JPH0558328A

JPH0558328A - 四輪操舵特殊車両

Info

Publication number: JPH0558328A
Application number: JP25036391A
Authority: JP
Inventors: Tadashi Hatakeyama; 正畠山; Itaru Kobayashi; 格小林; Akinobu Yamagishi; 昭信山岸
Original assignee: SHIYOOSHIN KK; Shoshin Co Ltd
Current assignee: SHIYOOSHIN KK; Shoshin Co Ltd
Priority date: 1991-09-02
Filing date: 1991-09-02
Publication date: 1993-03-09
Anticipated expiration: 2010-10-11
Also published as: JPH0794231B2

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明は前輪の操舵動作を後輪へ伝達する伝
達系としてシャフトを用いる一方、高速走行時には後輪
の操舵動作を解除・固定することができるスピードスプ
レイヤ等の四輪操舵特殊車両を提供することを目的とす
る。【構成】前輪12、12の両ナックルアーム40Ａ、40Ｂの
間にリンクアーム44を設け、このリンクアーム44の中央
に一体的に軸体52を設けて該軸体52を中心に回動自在に
リンクアーム44を軸支する一方、リンクアーム44の両端
を各ナックルアーム40Ａ、40Ｂと連繋して前輪12、12が
同一方向に切れるように関係づけ、前輪12、12を左右に
操舵することによりリンクアーム44と共に回動する軸体
52の回動力を後輪14、14方向に伝達すべく伝達シャフト
58を軸体52に連繋し、伝達シャフト58の回動力を後輪1
4、14のナックルアーム41、41に伝達するリンク機構を
設け、前輪12、12と連動して後輪14、14を操舵する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、前輪の操舵動作を後輪
へ伝達する伝達系の中途部に断続手段を設けたスピード
スプレイヤ等の四輪操舵特殊車両に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、四輪駆動、四輪操舵の特殊車両
は小旋回可能で、かつ傾斜地等の走行が可能である。こ
の種の車両として、例えばスピードスプレイヤがあり、
このスピードスプレイヤは果樹園内の不整地あるいは傾
斜地等を果樹等の間を旋回しつつ走行し、薬剤を散布す
るものである。この種のスピードスプレイヤとして、四
輪駆動、四輪操舵の車両も出現しているが、前輪の操舵
動作を後輪に伝達する伝達系としてリンク機構が採用さ
れているものが多い。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上述するよう
に、前輪の操舵動作を後輪操舵機構にリンク機構を介し
て伝達する機構では、リンク機構の作動する大きな空間
を確保することが必要となってしまう。このため、車両
の底面部にリンク機構が内蔵されるような空間を設ける
ことが必要なので、他の機器の搭載に制約を受ける。ま
た、スピードスプレイヤにおいては、果樹園での散布作
業の際には四輪駆動、四輪操舵であることか必要である
が、果樹園と果樹園との移動の際等には必ずしも四輪操
舵であることは必要なく、かえって高速での走行安定性
が良くない。例えば、四輪操舵で直進しているときに、
右にステアリングホイールを切ると、前輪は右に、後輪
は左に同時に操舵され、車両後部が左に大きく振られ
る。特に、斜面を斜めに下っているときに、山側に操舵
すると重量慣性も加わり、一層車両後部は谷側に振ら
れ、排水溝等に脱輪を起こすことがある。さらに、四輪
操舵特殊車両において、前輪のみの操舵に切り換えるも
のはなかった。そこで、本発明は前輪の操舵動作を後輪
へ伝達する伝達系としてシャフトを用いたスピードスプ
レイヤ等の四輪操舵特殊車両を提供することを目的とす
る。また、他の目的とするところは、高速走行時には後
輪の操舵動作を解除・固定することができるスピードス
プレイヤ等の四輪操舵特殊車両を提供することを目的と
する。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明は次の構成を備える。すなわち、前輪および
後輪アクスルの両端でキングピンを介して前輪および後
輪を操舵可能とするとともに、前輪および後輪をキング
ピンを中心に回動するナックルアームを設け、各ナック
ルアームを、ステアリングホイールの回転により操舵す
るように連繋した四輪操舵特殊車両において、前輪の一
方のナックルアームをステアリングホイールに連繋され
た駆動体により駆動可能とし、前輪の両ナックルアーム
の間にリンクアームを設け、このリンクアームの中央に
一体的に軸体を設けて該軸体を中心に回動自在にリンク
アームを軸支する一方、リンクアームの両端を各ナック
ルアームと連繋して各前輪が同一方向に切れるように関
係づけ、前輪を左右に操舵することによりリンクアーム
と共に回動する軸体の回動力を後輪方向に伝達すべく伝
達シャフトを前記軸体に連繋し、該伝達シャフトの回動
力を後輪のナックルアームに伝達するリンク機構を設
け、前輪と連動して後輪を操舵するようにしたことを特
徴とする。また、前記伝達シャフトの中間に断続装置を
設け後輪への操舵を断続するようにしても良い。さら
に、前記伝達シャフトを前後に二分して設け、後輪側の
伝達シャフト上に軸線方向にスライド可能、かつ該伝達
シャフトと共に回転するドグクラッチを設ける一方、前
輪側の伝達シャフト端部には、該伝達シャフトに一体的
に、ドグクラッチと凹凸嵌合して前輪側の伝達シャフト
の回動力を後輪側の伝達シャフトに伝達する嵌合体を設
け、ドグクラッチを後輪方向に移動し、嵌合体とドグク
ラッチとの嵌合状態を解除した際に、ドグクラッチが凹
凸嵌合して後輪側の伝達シャフトの回転がロックされる
固定体を設け、前輪および後輪が直線走行状態のときに
のみ、ドグクラッチと嵌合体、ドグクラッチと固定体と
の嵌脱をするように、ドグクラッチ、嵌合体および固定
体の凹凸状態を設定すくようにしても良い。

【０００５】

【作用】作用について説明する。前輪を操舵することに
より、リンクアームや伝達シャフト等を介して後輪のナ
ックルアームを操舵し、前輪と連動して後輪を操舵す
る。また、伝達シャフトの中間に断続装置を設け、後輪
への操舵を断続して、四輪操舵と前輪操舵とに切換え
て、小旋回可能状態と高速走行状態とにする。

【０００６】

【実施例】以下、本発明の好適な実施例について添付図
面に基づいて詳細に説明する。図１は四輪駆動、四輪操
舵のスピードスプレイヤの操舵機構を示す概略的機構図
である。スピードスプレイヤ１０の前輪１２、１２およ
び後輪１４、１４は、それぞれ駆動可能である。

【０００７】図３は、車輪の舵取りおよび駆動伝達機構
を示す断面図である。前輪１２、１２および後輪１４、
１４の駆動機構について概略的に述べる。アクスル１６
内のディファレンシャルギヤを介してアクスルシャフト
１６ａに駆動力が伝達される。アクスル１６の先端には
固定ギヤボックス１８が連結され、この固定ギヤボック
ス１８内にアクスルシャフト１６ａが延出し、このアク
スルシャフト１６ａの駆動力はベベルギヤを介してキン
グピン２０に伝達される。このキングピン２０は固定ギ
ヤボックス１８の下方に延出している。キングピン２０
の下部は、固定ギヤボックス１８の下方に位置する側面
Ｌ字状の回動ギヤボックス２２の水平部２２Ａ内部に延
出している。そして、キングピン２０の下端は、回動ギ
ヤボックス２２内の底面のベアリング２４に回転可能に
支持されている。また、回動ギヤボックス２２内のキン
グピン２０の先端部にベベルギヤ２６が固定されてい
る。そして、回動ギヤボックス２２の垂直部２２Ｂの外
側壁面を貫通して突出する車軸２５が取付板２８により
組み付けられている。回動ギヤボックス２２内に位置す
る車軸２５上には、キングピン２０上のベベルギヤ２６
に歯合するためのベベルギヤ２７が設けられている。ま
た、車軸２５先端には、フランジ部３０がボルト３２に
より固定されている。このフランジ部３０には、タイヤ
のホイール３４が固定されている。

【０００８】固定ギヤボックス１８の上面には（キング
ピン２０の上方（同軸線上））、ベアリング（図示せ
ず）を介して回動アーム３８が設けられている。また、
回動アーム３８の他端は、回動ギヤボックス２２の垂直
部２２Ｂの頂部に固定されている。また、回動アーム３
８を回動するためのナックルアーム４０Ａが、回動アー
ム３８上のキングピン２０と同軸位置に設けられてい
る。

【０００９】もう一方の前輪１２も同様の舵取りおよび
駆動伝達機構を有し、回動アーム３８のキングピン２０
と同軸にナックルアーム４０Ｂが設けられている。この
ナックルアーム４０Ｂは、平面Ｌ字状であり、折曲部分
がキングピン２０と同軸である。ナックルアーム４０Ｂ
の一端には、駆動シリンダ４２のロッド４２ａが連結さ
れている。駆動シリンダ４２は、ステアリングホイール
からの操作が従来公知の伝達手段により作動されるもの
である。

【００１０】前記ナックルアーム４０Ａ、４０Ｂの間に
平面Ｖ字状のリンクアーム４４が配置され、このリンク
アーム４４の両端とが伝達アーム４６、４６を介して連
結している。リンクアーム４４の折曲部は、断続装置５
０の軸体としての回動軸５２にボルト等を介して一体的
に固定されている。回動軸５２の軸線をＬとする。リン
クアーム４４も軸線Ｌを中心に回動する。断続装置５０
の後方に延出する出力軸５４からユニバーサルジョイン
ト５６、伝達軸５８、ユニバーサルジョイント６０を介
し、軸受け６２、６２に支持された軸体６４に伝達され
る。図２に示すように、軸体６４上には動作アーム６６
の基部が固定され、この基部から２つに分岐した連結部
６６ａ、６６ｂが設けられている。この連結部６６ａ、
６６ｂと、前記前輪１２、１２と同様に構成された舵取
りおよび駆動伝達機構の回動アーム３８のキングピン２
０と同軸上に設けられたナックルアーム４１、４１とが
連結アーム６８、６８を介して連結されている。このた
め、軸体６４が回動すると、動作アーム６６、連結アー
ム６８、６８、ナックルアーム４１、４１等を介して回
動ギヤボックス２２、２２と共に後輪１４、１４が左右
に切られる。

【００１１】ここで断続装置５０について、図４を参照
しつつ説明する。断続装置５０の前部の下面から回動軸
５２が突出している。この回動軸５２はベアリングによ
り支持され、断続装置５０のケーシング内の回動軸５２
の上部にベベルギヤ７０ａが設けられている。また、回
動軸５２と直交する位置関係となるように断続装置５０
のケーシング内に前記出力軸５４がベアリングに支持さ
れた状態で配置され、出力軸５４の後端は断続装置５０
の後方に延出し、先端にはベヘルギヤ７０ｂが設けられ
回動軸５２のベベルギヤ７０ａと噛合している。

【００１２】出力軸５４は、前輪側の軸体８０と、後輪
側の軸体８２との２つの軸体から構成されている。軸体
８０の先方側に前記ベヘルギヤ７０ｂが固定され、中途
部が軸受けにより支持されている。また、軸体８０の後
端には軸線方向の凹部８０ａが形成されるとともに、拡
径しているフランジ部８０ｂが形成されている。軸体８
０の凹部８０ａ内には軸体８２の前輪側先端の細軸８２
ａが侵入して軸受け５７に支持されている。また、フラ
ンジ部８０ｂの後端面には、周縁部に沿って等間隔に後
述するドグクラッチの歯体に歯合する歯体８１ａ・・・
が形成されている。この歯体８１ａ・・・と該歯体８１
ａの間隔８１ｂ・・・とは同じ角度αである。軸体８２
の中途部には、軸体８２に沿って進退し、かつ軸体８２
と共に回転するドグクラッチとしのクラッチ体６０が設
けられている。このクラッチ体６０の前後端面６１Ａ、
６１Ｂには、フランジ部８０ｂの歯体８１ａ・・・と同
様に歯体６１ａ・・・が形成されるとともに、歯体６１
ａの位相がαずれている（図５参照）。このため、前端
面６１Ａの歯体６１ａ・・・がフランジ部８０ｂの後端
面の間隔８１ｂ・・・に嵌合するとともに、歯体６１ａ
・・・の間隔６１ｂ・・・に歯体８１ａ・・・が嵌合可
能である。このように嵌合することにより、軸体８０と
軸体８２とが一体的に回動する。また、クラッチ体６０
の後端面６１Ｂに形成された歯体６１ａ・・・と間隔６
１ｂに対応して嵌合するため、断続装置５０の後端に歯
体８４ａ・・・とその間隔８４ｂが形成された固定歯体
８４が設けられている。また、クラッチ体６０は、操縦
席に設けた切換えレバー等により移動可能である。この
ため、クラッチ体６０を前輪方向に移動させると、クラ
ッチ体６０の前端面６０Ａの歯体６１ａと間隔６１ｂと
が、フランジ部８０ｂの歯８１ａ・・・と間隔８１ｂと
に嵌合して、軸体８０と軸体８２とが共に回転して、前
輪１２の操舵動作を伝達する。一方、クラッチ体６０を
後輪方向に移動させると、クラッチ体６０の前端面６０
Ａの歯体６１ａ（間隔６１ｂ）と、フランジ部８０ｂの
間隔８１ｂ（歯８１ａ）との嵌合関係が解除され、クラ
ッチ体６０後端面６０Ｂの歯体６１ａ（間隔６１ｂ）
と、固定歯体８４の間隔８４ｂ（歯体８４ａ）とがそれ
ぞれ嵌合し、軸体８２は車体に固定状態になる（軸体８
０と軸体８２とは非連結状態である）。すなわち、軸体
８２にリンク結合される後輪１４、１４は操舵ができな
い固定状態となる。なお、クラッチ体６０が移動する際
には、一方の嵌合関係が解除される直前に、他方に嵌合
するような位置関係に形成されている（図４の状態）。
一方、軸体８２の中途部も軸受けにより支持されてい
る。また、軸体８２の後端には接続用のフランジ体７２
が固定され、伝達軸８３を介してユニバーサルジョイン
ト５６に連結されている。

【００１３】なお、後輪１４、１４を操舵せず固定する
場合は、後輪１４、１４は操舵角ゼロの状態として行う
ことが必要である。すなわち、スピードスプレイヤ１０
が直線走行時にクラッチ体６０が、軸体８０の歯８１ａ
・・・あるいは固定歯体８４の歯体８４ａ・・・に着脱
できるようにする。続いて、具体例について説明する。
図５は、クラッチ体６０の後端面６１Ｂを示している。
後端面６１Ｂの周縁部には、歯体６１ａ・・・と間隔６
１ｂ・・・とが形成されている（斜線部分を歯体６１ａ
・・・とする）。直線走行状態で歯体６１ａに対応し
て、固定歯体８４の間隔８４ｂがそれぞれ嵌合する状態
である。例えば、クラッチ体６０の歯体６１ａを５枚と
し、出力軸５４の回動角度を最大４０度とすると、四輪
操舵状態（クラッチ体６０前端面６０Ａの歯体６１ａ
（間隔６１ｂ）と、フランジ部８０ｂの間隔８１ｂ（歯
８１ａ）との嵌合状態）で、操舵した際に、後輪１４、
１４への操舵動作を切ろうと、クラッチ体６０を後輪１
４、１４方向に移動させても、固定歯体８４の間隔８４
ｂに対して歯体６１ａが４０度ずれた状態では、固定歯
体８４の間隔８４ｂに歯体６１ａが嵌合できない。嵌合
するためには、直線走行状態であるか出力軸５４の回動
角度を７２度回転しないとならない。したがって、出力
軸５４の回動角度を最大４０度としておくと、直線走行
状態でないと、クラッチ体６０の切換えができなくな
る。すなわち、クラッチ体６０の歯体６１ａの数をＮ枚
とすると、出力軸５４の最大回動角度は、（３６０°／
Ｎ）より小さければよい。

【００１４】上述するように、クラッチ体６０の切換え
は直進走行状態でしか行えないが、この判断は、直進状
態の判断は目視、あるいはステアリングホイールの状態
など体感によってもよい。しかし、現実には、切換えレ
バーを操作しながら、同時にステアリングホイールを左
右に操作しながら行うことが必要となっしてまう。この
ため、切換えレバーとクラッチ体６０とを単に機械的に
連結するのでなく、例えばクラッチ体６０をスプリング
により付勢するようにしたり、電気的なソレノイドによ
り容易に着脱可能とすると、片手ハンドル等の必要がな
く、操作性を向上させることができる。

【００１５】上述するように構成された操舵機構の伝達
系の伝達状態を、スピードスプレイヤの動きとともに説
明する。果樹園等の間を移動する際に高速で走行する
が、後輪１４、１４が操舵しない状態の方が高速安定性
があり、走行には適している。この場合、断続装置５０
のクラッチ体６０を前輪１２、１２方向に移動せさ、出
力軸５４を構成している軸体８０と軸体８２が切れた状
態とする。また、果樹園等内を走行して、果樹等に薬液
を散布する際には、四輪操舵状態とする。このために
は、直線走行状態において、断続装置５０のクラッチ体
６０を後輪１４、１４方向に移動せさ、出力軸５４を構
成している軸体８０と軸体８２を接続する。以上本発明
の好適な実施例を挙げて種々説明したが、本発明は上記
実施例に限定されるものでなく、発明の精神を逸脱しな
い範囲内で多くの改変を施し得ることはもちろんであ
る。

【００１６】

【発明の効果】本発明に係る四輪操舵特殊車両は次に示
すような顕著な効果を奏する。果樹園内の不整地あるいは傾斜地等を果樹等の間を
旋回しつつ走行する場合には、四輪駆動、四輪操舵で走
行し、果樹園と果樹園との移動の際等には、後輪の操舵
動作を解除・固定することができる。前輪の操舵動作を後輪へ伝達する伝達系としてシャ
フトを用いたので、リンク機構を用いたものより小スペ
ースで良い。後輪への操舵動作の伝達・解除を、直線走行状態の
ときのみ可能としたので、後輪が操舵角を持った状態で
固定されることがない。

【図面の簡単な説明】

【図１】四輪駆動、四輪操舵特殊車両の操舵機構を示す
概略的機構図である。

【図２】後輪のナックルアームへの操舵伝達構造の一部
を示す説明図である。

【図３】車輪の舵取りおよび駆動伝達機構を示す断面図
である。

【図４】断続装置の内部構造を示す断面説明図である。

【図５】クラッチ体の端面を示すとともに、クラッチ体
の回動角度の限界等を示す説明図である。

【符号の説明】

１０スピードスプレイヤ１２前輪１４後輪１６アクスル２０キングピン４０Ａナックルアーム４０Ｂナックルアーム４１ナックルアーム５０断続装置５４出力軸６０クラッチ体

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】前輪および後輪アクスルの両端でキング
ピンを介して前輪および後輪を操舵可能とするととも
に、前輪および後輪をキングピンを中心に回動するナッ
クルアームを設け、各ナックルアームを、ステアリングホイールの回転によ
り操舵するように連繋した四輪操舵特殊車両において、前輪の一方のナックルアームをステアリングホイールに
連繋された駆動体により駆動可能とし、前輪の両ナックルアームの間にリンクアームを設け、こ
のリンクアームの中央に一体的に軸体を設けて該軸体を
中心に回動自在にリンクアームを軸支する一方、リンク
アームの両端を各ナックルアームと連繋して各前輪が同
一方向に切れるように関係づけ、前輪を左右に操舵することによりリンクアームと共に回
動する軸体の回動力を後輪方向に伝達すべく伝達シャフ
トを前記軸体に連繋し、該伝達シャフトの回動力を後輪のナックルアームに伝達
するリンク機構を設け、前輪と連動して後輪を操舵する
ようにしたことを特徴とする四輪操舵特殊車両。
【請求項２】前記伝達シャフトの中間に断続装置を設
け後輪への操舵を断続するようにしたことを特徴とする
請求項１記載の四輪操舵特殊車両。
【請求項３】前記伝達シャフトを前後に二分して設
け、後輪側の伝達シャフト上に軸線方向にスライド可能、か
つ該伝達シャフトと共に回転するドグクラッチを設け、前輪側の伝達シャフト端部には、該伝達シャフトに一体
的に、ドグクラッチと凹凸嵌合して前輪側の伝達シャフ
トの回動力を後輪側の伝達シャフトに伝達する嵌合体を
設け、一方、ドグクラッチを後輪方向に移動し、嵌合体とドグ
クラッチとの嵌合状態を解除した際に、ドグクラッチが
凹凸嵌合して後輪側の伝達シャフトの回転がロックされ
る固定体を設け、前輪および後輪が直線走行状態のときにのみ、ドグクラ
ッチと嵌合体、ドグクラッチと固定体との嵌脱をするよ
うに、ドグクラッチ、嵌合体および固定体の凹凸状態を
設定したことを特徴とする請求項１または２記載の四輪
操舵特殊車両。