JPH0750300Y2 - 乗用型農機のステアリング装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は田植機、播種機等の乗用形農機に適応できるス
テアリング装置に関し、さらに詳しくはステアリングシ
ャフト側に油圧により回転力を発生するトルクゼエネレ
ータを設け、このトルクゼエネレータ取付用のブラケッ
トを有効利用できる乗用型農機のステアリング装置に関
する。

〔従来技術〕

最近、乗用型農機のステアリング装置としても一般の自
動車の場合と同様にパワーステアリング装置が採用され
るようになつた。

この種のパワーステアリング装置として、例えば実開昭
50-88416号公報、特開昭59-93611号公報、実開昭61-187
11号公報、実開昭62-4472号公報、特開昭62-37277号公
報等がそれぞれ提案されている。

これらのものは相互に若干の差異はあるもののいずれの
パワーステアリング装置も、ステアリングシヤフトに連
結されたピツトマンアームと、操向輪の回動ケースに設
けられたナツクルアームとの間に、ブースタと呼ばれる
油圧シリンダや制御弁等の油圧作動部を有するリンク機
構が設けられる構造となつている。

また、従来の乗用田植機では、トランスミツシヨンケー
ス上に取付けたステアリングコラムが前方配設のエンジ
ンと後方配設のトランスミツシヨンとの略中間に位置す
るのを有効利用し、このステアリングコラムに、エンジ
ンの駆動プーリとトランスミツシヨンの大小従動プーリ
（異径）とに巻掛けた二本の伝動ベルトを交互に緊張で
きるダブルテンシヨン方式の変速操作機構、若しくは、
駆動プーリと従動プーリとを共に割プーリとし、この両
プーリ間に伝動ベルトを巻掛けて変速できる周知の無段
変速操作機構、或いはエンジン制御機構、または燃料タ
ンク等が取付けられており、このステアリングコラム自
体がこれらの機構、燃料タンク等を取付けるための中心
的部材となつていた。

〔考案が解決しようとする問題点〕

ところで、上述した従来のピツトマンアームとナツクル
アームとの間に油圧作動部を有するリンク機構を設けた
パワーステアリング装置では、操向輪の操向角に制限を
受け易く操向輪の操向角が少なくなつたり、油圧作動部
が地表に接近する位置にあるので泥土の飛散・付着が多
く耐久性が低下するという問題点があるばかりでなく、
乗用型農機が必要とする地上高さを高くすることが困難
になり、さらにはパワーステアリング装置を構成するド
ラツグリンク関係が標準仕様車と共通にならないという
問題点があつた。

また、ステアリングコラムを、各機構の取付け中心的部
材とした乗用型農機では、各機構を別の位置に取付ける
ことができないという問題点があつた。

そこで、本考案は上述した従来の問題点を解消すべく創
案されたもので、油圧により回転力を発生するトルクゼ
エネレータをステアリングシヤフト側に設け、このトル
クゼエネレータを取付けるための取付ブラケツトを利用
し、これにエンジンの駆動プーリとトランスミッション
の従動プーリとの間に巻掛けた伝動ベルトを変速する変
速操作機構を取付け得ると共に、取付ブラケットが補強
部材をも兼ねる乗用型農機のステアリング装置を提供す
ることを目的として実施するものである。

〔問題を解決するための手段〕

上記目的を達成する本考案の乗用型農機のステアリング
装置は、ステアリングコラムから突出したステアリング
シャフトとトランスミッションケースから突出した減速
装置の入力軸との間にトルクゼエネレータを配設した乗
用型農機のステアリング装置において、部材取付用ブラ
ケットの一端を前記ステアリングコラム側に固定し、他
の一端を前記トランスミッションケース側に固定したこ
とを特徴とするものである。

〔作用〕

したがつて、従来のようにピツトマンアームとナツクル
アームとの間の地表に近い位置に油圧作動部を有するリ
ンク機構を介在させることなく、ステアリングシヤフト
45側に設けられ油圧により回転しトルクを増幅するトル
クゼエネレータ50およびトルクを増幅する歯車群よりな
る減速機構68によりパワーステアリング装置63とするこ
とができるので、第11図のようにピツトマンアーム56と
ナツクルアームと65との間は左右のドラツグリンク66に
より連結するだけでよく、操向輪16の操向角を制約を受
けることなく大きくなし得ると同時に、ピツトマンアー
ム56とナツクルアームと65との間には油圧作動機構存在
しないので、乗用型農機の地上高さを高くなし得る。

また、従来のように地表に近い部位に油圧作動機構が位
置しないので、油圧作動機構に泥土の飛散・付着するの
を確実に防止し得る上、ピツトマンアーム56とナツクル
アーム65との間にはドラツグリンク66を設けるだけでよ
いので、パワーステアリング装置63を構成するドラツグ
リンク関係を標準仕様車と共通にできる。

しかも、このトルクゼエネレータ50を固定する取付ブラ
ケツト90が歯車等よりなる減速機構68を収納するケース
５上面に固定されているのを利用し、この取付ブラケツ
ト90にエンジンの駆動プーリとトランスミッションの従
動プーリとの間に巻掛けた伝動ベルトを変速する変速操
作機構10を装着できるので、乗用型農機の全体構造を大
きく変えることなく、トルクゼエネレータ50がステアリ
ングシヤフト45側に位置するパワーステアリング装置63
とすることができる。

また、実施例のように、エンジンの駆動プーリとトラン
スミッションの従動プーリとの間に巻掛けた伝動ベルト
を変速する変速操作機構10取付用のブラケツト43を、ト
ルクゼエネレータ50取付用ブラケツトに重合固定した場
合には、両ブラケツトが互いに補強される強度メンバー
として利用できる。

〔実施例〕

以下、本考案を一実施例として示す図面について詳細に
説明する。

第６図において、１は乗用型田植機の走行機体であつ
て、この走行機体１の後方には植付部２が昇降自在に連
結されている。この走行機体１の前方に搭載されたエン
ジン３の駆動プーリ４と、その後方に配設されたトラン
スミツシヨン５の大径従動プーリ６、小径従動プーリ７
よりなる異径プーリとの間には、これらに巻掛けられた
二本の伝動ベルト9,11を交互に緊張できるダブルテンシ
ヨン機構10が配設され、このダブルテンシヨン機構10に
よりトランスミツシヨン５が高速・中立・低速に変速さ
れるようになつている。

前記トランスミツシヨン５の後端に接続された伝動筐12
は、後方に延長されその後端が左右の後輪13を駆動する
後車軸ケース14に接続され、左右の後輪13が駆動される
よう構成されている。また後車軸ケース14とトランスミ
ツシヨン５との間には、後車軸ケース14側から駆動され
る前輪駆動軸15が設けられ、この前輪駆動軸15により左
右の前輪16が駆動されるが、この前輪16を支架する左右
の回動ケース17は、それぞれキングピン19を中心にして
回動自在に設けられると共に、左右が独立してキングピ
ン19の軸芯に沿つて上下動自在に弾持される独立懸架方
式となつている。

つまり、第７図にその詳細を示すように、トランスミツ
シヨン５には左右の前車軸ケース20がそれぞれ突設さ
れ、この前車軸ケース20には駆動軸21から傘歯車22,23
を介して駆動されるキングピン19兼用の中間軸24が回動
自在に支架されている。この前車軸ケース20に設けた案
内筒20aの外径には、回動ケース17に設けた回動筒17aの
内径が回動および上下動自在に嵌挿され、中間軸24の下
方部24aは回動ケース17側に回動のみ自在に支架された
傘歯車25の中心部に摺動のみ自在に嵌挿され、この傘歯
車25は車軸26に固定の傘歯車27に噛合されている。そし
て傘歯車25の上方位置で中間軸24に嵌挿された平座金29
と、中間軸22の上方側を支架する軸受31との間に、平座
金29を下方に向けて附勢する方向のコイルバネ30が介装
されることによつて、左右の回動ケース17は独立懸架方
式に構成されている。

また、回動ケース17の回動筒17aと前車軸20の案内筒20a
との間には、外部からの泥水侵入を防止しかつ内部から
の油漏洩を防止する上側のダストシール32と下側のＯリ
ング33とが設けられ、このダストシール32は上下摺動か
つ回動する回動筒17a側の上端面に設けられている。こ
のダストシール32が回動筒17aと一体で第７図に鎖線で
示す最上昇位置に上動した位置には、案内筒20aの外周
に上方に至るにしたがつて次第に拡開する方向のテーパ
ー面34を設けることにより、ダストシール32のリツプ部
に乗つた泥土がテーパー面34に沿つて外側に逃げ易くな
るので、リツプ部が泥土によつて損傷されるのを防止で
きる。

また、第８図Ａ〜第８図Ｂ示す如く、案内筒20a側に略
直角な段部35を設けた形式にあつては、ダストシール32
のリツプ部32aを高さＴだけ高くすることにより、前例
と同様にダストシール32のリツプ32a部に乗つた泥水が
外側に逃げ易くなるので、泥土が段部35に圧縮されるこ
とによつて発生するリツプ部32aの損傷を防止できる。

第１図〜第３図にその詳細を示すように、トランスミツ
シヨン５のケース上面には水平方向の固定座40aが固定
され、この固定座40aの外側端部には、側面視でステア
リングシヤフト45の軸芯方向に沿つて上方に延びる主ブ
ラケツト40の基端部が固着されている。この主ブラケツ
ト40の上端には主ブラケツト40に直交し内側に向かう方
向に配設された水平ブラケツト41の基端が固着され、さ
らにこの主ブラケツト40の外側面に基端が重合固着され
鉛直方向に延びる垂直ブラケツト43の上方内側には正面
視で略コの字に屈曲形成されたコラム取付ブラケツト44
がボルト44aにより着脱自在に固定され、このコラム取
付ブラケツト44は主ブラケツト40と同様に側面視でステ
アリングシヤフト45の軸芯に沿つて固定されており、こ
れらでステアリングコラム46、トルクゼエネレータ50お
よびテンシヨン形式の変速装置10を取付ける取付ブラケ
ツト90が構成されている。

つまり、コラム取付ブラケツト44の上方取付部44bには
ステアリングシヤフト45を支架するステアリングコラム
46の下端が固着され、ステアリングシヤフト45は上方取
付部44bを貫通して下方に延長され連結部45aに形成され
ている。また、第４図に示す如くトランスミツシヨン５
内にはステアリング装置を構成する歯車群よりなる減速
装置68が設けられ、この減速装置68の入力軸58にはトラ
ンスミツシヨン５の上面を貫通して上方に延びる取付部
58aが設けられている。

前記ステアリングシヤフト45の連結部45aと、減速装置6
8側に設けた入力軸58の取付部58aとの間には、油圧によ
り回転力が発生するトルクゼエネレータ50がステアリン
グシヤフト45の軸芯に沿う方向に固定されている。つま
り、トルクゼエネレータ50は、その下方が水平ブラケツ
ト41の上面にボルトにより固定され、その上方がコラム
取付ブラケツト44の下方取付部44cにボルトにより固定
されている。そしてこのトルクゼエネレータ50は、その
上方側に突出する入力軸47が接手51を介してステアリン
グシヤフト45の連結部45aに連結固定され、その下方側
に突出する出力軸49が接手51を介して減速装置68側入力
軸58の取付部58aに連結固定されることにより、トルク
ゼエネレータ50を介してステアリングシヤフト45と減速
装置68の入力軸58とが同一軸芯上で連結されている。

第４図〜第５図にその詳細を示す如く、減速装置68は、
入力軸58に固定の小径歯車48、回転自在に支架された中
間軸52に固定され前記小径歯車48に噛合する大径歯車52
と小径歯車53、この小径歯車53に噛合する大径歯車54が
固定された回転自在な出力軸55とから構成されており、
この出力軸55のトランスミツシヨン５の底部よりも下方
に突出する突出部55aにはピツトマンアーム56の基端が
固定されている。

また、前記ステアリングシヤフト45の上方にはステアリ
ングホイール61が固定され、このステアリングホイール
61の後方には機体に固定される運転座席62が配設されて
おり、前記トルクゼエネレータ50は、第４図の如く油路
57を介して油圧ポンプ60に連通されると共に、油路59を
介してタンク５、つまりタンクに兼用されさトランスミ
ツシヨン５内部の潤滑油に連通されることにとより圧油
が給排され作動するが、この油圧により回転力を発生し
トルクが増幅されるので、ステアリングホイール61の操
作トルクがトルクゼエネレータ50により増幅されるパワ
ーステアリング装置63とすることができる。このトルク
ゼエネレータ50は、一例を示すと手動入力トルク0.3kgf
−ｍが最高トルク8.1kgf−ｍに回転比１対１で増幅でき
るようになつている。

このように、トルクゼエネレータ50をステアリングシヤ
フト45側に設けることにより、従来のようにピツトマン
アームとナツクルアームとの間に油圧作動部を有するリ
ンク機構をを介在させる必要がないので、第11図に示す
ように、ピツトマンアーム56の先端と、各前輪16を支架
する各回動ケース17に突設された左右のナツクルアーム
65との間は、左右のドラツグリンク66,66により枢支連
結するだけでよい。そして左右の回動ケース17が独立し
て上下動すると、ドラツグリンク66の長さが変化し前輪
16（回動ケース17）が変位した分だけドラツグリンク66
が動くので、圃場条件により前輪16が振らつき易くなる
という欠点が生ずる場合があるが、第９図〜第10図の如
く、キングピン19を側面視でキヤスター角θ、正面視で
キングピン角度αに設定することにより、左右方向（キ
ングピン角度α）ではドラツグリンク66の移動量が前輪
16の上昇で短くなり下降で長くなるのを、前後方向（キ
ヤスター角θ）において車輪16の上昇で長く下降で短く
なるように相殺補正できるので、前輪16の上下に伴うド
ラツグリンク66長さの変化を少なくするこができ、前輪
16の振らつきを防止できる。

なお、ピツトマンアーム56には最大揺動角を規制する左
右のストツパー67が固定され、このストツパー67はトラ
ンスミツシヨン５の底部に固定の規制部材69に接当する
ようになつている。

この構造で、パワーステアリング装置としてのトルクゼ
エネレータ50を装備しない標準仕様車にする場合には、
ステアリングシヤフト45の下方と入力軸58の取付部58a
との間に、トルクゼエネレータ50の同一軸芯上に入力軸
47と出力軸49に相当する連結軸（図外）を介在させ、こ
の連結軸の上下を継手51により連結することにより、ピ
ツトマンアーム56、ナツクルアーム65およびドラツグリ
ンク66関係は変更することなく標準仕様車にできる。

第１図〜第３図に示すように、トランスミツシヨン５の
ケース上面に固定したトルクゼエネレータ50取付用の主
ブラケツト40を利用し、これにダブルテンシヨン形式の
変速機構10取付用の垂直ブラケツト43を重合固着するこ
とにより、両ブラケツト40および43が相互に補強し合う
強度メンバーとして利用できるばかりでなく、従来の構
造を大幅に変えることなく、ステアリングシヤフト45側
にパワーステアリング装置としてのトルクゼエネレータ
50とダブルテンシヨン形式の変速機構10とを設けること
ができるようになつており、このダブルテンシヨン機構
10は次のように構成されている。

つまり、垂直ブラケツト43に、二本の揺動アーム70、71
を揺動自在に支架する支点軸72と、カム板73を揺動自在
に支架する支点軸74と、このカム板73のカム面に摺接す
る二個の転動ローラ75,76を有するリンク75aおよび76b
を揺動自在に支架する支点軸77とを固着することによつ
て、ダブルテンシヨン機構10が簡単に取付けられるよう
になつている。

そして、前記揺動アーム70の先端にはテンシヨンローラ
70aが回転自在に設けられ、また揺動アーム71の先端に
はテンシヨンローラ71aが回転自在に設けられており、
この両揺動アーム70,71は、支点軸74を中心にして揺動
するカム板73に固定の操作レバー79の操作により揺動す
るようカム板73に連動連結されている。

つまり、カム板73には、支点軸74からの距離が長い中央
部の弛緩面73aと、この弛緩面73aを挟む前後に設けられ
支点軸74からの距離が短い緊張面73bとよりなるカム面
が設けられ、このカム面に点接する前後一対の転動ロー
ラ75,76はそれぞれリンク75aおよび76aは回転自在に支
架され、この両リンク75a,76aは互いに表裏で重合する
側が支点軸77に揺動自在に支架されると共に、支点軸77
から遠ざかる側が連結アーム78,81の上端にそれぞれ枢
支連結されており、この連結アーム78の下端は揺動アー
ム71に枢支連結され、また連結アーム81の下端は揺動ア
ーム70に枢支連結されている。

さらに、各揺動アーム70および71は、その略中間部が引
張スプリング82によりそれぞれ垂直ブラケツト43の上方
に固着の支持部材83からそれぞれ弾持され、支点軸72を
中心とするテンションローラ70a,71a側が上動する方向
に附勢されている。

したがつて、第１図Ｂに図示の如く、操作レバー79を低
速Ｌ位置に移動操作するとカム板73も一体で低速位置に
移動し、一方の転動ローラ76が中央部の弛緩面73aに乗
り上げ他方の伝動ローラ75が緊張面73bに下降するの
で、支点軸72を中心にして転動ローラ76に連動する揺動
アーム70が下降し転動ローラ75に連動する揺動アーム71
が上動することとなり、大径プーリ６側の伝動ベルト11
が緊張され小径プーリ７側の伝動ベルト９が弛緩する低
速状態となる。

また、操作レバー79を、第１図Ａに示す高速Ｈ位置に移
動操作するとカム板73も一体で高速位置に移動し、一方
の転動ローラ75が中央部の弛緩面73aに乗り上げ他方の
伝動ローラ76が緊張面73bに下降するので、支点軸72を
中心にして転動ローラ75に連動する揺動アーム71が下降
し転動ローラ76に連動する揺動アーム70が上動すること
となり、小径プーリ７側の伝動ベルト９が緊張され大径
プーリ６側の伝動ベルト11が弛緩する高速状態となる。

さらに、操作レバー79を第１図Ａに示す中立Ｎ位置に移
動操作するとカム板73も一体で中立位置に移動し、両転
動ローラ75,76が中央部の弛緩面73aから外れ緊張面73b
の最上段に引張スプリング82,82に附勢され対峙する状
態となるので、両揺動アーム70,71は両伝動ベルト9,11
を緊張しない中立状態に保持される。

第２図に示すように、トルクゼエネレータ50を取付ける
水平ブラケツト41とコラム取付ブラケツト44とを利用し
てエンジン制御レバー85およびこれに関連する制御部材
86もが装着できるようになつている。つまり、水平ブラ
ケツト41の先端とコラム取付ブラケツト44の下部取付部
44cの先端とには、正面視でコ字形断面に形成された取
付ブラケツト84をボルトにより固定することができるの
で、この取付ブラケツト84にはエンジン３のスロツトル
に連結部材を介して連動連結されるエンジン制御レバー
85を所定圧力で回動固定自在に設け得ると共に、これに
関連する制御部材86を取付けことが併せてでき、このエ
ンジン制御レバー85の操作によりエンジン３を制御でき
るようになつている。

また、ステアリングコラム46の上方にブラケツト87の基
端を固定することにより燃料タンク86も支持できるよう
になつている。

なお、上記実施例では、エンジンの駆動プーリとトラン
スミッションの従動プーリとの間に巻掛けた伝動ベルト
を変速する変速操作機構としてダブルテンション方式の
変速機構を例示したが、これに代えて駆動プーリと従動
プーリとを共に割りプーリとし、この両プーリ間に伝動
ベルトを巻掛けて変速できる周知の無段変速機構を採用
しても良い。

〔考案の効果〕

上記のように、本考案は、部材取付用ブラケットの一端
をステアリングコラム側に固定し、他の一端をトランス
ミッションケース側に固定したので、トルクゼエネレー
タの入力軸側と出力軸側の両端にわたって固定すること
ができ、以て、ステアリングコラムの振れを未然に防止
できる。

更に、本考案によれば、部材取付用ブラケットを構成す
るブラケットのうち、変速機構取付用ブラケットをトル
クゼエネレータ取付用ブラケットに固定した場合には、
両ブラケットが互いに補強し合ってその強度が増加する
という利点もある。従来のようにピツトマンアームとナ
ツクルアームとの間に、地表に近い位置に油圧作動部を
有するリンク機構を介在させることなく、ステアリング
シヤフト側に連結され油圧により回転しトルクを増幅す
るトルクゼエネレータおよびトルクを増幅する減速機構
によりパワーステアリング装置とすることができるの
で、ピツトマンアームとナツクルアームとの間は左右の
ドラツグリンクにより連結するだけでよく、操向輪の操
向角を制約を受けることなく大きくできるものでありな
がら、ピツトマンアームとナツクルアームとの間には油
圧作動機構が存在しないので、乗用型農機の地上高さを
高くできる。さらに、従来のように地表に近い部位に油
圧作動機構が位置しないので、油圧作動機構に泥土の飛
散・付着するのを確実に防止できる上、ピツトマンアー
ムとナツクルアームとの間にはドラツグリンクを設ける
だけでよいので、パワーステアリング装置を構成するド
ラツグリンク関係を標準仕様車と共通にできる。

しかも、このトルクゼエネレータを固定する取付ブラケ
ツトが歯車等よりなる減速機構を収納するケース上面に
固定されているのを利用し、この取付ブラケツトにエン
ジンの駆動プーリとトランスミッションの従動プーリと
の間に巻掛けた伝動ベルトを変速する変速操作機構を装
着することができるので、乗用型農機の全体構造を大き
く変えることなく、ステアリングシヤフト側にトルクゼ
エネレータが位置するパワーステアリング装置とするこ
とが併せてできる。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案の一実施例を示し、第１図Ａは本考案を実
施したステアリングコラム部の拡大側面図、第１図Ｂは
作用説明図、第２図は第１図Ａの正面図、第３図はブラ
ケツトの側面図、第４図はトルクゼエネレータと減速機
構との連結を一部を破断して示す側面図、第５図は第４
図のＣ矢視底面図、第６図は乗用田植機の全体側面図、
第７図はフロントアクスルの縦断側面図、第８図Ａは他
例を示す要部の縦断側面図、第８図Ｂは第８図Ａに示す
ダストシールの縦断側面図、第９図はフロントアクスル
の側面図、第10図は第９図のＢ矢視正面図、第11図は第
９図のＡ矢視平面図である。 ３……エンジン、４……駆動プーリ、５……トランスミ
ツシヨン、６……大径プーリ、７……小径プーリ、９…
…伝動ベルト、10……テンシヨン形式の変速装置、11…
…伝動ベルト、40……主ブラケツト、41……水平ブラケ
ツト、43……垂直ブラケツト、44……コラム取付ブラケ
ツト、45……ステアリングシヤフト、46……ステアリン
グコラム、47……トルクゼエネレータの入力軸、49……
トルクゼエネレータの出力軸、50……トルクゼエネレー
タ、55……減速装置の出力軸、56……ピツトマンアー
ム、58……減速装置の入力軸、65……ナツクルアーム、
66……ドラツグリンク、68……減速機構、90……取付ブ
ラケツト。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】ステアリングコラムから突出したステアリ
   ングシャフトとトランスミッションケースから突出した
   減速装置の入力軸との間にトルクゼエネレータを配設し
   た乗用型農機のステアリング装置において、部材取付用
   ブラケットの一端を前記ステアリングコラム側に固定
   し、他の一端を前記トランスミッションケース側に固定
   したことを特徴とする乗用型農機のステアリング装置。