね前方に突出する他端部と、を有する略L字状に形成される。   The bell crank 60 is disposed at the rear portion of the front gear case 3a, and is supported so as to be rotatable about a rotation shaft 61 that is disposed with the axial line direction substantially vertical. The bell crank 60 has one end portion that protrudes generally leftward from the rotation shaft 61 and the other end portion that protrudes generally forward from the rotation shaft 61 in a plan view (FIG. 6B). It is formed in a substantially L shape.

ベルクランク60の一端部は、ラックリンク50の前端と連結される。ベルクランク60の他端部は、連結ロッド70の一端(右端)と連結される。連結ロッド70の他端(左端)は、左ナックルアーム3cの後端部に連結される。   One end of the bell crank 60 is connected to the front end of the rack link 50. The other end of the bell crank 60 is connected to one end (right end) of the connecting rod 70. The other end (left end) of the connecting rod 70 is connected to the rear end portion of the left knuckle arm 3c.

このように構成されたステアリング装置14において、ハンドル11が回動操作されると、ハンドル支軸20、連結シャフト30、およびステアリングシャフト41を介してピニオンギヤ42が回動される。   In the steering device 14 configured as described above, when the handle 11 is rotated, the pinion gear 42 is rotated via the handle support shaft 20, the connecting shaft 30, and the steering shaft 41.

この際、前記制御装置は、ステアリングシャフト41に加わるトルクに応じて前記ピニオンギヤ42の回動を補助するようにモータ45を駆動する。これによって、オペレータはハンドル11を軽い力で回動操作することができる。   At this time, the control device drives the motor 45 to assist the rotation of the pinion gear 42 according to the torque applied to the steering shaft 41. As a result, the operator can turn the handle 11 with a light force.

ピニオンギヤ42が回動すると、当該ピニオンギヤ42と歯合したラック43が前後方向に移動する。当該ラック43の移動は、ラックリンク50、ベルクランク60、および連結ロッド70を介して左ナックルアーム3cに伝達され、当該左ナックルアーム3cが回動する。   When the pinion gear 42 rotates, the rack 43 engaged with the pinion gear 42 moves in the front-rear direction. The movement of the rack 43 is transmitted to the left knuckle arm 3c via the rack link 50, the bell crank 60, and the connecting rod 70, and the left knuckle arm 3c rotates.

このようにして左ナックルアーム3cが回動されることにより、前輪5・5が操舵され、トラクタ1を操向操作することができる。   By rotating the left knuckle arm 3c in this manner, the front wheels 5 and 5 are steered and the tractor 1 can be steered.

次に、図2から図5までを用いて、ステアリング装置14の具体的な配置について説明する。   Next, a specific arrangement of the steering device 14 will be described with reference to FIGS.

ハンドル11の下方において、機体フレーム2・2の前後方向中途部かつ当該機体フレーム2・2間にはステアリング支持ブロック21が固定される(図2、図4、及び図5参照)。ステアリング支持ブロック21の上部にはフレーム支持ブラケット22、ステアリングフレーム23、およびステアリング支持ブラケット24等を介して支持パイプ25が概ね上下方向に向けて配置される。なお、フレーム支持ブラケット22、ステアリングフレーム23、ステアリング支持ブラケット24、支持パイプ25は、ダッシュボード17(図1参照)により覆われる。   Below the handle 11, a steering support block 21 is fixed in the middle in the front-rear direction of the body frames 2 and 2 and between the body frames 2 and 2 (see FIGS. 2, 4 and 5). On the upper part of the steering support block 21, a support pipe 25 is arranged in a generally vertical direction via a frame support bracket 22, a steering frame 23, a steering support bracket 24, and the like. The frame support bracket 22, the steering frame 23, the steering support bracket 24, and the support pipe 25 are covered with a dashboard 17 (see FIG. 1).

ハンドル支軸20は支持パイプ25に回動可能に支持され、長手方向が概ね上下方向を向くように案内される。   The handle support shaft 20 is rotatably supported by the support pipe 25, and is guided so that the longitudinal direction thereof is generally directed in the vertical direction.

ステアリング支持ブロック21の下部には、ステアリングギヤケース47が固定される。ステアリングギヤケース47は、機体フレーム2・2の左右幅内に配置される。ステアリングギヤケース47の内部にはステアリングシャフト41の下部、ピニオンギヤ42、ラック43、補助ギヤ44、およびモータ45の出力ギヤ45a等が収納される。   A steering gear case 47 is fixed to the lower portion of the steering support block 21. The steering gear case 47 is disposed within the left-right width of the body frame 2. In the steering gear case 47, the lower portion of the steering shaft 41, the pinion gear 42, the rack 43, the auxiliary gear 44, the output gear 45a of the motor 45, and the like are housed.

ステアリングギヤケース47は、機体フレーム2・2の間に配置されるため、左右方向外側から障害物等に当たり損傷することを防止できる。また、ステアリングギヤケース47は前輪5・5よりも後方に配置することができるため、ぬかるみ等でハンドル11を大きく切って旋回したときに泥等がかからない構成とすることができる。また、ステアリングケース47は機体の前輪5・5と後輪8・8の間で、左右の機体フレーム2・2の間に配置されるため、トラクタ1の重量バランスも向上することができる。   Since the steering gear case 47 is disposed between the body frames 2 and 2, it can be prevented from hitting an obstacle or the like from the outside in the left-right direction and being damaged. Further, since the steering gear case 47 can be arranged behind the front wheels 5 and 5, it can be configured such that mud or the like is not applied when the steering wheel 11 is largely cut by a muddy or the like and turned. Further, since the steering case 47 is disposed between the left and right body frames 2 and 2 between the front wheels 5 and 5 and the rear wheels 8 and 8 of the body, the weight balance of the tractor 1 can be improved.

ステアリングギヤケース47は、機体フレーム2・2の長手方向(前後方向)と略平行となるように配置される円筒部を有し、当該円筒部の長手方向に沿ってラック43が収納される。すなわち、ラック43は機体フレーム2・2の長手方向(前後方向)と略平行な方向に向けて配置される。   The steering gear case 47 has a cylindrical portion disposed so as to be substantially parallel to the longitudinal direction (front-rear direction) of the body frames 2 and 2, and the rack 43 is accommodated along the longitudinal direction of the cylindrical portion. That is, the rack 43 is arranged in a direction substantially parallel to the longitudinal direction (front-rear direction) of the body frames 2.

ステアリングギヤケース47の円筒部の前端部には、前後方向に伸縮可能な蛇腹管47aが設けられる。ラック43の前後方向の移動に伴って蛇腹管47aが伸縮するため、ラック43が移動しても当該ラック43を常時収納することができる。   A bellows tube 47 a that can extend and contract in the front-rear direction is provided at the front end of the cylindrical portion of the steering gear case 47. Since the bellows tube 47a expands and contracts with the movement of the rack 43 in the front-rear direction, the rack 43 can be always stored even if the rack 43 moves.

ステアリングギヤケース47の左側面には、モータ45がボルト等によって適宜着脱可能に固定される。モータ45の長手方向(モータ45の軸線方向)は概ね左右方向を向くように配置され、ステアリングギヤケース47からモータ45を取り外す場合は、機体左側(外側)へ当該モータ45を抜き取ることが可能である。   A motor 45 is detachably fixed to the left side surface of the steering gear case 47 with bolts or the like. The longitudinal direction of the motor 45 (the axial direction of the motor 45) is arranged so as to be substantially in the left-right direction. When the motor 45 is removed from the steering gear case 47, the motor 45 can be extracted to the left side (outside) of the machine body. .

ステアリング支持ブロック21とフロントアクスルケース3との間であって、フロントアクスルケース3の近傍においては、機体フレーム2・2の下部にクランク支持フレーム62が固定される。当該クランク支持フレーム62には、回動軸61が下方に突出するように支持される。当該回動軸61にベルクランク60が回動可能に支持される。このようにして、ベルクランク60は、機体フレーム2・2の左右幅内であって、左ナックルアーム3cの機体内側に配置される。   Between the steering support block 21 and the front axle case 3, and in the vicinity of the front axle case 3, a crank support frame 62 is fixed to the lower part of the body frame 2. The rotation shaft 61 is supported by the crank support frame 62 so as to protrude downward. A bell crank 60 is rotatably supported on the rotation shaft 61. In this manner, the bell crank 60 is disposed within the left and right widths of the body frames 2 and 2 and inside the body of the left knuckle arm 3c.

このように構成されたステアリング装置14において、モータ45、ラックリンク50、およびベルクランク60等は、フロントアクスルケース3の揺動支点となるセンターピン15より上下方向下側であって、フロントアクスルケース3(より詳細には、フロントギヤケース3a)の底面よりも上下方向上側に配置されている(図5の一点鎖線参照)。これによって、ステアリング装置14をできるだけコンパクトに構成しつつ、地上からの高さを確保して、地上との接触による故障や破損等を防止している。   In the steering apparatus 14 configured as described above, the motor 45, the rack link 50, the bell crank 60, and the like are below the center pin 15 serving as a swing fulcrum of the front axle case 3 in the vertical direction. 3 (more specifically, it is arranged above the bottom surface of the front gear case 3a) in the up-down direction (see the dashed line in FIG. 5). Accordingly, the height from the ground is secured while the steering device 14 is configured as compact as possible, and failure or damage due to contact with the ground is prevented.

また、モータ45、ラックリンク50、およびベルクランク60等は、フロントアクスルケース3(より詳細には、フロントギヤケース3a)の後方に配置されている。これによって、正面からの障害物がモータ45等に接触しないように、フロントアクスルケース3で保護している。   Further, the motor 45, the rack link 50, the bell crank 60, and the like are disposed behind the front axle case 3 (more specifically, the front gear case 3a). Thus, the front axle case 3 protects the obstacles from the front from coming into contact with the motor 45 and the like.

以上の如く、本実施形態に係るトラクタ1のステアリング装置14は、機体フレーム2・2の長手方向と略平行な方向に向けて配置され、ハンドル11の操作に応じて移動するラック43、およびハンドル11の下方に配置され、ラック43を動かすための力を補うモータ45を備え、ハンドル11の回転を前輪5・5の操舵運動に変換するラックアンドピニオン式電動パワーステアリング機構40と、前輪5・5を操舵するための左ナックルアーム3c(ナックルアーム)の機体内側に配置され、その一端をラック43に連結されるベルクランク60と、ベルクランク60の他端と左ナックルアーム3cとを連結する連結ロッド70と、を具備するものである。このように構成することにより、簡易な機構で、コンパクトなステアリング装置14を構成することができる。また、ラック43を機体フレーム2・2の長手方向に向けることで、小型のトラクタに適用する場合であってもラック43のストロークのためのスペースを確保することができる。さらに、モータ45をハンドル11の下方、すなわち運転操作部13のステップ下方に配置することで、前輪5・5および後輪8・8が邪魔になることがなく、機体側方からのメンテナンスを容易に行うことができる。   As described above, the steering device 14 of the tractor 1 according to the present embodiment is arranged in a direction substantially parallel to the longitudinal direction of the body frames 2 and 2, and the rack 43 that moves according to the operation of the handle 11, and the handle The rack and pinion type electric power steering mechanism 40 which is disposed below the motor 11 and includes a motor 45 which supplements the force for moving the rack 43 and converts the rotation of the handle 11 into the steering motion of the front wheels 5 and 5; The bell crank 60 is disposed inside the body of a left knuckle arm 3c (knuckle arm) for steering 5 and has one end connected to the rack 43, and the other end of the bell crank 60 and the left knuckle arm 3c are connected to each other. And a connecting rod 70. With this configuration, a compact steering device 14 can be configured with a simple mechanism. Further, by orienting the rack 43 in the longitudinal direction of the machine body frames 2 and 2, a space for the stroke of the rack 43 can be secured even when applied to a small tractor. Furthermore, by arranging the motor 45 below the handle 11, that is, below the step of the driving operation unit 13, the front wheels 5 and 5 and the rear wheels 8 and 8 do not get in the way, and maintenance from the side of the machine body is easy. Can be done.

また、ラック43およびベルクランク60は、機体フレーム2・2の左右幅内に配置されるものである。このように構成することにより、コンパクトなステアリング装置14を構成することができる。   Further, the rack 43 and the bell crank 60 are arranged within the left and right widths of the body frame 2. With this configuration, a compact steering device 14 can be configured.

また、モータ45は、機体左側(外側)に向けて着脱可能に構成されるものである。このように構成することにより、機体側方からのモータ45のメンテナンスを容易に行うことができる。特に、通常は機体左側からトラクタ1の乗り降りを行うため、本実施形態の如くモータ45を機体左側から着脱可能とするとメンテナンス性をさらに向上させることができる。   The motor 45 is configured to be detachable toward the left side (outside) of the machine body. With this configuration, the maintenance of the motor 45 from the side of the machine body can be easily performed. In particular, since the tractor 1 is normally loaded and unloaded from the left side of the machine body, maintenance can be further improved if the motor 45 is detachable from the left side of the machine body as in this embodiment.

なお、モータ45をステアリングギヤケース47の右側面に着脱可能に固定し、機体右側へモータ45を抜き取ることができるように構成することもできる。また、本実施形態においては、ラックリンク50は、ベルクランク60および連結ロッドを介して左ナックルアーム3cと連結されるものとしたが、本発明はこれに限るものではなく、右ナックルアーム3dと連結する構成であってもよい。   The motor 45 can be detachably fixed to the right side surface of the steering gear case 47 so that the motor 45 can be extracted to the right side of the machine body. In the present embodiment, the rack link 50 is connected to the left knuckle arm 3c via the bell crank 60 and the connecting rod. However, the present invention is not limited to this, and the right knuckle arm 3d The structure which connects may be sufficient.

なお、トラクタのステアリング装置は、以下の如く構成することも可能である。   The tractor steering device can also be configured as follows.

図7に示すステアリング装置114においては、フロントアクスルケース3(より詳細には、フロントギヤケース3a)の左右略中央後部と左ナックルアーム3cの後端部とに亘ってラック143が設けられる。ラック143にはピニオンギヤ142が歯合され、当該ピニオンギヤ142はハンドル11と連結される。   In the steering device 114 shown in FIG. 7, a rack 143 is provided across the substantially right and left central rear part of the front axle case 3 (more specifically, the front gear case 3a) and the rear end part of the left knuckle arm 3c. A pinion gear 142 is engaged with the rack 143, and the pinion gear 142 is connected to the handle 11.

また、ピニオンギヤ142の下方においては、補助ギヤ144が当該ピニオンギヤ142と連結される。補助ギヤ144にはモータ145の出力ギヤ145aが歯合される。   Further, below the pinion gear 142, the auxiliary gear 144 is coupled to the pinion gear 142. The auxiliary gear 144 meshes with the output gear 145a of the motor 145.

上述のピニオンギヤ142、ラック143、補助ギヤ144、およびモータ145等は、フロントアクスルケース3に適宜支持される。すなわち、フロントアクスルケース3が揺動すると、これに伴ってモータ145等も揺動することになる。   The above-described pinion gear 142, rack 143, auxiliary gear 144, motor 145 and the like are appropriately supported by the front axle case 3. That is, when the front axle case 3 swings, the motor 145 and the like swings accordingly.

ハンドル11とピニオンギヤ142とを連結するステアリングシャフト(不図示)に加わるトルクはトルクセンサ(不図示)により検出される。モータ145および前記トルクセンサは図示せぬ制御装置に接続される。当該制御装置は、前記トルクセンサにより検出されたトルクに基づいて、モータ145を駆動させることができる。これによって、オペレータはハンドル11を軽い力で回動操作することができる。   Torque applied to a steering shaft (not shown) connecting the handle 11 and the pinion gear 142 is detected by a torque sensor (not shown). The motor 145 and the torque sensor are connected to a control device (not shown). The control device can drive the motor 145 based on the torque detected by the torque sensor. As a result, the operator can turn the handle 11 with a light force.

1 トラクタ
2 機体フレーム
3 フロントアクスルケース
3c 左ナックルアーム(ナックルアーム)
5 前輪
11 ハンドル
14 ステアリング装置
20 ハンドル支軸
30 連結シャフト
40 ラックアンドピニオン式電動パワーステアリング機構
43 ラック
45 モータ
50 ラックリンク
60 ベルクランク
70 連結ロッド
1 Tractor 2 Airframe Frame 3 Front Axle Case 3c Left Knuckle Arm (Knuckle Arm)
5 Front wheel 11 Handle 14 Steering device 20 Handle support shaft 30 Connection shaft 40 Rack and pinion type electric power steering mechanism 43 Rack 45 Motor 50 Rack link 60 Bell crank 70 Connection rod

Claims (3)

左右一対の機体フレームが長手方向を前後方向として配置され、該機体フレームの前下部の左右方向にセンターピンにより枢支したフロントアクスルケースを設け、該フロントアクスルケースの左右両側に一対の前輪を支持し、該機体フレームの長手方向と略平行な方向に向けて配置され、ハンドルの操作に応じて移動するラック、および前記ハンドルの下方に配置され、前記ラックを動かすための力を補うモータを備え、前記ハンドルの回転を前輪の操舵運動に変換するラックアンドピニオン式電動パワーステアリング機構を具備するトラクタのステアリング装置において、
前記フロントアクスルケースの両端における、前記前輪を操舵するために設けられたナックルアームよりも機体内側に、ベルクランクを配置し、
前記ラックと前記ベルクランクの一端をラックリンクにより連結し、
前記ベルクランクの他端と前記ナックルアームとを連結ロッドにより連結し、
前記モータと、前記ラックリンクと、前記ベルクランクは、
前記フロントアクスルケースの揺動支点となるセンターピンより上下方向の下側であって、前記フロントアクスルケースを構成するフロントギヤケースの底面よりも上下方向の上側に配置した
ことを特徴とするトラクタのステアリング装置。
A pair of left and right fuselage frames are arranged with the longitudinal direction as the longitudinal direction, a front axle case pivotally supported by a center pin in the left and right direction of the front lower part of the fuselage frame, and a pair of front wheels supported on the left and right sides of the front axle case And a rack that is arranged in a direction substantially parallel to the longitudinal direction of the fuselage frame and moves in accordance with the operation of the handle, and a motor that is arranged below the handle and supplements the force for moving the rack. In a steering device for a tractor including a rack and pinion type electric power steering mechanism for converting the rotation of the handle into a steering motion of a front wheel,
A bell crank is disposed on the inner side of the body than the knuckle arm provided to steer the front wheel at both ends of the front axle case,
One end of the rack and the bell crank is connected by a rack link,
The other end of the bell crank and the knuckle arm are connected by a connecting rod,
The motor, the rack link, and the bell crank are
Steering of a tractor, wherein the steering wheel is disposed below a center pin serving as a swing fulcrum of the front axle case in a vertical direction and above a bottom surface of a front gear case constituting the front axle case. apparatus.
請求項1記載のトラクタのステアリング装置において、前記ラックおよび前記ベルクランクは、前記機体フレームの左右幅内に配置されることを特徴とするトラクタのステアリング装置。   The tractor steering apparatus according to claim 1, wherein the rack and the bell crank are disposed within a lateral width of the body frame. 請求項1または請求項2記載のトラクタのステアリング装置において、前記モータは、機体外側に向けて着脱可能に構成されることを特徴とするトラクタのステアリング装置。   3. The tractor steering apparatus according to claim 1, wherein the motor is configured to be detachable toward the outside of the body.
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