JPH0644774Y2 - 車両用ステアリング装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この考案は、スピードスプレーヤ等の車両のステアリン
グ装置に係り、詳しくは車速に応じて操舵輪の切れ角の
最大値を制御できる車両用ステアリング装置に関するも
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、圃場や水汲
み場への行き帰りには高速で走行するのに対し、圃場内
では低速走行ながらも、極めて小さい旋回半径を得る必
要がある。

従来のスピードスプレーヤ等の農業用自走車両のステア
リング装置では、ステアリングホィールの回転量に対す
る操舵輪の切れ角は固定的となっている。

なお、乗用車の4WS（４輪操舵）では、車速に応じて、
前輪と後輪との旋回方向が同位相と逆位相とへ切替ら
れ、高速走行時の路線変更と低速走行時の旋回半径の縮
小とを同時に図っている。

〔考案が解決しようとする課題〕

ステアリングホィールの回転量に対する操舵輪の切れ角
が固定的である従来の農業用自走車両のステアリング装
置では、操舵輪の最大切れ角が低速走行時に最小旋回半
径の小回りを得る切れ角に合わせられた場合、高速走行
時に運転手がステアリングホィールを最大回転量近くま
で操作したとき、転覆等の事故につながる恐れがある。
また、操舵輪の最大切れ角が高速走行時に安全に旋回可
能な切れ角に合わせられた場合は、最小旋回半径が大き
くなり、圃場等における小回りに支障が生じる。

また、農業用車両は普通乗用車のように高速道路で走行
することはなく、位相切替式の4WSを農業用車両に適用
して、農業用車両の高速走行時に同位相4WSとする意義
はないとともに、4WSは複雑で高価である。

請求項１の考案の目的は、特に農業用車両等に適し、低
速走行時の有効な小回りが得られるとともに、高速走行
時の安全性も確保することができる車両用ステアリング
装置を提供することである。

請求項２の考案の別の目的は、さらに、操舵輪の最大切
れ角の切替に要する操作力を低減することができる車両
用ステアリング装置を提供することである。

〔課題を解決するための手段〕

この考案を、実施例に対応する図面の符号を使用して説
明する。

請求項１の車両用ステアリング装置は次の（ａ）ないし
（ｅ）の構成要素を有してなる。

（ａ）ステアリングホィール（38）の回転操作に連動し
て前後方向へ揺動する揺動部材（42） （ｂ）操舵輪（12）と一体的に旋回軸線（46）の周りに
旋回するナックル（44） （ｃ）前後の端部においてそれぞれ揺動部材（42）及び
ナックル（44）に連結し伸縮自在である第１のドラッグ
リンク（52） （ｄ）前端部において揺動部材（42）に連結し後端部に
おいて第１のドラッグリンク（52）の後端部より旋回軸
線（46）から離れた個所で前記ナックル（44）に連結し
伸縮自在である第２のドラッグリンク（54） （ｅ）高低速の切替えと共に低速走行時では第１のドラ
ッグリンク（52）及び第２のドラッグリンク（54）をそ
れぞれ長さ固定及び伸縮自在とし高速走行時では第１の
ドラッグリンク（52）及び第２のドラッグリンク（54）
をそれぞれ伸縮自在及び長さ固定とする操作部材（58） 請求項２の車両用ステアリング装置では、伸縮及び長さ
固定の切替自在の油圧シリンダ（56,57）が第１のドラ
ッグリンク（52）及び第２のドラッグリンク（54）にそ
れぞれ配設されている。また、操作部材（58）により操
作されて油圧シリンダ（56,57）の伸縮及び長さ固定の
切替えを行う油圧切替弁（64）が設けられている。この
油圧切替弁（64）は、油圧シリンダ（56,57）の伸縮自
在時及び長さ固定時において油圧シリンダ（56,57）内
のピストン（74）の両側の油室（76,78）をそれぞれ連
通及び非連通状態にする。

〔作用〕

請求項１の考案において、高速走行及び低速走行に応じ
て、操作部材（58）が切替えられる。低速走行時では、
第１のドラッグリンク（52）及び第２のドラッグリンク
（54）はそれぞれ長さ固定及び伸縮自在となる。これに
より、ステアリングホィール（38）の操作力は、揺動部
材（42）とナックル（44）との間においては第１のドラ
ッグリンク（52）を介して伝達される。第１のドラッグ
リンク（52）は、後端部においてナックル（44）の旋回
軸線（46）から比較的近い個所でナックル（44）に連結
しているので、第１のドラッグリンク（52）の一定の前
後方向変位量に対する旋回軸線（46）の周りのナックル
（44）及び操舵輪（12）の旋回角は増加する。これによ
り、低速走行時では操舵輪（12）の最大切れ角は増加す
る。

また、高速走行時では、第１のドラッグリンク（52）及
び第２のドラッグリンク（54）はそれぞれ長さ固定及び
伸縮自在となる。これにより、ステアリングホィール
（38）の操作力は、揺動部材（42）とナックル（44）と
の間においては第２のドラッグリンク（54）を介して伝
達される。第２のドラッグリンク（54）は、後端部にお
いてナックル（44）の旋回軸線（46）から第１のドラッ
グリンク（52）より遠い個所でナックル（44）に連結し
ているので、第１のドラッグリンク（52）の一定の前後
方向変位量に対する旋回軸線（46）の周りのナックル
（44）及び操舵輪（12）の旋回角は減少する。これによ
り、高速走行時では操舵輪（12）の最大切れ角は減少す
る。

請求項２の考案において、油圧切替弁（64）は、操作部
材（58）により操作されて、油圧シリンダ（56,57）内
のピストン（74）の両側の油室（76,78）の連通及び非
連通を制御する。両油室（76,78）が相互に連通してい
る油圧シリンダ（56,57）は、両油室（76,78）間で油圧
が吸排され、油圧シリンダ（56,57）は伸縮自在とな
り、その油圧シリンダ（56,57）が配設されている方の
第１のドラッグリンク（52）又は第２のドラッグリンク
（54）も伸縮自在になる。これに対し、両油室（76,7
8）が相互に非連通となっている油圧シリンダ（56,57）
は、両油室（76,78）間の油圧の吸排は停止され、油圧
シリンダ（56,57）は長さ固定となり、その油圧シリン
ダ（56,57）が配置されている方の第２のドラッグリン
ク（54）又は第１のドラッグリンク（52）も長さ固定と
なる。

〔実施例〕

以下、この考案を図面の実施例について説明する。

第７図はスピードスプレーヤ10の側面図である。スピー
ドスプレーヤ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、スピードスプレーヤ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26が載設される。

第４図はスピードスプレーヤ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へ伝達される。さらに、変速
機32からプロペラシャフト34及びディファレンシャル装
置36を介して左右の後輪14へ伝達される。ステアリング
ホィール38は運転席18に配設され、ステアリングホィー
ル38の操舵力はギヤボックス40を介してピットマンアー
ム42へ伝達され、ピットマンアーム42はステアリングホ
ィール38の回転に関係して下端において前後方向へ揺動
する。左右側のナックル44は、キングピン46の周りに旋
回自在に支持され、前輪12と一体的に旋回する。タイロ
ッドアーム48は、ナックル44に一体的に形成され、ナッ
クル44から後方へ延びている。タイロッド50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48
に結合している。第１及び第２のドラッグリンク52,54
は、前端部においてピットマンアーム42の下端部に左右
方向の軸線の周りに回転自在に結合し、後端部において
キングピン46に対して平行な軸線の周りに回転自在に右
側のナックル44に結合している。第１及び第２の油圧シ
リンダ56,57はそれぞれ第１及び第２のドラッグリンク5
2,54の中間に配設され、第１及び第２のドラッグリンク
52,54を伸縮自在にしている。切替レバー58は、支点60
の周りに揺動自在に運転席18に配設され、連結ロッド62
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64は、操作ロッド66を介して切替レバー58に
より切替操作され、それぞれ第１及び第２の油圧シリン
ダ56,57用の油路68,70の断接を制御する。

第５図は第１及び第２の油圧シリンダ56,57を側方から
見た構造図である。第１及び第２の油圧シリンダ56,57
は同一構造である。第１及び第２の油圧シリンダ56,57
において、ケース72内にはピストン74が移動自在に摺接
され、ピストン74の前後にそれぞれ油室76,78が区画さ
れる。前後のロッド80は、一端においてそれぞれピスト
ン74及びケース72に固定され、他端においてそれぞれ第
４図のピットマンアーム42及びナックル44に回転自在に
結合し、第１及び第２のドラッグリンク52,54の長さ部
を形成している。Ｏリング82,84はそれぞれピストン74
の周部及びケース72における前側のロッド80の貫通部の
シールを行っている。

第６図は第１及び第２の油圧シリンダ56,57の油圧回路
図である。油路68,70は、それぞれ第１及び第２の油圧
シリンダ56,57における前後の油室76,78を連通してい
る。油圧切替弁64は、操作ロッド66を介して切替レバー
58により位置を切替えられ、油路68,70の一方及び他方
をそれぞれ断及び接にする。第６図では、油路68及び油
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56は前後の油室76,78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57
は、油室76,78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、油路68,70がそれぞれ接
及び断にされると、第１の油圧シリンダ56が伸縮自在
で、第２の油圧シリンダ57が長さ固定となる。

第１図はスピードスプレーヤ10のステアリング装置の斜
視図である。第１及び第２のドラッグリンク52,54は、
左右に並んで前後方向へ延びており、前端部においてボ
ールエンド86を介して左右方向水平線の周りに回転自在
にピットマンアーム42の下端部の右側及び左側にそれぞ
れ結合し、後端部において第１のドラッグリンク52が第
２のドラッグリンク54よりキングピン46に近くなるよう
に右側のナックル44に、キングピン46に対して平行な軸
線の周りに回転自在に結合している。さらに、タイロッ
ド50の左右の両端部もボールエンド86を介して回転自在
にタイロッドアーム48の後端部に結合している。ホーシ
ング88は、左右方向へ水平に延び、両端部において左右
のキングピン46を支持している。

第２図及び第３図はそれぞれ低速走行及び高速走行のナ
ックル44の旋回状態を示している。第２図及び第３図を
中心に参照しつつ実施例の作用について説明する。

運転手は、ステアリングホィール38を回転操作して、ス
ピードスプレーヤ10を左右へ旋回させる。ステアリング
ホィール38の回転に伴って、ピットマンアーム42の下端
部は前後方向へ揺動する。

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10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58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、前輪12及び後輪
14は低速で回転する。一方、油圧切替弁64は、油路68,7
0をそれぞれ断及び接とする位置になり、第１及び第２
の油圧シリンダ56,57はそれぞれ長さ固定及び伸縮自在
となり、第１及び第２のドラッグリンク52,54はそれぞ
れ長さ固定及び伸縮自在となる。これにより、ピットマ
ンアーム42から右側のナックル44への操作力の伝達は第
１のドラッグリンク52を介して行われる。第１のドラッ
グリンク52の後端部はキングピン46に近い位置にあるの
で、第１のドラッグリンク52の一定の前後方向変位量に
対するキングピン46の周りのナックル44の切れ角は大き
い値になる。第２図おいてＬ及びαは、ステアリングホ
ィール38の左右にそれぞれ最大量回転したときの第１の
ドラッグリンク52の後端部の位置の前後方向距離、及び
キングピン46の周りにおけるナックル44の切れ角の差を
示している。Ｌに対して大きいαが得られるので、ステ
アリングホィール38の最大回転時の切れ角、すなわち最
大切れ角が増加し、最小旋回半径を減少させることがで
きる。

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３図）は、運転席18
の運転手は切替レバー58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、前輪12及び後輪
14は高速で回転する。一方、油圧切替弁64は、油路68,7
0をそれぞれ接及び断とする位置になり、第１及び第２
の油圧シリンダ56,57はそれぞれ伸縮自在及び長さ固定
となり、第１及び第２のドラッグリンク52,54はそれぞ
れ伸縮自在及び長さ固定となる。これにより、ピットマ
ンアーム42から右側のナックル44への操作力の伝達は第
２のドラッグリンク54を介して行われる。第２のドラッ
グリンク54の後端部はキングピン46から遠い位置にある
ので、第２のドラッグリンク54の一定の前後方向変位量
に対するキングピン46の周りのナックル44の切れ角は大
きい値になる。第３図おいてＬ及びβは、ステアリング
ホィール38の左右にそれぞれ最大量回転したときの第１
のドラッグリンク52の後端部の位置の前後方向距離、及
びキングピン46の周りにおけるナックル44の切れ角の差
を示している。β＞αであるので、ステアリングホィー
ル38の最大回転時の切れ角、すなわち最大切れ角が減少
し、高速走行時に危険な小回りが生じるのを防止するこ
とができる。

〔考案の効果〕 請求項１の考案では、ステアリングホィールの回転操作
に連動して前後方向へ揺動する揺動部材と、旋回軸線の
周りに操舵輪と一体的に旋回するナックルとが、伸縮自
在な第１のドラッグリンク及び第２のドラッグリンクに
より並列に連結され、ナックルにおける第１のドラッグ
リンクの連結部は第２のドラッグリンクよりナックルの
旋回軸線に近い位置とされる。そして、第１のドラッグ
リンク及び第２のドラッグリンクの長さ固定時には揺動
部材の同一の前後方向変位量に対する旋回軸線の周りの
ナックルの旋回角がそれぞれ大きく及び小さくされるの
で、操作部材による切替操作により操舵輪の最大切れ角
を低速走行時では大きくし、高速走行時では小さくす
る。こうして、低速走行時の有効な小回りと高速走行時
の安全性との両立を図ることができる。

請求項２の考案では、油圧シリンダが第１のドラッグリ
ンク及び第２のドラッグリンクに配設され、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、第１のドラッグリンク及び第２の
ドラッグリンクのピストン及び伸縮自在を切替えること
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】

図面はこの考案の実施例に関し、第１図はスピードスプ
レーヤのステアリング装置の斜視図、第２図及び第３図
はそれぞれ低速走行及び高速走行のナックルの旋回状態
を示す図、第４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５図は第１及び第２の油
圧シリンダを側方から見た構造図、第６図は第１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。 12…前輪（操舵輪）、38…ステアリングホィール、42…
ピットマンアーム（揺動部材）、44…ナックル、46…キ
ングピン（旋回軸線）、52…第１のドラッグリンク、54
…第２のドラッグリンク、56…第１の油圧シリンダ（油
圧シリンダ）、57…第２の油圧シリンダ（油圧シリン
ダ）、58…切替レバー（操作部材）、64…油圧切替弁、
74…ピストン、76,78…油室。

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】ステアリングホィール（38）の回転操作に
   連動して前後方向へ揺動する揺動部材（42）と、操舵輪
   （12）と一体的に旋回軸線（46）の周りに旋回するナッ
   クル（44）と、前後の端部においてそれぞれ前記揺動部
   材（42）及び前記ナックル（44）に連結し伸縮自在であ
   る第１のドラッグリンク（52）と、前端部において前記
   揺動部材（42）に連結し後端部において前記第１のドラ
   ッグリンク（52）の後端部より前記旋回軸線（46）から
   離れた個所で前記ナックル（44）に連結し伸縮自在であ
   る第２のドラッグリンク（54）と、高低速の切替えと共
   に低速走行時では前記第１のドラッグリンク（52）及び
   前記第２のドラッグリンク（54）をそれぞれ長さ固定及
   び伸縮自在とし高速走行時では前記第１のドラッグリン
   ク（52）及び前記第２のドラッグリンク（54）をそれぞ
   れ伸縮自在及び長さ固定とする操作部材（58）とを有し
   てなることを特徴とする車両用ステアリング装置。
2. 【請求項２】伸縮及び長さ固定の切替自在の油圧シリン
   ダ（56,57）が前記第１のドラッグリンク（52）及び前
   記第２のドラッグリンク（54）にそれぞれ配設され、前
   記操作部材（58）により操作されて前記油圧シリンダ
   （56,57）の伸縮及び長さ固定の切替えを行う油圧切替
   弁（64）が設けられ、この油圧切替弁（64）は、前記油
   圧シリンダ（56,57）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（56,57）内のピストン（74）の
   両側の油室（76,78）をそれぞれ連通及び非連通状態に
   する請求項２記載の車両用ステアリング装置。