JPH0374272A - 前輪操舵総輪駆動式自走車両のステアリング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、スピートスプレーヤ等の前輪操舵総輪駆動
式自走車両のステアリング方法及び装置に係り、詳しく
は低速走行時の小回りを確保しつつ、高速走行時の円滑
な旋回を行うことができる前輪操舵総輪駆動式自走車両
のステアリング方法及び装置に関するものである。

〔従来の技術〕

スピードスプレーヤ等の農業用自走車両は軟弱地におけ
る駆動性を確保するために、総輪駆動方式が採用されて
いる。

また、従来の農業用自走車両では、操舵系に関してはア
ッカーマンステアリング式かパラレルステアリング式か
のいずれかであり、アッカーマンステアリング式とパラ
レルステアリング式とを切替えることは困難であった。

〔発明が解決しようとする課題〕

アッカーマンステアリング式の場合、旋回時に外輪と内
輪との旋回中心が一致し、タイヤが横滑りを起こすこと
なく、旋回できるという利点がある。スピードスプレー
ヤは、圃場までの往復及び水汲み場への移動では、高速
で走行するので、このような高速走行の場合は、アッカ
ーマンステアリング式が有利である。

これに対し、スピードスプレーヤにアッカーマンステア
リング式を採用した場合、急旋回時では、外輪の切れ角
が内輪のそれよりも小さいので、外輪側の駆動トルクが
大きくなり、旋回半径が増大するという問題点がある。

特に農業用自走車両では、片ブレーキを使って、操舵輪
の切れ角以上に旋回半径をさらに縮小化することが行わ
れており、農業用自走車両をアッカーマンステアリング
式とする場合は大きな不利となる。

請求項１の発明の目的は、高速走行時の円滑な旋回と低
速走行時の急旋回との両方を得ることができる前輪操舵
総輪駆動式自走車両のステアリング方法を提供すること
である。

請求項２及び３の発明の目的は、請求項１の方法に使用
される前輪操舵総輪駆動式自走車両のステアリング装置
を提供することである。

請求項３の発明の別の目的は、さらに、アッカーマンス
テアリングと非アッカーマンステアリングとの切替操作
に要する操作力を低減することで一３＝ ある。

〔課題を解決するための手段〕

この発明を、実施例に対応する図面の符号を使用して説
明する。

前輪操舵総輪駆動式自走車両（１０）のステアリング方
法では、左右の前輪（１２）を、高速走行時ではアッカ
ーマンステアリング角で操舵し、低速走行時では外輪の
切れ角がアッカーマンステアリング角より大きい非アッ
カーマンステアリング角で操舵する。

請求項２の前輪操舵総輪駆動式自走車両（１０）のステ
アリング装置は次の（ａ）〜（ｃ）の構成要素を有して
なる。

（ａ）長さ固定時では左右の前輪（１２）がアッカーマ
ンステアリング角で操舵されるように左右の前輪（１２
）を結合する伸縮自在の第１のタイロッド（５４） （ｂ）長さ固定時では外輪の切れ角がアッカーマンステ
アリング角より大きい非アッカーマンステアリング角と
なるように左右の前輪（１２）を結合する伸縮自在の第
２のタイロッド（５６）（ｃ）高低速の切替えと共に高
速走行時では第１のタイロッド（５４）及び第２のタイ
ロッド（５６）をそれぞれ長さ固定及び伸縮自在とし低
速走行時では第１のタイロッド（５４）及び第２のタイ
ロッド（５６）をそれぞれ伸縮自在及び長さ固定とする
操作部材（６２） 請求項３の前輪操舵総輪駆動式自走車両（１０）のステ
アリング装置では、伸縮及び長さ固定の切符自在の油圧
シリンダ（５８，６０）が第１のタイロッド（５４）及
び第２のタイロッド（５６）に配設される。また、操作
部材（６２）により操作されて油圧シリンダ（５８，６
０）の伸縮及び長さ固定の切替えを行う油圧切替弁（６
６）が設けられる。この油圧切替弁（６６）は、油圧シ
リンダ（５８，６０）の伸縮自在時及び長さ固定時にお
いて油圧シリンダ（５８，６０）内のピストン（７８）
の両側の油室（８０，８２）をそれぞれ連通及び非連通
状態にする。

〔作用〕

請求項１の発明において、高速走行時では、前輸操舵総
輸駆動式自走車両（１０）はアッカーマンステアリング
で操舵される。したがって、旋回時において、左右の前
輪（１２）は、アッカーマンステアリング角となり、旋
回中心を一致されて、旋回する。これに対し、低速走行
時では、前輪操舵総輪駆動式自走車両（１０）は、外輪
の切れ角がアッカーマンステアリング角より大きい非ア
ッカーマンステアリング角で操舵される。この結果、左
右の前＠（１２）において外輪側と内輪側との駆動トル
クの差が減少するとともに、外輪側の切れ角が増加し。

前輪操舵総輪駆動式自走車両（１０）の旋回半径は減少
する。

請求項２の発明では、高速走行及び低速走行に応じて、
操作部材（６２）が切替えられ、高速走行時では、第１
のタイロッド（５４）及び第２のタイロッド（５６）は
それぞれ長さ固定及び伸縮自在となる。

これにより、左右の前輪（１２）間の操舵力の伝達は第
１のタイロッド（５４）により行われ、左右の前輪（１
２）は、アッカーマンステアリング角で操舵され、旋回
中心を一致される。これに対し、低速走行時では、第１
のタイロッド（５４）及び第２のタイロッド（５６）は
それぞれ伸縮自在及び長さ固定柱となる。

これにより、左右の前輪（１２）間の操舵力の伝達は第
２のタイロッド（５６）により行われ、左右の前輪（１
２）は、外輪の切れ角がアッカーマンステアリング角よ
り大きい非アッカーマンステアリング角で操舵される。

この結果、左右の前輪（１２）において外輪側と内輪側
との駆動トルクの差が減少するとともに、外輪側の切れ
角が増加し、前輪操舵総輪駆動式自走車両（１０）の旋
回半径は減少する。

請求項３の発明において、油圧切替弁（６６）は、操作
部材（６２）により操作されて、油圧シリンダ（５８，
６０）内のピストン（７８）の両側の油室（８０，８２
）の連通及び非連通を制御する。両油室（８０，８２）
が相互に連通している油圧シリンダ（５８，６０）は、
両油室（８０，８２）間で油圧が吸排され、油圧シリン
ダ（５８，６０）は伸縮自在となり、その油圧シリンダ
（５８，６０）が配設されている方の第１のタイロッド
（５４）又は第２のタイロッド（５６）も伸縮自在にな
る。これに対し、両油室（８０，８２）が相互に連通し
ている油圧− シリンダ（５８，６０）は、両油室（８０，８２）間の
油圧の吸排は停止され、油圧シリンダ（５８，６０）は
長さ固定となり、その油圧シリンダ（５８，６０）が配
置されている方の第２のタイロッド（５６）又は第１の
タイロッド（５４）も長さ固定となる。

〔実施例〕

以下、この発明を図面の実施例について説明する。

第７図はスピード式プレーヤ１０の側面図である。

スピード式プレーヤ１０は、前輪１２と後輪１４とによ
り支持されて自走可能になっているフレーム１６を備え
、フレーム１６の上側には、スピード式プレーヤ１０の
前方から順番に運転席１８、薬液を貯蔵する薬液タンク
２０、後述のエンジン２８等を収容するエンジンルーム
を囲うボンネット２２、薬液を噴霧する噴頭２４、及び
後方から吸い込んだ空気を噴頭２４へ吐出する送風機２
６が載設される。

第３図はスピード式プレーヤ１０の動力伝達系及びステ
アリング系の構成図である。エンジン２８の回転動力は
、クラッチ３０を介して変速機３２へ伝達− され、変速機３２において前後のプロペラシャフト３４
、３６へ分配される。プロペラシャフト３４へ分配され
た回転動力は前部ディファレンシャル装置３８を経て左
右の前輪１２へ伝達され、プロペラシャフト３６へ分配
された回転動力は後部ディファレンシャル装置４０を経
て左右の後輪１４へ伝達される。ステアリングホイール
４２は運転席１８に配設され、ステアリングホイール４
２の操舵力は、ギヤボックス４４及びドラッグリンク４
６を介して右側のナックルアーム４８へ伝達される。左
右側のナックルアーム４８は、キングピン５０の周りに
旋回自在に支持され、前輪１２及びタイロッドアーム５
２と一体的に旋回する。タイロッドアーム５２はナック
ルアーム４８より後方へ突出し、アッカーマンステアリ
ング用第１のタイロッド５４及びパラレルステアリング
用第２のタイロッド５６は、左右方向へ延び、両端にお
いて回転自在にタイロッドアーム５２に結合している。

第１の油圧シリンダ５８及び第２の油圧シリンダ６０は
、それぞれ第１のタイロッド５４及び第２のタイロッド
５６の中間に配設され、第上のタイロッド５４及び第２
のタイロッド５６を伸縮自在にしている。

切替レバー６２は、揺動自在に運転席１８に配設され、
連結ロッド６４を介して変速機３２を高速ギヤ及び低速
ギヤに切替える。油圧切替弁６６は、管路６ｇ、　７０
を介してそれぞれ第１の油圧シリンダ５８及び第２の油
圧シリンダ６０へ接続され、切替レバー６２により操作
ロッド７２を介して位置を切替えられる。

第４図は左右のタイロッドアーム５２と第１のタイロッ
ド５４及び第２のタイロッド５６との結合関係を示す平
面図である。第１のタイロッド５４及び第２のタイロッ
ド５６は左右の両端部においてボールエンド７４を介し
て回動自在に結合している。第４図は直進走行時の位置
関係を示しており、第Ｉのタイロッド５４及び第２のタ
イロッド５６は互いに平行に左右方向へ延びている。第
４図において、Ｌｌは左右のキングピン５ｏの距１１１
１．Ｌ２は第１のタイロッド５４の長さ、Ｌ３は第２の
タイロッド５６の長さ、Ｌ４はキングピン５ｏと第１の
タイロッド５４との前後方向距離、Ｌ５は、キングピン
５ｏと第２のタイロッド５６との前後方向距離である。

キングピン５０と第１のタイロッド５４のボールエンド
７４とを結ぶ２本の直線は左右の後＠１４の中点Ｏで交
わっている。第１のタイロッド５４は第２のタイロッド
５６より後方に配置され、Ｌ１＝Ｌ３、Ｌ　２＜Ｌ３、
Ｌ４＞Ｌ５である。

第５図はスピードスプレーヤ１０の後方から見た第Ｉの
タイロッド５４及び第２のタイロン１−５６の構造図で
ある。第Ｉのタイロッド５４及び第２のタイロッド５６
は長さが異なるのみで、構造は同一である。第１の油圧
シリンダ５８及び第２の油圧シリンダ６０において、ケ
ース７６内にはピストン７８が移動自在に摺接され、ピ
ストン７８の左右にそれぞれ油室８０．８２が区画され
る。左右のロッド８４は、一端においてそれぞれピスト
ン７８及びケース７６に固定され、他端においてタイロ
ッドエンド８６に固定されている。Ｏリング７９及びＯ
リング８１はそれぞれピストン７８の周部及びケース７
６における左側のロッド８４の貫通部のシールを行って
いる。タイロッドエンド８６はボールエンド７４に回転
自在に嵌合し、ボルト８８は、鉛直方向へボールエンド
７４及びタイ１− ロッドアーム５２を貫通して、下端部においてナツト９
０を螺合され、ボールエンド７４をタイロッドアーム５
２に固定している。

第６図は第Ｉの油圧シリンダ５８及び第２の油圧シリン
ダ６０の油圧回路図である。管路６８及び管路７０は、
それぞれ第１の油圧シリンダ５８及び第２の油圧シリン
ダ６０における左右の油室８０．８２を連通している。

油圧切替弁６６は、操作ロッド７２を介して切替レバー
６２により位置を切替えられ、油室８０゜８２の一方及
び他方をそれぞれ断及び接にする。第６図では、管路６
８及び管路７０がそれぞれ断及び接にされており、第１
の油圧シリンダ５８は、油室８０゜８２間の油圧の吸排
を阻止され、長さ固定となっているのに対し、第２の油
圧シリンダ６０は、油室８０゜８２間の油圧の吸排を許
容され、伸縮自在となっている。第６図とは逆に、管路
６８及び管路７０がそれぞれ接及び断にされると、第１
の油圧シリンダ５８が伸縮自在で、第２の油圧シリンダ
６０が長さ固定となる。

第１図及び第２図はそれぞれ高速走行及び低速−■２− 走行の旋回状態でステアリング系を示している。

第１図及び第２図を参照して実施例の作用について説明
する。

圃場や水汲み場への行き帰りのように、スピードスプレ
ーヤ１０を高速で走行させるとき（第１図）は、運転席
１８の運転手は切替レバー６２を高速位置にする。これ
により、変速機３２は高速ギヤに切替えられ、前＠１２
及び後輪１４は高速で回転する。

方、油圧切替弁６６は、管路６８．７０をそれぞれ断及
び接とする位置になり、第１の油圧シリンダ５８及び第
２の油圧シリンダ６０はそれぞれ長さ固定及び伸縮自在
となり、第１のタイロッド５４及び第２のタイロッド５
６はそれぞれ長さ固定及び伸縮自在となる。第１のタイ
ロッド５４が長さをＬ２に固定され、この結果、左右の
前＠１２間の操舵力の伝達が第１のタイロッド５４によ
り行われるので、左右の前輪１２はアッカーマンステア
リング角（旋回方向内側及び外側のステアリング角がそ
れぞれα、βで、α〉β）となり、旋回中心を一致され
て、旋回する。

圃場での薬液散布作業のときのように、スピードスプレ
ーヤｌＯを低速で走行させるとき（第２図）は、運転席
１８の運転手は切替レバー６２を低速位置にする。これ
により、変速機３２は低速ギヤに切替えられ、前ｌｌＩ
！１２及び後輪１４は低速で回転する。

方、油圧切替弁６６は、管路６８．７０をそれぞれ接及
び断とする位置になり、第１の油圧シリンダ５８及び第
２の油圧シリンダ６０はそれぞれ伸縮自在及び長さ固定
となり、第１のタイロッド５４及び第２のタイロッド５
６はそれぞれ伸縮自在及び長さ固定となる。第２のタイ
ロッド５６が長さをＬ３に固定され、この結果、左右の
前輪１２間の操舵力の伝達が第２のタイロッド５６によ
り行われるので、左右の前輪１２はパラレルステアリン
グ角（旋回方向内側及び外側のステアリング角が共にα
）となり、旋回方向外側の前輪１２のステアリング角α
は、アッカーマンステアリング角βよりも増加し、内側
の前輪１２のステアリング角と等しくなる。この結果、
スピード式プレーヤ１０の旋回半径は縮小される。

なお、この際、運転手は、旋回方向内側の前輪１２及び
後輪１４のみを制動させる片ブレーキ操作を併用して、
旋回半径を一層減少させることができる。

図示の実施例では、非アッカーマンステアリングとして
パラレルステアリングが示されているが、この発明が適
用可能である低速走行時の非アッカーマンステアリング
としてはパラレルステアリングに限定されず、旋回時に
外輪の切れ角がアッカーマンステアリング角より大きい
非アッカーマンステアリング角となる他の非アッカーマ
ンステアリングであってもよい。

また、図示の実施例では、スピード式プレーヤ１０では
後輪１４が２個であり、スピード式プレーヤ１０は４輪
駆動であるが、後＠１４が左右にそれぞれ２個以上あっ
て、車軸の合計が４個より大きいスピード式プレーヤ１
０もあり、この発明は４輪駆動を含む総輪駆動式自走車
両に適用される。

〔発明の効果〕

請求項１及び２の発明では、前輪操舵総輪駆動式自走車
両は、高速走行時及び低速走行時においてそれぞれアッ
カーマンステアリングで及び外輪＝１５− の切れ角がアッカーマンステアリング角より大きい非ア
ッカーマンステアリングで操舵されるので、高速走行時
の円滑な旋回を確保しつつ、低速走行時の旋回半径の縮
小を図ることができる。

請求項３の発明では、油圧シリンダが第１のタイロッド
及び第２のタイロッドに配設され、操作部材は油圧切替
弁を操作し、油圧切替弁による油圧シリンダへの油圧の
切替により、アッカーマンステアリング及び非アッカー
マンステアリングを切替えることができるので、操作部
材の操作力を低減することができる。

【図面の簡単な説明】

図面はこの発明の実施例に関し、第１図及び第２図はそ
れぞれ高速走行及び低速走行の旋回状態でステアリング
系を示す図、第３図はスピードスプレーヤの動力伝達系
及びステアリング系の構成図、第４図は左右のタイロッ
ドアームと第１のタイロッド及び第２のタイロッドとの
結合関係を示す平面図、第５図はスピードスプレーヤの
後方から見た第１のタイロッド及び第２のタイロッドの
１６− 構造図、第６図は第１の油圧シリンダ及び第２の油圧シ
リンダの油圧回路図、第７図はスピードスプレーヤの側
面図である。 １０・・・スピードスプレーヤ（前輪操舵総輪駆動式自
走車両）、１２・・・前輪、５４・・・第１のタイロッ
ド、５６・・・第２のタイロッド、５８・・・第１の油
圧シリンダ（油圧シリンダ）、６０・・・第２の油圧シ
リンダ（油圧シリンダ）、６２・・・切替レバー（操作
部材）、６６・・・油圧切替弁、７８・・・ピストン、
８０，８２・・・油室。 第 １ 図 ５４：第１のタイロッド ５６：第２のタイロッド ５８：第１の油圧シリンダ（油圧シリンダ）６０：第２
の油圧シリンダ（油圧シリンダ）６２：切替レバー（操
作部材） ６６：油圧゛切替弁

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）左右の前輪（１２）を、高速走行時ではアッカー
   マンステアリング角で操舵し、低速走行時では外輪の切
   れ角がアッカーマンステアリング角より大きい非アッカ
   ーマンステアリング角で操舵することを特徴とする前輪
   操舵総輪駆動式自走車両のステアリング方法。
2. （２）長さ固定時では左右の前輪（１２）がアッカーマ
   ンステアリング角で操舵されるように左右の前輪（１２
   ）を結合する伸縮自在の第１のタイロッド（５４）と、
   長さ固定時では外輪の切れ角がアッカーマンステアリン
   グ角より大きい非アッカーマンステアリング角となるよ
   うに左右の前輪（１２）を結合する伸縮自在の第２のタ
   イロッド（５６）と、高低速の切替えと共に高速走行時
   では前記第１のタイロッド（５４）及び前記第２のタイ
   ロッド（５６）をそれぞれ長さ固定及び伸縮自在とし低
   速走行時では前記第１のタイロッド（５４）及び前記第
   ２のタイロッド（５６）をそれぞれ伸縮自在及び長さ固
   定とする操作部材（６２）とを有してなることを特徴と
   する前輪操舵総輪駆動式自走車両のステアリング装置。
3. （３）伸縮及び長さ固定の切替自在の油圧シリンダ（５
   ８、６０）が前記第１のタイロッド（５４）及び前記第
   ２のタイロッド（５６）に配設され、前記操作部材（６
   ２）により操作されて前記油圧シリンダ（５８、６０）
   の伸縮及び長さ固定の切替えを行う油圧切替弁（６６）
   が設けられ、この油圧切替弁（６６）は、前記油圧シリ
   ンダ（５８、６０）の伸縮自在時及び長さ固定時におい
   て前記油圧シリンダ（５８、６０）内のピストン（７８
   ）の両側の油室（８０、８２）をそれぞれ連通及び非連
   通状態にする請求項２記載の前輪操舵総輪駆動式自走車
   両のステアリング装置。