JPH0533434Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 (イ) 産業上の利用分野 本考案は、トラクタ等の走行車輌におけるステ
アリング装置に係り、詳しくはフロントアクスル
の両端にキングピンケースを設け、かつ該キング
ピンケースにそれぞれナツクルアームを設置し、
これらナツクルアームをアクチユエータにて回動
操作することにより前輪を回動して、機体を操向
するように構成したパワーステアリング装置に関
する。

(ロ) 従来の技術 従来、走行車輌例えばトラクタのパワーステア
リング装置例えば油圧式ステアリング装置は、片
ロツドタイプの２個の油圧アクチユエータをフロ
ントアクスルに対しそれぞれ揺動自在に設置し
て、該アクチユエータの推力の作用点が常に一直
線上にあるように構成されていた。

(ハ) 考案が解決しようとする問題点 しかし、上述した従来の油圧式ステアリング装
置は、油圧アクチユエータ装置が２個必要となつ
てしまうためコスト高になつてしまうと共に、部
品点数が多いことにより、メンテナンス時にはそ
の作業が非常に面倒になつてしまう。

そこで、上述ステアリング装置に複動シリンダ
からなる１個の油圧アクチユエータをフロントア
クスルの機体後方側に設置し、該アクチユエータ
の作動により左右の車輪即ちナツクルアームを牽
引・回動し、ハンドル操作に対応してトラクタを
操向するように構成した装置も考えられるが、前
記油圧アクチユエータはその設置場所によつて、
例えば（4WD伝動軸）の下方に設置した場合に
はトラクタの車高（最低地上高）を低くしてしま
つて、作業時に穀物を押し倒す等の虞れがあり、
またステアリング装置の上方に設置した場合には
装置の上下間隔が広がつてしまい、車高が高くな
る等によりトラクタの運転操作が行い難くなる虞
れがある。更に、１個の油圧アクチユエータを左
右のナツクルアームの間に位置して、これら両ナ
ツクルアームをピストンロツドにより牽引・押圧
して前輪を回動操作するように構成することも考
えられるが、該設置方法では、左右に一直線上で
伸縮するピストンロツドの動きを、回動すること
によりその作用点が常に変化するナツクルアーム
に伝達しようとすると、ピストンロツドにはその
伸縮作動において曲げモーメントが発生してしま
う。特に、ピストンロツドの最大伸長時に、ナツ
クルアームがその側部をフロントアクスルの端部
に当接しその更なる回動を阻止された場合には、
油圧回路がリリーフを噴くためそのリリーフ圧に
相当する大きさで、ピストンロツドに大きな曲げ
モーメントが発生してしまい、これにより該ロツ
ドが変形したりアクチユエータに歪みが生じて、
ついには破損してしまう等の虞れがある。

そこで、本考案は、１個の油圧アクチユエータ
を適正な位置に合理的に配置すると共に、ストツ
パの配置により該アクチユエータの作動時に発生
する曲げモーメントをバランスよく分担するよう
に構成し、もつて上述問題点を解消したステアリ
ング装置を提供することを目的とするものであ
る。

(ニ) 問題を解決するための手段 本考案は、上述事情に鑑みなされたものであつ
て、フロントアクスル１の両端にキングピンケー
ス１１，１２を設け、かつ該キングピンケースに
それぞれナツクルアーム１３，１５を設置し、こ
れらナツクルアームを回動操作することにより前
輪を回動して、機体を操向してなる走行車輌にお
いて、前記フロントアクスル１の機体前方側に、
複動シリンダからなる単一のアクチユエータ７を
該フロントアクスル１と略々平行に設置すると共
に、該アクチユエータ７を、シヤーシ２３、該シ
ヤーシと前記フロントアクスル１の前部２５とを
連結する支持部２６及び該フロントアクスル１に
囲まれた空間に配置し、該アクチユエータ７の機
体両側に突出したピストンロツド７ｂを、連牽ロ
ツド１９を介して前記両ナツクルアーム１３，１
５にそれぞれ連牽し、かつ前記フロントアクスル
１における、前記アクチユエータ７の収縮時に前
記ナツクルアームの一側１３ｂ，１５ｂが当接す
る部分に、該ナツクルアームの所定量以上の回動
を阻止するストツパ２１，２２を設けたこと、を
特徴とする走行車輌におけるステアリング装置に
ある。

(ホ) 作用 上述構成に基づき、オペレータの操作により走
行車輌を左右いずれかの方向に操向する場合、該
操作に基づきアクチユエータ７が作動すると、そ
の収縮する側のピストンロツド７ｂによりナツク
ルアーム１３（又は１５）が牽引されると共に、
伸長する側のピストンロツド７ｂによりナツクル
アーム１５（又は１３）が押圧される。これによ
り、前輪が回動されるが、これらピストンロツド
７ｂ，７ｂはナツクルアーム１３，１５に対して
一直線状にその推力を作用していないため、収縮
する側のピストンロツド７ｂにあつてはナツクル
アーム１３（又は１５）がロツド収縮側のストツ
パ２１（又は２２）に当接した際に大きな曲げ応
力が働く。しかし、この場合には、ピストンロツ
ド７ｂは収縮してその突出部分が少なくなつてい
るため、曲げモーメントとしてはそれ程大きくな
らず、ピストンロツド７ｂの全長に対して平均化
される。また、アクチユエータ７は、フロントア
クスル１の前方側に該アクチユエータ７と平行に
なるように合理的に配置されているため、走行機
体内で無駄なスペースを取ることはない。

(ヘ) 実施例 以下、図面に沿つて、本考案の実施例について
説明する。

４輪駆動トラクタのフロントアクスル１は、第
１図ないし第３図に示すように、左右アクスルハ
ウジング２ａ，２ｂを有しており、該ハウジング
２ａ，２ｂにて形成されるデフ室３には差動装置
が内蔵されている。また、これら左右ハウジング
２ａ，２ｂそれぞれの走行機体前方側には、突出
部５，５が左右ハウジング２ａ，２ｂに形成され
ており、これら突出部５，５にボルト止めしたブ
ラケツト１０，１０には、複動シリンダからなる
油圧アクチユエータ７のシリンダ部７ａに固設し
たプレート９，９がボルト止めされており、これ
により油圧アクチユエータ７はフロントアクスル
１に一体に固定されている。また、前記左右ハウ
ジング２ａ，２ｂそれぞれの端部には、キングピ
ンケース１１，１２が設置されており、更にこれ
らキングピンケース１１，１２の上部にはナツク
ルアーム１３，１５が、キングピンの上方に設け
たホルダ１６，１７に回転自在に嵌入・設置され
ている。また、これらナツクルアーム１３，１５
はそれぞれの一端１３ａ，１５ａを、油圧アクチ
ユエータ７のシリンダ部７ａから両側に突出して
いるピストンロツド７ｂ，７ｂのロツドエンド
に、連牽ロツド１９，１９を介して連牽されてい
る。

更に、油圧アクチユエータ７の収縮によりピス
トンロツド７ｂ，７ｂがナツクルアーム１３，１
５をそれぞれ回動した場合、これらナツクルアー
ム１３，１５の当接部１３ｂ，１５ｂが当接する
キングピンケース１１，１２それぞれの一側には
ストツパボルト２１，２２が設置されており、該
ストツパボルト２１，２２はナツクルアーム１
３，１５のアクチユエータ収縮時の回動を所定位
置にて規制している。一方、前記油圧アクチユエ
ータ７は、第４図及び第５図に示すように、側面
視においてシヤーシ２３、スイング支点ピン２５
及びフロントホルダ２６に囲まれた空間に、前記
プレート９，９を介して左右ハウジング２ａ，２
ｂにボルト止めされており、これにより油圧アク
チユエータ７はフロントホルダ２６とリヤホルダ
２８により支持されたフロントアクスル１と一体
に左右にスイングする。なお、図中２７はエンジ
ンである。

次いで、第６図に沿つて、油圧回路について説
明する。

油圧ポンプＰはフイルタＦを介してタンク２９
に連通していると共に、ロータリバルブ３０を介
して油圧アクチユエータ７に連通している。更
に、送入側油路３１と排出側油路３２の間にはチ
エツクバルブ３３及びリリーフバルブ３５が介設
されている。なお、図中３６はメータリングユニ
ツトである。

本実施例は、以上のような構成よりなるので、
トラクタの走行時、ハンドル操作に対応してロー
タリバルブ３０が適宜作動され、これにより油圧
ポンプＰからの圧油が油圧アクチユエータ７に圧
入される。

そして、例えば走行機体を右方向に操向するべ
く、油圧アクチユエータ７を作動してナツクルア
ーム１３を第１図時計方向に回動する場合、収縮
する側のピストンロツド７ｂによりナツクルアー
ム１３の一端１３ａが牽引されると共に、伸長す
る側のピストンロツド７ｂによりナツクルアーム
１５の一端１５ａが押圧される。これにより、前
輪がアクチユエータ７の作動に対応して回動され
るが、この際、ピストンロツド７ｂによる推力は
ナツクルアーム１３，１５に対して一直線状には
作用しないため、該ピストンロツド７ｂに曲げモ
ーメントが作用する。特に、収縮する側のピスト
ンロツド７ｂにあつては、ナツクルアーム１３が
ストツパ２１に当接して油圧回路がリリーフを噴
く際に、該リリーフ圧に相当する大きな曲げ応力
が働く。しかし、この場合には、ピストンロツド
７ｂは収縮してシリンダ部７ａからの突出量が少
なくなつた状態なので、曲げモーメントとしては
それ程大きくならず、ピストンロツド７ｂの全長
に対して平均化され、変形等の不具合を生じるこ
とはない。また、伸長側のピストンロツド７ｂ
は、ナツクルアーム１３がストツパ２１に当接し
ていることによりそれ以上に伸長作動することが
なく、ナツクルアーム１５からの反力も大きくは
ないため、発生する曲げモーメントは小さくされ
る。従つて、油圧アクチユエータ７は右方向への
操向時において発生する曲げモーメントがバラン
スよく配分されるため、変形や破損を生じること
はない。なお、左方向への操向時にも同様の効果
があることは勿論である。

また、油圧アクチユエータ７は、シヤーシ２
３、フロントホルダ２６、スイング支点ピン２５
及びフロントアクスル１に囲まれて配置されてい
るため、シリンダ保護のために特別な手段を講じ
る必要がなく、更にアクチユエータ７がフロント
アクスル１に堅固に固定されていることにより、
シリンダ推力によつて発生する曲げ荷重が回りの
シヤーシ２３等に与える影響を大幅に軽減するこ
とができる。

次に、第７図に沿つて、フロントアクスルのト
レツド幅を調節自在に構成した他の実施例につい
て、説明する。

フロントアクスル２′は左右アクスルハウジン
グ２′ａ，２′ｂを有しており、これら左右ハウジ
ング２′ａ，２′ｂそれぞれの走行機体前方側に
は、ブラケツト５，５が突出して形成され、かつ
これらブラケツト５，５には油圧アクチユエータ
７がブラケツト９，９を介してボルト止めされて
いる。また、左右アクスルハウジング２′ａ，
２′ｂそれぞれの端部には、キングピンケース１
１′，１２′が左右アクスルハウジング２′ａ，
２′ｂから走行機体の幅方向にスライド可能に構
成されて設置されている。更に、これらキングピ
ンケース１１′，１２′の上部にはナツクルアーム
１３，１５が、キングピンの上方に設置したホル
ダに回転自在に嵌入して設置されている。また、
これらナツクルアーム１３，１５それぞれの一端
１３ａ，１５ａには、ロツド４１の一端４１ａが
回動自在に連結され、かつ該ロツド４１にはＬ字
状の連結パイプ４２が摺動自在に嵌合されてい
る。更に、該連結パイプ４２はピストンロツド７
ｂのロツドエンドにその一端を連結されていると
共に、他端に形成した孔４２ａ，４２ａとロツド
４１に形成したピン孔４３……を合わせてピン４
５を嵌入されており、従つて連結パイプ４２はロ
ツド４１とピストンロツド７ｂとをオフセツトし
て、ナツクルアーム１３，１５とピストンロツド
７ｂ，７ｂとの距離を自在に調節できるように構
成されている。更に、前記キングピンケース１
１′，１２′の、油圧アクチユエータ７の収縮時に
ナツクルアーム１３，１５それぞれの当接部１３
ｂ，１５ｂが当接する位置にはストツパボルト２
１，２２が取付けられており、また油圧アクチユ
エータ７の伸長時にナツクルアーム１３，１５の
反対側の当接部１３ｃ，１５ｃが当接する位置に
は、トレツド調節時にのみ用いるストツパボルト
４７，４７が伸縮可能に取付けられている。従つ
て、オペレータのハンドル操作に連動して油圧ア
クチユエータ７が作動すると、例えば右方向にハ
ンドル操作した場合には、ピストンロツド７ｂの
収縮により連結パイプ及びロツド４１を介してナ
ツクルアーム１３が第７図時計方向に回動され
て、第８図ａに示す状態になるが、ロツド４１の
他端はアクチユエータ７と平行に位置されるた
め、その作動に不具合を生じることはない。ま
た、ハンドルを左に操作した場合には、第８図ｂ
に示すように、伸長するピストンロツド７ｂによ
り連結パイプ４２を介してロツド４１、即ちナツ
クルアーム１３の一端１３ａが第８図ｂ反時計方
向に押圧・回動され、これにより前輪が左方向に
回動される。更に、キングピンケース１１′，１
２′を左右ハウジング２′ａ，２′ｂからそれぞれ
引出してトレツド幅の調節を行う場合には、いず
れか一方例えば左キングピンケース１１′に設け
たストツパ４７を外方に向けて伸長し、ナツクル
アーム１３の当接部１３ｃに該ストツパ４７を当
接して該アーム１３を直進時の状態に保持する。
ついで、右側のナツクルアーム１５とピストンロ
ツド７ｂの連結を解除するべく、例えばピン４５
を引抜いて該ロツド７ｂをフリーにする。この状
態において、油圧アクチユエータ７を作動してピ
ストンロツド７ｂを左方向に伸長すると、ナツク
ルアーム１３はストツパ４７の当接により該ロツ
ド７ｂ伸長方向に回動することはなく、従つてキ
ングピンケース１１′はスムーズに左方向にスラ
イドする。更に、今度はキングピンケース１２′
を右方向に引出すべく、キングピンケース１２′
に設けたストツパ４７を外方に突出しナツクルア
ーム１５に当接して直進時の状態に保持し、かつ
取外していたピン４５を孔４２ａに嵌入してピス
トンロツド７ｂとナツクルアーム１５とを再び連
結すると共に、左側のピン４５を抜くことにより
ナツクルアーム１３とピストンロツド７ｂとの連
結を解除する。この状態において、油圧アクチユ
エータ７を前回と反対方向即ち右方向に伸長する
と、キングピンケース１２′は左キングピンケー
ス１１′と同様に、右ハウジング２′ｂからスムー
ズにスライドされる。そして、左右のキングピン
ケース１１′，１２′を適宜の位置に引出した時点
で、左右それぞれの連結パイプ４２とロツド４１
をピン４５にて連結する。これにより、タイロツ
ドの交換等のような面倒な作業を行うことなく、
簡単にトレツド幅の調節を行い得る。

また、第１の実施例では、油圧アクチユエータ
７をフロントアクスル１に固定するのに、該アク
チユエータ７に固設したプレート９，９を、フロ
ントアクスル１にボルト止めしたブラケツト１
０，１０に固定するようにしていたが、第９図
ａ，ｂ，ｃに示すように、プレート状の支持部材
５０の両端に支持部材５１，５１を該支持部材５
０に直交するように接合し、かつ該支持部材５０
に嵌合孔５０ａを形成すると共に該嵌合孔５０ａ
の周囲に複数のボルト孔を穿設し、油圧アクチユ
エータ７のシリンダ部７ａに前記支持部材５１，
５１の一端を溶着した状態で、嵌合孔５０ａをフ
ロントアクスル１の前方に突出したスイング枢支
ピン２５に嵌合する。そして、前記ボルト孔にボ
ルト５２……を挿入してフロントアクスル２に固
定し、これにより油圧アクチユエータ７の作動に
よる反力を枢支ピン２５にて確実に受止めてその
強度を大きなものとすることができる。従つて、
前記複数のボルト５２……は単に支持部材５０の
離脱を阻止するのみでよい。更に、左右ハウジン
グ２ａ，２ｂにシリンダ取付け用のタツプを設け
なくても適正な位置に簡単かつ確実に油圧アクチ
ユエータ７を取付けることができるため、シリン
ダ部７ａの固設部に応力が発生してシリンダ部や
支持部材を破損してしまう等の不具合を防止し得
る。

更に、第１０図ａ，ｂ，ｃに示すように、左右
ハウジング２ａ，２ｂにそれぞれシリンダ支持部
材５５，５５を該ハウジング２ａ，２ｂに突出し
て一体に形成すると共に、該支持部材５５，５５
に、ピストンロツド７ｂ，７ｂを貫通する貫通孔
５５ａ，５５ａ、及びシリンダ部７ａの両端部を
嵌合・支持する段差状の嵌合支持部５５ｂ，５５
ｂを形成し、ピストンロツド７ｂ，７ｂをそれぞ
れ貫通孔５５ａ，５５ａに挿入し、更にシリンダ
部７ａの両端を嵌合支持部５５ｂ，５５ｂに嵌込
むだけで、簡単に油圧アクチユエータ７の取付け
を行なうことができ、これにより該油圧アクチユ
エータ７の取付け構造を簡単にして強度を大きく
するように構成してもよい。

一方、第１の実施例では、ナツクルアーム１３
とその一端１３ａを一体に形成していたが、第１
１図ａ，ｂに示すように、ナツクルアーム１３′
を、別体のケース支持部材１３′ａとドラツグリ
ンク取付け部材１３′ｂから構成し、該ケース支
持部材１３′ａによりキングピンケース１２を支
持すると共に、ドラツグリンク取付け部材１３′
ｂを該キングピンケース１２の一側にボルト止め
して、ナツクルアーム１３′の第１１図ｂに示す
３点鎖線の張出し部分を省略して、キングピンケ
ース１２をホイル５６の更に内方に配置し得るこ
とにより、キングピンケース１２の回動中心延長
線Ａと、前車輪５７の接地点Ｂとの距離Ｃを小さ
くし、かつ土溜りとなりやすい部分をなくして、
操向の安定化を図ると共に、部品の加工を簡単に
しかつ左右部品の共通化を図るように構成しても
よい。

(ト) 考案の効果 以上説明したように、本考案によれば、フロン
トアクスル１の機体前方側に、複動シリンダから
なる単一のアクチユエータ７を該フロントアクス
ル１に略々平行に設置したので、アクチユエータ
７を走行機体内で無駄なスペースを取ることなく
合理的に配置することができ、かつ車高を低くし
て操向性を向上することができる。

また、アクチユエータ７を、シヤーシ２３、該
シヤーシとフロントアクスル１の前部２５とを連
結する支持部２６及び該フロントアクスル１に囲
まれた圧空間に配置したので、アクチユエータ７
用の特別な保護部材及びそのためのスペースを必
要とせずに、アクチユエータを確実に保護するこ
とができ、大きな機体変更を伴うことなくパワー
ステアリング装置を容易に装備することができ
る。

更に、フロントアクスル１における、アクチユ
エータ７の収縮時にナツクルアーム一側１３ｂ，
１５ｂが当接する部分に、該ナツクルアームの所
定量以上の回動を阻止するストツパ２１，２２を
設けたので、フロントアクスル１に平行な単一の
アクチユエータ７によりナツクルアーム１３，１
５を回動する構造に起因して、ピストンロツド７
ｂには曲げ応力を生ずるが、該ピストンロツド７
ｂに最大曲げ応力が作用する最大操舵角時、アク
チユエータ７の収縮側にはタイヤからの所定抗力
の外、ストツパ２１又は２２にナツクルアームが
当接する力が作用し、タイヤからの抗力のみが作
用するアクチユエータの伸長側に比して大きな曲
げ力が作用するが、この際、該収縮側のロツド７
ｂは収縮して短かくなつており、曲げモーメント
としての作用は小さくなつており、これによりピ
ストンロツド７ｂに作用する力を平滑化して、該
ロツドの破損を防止すると共に、内部摺動ブツシ
ユの面圧強度を平均化して、耐久性を向上すると
共に滑らかな動きを維持することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係るステアリング装置を示す
平面図、第２図はその走行機体前方からみた正面
図、第３図はその要部を拡大した平面図、第４図
及び第５図はその異なる位置での側面断面図、第
６図は油圧回路を示す図である。そして第７図は
トレツドを調節自在にした他の実施例のステアリ
ング装置を示す平面図、第８図ａ，ｂ，ｃはその
異なる作動状態を示す平面図、第９図はアクチユ
エータの支持構造を変えた他の実施例を示し、ａ
は正面図、ｂは側面図、ｃは第９図ａのｃ−ｃ線
による要部の側面断面図、第１０図はアクチユエ
ータの支持構造を変えた更に他の実施例を示し、
ａは正面図、ｂはその側面図、ｃはその要部の側
面図である。そして、第１１図はナツクルアーム
の構造を変えた他の実施例を示し、ａはその正面
図、ｂはその平面図である。 １……フロントアクスル、７……アクチユエー
タ（油圧）、７ａ……シリンダ部、７ｂ……ピス
トンロツド、１１，１２……キングピンケース、
１３，１５……ナツクルアーム、１９……連牽ロ
ツド、２１，２２……ストツパ（ストツパボル
ト）、２３……シヤーシ、２５，５０……フロン
トアクスルの前部（スイング支点ピン；支持部
材）、２６……支持部（フロントホルダー）。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 フロントアクスルの両端にキングピンケースを
   設け、かつ該キングピンケースにそれぞれナツク
   ルアームを設置し、これらナツクルアームを回動
   操作することにより前輪を回動して、機体を操向
   してなる走行車輌において、 前記フロントアクスルの機体前方側に、複動シ
   リンダからなる単一のアクチユエータを該フロン
   トアクスルと略々平行に設置すると共に、該アク
   チユエータを、シヤーシ、該シヤーシと前記フロ
   ントアクスルの前部とを連結する支持部及び該フ
   ロントアクスルに囲まれた空間に配置し、 該アクチユエータの機体両側に突出したピスト
   ンロツドを、連牽ロツドを介して前記両ナツクル
   アームにそれぞれ連牽し、 かつ前記フロントアクスルにおける、前記アク
   チユエータの収縮時に前記ナツクルアームの一側
   が当接する部分に、該ナツクルアームの所定量以
   上の回動を阻止するストツパを設けたこと、 を特徴とする走行車輌におけるステアリング装
   置。