JPH0641906Y2 - 農用トラクターのパワーステアリング装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は農用トラクターのパワー
ステアリング装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から農用トラクター等のパワーステ
アリング機構に関する技術は公知とされているのであ
る。例えば、実開昭５６−５９４７５号公報や、実開昭
５６−５９４７６号公報や、特開昭５６−２８０５１号
公報や、西独特許第２７３８４６３号公報や、実開昭５
５−５６７７２号公報に記載の技術の如くである。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】農用トラクターは４輪
独立懸架ではなく、前輪２輪と後輪２輪がそれぞれの車
軸で一直線上に支架されている。そして、不整地での凸
凹を乗り越える為にフロントアクスル側は、機体に対し
て中央位置をセンターピンで枢支され、後輪とは別に、
左右端の前輪が上下逆方向に回動出来るように構成され
ている。このような構造において、フロントアクスルは
左右端を上下に回動し、該フロントアクスルを枢支する
フロントアクスルブラケットは、後輪に支持された機体
側であり、固定されているので前輪が凹凸に乗り上げて
左右上下に回動すると、機体側に支持された前輪ナック
ルアームとフロントアクスルブラケットの油圧シリンダ
ー装置と、フロントアクスルとを連結する連結部材であ
るタイロッドが、低くなった前輪側へ引っ張られるので
ある。逆に高くなった前輪側は押されるのである。

【０００４】従来の手動ステアリングの場合はこれをオ
ペレーターが、ステアリングハンドルを緩く持つことに
より吸収していたのである。しかし、パワーステアリン
グ装置の場合には、油圧制御弁を中立にしてしまうと、
オペレーターがステアリングハンドルを緩く持っていて
も油圧制御弁部分から先には伝わらないので、前輪が左
右上下回動した時には、タイロッドは引っ張っても押し
ても動かないのである。故に、前輪が切角一杯に回動さ
れていない場合には、仕方無く前輪側がその切角を自動
的に変更し、フロントアクスルの左右上下回動による変
化量だけ吸収しているのである。

【０００５】前輪の切角が小さくてナックルアームが回
動規制ストッパーに接当していない場合には、このよう
に更に前輪を勝手に自身で切ることでこの変化を吸収で
きる。しかし、前輪を旋回半径一杯に切った状態で旋回
しようとし、その状態で油圧制御弁が中立に戻った状態
で、フロントアクスルが左右上下回動すると、前輪側に
最大切角を規制する回動規制ストッパーがある場合に
は、この左右上下回動に伴うタイロッドの変化を前輪側
では吸収できず、無理矢理にタイロッドを引っ張ってし
まい、油圧シリンダーを伸縮させることとなるので、油
圧回路に異常な高圧が発生し、油圧シリンダー装置や油
圧回路制御弁を傷めてしまうのである。

【０００６】この不具合を無くす為に、従来のパワース
テアリング装置では前輪側の回動規制ストッパーを取り
去って、この回動規制ストッパーを連結部材又は油圧シ
リンダー装置側に設けて最小旋回半径を決め、この状態
でフロントアクスルが左右上下に回動しても、タイロッ
ドや連結部材は動かず前輪側が切角を換えて吸収すべく
構成しているのである。しかしこのように構成すると、
前輪が平坦状態の最小旋回半径の位置よりも、更に内側
に切れるという状態が、不整地を走行しフロントアクス
ルの左右上下回動時に発生することとなり、この分の余
裕を残して平坦時の最小旋回半径を決めておくことが必
要となり、結果的に前輪の最大切角をいっぱいに使って
旋回することが出来なくなり、最小旋回半径が大きくな
ってしまうという不具合があったのである。本考案はこ
れらの不具合を無くすべく、旋回方向内側の前輪の、内
方への切角を制限する回動規制ストッパーを設けること
により、解消したものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本考案の解決すべき課題
は以上の如くであり、次に該課題を解決する手段を説明
する。油圧シリンダー装置Ａの伸縮により枢支ピン１０
に枢支した連結部材６を回動し、該連結部材６の回動に
よりタイロッド１１Ｌ・１１Ｒを介して前輪２２Ｌ・２
２Ｒを回動するパワーステアリング機構において、連結
部材６とタイロッド１１Ｌ・１１Ｒの連結部Ｏ１を、フ
ロントアクスル７の上下回動中心Ｍに対して上方に偏位
し、かつフロントアクスル７の前後中心に対して後方に
偏位させ、旋回方向内側の前輪の、内方への切角のみを
制限する回動規制ストッパー１７を、フロントアクスル
７の端部に設けたものである。

【０００８】

【作用】本考案は以上の如く構成したので、次のような
作用をするのである。即ち、旋回方向内側の前輪の、内
方への切角を制限する回動規制ストッパー１７を設けた
ので、旋回半径を最大限度まで小さくすることが可能と
なったのである。また、回動規制ストッパー１７によ
り、旋回方向内側の前輪の「内方への切角」のみを制限
し、外側の車輪の切角は制限せず、しかも、連結部Ｏ１
が「上方・後方」に偏位しているので、ハンドルを一杯
に切った状態では内側の車輪は、フロントアクスル７と
前輪とを一体的に、フロントアクスル７の回動中心Ｍを
中心に、上方に引上げ気味に回動する力が作用し、これ
により内側の前輪には引き上げ力が作用しまた外側の前
輪は地面に押し付け気味に回動する力が作用するので、
内側の前輪が浮いてスリップし、外側が強い接地力で駆
動される状態となり、旋回半径を極めて小さく、しかも
枕地を荒らさない円滑な旋回を行うのである。また、連
結部Ｏ１がフロントアクスル７の上方でかつ後方なの
で、フロントアクスル７がプロテクターの役目をし、走
行中・作業中の障害物から連結部Ｏ１の部分を保護する
のである。

【０００９】

【実施例】本考案の解決すべき課題及び解決する手段は
以上の如くであり、次に添付の図面に示した実施例の構
成に基づいて、本考案の構成を説明する。図１はフロン
トアクスルブラケット部の平面図、図２は同じく前面一
部断面図、図３はフロントアクスル部の平面図、図４は
安全弁Ｂの断面図、図５は安全弁Ｂの回路図、図６は本
考案のパワーステアリング装置の全体油圧回路図であ
る。フロントアクスルブラケット１内の油圧シリンダー
装置Ａにより連結部材６を回動し、連結部材６の連結部
Ｏ１の部分に左右のタイロッド１１Ｌ・１１Ｒを連結
し、左右のタイロッド１１Ｌ・１１Ｒの先端にナックル
アーム１６Ｌ・１６Ｒを連結し、キングピン１８Ｌ・１
８Ｒを回動している。キングピン１８Ｌ・１８Ｒにより
前輪２２Ｌ・２２Ｒを回動している。

【００１０】油圧シリンダー装置Ａは油圧シリンダー４
とピストンロッド３により構成され、ピストンロッド３
は油圧シリンダー４の両側に突出し、両側の油室量に変
化が生じないように構成している。又、一般には油圧シ
リンダー４側を固定し、ピストンロッド３側を摺動する
のであるが、本考案では、ピストンロッド３を３ａ部分
でフロントアクスルブラケット１の前方左隅に枢結し、
油圧シリンダー４側を枢支ピン４ａ部分で連結部材６と
連結部材枢支体５にて挟んで遊嵌枢支している。連結部
材枢支体５はボルト１４・１４にて連結部材６にて固定
している。連結部材６は枢支ピン１０にてフロントアク
スルブラケット１に枢支している。２はフレキシブルパ
イプであり、後方エンジン側から送られてくる圧油をフ
ロントアクスルブラケット内の前方で、Ｕ字形の回動部
を作って撓ませて、油圧シリンダー装置に前方から沿わ
せ、アダプター２ｃに送油している。２ａ・２ｂは配油
パイプである。連結部材６の後端に２個のメガネ状の開
孔の連結部Ｏ１を設け、この孔に左右のタイロッド１１
Ｌ・１１Ｒのボールジョイント部を枢支している。

【００１１】図２・図３において、示す如く、本考案は
前輪側のナックルアーム１６とフロントアクスル７側と
の間に、旋回方向内側の前輪の、内方への切角を制限す
べくナックルアーム１６の回動規制ストッパー１７を設
け、これ以上前輪が内方へ切れないようにしている。ナ
ックルアーム１６はキングピン１８に固定されている。
図３の如くナックルアーム１６が回動規制ストッパー１
７に接当した状態が最小旋回半径であり、この状態で平
坦地を走行しているとタイロッド１１Ｌ’の位置で連結
部材６とナックルアーム１６を結んでいるのである。こ
の状態からフロントアクスルの左側が凹部に落ち込む
と、ナックルアーム１６と前輪２２Ｌの関係は回動規制
ストッパー１７により規制される為に変わらないから、
タイロッド１１を１１Ｌ”の如く引っ張り、タイロッド
１１と連結部材６の枢支点が平坦地ではＯ２まで移動し
ていた位置が、連結部Ｏ３まで強制的に戻されるのであ
る。

【００１２】連結部材６はステアリングハンドル２３に
て旋回半径いっぱいのＯ２まで回動されており、回動後
はステアリングハンドル２３は油圧制御弁２４を中立に
戻しているので、この状態から連結部材６が回動する
と、油圧シリンダー装置の圧縮側は異常高圧となってし
まうのである。この時の異常高圧を逃がして、機器の損
傷を防ぐべく図４・図５の安全弁Ｂを、図６の如く油圧
シリンダー装置Ａへの入口・出口部に設けている。図２
・図３の場合は左旋回で左車輪が凹部にはまった場合を
示しているが、この状態で右車輪が凹部に嵌まるか左車
輪が凸部により突き上げられると、タイロッド１１Ｒが
引っ張られ、Ｏ２は更に右側に移動しようとするのであ
る。しかし、旋回中心に対して外側の車輪は、回動規制
ストッパー１７から離れた位置に回動されているので、
回動規制ストッパー１７と係合することはなく、連結部
材６が固定されているので、無理やりに前輪２２Ｒがタ
イロッド１１Ｒが引っ張る方向に切角を変更するのであ
る。

【００１３】このように平坦地から不整地に行った時に
前輪の切角が変化しようとするのは、フロントアクスル
７の上下回動中心Ｍがセンターピン８の中心Ｍにあるの
に対し、タイロッド１１の連結部Ｏ１がこのＭから離れ
た上方であり一致せず、またフロントアクスル７の前後
中心に対しても、連結部材６とタイロッド１１の連結部
Ｏ１が後方に偏位しているので、左右上下回動によりナ
ックルアーム１６とタイロッド１１の枢支点間の距離が
変化するためである。又、タイロッド１１と連結部材６
との連結部Ｏ１は一定せず旋回半径によりその位置が変
化するので、ナックルアーム１６とタイロッド１１間の
距離はその旋回半径毎にまた変わるのである。連結部材
６の枢支ピン１０の中心とフロントアクスル７の枢支中
心であるＭとは距離ａだけずれている。

【００１４】図４・図５において、安全弁Ｂは左右のチ
ェックバルブ２０Ｌ・２０Ｒと、リリーフ弁１９Ｌ・１
９Ｒとから構成されており、異常高圧が一方の油室に働
くと、リリーフ弁１９Ｌ又は１９Ｒが開き、噴き出した
圧油はチェックバルブ２０Ｌ・２０Ｒを通って他の油室
に入るように構成され、両油室は常に負圧状態にはなら
ないように構成されている。図６において、２８はエン
ジン、２７は油圧ポンプ、２５は作動油タンク、２６は
作動油の低圧リリーフバルブ及びフローコントロールバ
ルブである。２４は油圧制御弁、２３はステアリングハ
ンドルである。

【００１５】

【考案の効果】本考案は以上の如く構成したので、次の
ような効果を奏するものである。即ち第１に、旋回方向
内側の前輪の、内方への切角を制限する回動規制ストッ
パー１７を設けたので、旋回半径を最大限度まで小さく
することが可能となったのである。従来のパワーステア
リング機構の場合には、回動規制ストッパーをベルクラ
ンク状の連結部材の部分で回動を規制し、前輪の回動可
能最大限度の手前の位置で回動規制した為に、もしフロ
ントアクスルがその位置から上下したとしても、異常が
発生しないように余裕を残すことにより、その余裕の回
動幅だけ、平坦地走行の場合に最小旋回半径が大きくな
るという不具合があったのであるが、この点を解消する
ことができたのである。

【００１６】第２に、本考案では、回動規制ストッパー
１７により、旋回方向内側の前輪の「内方への切角」の
みを制限し、外側の車輪の切角は制限していない。しか
も、連結部Ｏ１が「上方かつ後方」に偏位しているの
で、ハンドルを一杯に切った状態では内側の車輪は、フ
ロントアクスル７と前輪とを一体的に、フロントアクス
ル７の回動中心Ｍを中心に、上方に引上げ気味に回動す
る力が作用し、これにより内側の前輪は引き上げ力が作
用し、また外側の前輪は地面に押し付け気味に回動する
力が作用するので、内側の前輪が浮いてスリップし、外
側が強い接地力で駆動される状態となり、旋回半径を極
めて小さく、しかも枕地を荒らさない円滑な旋回ができ
るのである。

【００１７】第３に、連結部Ｏ１がフロントアクスル７
の上方でかつ後方なので、フロントアクスル７がプロテ
クターの役目をし、走行中・作業中の障害物から連結部
Ｏ１の部分が保護されるのである。また、連結部Ｏ１が
上方に配置されているので、トラクターの地上高を減じ
ることが無いのである。また、従来技術の如く、連結部
Ｏ１がフロントアクスル７より低い位置の後方に配置さ
れていると、前輪駆動方式の場合に前輪駆動軸と連結部
材６・タイロッド１１・連結部Ｏ１が干渉するが、連結
部Ｏ１を上方としたことでこの問題も解消することが出
来たのである。

【図面の簡単な説明】

【図１】フロントアクスルブラケット部の平面図。

【図２】同じく前面一部断面図。

【図３】フロントアクスル部の平面図。

【図４】安全弁Ｂの断面図。

【図５】安全弁Ｂの回路図。

【図６】本考案のパワーステアリング装置の全体油圧回
路図。

【符号の説明】

Ａ 油圧シリンダー装置 Ｂ 安全弁 ６ 連結部材 ７Ｌ，７Ｒ フロントアクスル １１ タイロッド １６ ナックルアーム １７Ｌ，１７Ｒ 回動規制ストッパー １８ キングピン ２２Ｌ，２２Ｒ 前輪

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 油圧シリンダー装置Ａの伸縮により枢支
   ピン１０に枢支した連結部材６を回動し、該連結部材６
   の回動によりタイロッド１１Ｌ・１１Ｒを介して前輪２
   ２Ｌ・２２Ｒを回動するパワーステアリング機構におい
   て、連結部材６とタイロッド１１Ｌ・１１Ｒの連結部Ｏ
   １を、フロントアクスル７の上下回動中心Ｍに対して上
   方に偏位し、かつフロントアクスル７の前後中心に対し
   て後方に偏位させ、旋回方向内側の前輪の、内方への切
   角のみを制限する回動規制ストッパー１７を、フロント
   アクスル７の端部に設けたことを特徴とする農用トラク
   ターのパワーステアリング装置。