JPH08127358A

JPH08127358A - 自走車両のステアリング装置

Info

Publication number: JPH08127358A
Application number: JP29033494A
Authority: JP
Inventors: Koichi Horikoshi; 広一堀越
Original assignee: Maruyama Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Maruyama Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1994-11-01
Filing date: 1994-11-01
Publication date: 1996-05-21

Abstract

(57)【要約】【目的】スピードスプレーヤ１０のステアリング装置
１２において、前輪１４のみの操舵、逆位相４輪操舵、
及び同位相４輪操舵を切替自在とし、傾動部材２６の大
型化を回避しつつ、前輪１４と後輪２０との操舵角の比
を高精度で調整する。【構成】傾動部材２６は、トラニオン軸５０を介して
スピードスプレーヤ１０の長さ方向に直交する回転軸線
５２の周りに回転自在に軸支される。油圧シリンダ６０
は、スピードスプレーヤ１０の運転席のステアリングホ
イールの回転操作により伸縮して、傾動部材２６を回転
軸線５２の周りに傾動させる。傾動部材２６は、ねじ軸
６８に螺合してねじ軸の回転に伴って軸方向変位するナ
ット８４を有している。前側ドラッグリンク３２の後端
部は回転軸線５２に対して偏倚して傾動部材２６へ結合
し、後ろ側ドラッグリンク４０の前端部はナット８４に
連結する。減速機付きモータ７４は、運転席からの遠隔
制御により作動し、ねじ軸６８を回転駆動する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、スピードスプレーヤ
等の自走車両のステアリング装置に係り、詳しくは操舵
方式を切替自在のステアリング装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】スピードスプレーヤは、果樹園での走
行、一般道路での走行、崖際及び溝際からの脱出等、種
々の走行状況があり、果樹園では、小回りを確保するた
め、逆位相４輪操舵が好ましく、一般道路では、前輪の
みの操舵が好ましく、また、崖際及び溝際等からの脱出
では、崖への車体の衝突や溝へ脱輪を回避するため、同
位相４輪操舵が好ましい。

【０００３】特開平５−５８３２８号公報の自走車両の
ステアリング装置では、ステアリングホィールの操作を
後輪へ伝達する後ろ側ステアリングリンクにクラッチを
設け、このクラッチの断接により前輪のみの操舵と逆位
相４輪操舵とを切替えられるようにしている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】特開平５−５８３２８
号公報の自走車両のステアリング装置では、クラッチの
断接により前輪のみの操舵と逆位相４輪操舵との切替は
可能であるが、同位相４輪操舵は得ることができない。
また、逆位相４輪操舵のときの前輪の操舵角に対する後
輪の操舵角の調整は困難である。

【０００５】なお、先願に係る特願平５−２６０４６１
号の実施例として開示されている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操作により左
右水平方向の回転軸線の周りに傾動する傾動部材が、そ
の回転軸線を含む面上を回転する円板を備え、この円板
に、後ろ側ステアリングリンクの後ろ側ドラッグリンク
の前端部が連結されている。そして、円板への後ろ側ド
ラッグリンクの連結点が、円板の回転に伴って、傾動部
材の回転軸線までの距離を＋−変化し、前輪操舵、同位
相総輪操舵、及び逆位相総輪操舵が切替えられるととも
に、前輪と後輪との操舵角の比が調整自在になってい
る。しかし、傾動部材における円板の回転による傾動部
材の回転軸線に対する後ろ側ドラッグリンクの前端部の
高さの変更では、円板の＋−１／４回転の範囲内で、全
範囲の高さ変更が行われるため、前輪と後輪との操舵角
の比の調整精度が低く、また、所定高さへの変更のため
に必要となる円板の直径が増大し、傾動部材が大型化す
る。

【０００６】請求項１の発明の目的は、前輪操舵、同位
相総輪操舵、及び逆位相総輪操舵の３種の操舵方式を切
替自在であり、かつ傾動部材の大型化を回避しつつ、前
輪と後輪との操舵角の調整精度を高めることができる自
走車両のステアリング装置を提供することである。請求
項２の発明の目的は、さらに、耐久性の大きい自走車両
のステアリング装置を提供することである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この発明を、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の自走
車両(10)のステアリング装置(12)は次の（ａ）〜（ｄ）
の構成要素を有している。（ａ）自走車両(10)の長さ方向に直交する回転軸線(52)
の周りに回転自在であり回転軸線(52)に対して直角方向
へ延びるケース体(48)とこのケース体(48)内に回転自在
に同軸的に支持されるねじ軸(68)とケース体(48)に対す
る回転を阻止されつつねじ軸(68)に螺合するナット(84)
とを備え運転席のステアリングホィールの回転操作に関
係して傾動される傾動部材(26) （ｂ）後端部(56)が傾動部材(26)の回転軸線(52)から偏
倚して傾動部材(26)へ連結する前側ドラッグリンク(32)
を備えこの前側ドラッグリンク(32)の前後方向変位に伴
って左右の前輪(14)の向きを変化させる前側ステアリン
グリンク(28) （ｃ）前端部(86)がナット(84)へ連結する後ろ側ドラッ
グリンク(40)を備えこの後ろ側ドラッグリンク(40)の前
後方向変位に伴って左右の後輪(20)の向きを変化させる
後ろ側ステアリングリンク(30) （ｄ）ねじ軸(68)を回転する回転駆動手段(74)

【０００８】請求項２の自走車両(10)のステアリング装
置(12)では、請求項１の自走車両(10)において、さら
に、ねじ軸(68)及びナット(84)は台形ねじである。

【０００９】

【作用】請求項１の自走車両(10)のステアリング装置(1
2)では、傾動部材(26)はステアリングホィールの回転操
作に応じて自走車両(10)の長さ方向に直交する回転軸線
(52)の周りに傾動する。前側ステアリングリンク(28)の
前側ドラッグリンク(32)の後端部(56)は、傾動部材(26)
に沿ってその回転軸線(52)から偏倚して、傾動部材(26)
へ連結しているので、前側ドラッグリンク(32)は、傾動
部材(26)の傾動に伴って、必ず前後方向変位し、左右の
前輪(14)は、前側ドラッグリンク(32)の前方向及び後ろ
方向の変位に関係して向きを変化させる。一方、回転駆
動手段(74)がねじ軸(68)を回転させることにより、ナッ
ト(84)がねじ軸(68)の軸方向へ変位し、傾動部材(26)の
回転軸線(52)から後ろ側ステアリングリンク(30)の後ろ
側ドラッグリンク(40)の前端部(86)までの距離、及び傾
動部材(26)の回転軸線(52)に対する後ろ側ドラッグリン
ク(40)の前端部(86)の偏倚側が、それぞれ変化する。

【００１０】後ろ側ドラッグリンク(40)の前端部(86)
が、回転軸線(52)に対して前側ドラッグリンク(32)の後
端部(56)と同一側にあるときは、傾動部材(26)の傾動に
対して前側ドラッグリンク(32)及び後ろ側ドラッグリン
ク(40)は前後方向へ同一向きへ変位する。後ろ側ドラッ
グリンク(40)の前端部(86)が、回転軸線(52)に対して前
側ドラッグリンク(32)の後端部(56)と反対側にあるとき
は、傾動部材(26)の傾動に対して前側ドラッグリンク(3
2)及び後ろ側ドラッグリンク(40)は前後方向へ反対向き
へ変位する。左右の後輪(20)は、後ろ側ドラッグリンク
(40)の前後方向変位に伴って、向きを変えられ、後ろ側
ドラッグリンク(40)が、前側ドラッグリンク(32)と前後
方向の同一向き及び反対向きへ変位するときを、同位相
総輪操舵及び逆位相総輪操舵の一方及び他方に設定すれ
ば、回転軸線(52)に対する後ろ側ドラッグリンク(40)の
前端部(86)の偏倚側を回転駆動手段(74)により切替える
ことにより、同位相総輪操舵及び逆位相総輪操舵が切替
わる。また、後ろ側ドラッグリンク(40)の前端部(86)が
傾動部材(26)へ連結する連結点が、傾動部材(26)の回転
軸線(52)に対する偏倚量を変更することにより、傾動部
材(26)の傾動量に対する後ろ側ドラッグリンク(40)の前
後方向変位量が変化し、すなわち前側ドラッグリンク(3
2)の前後方向変位量に対する後ろ側ドラッグリンク(40)
の前後方向変位量が変化して、前輪(14)の操舵角と後輪
(20)の操舵角の比が変化する。後ろ側ドラッグリンク(4
0)の前端部(86)が、偏倚量零で、ほぼ傾動部材(26)の回
転軸線(52)上にあるとき、後ろ側ドラッグリンク(40)
は、傾動部材(26)の傾動にもかかわらず前後方向へほぼ
変位しない状態にあり、自走車両(10)は前輪操舵とな
る。

【００１１】請求項２の自走車両(10)のステアリング装
置(12)では、ねじ軸(68)及びナット(84)は、後輪(20)の
操舵の際に後輪(20)からの反力を台形ねじに受ける。

【００１２】

【実施例】以下、この発明を図面の実施例について説明
する。図１はスピードスプレーヤ10のステアリング装置
12の構成図である。左右の前輪14は、前側デフ装置16か
ら延びるフロントアクスル18の端部へ連結して、前側デ
フ装置16を介して伝達されて来るエンジン（図示せず）
からの回転動力により駆動されるようになっている。左
右の後輪20は、後ろ側デフ装置から延びるリヤアクスル
24の端部へ連結して、後ろ側デフ装置を介して伝達され
て来るエンジンからの回転動力により駆動されるように
なっている。傾動部材26はスピードスプレーヤ10の前後
方向に関して前輪14と後輪20との間に配設される。前側
ステアリングリンク28及び後ろ側ステアリングリンク30
は、それぞれ傾動部材26の前側及び後ろ側に配設され、
傾動部材26の変位をそれぞれ左右の前輪14及び後輪20へ
伝達して、前輪14及び後輪20の向きを制御する。前側ス
テアリングリンク28は、後端部において傾動部材26へ連
結されて前方へ延びる前側ドラッグリンク32と、前側ド
ラッグリンク32の前端部に連結し前側ドラッグリンク32
の前後方向変位に伴って鉛直軸線の周りに揺動するベル
クランク34と、ベルクランク34から左側及び右側へそれ
ぞれ延びる左右のタイロッド36と、それぞれ左右の前輪
14に連結し各タイロッド36の左右方向変位に伴って鉛直
軸線の周りに揺動して左右の前輪14の向きを変えるナッ
クルアーム38とを有している。後ろ側ステアリングリン
ク30は、前端部において傾動部材26へ連結されて後方へ
延びる後ろ側ドラッグリンク40と、後ろ側ドラッグリン
ク40の後端部に連結し後ろ側ドラッグリンク40の前後方
向変位に伴って鉛直軸線の周りに揺動するベルクランク
42と、ベルクランク42から左側及び右側へそれぞれ延び
る左右のタイロッド44と、それぞれ左右の後輪20に連結
し各タイロッド44の左右方向変位に伴って鉛直軸線の周
りに揺動して左右の後輪20の向きを変えるナックルアー
ム46とを有している。

【００１３】図２は傾動部材26含む範囲の詳細な構造図
である。傾動部材26は、左右水平方向に対して直角方向
へ延びる円筒状ケース48、及び円筒状ケース48の左右の
両側部から左右水平方向へ突出するトラニオン軸50を有
し、トラニオン軸50を回転自在にフレーム（図示せず）
に軸支される。傾動部材26は、トラニオン軸50における
回転支持により、トラニオン軸50の中心線に一致する回
転軸線52の周りに傾動する。前側ドラッグリンク32の後
端部のボールエンド56は、左側のトラニオン軸50から所
定長さ伸びたアーム54の端部に回転自在に結合してい
る。アーム58は、右側のトラニオン軸50から所定長さ伸
び、油圧シリンダ60は前端部にクレビス62を取り付けら
れ、クレビス62はピン64を介して回転自在にアーム58の
端部へ結合している。油圧シリンダ60は、スピードスプ
レーヤ10の運転席のステアリングホィールの回転操作に
伴って、クレビス62を前後方向へ変位させ、傾動部材26
は、クレビス62の前後方向位置に対応した角度でＣ１方
向へ傾動する。

【００１４】図３は傾動部材26の後ろ側ドラッグリンク
40を含む鉛直断面図である。図２及び図３において、蓋
66は円筒状ケース48の下方を塞ぎ、ねじ軸68は、円筒状
ケース48内に同軸的に配設され、上下の端部において回
転自在にボールベアリング70a，70bを介して円筒状ケー
ス48に軸支される。上側のボールベアリング70aはねじ
軸68の段部と円筒状ケース48の周壁に嵌着されている止
め輪72とにより軸方向位置を固定され、下側のボールベ
アリング70bはねじ軸68の段部と蓋66とにより軸方向位
置を固定される。減速機付きモータ74は、円筒状ケース
48の上部に取り付けられ、出力軸76を円筒状ケース48内
へ突出させている。カップリング78は、ねじ軸68の上端
部及び出力軸76の下端部のスプライン溝にまたがって嵌
合して、ねじ軸68及び出力軸76を回転方向へ一体的に結
合し、止め輪80により軸方向移動を阻止されている。円
筒状ケース48は、円筒状ケース48の長手方向へ沿って延
びる案内窓82を後面側に備え、ナット84は、円筒状ケー
ス48内でねじ軸68に螺合しつつ、案内窓82を介して後方
へ突出している。案内窓82におけるナット84の貫通部の
幅は、案内窓82の幅にほぼ等しい。減速機付きモータ74
の作動による出力軸76の正逆転に伴い、ねじ軸68は、円
筒状ケース48の中心線の周りをＣ２（図２）方向へ回転
するが、ナット84は、案内窓82の左右側縁への当接によ
りＣ２方向の回転を阻止され、かつ、ねじ軸68の軸方
向、すなわちＣ３（図３）方向へ移動する。円筒状ケー
ス48に対するねじ軸68及びナット84は台形ねじとなって
いる。後ろ側ドラッグリンク40は、前端部においてピボ
ット86を備え、ピボット86はその球面に沿う任意の方向
へ回転自在にナット84の突出部に嵌合している。図３に
おいて、Ｄはねじ軸68の中心線とピボット86の中心との
距離であり、Ｄはできるだけ小さい値に設定される。

【００１５】ステアリング装置12の作用について説明す
る。スピードスプレーヤ10の運転席におけるステアリン
グホィールの回転操作に伴い、油圧シリンダ60は伸縮
し、油圧シリンダ60の前端部のクレビス62の前後方向位
置が変化する。傾動部材26は、油圧シリンダ60の伸縮に
伴って回転軸線52の周りにＣ１方向へ回転し、クレビス
62の前後方向位置に対応した傾動位置となる。前側ステ
アリングリンク28の前側ドラッグリンク32及び後ろ側ス
テアリングリンク30の後ろ側ドラッグリンク40は、それ
ぞれボールエンド56及びピボット86を介して傾動部材26
のアーム54及びナット84へ連結し、円筒状ケース48の傾
動位置に応じて前後方向へ変位する。前側ステアリング
リンク28は、前側ドラッグリンク32の前方変位及び後方
変位に対して、前輪14をそれぞれ右向き及び左向きとす
る。後ろ側ステアリングリンク30は、後ろ側ドラッグリ
ンク40の前方変位及び後方変位に対して、後輪20をそれ
ぞれ右向き及び左向きとする。

【００１６】一方、スピードスプレーヤ10の運転者は、
運転席から遠隔制御により減速機付きモータ74を作動さ
せて、減速機付きモータ74の出力軸76をＣ２方向へ正逆
転させ、ねじ軸68を回転駆動させる。これにより、ナッ
ト84はＣ３方向の位置を変化させる。

【００１７】スピードスプレーヤ10が一般道路を走行す
るような場合には、ナット84は回転軸線52と等しい高さ
とされる。Ｄ（図３）の寸法はほぼ零とみなされ、後ろ
側ドラッグリンク40の前端部のピボット86はほぼ回転軸
線52上にあるとみなされるので、運転席のステアリング
ホィールの回転操作に伴う傾動部材26の傾動では、前側
ステアリングリンク28の前側ドラッグリンク32が前後方
向へ変位するのに対し、後ろ側ステアリングリンク30の
後ろ側ドラッグリンク40のピボット86は変位零を保持し
て、後ろ側ドラッグリンク40は前後方向へ静止状態に保
持され、この結果、スピードスプレーヤ10は前輪14のみ
の２輪操舵で運転される。

【００１８】スピードスプレーヤ10が防除作業等のため
に果樹園等を走行するような場合には、ナット84を上昇
させて、ナット84が回転軸線52に対して回転軸線52のボ
ールエンド56とは反対側となる位置にする。これによ
り、運転席のステアリングホィールの回転操作に伴う傾
動部材26の傾動では、前側ステアリングリンク28の前側
ドラッグリンク32及び後ろ側ステアリングリンク30の後
ろ側ドラッグリンク40は相互に逆向きへ前後方向変位
し、この結果、前輪14の操舵方向と後輪20の操舵方向と
は相互に逆となる。したがって、スピードスプレーヤ10
は逆位相４輪操舵で運転される。なお、ステアリング装
置12の同一操舵角における後輪20の操舵角は、回転軸線
52からのナット84の上方偏倚量が増大する程、増大す
る。

【００１９】崖や溝のような障害物際でスピードスプレ
ーヤ10を道路の中央へ戻す場合には、ナット84を下降さ
せて、ナット84が回転軸線52に対して回転軸線52のボー
ルエンド56と同一側となる位置にする。これにより、運
転席のステアリングホィールの回転操作に伴う傾動部材
26の傾動では、前側ステアリングリンク28の前側ドラッ
グリンク32及び後ろ側ステアリングリンク30の後ろ側ド
ラッグリンク40は相互に同一向きへ前後方向変位し、こ
の結果、前輪14の操舵方向と後輪20の操舵方向とは相互
に同一となる。したがって、スピードスプレーヤ10は同
位相４輪操舵で運転される。なお、ステアリング装置12
の同一操舵角における後輪20の操舵角は、回転軸線52か
らのナット84の下方偏倚量が増大する程、増大する。

【００２０】図示の実施例では、台形ねじのねじ軸68及
びナット84が使用されているが、それらに代えて、ボー
ルねじ軸及びボールナットを使用することも可能であ
る。

【００２１】

【発明の効果】請求項１の発明では、回転駆動手段によ
るねじ軸の回転駆動によるねじ軸の軸方向のナットの変
位により、後ろ側ドラッグリンクの前端部が傾動部材の
回転軸線への距離を、零を含む＋−の範囲で変化させ、
前輪操舵、同位相総輪操舵、及び逆位相総輪操舵を切替
えることができる。ねじ軸及びナットは、特願平５−２
６０４６１号の自走車両のステアリング装置の円板に比
して傾動部材を十分に小型化させるとともに、偏倚量の
調整精度を高めて、前輪と後輪との操舵角の比の調整精
度を高めることができる。

【００２２】請求項２の発明では、ねじ軸及びナット
は、台形ねじにより螺合しているので、操舵時の後輪か
らの反力に対する耐久性が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】スピードスプレーヤのステアリング装置の構成
図である。

【図２】傾動部材含む範囲の詳細な構造図である。

【図３】傾動部材の後ろ側ドラッグリンクを含む鉛直断
面図である。

【符号の説明】１０スピードスプレーヤ（自走車両）１２ステアリング装置１４前輪２０後輪２６傾動部材２８前側ステアリングリンク３０後ろ側ステアリングリンク３２前側ドラッグリンク４０後ろ側ドラッグリンク４８円筒状ケース（ケース体）５２回転軸線５６ボールエンド（後端部）６８ねじ軸７４減速機付きモータ（回転駆動手段）８４ナット８６ピボット（前端部）

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【手続補正書】

【提出日】平成６年１２月６日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１０

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１０】後ろ側ドラッグリンク（４０）の前端部
（８６）が傾動部材（２６）の回転軸線（５２）に対し
て前側ドラッグリンク（３２）の後端部（５６）と同一
側にある場合と反対側にある場合とにより前輪（１４）
と後輪（２０）との前後方向の向きが同一となる同位相
総輪操舵と反対となる逆位相総輪操操舵とが可能とな
る。したがって、回転軸線（５２）に対する後ろ側ドラ
ッグリンク（４０）の前端部（８６）の偏倚側を回転駆
動手段（７４）により切替えることにより、同位相総輪
操舵及び逆位相総輪操舵が切替わる。また、後ろ側ドラ
ッグリンク（４０）の前端部（８６）が傾動部材（２
６）へ連結する連結点が、傾動部材（２６）の回転軸線
（５２）に対する偏倚量を変更することにより、傾動部
材（２６）の傾動量に対する後ろ側ドラッグリンク（４
０）の前後方向変位量が変化し、すなわち前側ドラッグ
リンク（３２）の前後方向変位量に対する後ろ側ドラッ
グリンク（４０）の前後方向変位量が変化して、前輪
（１４）の操舵角と後輪（２０）の操舵角の比が変化す
る。後ろ側ドラッグリンク（４０）の前端部（８６）
が、偏倚量零で、ほぼ傾動部材（２６）の回転軸線（５
２）上にあるとき、後ろ側ドラッグリンク（４０）は、
傾動部材（２６）の傾動にもかかわらず前後方向へほぼ
変位しない状態にあり、自走車両（１０）は前輪操舵と
なる。

【手続補正３】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図２

【補正方法】変更

【補正内容】

【図２】

【手続補正４】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図３

【補正方法】変更

【補正内容】

【図３】

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】（ａ）自走車両(10)の長さ方向に直交す
る回転軸線(52)の周りに回転自在であり前記回転軸線(5
2)に対して直角方向へ延びるケース体(48)とこのケース
体(48)内に回転自在に同軸的に支持されるねじ軸(68)と
前記ケース体(48)に対する回転を阻止されつつ前記ねじ
軸(68)に螺合するナット(84)とを備え運転席のステアリ
ングホィールの回転操作に関係して傾動される傾動部材
(26)、（ｂ）後端部(56)が前記傾動部材(26)の回転軸線
(52)から偏倚して前記傾動部材(26)へ連結する前側ドラ
ッグリンク(32)を備えこの前側ドラッグリンク(32)の前
後方向変位に伴って左右の前輪(14)の向きを変化させる
前側ステアリングリンク(28)、（ｃ）前端部(86)が前記
ナット(84)へ連結する後ろ側ドラッグリンク(40)を備え
この後ろ側ドラッグリンク(40)の前後方向変位に伴って
左右の後輪(20)の向きを変化させる後ろ側ステアリング
リンク(30)、及び（ｄ）前記ねじ軸(68)を回転する回転
駆動手段(74)、を有していることを特徴とする請求項記
載の自走車両のステアリング装置。
【請求項２】前記ねじ軸(68)及び前記ナット(84)は台
形ねじであることを特徴とする請求項１記載の自走車両
のステアリング装置。