JPH068110B2

JPH068110B2 - パワ−ステアリング装置

Info

Publication number: JPH068110B2
Application number: JP62091673A
Authority: JP
Inventors: 勝中田; 裕二富山
Original assignee: Kubota Corp
Current assignee: Kubota Corp
Priority date: 1987-04-13
Filing date: 1987-04-13
Publication date: 1994-02-02
Anticipated expiration: 2009-02-02
Also published as: JPS63255179A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、パワーステアリング装置に係り、例えば、農
用トラクタ等の走行車両に利用される。

（従来の技術）トラクタのパワーステアリング装置は車軸フレームにセ
ンター軸を介して車軸を摺動自在に支持し、この車軸の
両端にキングピンを介して操向輪を操向自在に取付け、
車軸にこれと平行にパワーシリンダのシリンダチューブ
を取付け、このパワーシリンダのピストンロッドを操向
アームに対のジョイントを有するタイロッドで連結して
いた。

（発明が解決しようとする問題点）しかし、従来技術では、タイロッドをパワーシリンダの
最先端のピストンロッドに連結しており、ピストンロッ
ドの左右両端距離が長いため、タイロッドが短くなって
おり、トレッドを調整する場合、調整距離を長くするこ
とができない。

これは、パワーシリンダのチューブが車軸に固定であ
り、操向アームが回動することから、これを吸収するた
め、ジョイントを有するタイロッドで連結しなければな
らないからである。

このことは、トレッドを狭くすることが困難になるこ
と、操向アームに対する操向力伝達にロスが生じること
等の問題を誘発し、例えば、ブドウ畑用の様に狭いトラ
クタ等においては切角（操向角）を大きく、トレッドを
狭くできないことから不利である。

このため、パワーシリンダを三次元方向に動き得るよう
にした技術が実開昭58-192772号公報に開示されてい
る。

すなわち、上下ブラケットを連設したコ字形の支持具を
車軸の前面側に球接手を介して装着し、上下ブラケット
に形成した長孔にピンを介して前後に移動自在としてパ
ワーシリンダを上下ブラケット間に装着したものであ
る。

しかし、この公報における技術は、パワーシリンダの前
後方向と上下方向の合成した動きが球接手と長孔による
ことから、動き量が少なく、この結果として舵取り時の
三次元の動き許容量が小さいという課題があった。

本発明は、パワーシリンダのチューブを車軸に、センタ
ー軸上において三次元の方向に回動できるように取付け
ることによって前述問題点を解決しようとするのが目的
である。

（問題点を解決するための手段）本発明は、両端に操向輪２をキングピン廻りに操向可能
として支持している車輪５の軸方向中央部位を、車体前
後方向の軸心を有して車体中央部位に配設しているセン
ター軸７を介して車軸フレーム６に揺動自在に支持し、
シリンダチューブ13に揺動自在に嵌入された左右ピスト
ンロッド15,16を備えているパワーシリンダ12を、前記
車軸５に対して略平行でかつ三次元方向の動きを許容し
て取付けているとともに前記左右ピストンロッド15,16
の各エンドを左右の操向アーム11に連動連結しているパ
ワーステアリング装置において、前記センター軸７に対して左右いずれかの一方に偏在し
た部位の車軸５に、前方に突出する第１ブラケット5Aを
固着し、該第１ブラケット5Aに車軸５と平行な軸心を有
する支軸26を介して連結アーム27の下基端部を該支軸26
を支点として前後方向Ｃに揺動自在として連結アーム27
を上方に延伸して備え、一方、パワーシリンダ12のシリ
ンダチューブ13に前方に突出する第２ブラケット13Aを
固着し、該第２ブラケット13Aに球部22を有する取付軸2
1をセンター軸７の軸心上でかつ該軸心と直交して取付
け、前記球部22が嵌合されて揺動する球受座23を有する
取付軸23Aを、前記支軸26と平行として連結アーム27の
上部に取付けていることを特徴とするのである。

（作用）パワーシリンダ12のシリンダチューブ13に、操向ハンド
ル４の作動で切換えられる制御部（バルブ）からの油圧
を供給すると、ピストンロッド15,16が摺動されて操向
アーム11に操向力が伝達され、各操向アーム11は第２図
の矢示Ｄ方向に回動されて操向輪2,2を舵取する。

すなわち、左右の操向アーム11はそれぞれ円弧運動Ｄ
し、これに伴いパワーシリンダ12のシリンダチューブ13
は前後及び左右の動きを許容しなければならない。

この動きの許容は球部22を球受座23とによる球継手24に
よって第２図および第３図の各矢示Ａ，Ｂ方向の動きを
許容するとともに、連結アーム27が下部の支軸26を支点
とする矢示Ｃ方向に大きく前後動することができること
から、三次元の動き、特に、矢示Ｃ方向の動きを大きく
許容し、かつ、球継手24によっても許容することからこ
じれることなく舵取りされることになる。

また、これによって、ピストンロッド15,16の軸心方向
の力が操向アーム11に直に作用してロスのないパワーを
伝達する。

（実施例）以下、図面を参照して本発明の実施例を詳述する。

第５図において、１はトラクタで、左右一対の前輪２、
左右一対の後輪３を有する２軸４車輪形であり、前輪２
が操向輪である。

４は操向ハンドルで、このハンドルの動きで図外の油圧
制御バルブ（制御部）を切換自在としている。

前輪２は車軸５の両端部にキングピン回りに回動自在に
取付けられている。

なお、前輪２はこれを操向輪であるとともに駆動輪とし
たものであってもよく、このときは、車軸５にはデフ機
構が内蔵され、このデフ機構に連動するベベルギヤ機構
等を車軸両端に有する。

第１図において、６は車軸フレームで、センター軸７を
有し、該センター軸７はトラクタ１の進行車軸（前後方
向）に軸心が向いて車軸フレーム６に軸心回りに回動自
在として支持（懸架）され、このセンター軸７に車軸５
が取付けられ、ここに、車軸５はセンター軸７の軸心Ｏ
−Ｏを中心に揺動自在にセンターピボットされている。

車軸５は箱形軸部８とこれに入れ子構造で嵌挿されてボ
ルト10等で伸縮固定自在とされる両端軸部９とからな
り、両端軸部９の端部は平面視において後方に曲げられ
た弯曲部9Aを有し、この弯曲部9A側に、キングピンを介
して操向輪２が支持され、かつ、前方に向つて突出した
操向アーム11を有している。

12はパワーシリンダであり、シリンダチューブ13とこれ
に嵌合されたピストン14および一対のピストンロッド1
5,16からなり、シリンダチューブ13には送液管17,18が
連通され、制御部からの油圧を供給することでピストン
14が摺動されてピストンロッド15,16を作動する。

図では、ダブルアクション形であり、ピストンロッド1
5,16はその端部が対応する操向アーム11に継手19で連結
されているが、ピストンロッドを一本として、これを操
向アーム11に連結し、操向アーム11は互いにタイロッド
で連結したものであってもよい。

パワーシリンダ12のチューブ13は車軸５の軸心と略平行
として、連結具20により車軸５側に、三次元方向に揺動
自在に取付けられている。

すなわち、連結具20は第４図で示す如く、取付軸21の端
部に球部22を有し、この球部22を球受座23に嵌合して揺
動自在とした球継手24を有し、取付軸21をチューブ13よ
り突出したブラケット13Aに挿通してナット25で取付
け、一方、車軸５には前方に突出したブラケット5Aに、
車軸５と略軸心と平行された支軸26を回動自在に挿支
し、この支軸26を有するアーム27の上端に、球受座23の
軸23Aを固着することで取付けられている。

すなわち、センター軸７の鉛直平面Ｘ−Ｘ上に、球継手
24を設け、センター軸７の水平面Ｙ−Ｙ上に支軸26を有
する連結具20によって、チューブ13を車軸５に取付けて
いる。

これにより、パワーシリンダ12は車軸５の軸方向には移
動不能であるが、球継手24を中心に第２図のＡ方向、第
３図のＢ方向に回動自在で、かつ、支軸26を中心として
第１図のＣ方向に揺動されて、ここに、操向アーム11の
揺動に三次元の動きで追従するようにされている。

更に、ピストンロッド15,16はこの軸心延長上に操向ア
ーム11のエンドが位置し、継手19で連結されるが、本例
では継手19を有するロッド28を締結金具29によって連結
させている。

但し、ピストンロッド15,16のエンドを直接継手19で操
向アーム11に連結してもよい。

なお、図示例では、シリンダチューブ13を車軸５の上方
に位置させているが、これは下方に位置させたものでも
よい。また、支軸26を有するアーム27はこれをひとつで
示しているが、該アーム27をセンター軸７を挟んで左右
両側に支軸26で車軸５に装着し、球継手24を両持したも
のでもよい。その他、24Aは弾性ブーツ、6Aはセンター
軸止具を示している。

上記の構成において、パワーシリンダ12のチューブ13に
油圧力を作用させると、ピストン14が左右いずれかに摺
動して、本例ではピストンロッド15,16の一方では操向
アーム11を押圧し、他方では操向アーム11を引込んでこ
こに、操向輪２は所定の切角で舵取りされることにな
る。

この舵取りにあたっては、揺動アーム11の矢示Ｄ方向の
揺動に対しては先に述べたA,B,Cの三次元運動許容によ
って補正吸収され、パワーシリンダ12がこじれることは
ない。

また、トレッド調整は、ボルト10の締結弛緩で両端軸部
9を伸縮固定自在にすることでなされるが、この調整に
おいて、締結金具29とロッド28によって行なうことがで
きる。

（発明の効果）以上詳述したように本発明は、センター軸７に対して左
右いずれかの一方に偏在した部位の車軸５に、前方に突
出する第１ブラケット5Aを固着し、該第１ブラケット5A
に車軸５と平行な軸心を有する支軸26を介して連結アー
ム27の下基端部を該支軸26を支点として前後方向Ｃに揺
動自在として連結アーム27を上方に延伸して備え、一
方、、パワーシリンダ12のシリンダチューブ13に前方に
突出する第２ブラケット13Aを固着し、該第２ブラケッ
ト13Aに球部22を有する取付軸21をセンター軸７の軸心
上でかつ該軸心と直交して取付け、前記球部22が嵌合さ
れて摺動する球受座23を有する取付軸23Aを、前記支軸2
6と平行として連結アーム27の上部に取付けていること
を特徴とするものであるから、次の利点がある。

ピストンロッド15,16のストロークを大きくすることが
でき、これにより、シリンダチューブ13の径を小さくし
てもパワーは充分であり、従って、狭隘な箇所でも装着
できる。

操向アーム11の動きは支軸26を中心とする連結アーム27
の前後方向Ｃの大きな動きと、該連結アーム27と第２ブ
ラケット13Cとの間の球継手24の三次元の動きで追従で
き、特に、連結アーム27のアーム長による動きでシリン
ダチューブ13は大きな動きを許容できることから、こじ
れが少ないし、操向アーム11に対してのパワーはダイレ
クトに確実にロスなく伝達できる。

従って、操向輪２の切角が大きく、トレッドを狭くする
場合に適用して有益である。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示し、第１図は側面断面図、第
２図は平面図、第３図は正面図、第４図は球継手の断面
図、第５図はトラクタの平面図である。１…トラクタ、２…操向輪、５…車軸、６…車軸フレー
ム、７…センター軸、11…操向アーム、12…パワーシリ
ンダ、13…シリンダチューブ、15,16…ピストンロッ
ド、20…連結具、22…球継手、26…支軸。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】両端に操向輪(2)をキングピン廻りに操向
可能として支持している車軸(5)の軸方向中央部位を、
車体前後方向の軸心を有して車体中央部位に配設してい
るセンター軸(7)を介して車軸フレーム(6)に揺動自在に
支持し、シリンダチューブ(13)に揺動自在に嵌入された
左右ピストンロッド(15)(16)を備えているパワーシリン
ダ(12)を、前記車軸(5)に対して略平行でかつ三次元方
向の動きを許容して取付けているとともに前記左右ピス
トンロッド(15)(16)の各エンドを左右の操向アーム(11)
に連動連結しているパワーステアリング装置において、前記センター軸(7)に対して左右いずれかの一方に偏在
した部位の車軸(5)に、前方に突出する第１ブラケット
(5A)を固着し、該第１ブラケット(5A)に車軸(5)と平行
な軸心を有する支軸(26)を介して連結アーム(27)の下基
端部を該支軸(26)を支点として前後方向(C)に揺動自在
として連結アーム(27)を上方に延伸して備え、一方、パ
ワーシリンダ(12)のシリンダチューブ(13)に前方に突出
する第２ブラケット(13A)を固着し、該第２ブラケット
(13A)に球部(22)を有する取付軸(21)をセンター軸(7)の
軸心上でかつ該軸心と直交して取付け、前記球部(22)が
嵌合されて摺動する球受座(23)を有する取付軸(23A)
を、前記支軸(26)と平行として連結アーム(27)の上部に
取付けていることを特徴とするパワーステアリング装
置。