JPH0986431A - 作業車のステアリング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ステアリングケースと油圧ポンプが離れて配
置されていたので直進性が悪くなっていた。 【解決手段】 ＨＳＴ式変速装置により走行変速を行
い、丸ハンドル５と前後進レバー３０の回動によって油
圧モータＭの回転速度を変更可能とすると共に、前記丸
ハンドル５の回動を直線方向の運動に変更する動力伝達
機構をステアリングケース４０内に収納し、該ステアリ
ングケース４０を可変容量型の油圧ポンプＰ１と一体的
に組み付けた。また、ハンドルの操向をピニオン３９ａ
とラック４５ａを介して行い、該ラックの中央部に規制
凹部４５ｃを設け、該規制凹部にロックピン４６ａを挿
抜可能に配置すると共に、副変速スイッチの作動で高低
変速を可能とし、該副変速スイッチを、前記ロックピン
を挿抜駆動するソレノイド４６と、副変速装置を行う電
磁バルブ７７に接続し、高速走行時に旋回を規制すべく
構成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はハンドルの回転によ
って左右の油圧モータの回転数を変更させて操向を行う
構成において、このハンドルの回転を油圧モータの斜板
の回動に変更させるステアリングケースの配置構成に関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来、作業車両にＨＳＴ式変速装置を装
備して、左右の油圧モータによって、クローラー式走行
装置を駆動し、この左右の油圧モータの回転数をハンド
ルの回転に対応させて変更することによって操向するよ
うにした技術は公知となっている。このような走行車両
において、ハンドルの回転を斜板の角度を変更するトラ
ニオンアームの前後または左右動に変更するために、フ
ロントコラムの下部にはステアリングケースが配設され
ている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】このような従来の構成
において、ステアリングケースから油圧ポンプのトラニ
オンアームの間はリンクやロッドを介して連結していた
ために、組み付ける時に誤差が生じ、また、連結部には
多少のアソビがあり、これらが重なって、左右のトラニ
オンアームへの回動長が異なり、直進性を低下させる原
因となっていた。また、油圧ポンプはエンジンやミッシ
ョンケース等とともに、機体フレームに対して防振ゴム
を介して防振支持され、一方、ステアリングケースは機
体フレームに一体的に支持されているので、油圧ポンプ
とステアリングケースとの固有振動数は異なることにな
る。よって、ハンドルの回動がステアリングケースから
リンクやロッド等を介して油圧ポンプの斜板に伝達され
たときには、振動の違いによって、共振した場合等では
中立位置が不安定となり、直進性能が低くなっていた。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、以上のような
課題を解決するために、次のような手段を用いる。即
ち、可変容量型の油圧ポンプと油圧モータを閉回路によ
って連結したＨＳＴ式変速装置により走行変速を行い、
丸ハンドルの回転と前後進レバーの回動によって油圧モ
ータの回転速度を変更可能として走行駆動するととも
に、前記丸ハンドルの回転運動を直線方向の運動に変更
する動力伝達機構をステアリングケース内に収納し、該
動力伝達機構からリンク機構を介して油圧ポンプの斜板
を回動して操向及び変速を行う構成において、機体フレ
ームにエンジンと一体的に油圧ポンプを防振支持し、該
油圧ポンプ側面に、ステアリングケースを一体的に組み
付けたものである。

【０００５】また、ハンドルのステアリング軸に連設し
たピニオン軸にピニオンを設け、該ピニオンをラックと
噛合し、該ラックの中央部に規制凹部を設け、該規制凹
部にロックピンを挿抜可能に配置すると共に、運転部に
副変速スイッチを設け、該副変速スイッチの作動で高低
変速を可能とし、該副変速スイッチを、前記ロックピン
を挿抜駆動するアクチュエーターと、副変速装置を高低
変速するアクチュエーターに接続し、高速走行時に旋回
を規制すべく構成したものである。

【０００６】

【発明の実施の形態】次に、添付の図面に示した実施例
の構成を説明する。図１はクローラー型トラクタの全体
側面図、図２は同じく平面図、図３は運転部のキャビン
内部平面図、図４はフロントミッションケースと油圧ポ
ンプとステアリングケースとリアミッションケースの平
面図、図５は油圧回路図、図６はステアリングケース内
の平面図、図７は斜板角制御手段を示す図である。

【０００７】図１、図２において全体構成から説明す
る。クローラー型のトラクタは機体フレーム１の前部に
エンジンＥを載置し、ボンネット２内に収納している。
機体フレーム１の後端には三点リンク式の作業機装着装
置Ａを配置し、該作業機装着装置Ａの後端に作業機Ｂを
装着し、昇降手段４によって昇降可能としている。な
お、本実施例の作業機Ｂはロータリ耕耘装置であり、昇
降手段４は油圧シリンダーである。

【０００８】前記ボンネット２の後部にはキャビン３が
配置され、該キャビン３内にハンドル５や運転席６を内
装して運転部Ｃを構成している。該キャビン３の左右両
側には燃料タンク７と作動油タンク８が配設されてい
る。また、前記機体フレーム１の下方にはクローラー式
走行装置Ｄを配置している。

【０００９】該クローラー式走行装置Ｄは走行フレーム
１２を機体下方に配設し、該走行フレーム１２の前端に
油圧モータＭによって駆動される駆動スプロケット１３
を配置し、後端に緊張できるように従動輪１４を配置
し、走行フレーム１２の下部に転動輪１５・１５・・・
を配置し、上部にローラー１６を軸支し、これら駆動ス
プロケット１３、従動輪１４、転動輪１５、ローラー１
６の周囲にクローラ１７を巻回して、左右の駆動スプロ
ケット１３・１３を油圧モータＭ・Ｍによって回動させ
ることで走行するようにしている。

【００１０】前記エンジンＥの後部には図２、図４に示
すように、クラッチケースを介してフロントミッション
ケース２０が固設され、該フロントミッションケース２
０の後部に一対の可変容量型の油圧ポンプＰ１・Ｐ１と
ＨＳＴ式変速装置への作動油補給用の油圧ポンプＰ２が
直列に配置されて、該エンジンＥ及びフロントミッショ
ンケース２０、油圧ポンプＰ１・Ｐ１・Ｐ２、及び後述
するステアリングケース４０が防振ゴム１１・１１・・
・によって機体フレーム１に対して防振支持されてい
る。該油圧ポンプＰ１・Ｐ１と左右の油圧モータＭ・Ｍ
はそれぞれ配管によって連通して閉回路を構成し、ＨＳ
Ｔ式変速装置としている。油圧ポンプＰ１・Ｐ１より油
圧モータＭ・Ｍへ圧油を送油して、油圧モータＭ・Ｍを
駆動するようにしている。また、機体フレーム１の後部
にはリアミッションケース２１が配設され、前記フロン
トミッションケース２０よりユニバーサルジョイント２
２を介してリアミッションケース２１に動力が伝達され
る。該リアミッションケース２１の後面にはＰＴＯ軸１
９が後方へ突出され、該ＰＴＯ軸１９にユニバーサルジ
ョイント２３を介して作業機Ｂに動力が伝達されるよう
に構成している。

【００１１】そして、前記フロントミッションケース２
０とリアミッションケース２１の間には、連結パイプ２
８・２９によって連通されて両ケース内の潤滑油が流通
できるようにし、該連結パイプ２８のフロントミッショ
ンケース２０側の取付部には作業機駆動用の油圧ポンプ
Ｐ３とフィルター３８が配設されている。なお、連結パ
イプ２８・２９は２本としているが、それ以上の連結パ
イプで連結することも可能であり、油圧ポンプＰ３とフ
ィルター３８は連結パイプ２９に配置してもよい。そし
て、連結パイプ２８・２９は好ましくは、左右両側の下
部に配設して、油圧ポンプＰ３の作動でフロントミッシ
ョンケース２０とリアミッションケース２１の間を潤滑
油が循環するようにしている。

【００１２】このように構成することで、フィルター３
８は容易に交換することが可能となり、メンテナンスが
容易にでき、前後のミッションケース内の潤滑油を作動
油として利用できるので、タンク容量を増加することが
できて、作動油タンクを小容量化またはなくすことがで
きる。また、潤滑油が連結パイプ２８・２９を通って循
環することによって、パイプ外周が外気によって冷却さ
れ、ファン等を設けることなく油温の上昇を押さえるこ
とができる。

【００１３】前記運転部Ｃ内は図３に示すように、前記
ボンネット２の後部にフロントコラム９が設けられ、そ
の後方に運転席６を配置し、該運転席６の右側に右レバ
ーガイド２５を設けて、ポジションレバー３１やドラフ
トコントロールレバー３３等を設け、左側にＰＴＯ変速
レバー３４・３５等を設けている。そして、前記フロン
トコラム９の上面より丸形のハンドル５が突出され、該
フロントコラム９の上面には速度計や燃料計等の操作パ
ネル２７が配置され、更に、フロントコラム９の上面の
進行方向に向かって右側にアクセルレバー２４が突出さ
れ、左側に前後進レバー３０が突出されている。該前後
進レバー３０のグリップ３０ａには作業機昇降レバー３
２と副変速スイッチ３７が設けられている。３６はブレ
ーキペダルである。

【００１４】次に油圧回路を説明する。油圧モータＭ・
Ｍの出力軸上には駆動スプロケット１３・１３が固設さ
れて、クローラー１７・１７を回動することができる。
また、油圧モータＭには油圧サーボ式のブレーキ７４と
副変速機構７５が一体的に設けられており、ブレーキ７
４はブレーキ用油圧弁７６を切り換えることによって作
動させることができ、この切り換えは、前記ブレーキペ
ダル３６を踏むことによって制動でき、また、エンジン
Ｅを始動させて油圧ポンプＰ１・Ｐ１を駆動することに
よって制動を解除する構成としている。前記副変速機構
７５はアクチュエーター、本実施例では変速用電磁バル
ブ７７を切り換えることで流量を高低２段に変更できる
ようにしている。該電磁バルブ７７は前記副変速スイッ
チ３７の操作で切り換えられるようにしている。７８は
パイロット油圧切り換えバルブである。８０は制御バル
ブであり、前記ポジションレバー３１や作業機昇降レバ
ー３２の操作で昇降手段４を伸縮させたり外部の油圧装
置へ送油したりできるようにしている。７９はモーター
であり、前記作業機昇降レバー３２と接続され、該作業
機昇降レバー３２の操作でモーター７９を駆動して、制
御バルブ８０のスプールを変更して、昇降手段４を伸縮
して作業機Ｂを昇降できるようにしている。

【００１５】そして、図４に示すように、前記油圧ポン
プＰ１・Ｐ１の側部にステアリングケース４０が一体的
に組み付けられており、該ステアリングケース４０の略
中央上にピニオン軸３９が上方に突出され、該ピニオン
軸３９に前記ハンドル５の中央より延出したステアリン
グ軸とユニバーサルジョイント等を介して連結されてい
る。前記ピニオン軸３９はできるだけハンドル５の下方
に位置させている。

【００１６】前記ステアリングケース４０内の構成は、
図６に示すように、前後方向に角軸（本実施例では三角
軸）よりなる変速軸４１とスライド軸４４が平行に横架
され、変速軸４１はステアリングケース４０に軸受を介
して、回転自在に支持され、その一端はステアリングケ
ース４０より外側へ突出してアーム４８を固設してい
る。該アーム４８にはリンク機構を介して前後進レバー
３０と連動連結されている。

【００１７】前記スライド軸４４の前後中央部にスライ
ド作用体４５の基部４５ｂがスライド自在に外嵌され、
その両側にガイドアーム４７・４７が摺動自在に外嵌さ
れている。前記スライド作用体４５の下部には前後方向
にラック４５ａが固定され、該ラック４５ａは前記ピニ
オン軸３９下端に固設したピニオン３９ａと噛合させて
いる。該ラック４５ａ上部には規制凹部４５ｃが固設さ
れ、該規制凹部４５ｃの凹部内にロックピン４６ａを嵌
入可能としている。該ロックピン４６ａはアクチュエー
ター、本実施例ではソレノイド４６を作動させることに
よって突出させることができ、該ソレノイド４６はステ
アリングケース４０の側面に固設され、該ソレノイド４
６は前記副変速スイッチ３７と接続されている。

【００１８】該副変速スイッチ３７には油圧モータＭを
高低２段に変速するための電磁バルブ７７と接続されて
おり、該副変速スイッチ３７を押して高速側に変速する
と、ソレノイド４６を作動させてロックピン４６ａを突
出し、該ロックピン４６ａが規制凹部４５ｃに嵌入する
ことによって、ハンドル５を回動させたときに、ピニオ
ン３９ａの回動によって、ラック４５ａが摺動される
が、規制凹部４５ｃによって直進方向より一定の範囲内
しか回転できなくなり、高速走行時の急旋回を防止して
いる。逆に、副変速スイッチ３７が低速に切り換えてい
るときには、ロックピン４６ａが規制凹部４５ｃより出
ているので、ハンドル５の回動が規制されることなく旋
回できる。

【００１９】また、ガイドアーム４７・４７の中央部に
は摺動体４３・４３が回転自在に内嵌されて、該摺動体
４３・４３はボス４３ａ・４３ａを介して変速軸４１上
に摺動自在に外嵌している。該摺動体４３・４３の間に
は前記規制体４５ｃを位置させ、摺動体４３・４３の外
側はバネ４２・４２によって中央側へ付勢されている。
また、摺動体４３・４３の一端からはアーム４３ｂ・４
３ｂを突出して、後述するガイド体５０・５０の一端に
枢結している。前記ガイドアーム４７・４７の他端には
ボス部４７ａ・４７ａを設け、ガイド体５０・５０の中
央より突出した回動軸５０ａ・５０ａを回転自在に枢支
している。

【００２０】該ガイド体５０・５０は断面視コ字状に構
成されて側方を開放し、この開放部分にローラー５１・
５１が挿入され、ガイド体５０・５０内を前後方向に摺
動自在に嵌入している。該ローラー５１・５１は支持ア
ーム５２・５２の一端に回転自在に支持され、該支持ア
ーム５２・５２の他端は枢支軸５４・５４に固定され、
該枢支軸５４・５４はステアリングケース４０に回転自
在に枢支され、該枢支軸５４・５４の他端にはアーム５
３・５３が固設され、該アーム５３・５３には斜板角制
御手段Ｇのスプールコントロールレバー５５・５５と枢
結されている。

【００２１】前記斜板角制御手段Ｇを一側の油圧ポンプ
Ｐ１について、図７より説明する。油圧ポンプＰ１の斜
板に連動連結した斜板作動軸９１に、トラニオンアーム
９２の基部が固設され、該トラニオンアーム９２の他端
に設けた長孔にサーボスプール９３に固設したピン９４
を挿入している。該サーボスプール９３はサーボシリン
ダー９５内に挿入され、該サーボスプール９３はサーボ
シリンダー９５内でバネ９６・９６によって中立位置に
付勢している。該サーボスプール９３の一端にスプール
コントロールレバー５５が枢支され、該スプールコント
ロールレバー５５の中途部は枢支軸９７によって枢支さ
れ、他端は前記アーム５３を枢支している。

【００２２】前記油圧ポンプＰ１・Ｐ１の斜板の角度を
変更することによって、作動油の吐出量を無段階に変更
できて、吐出方向も変更でき、前後進と主変速が同時に
行え、また、左右の吐出量を変更することで油圧モータ
Ｍ・Ｍの左右の回転速度を変更することによって旋回さ
せることができる。この斜板の角度を変更するのが、前
記ハンドル５と前後進レバー３０であり、該前後進レバ
ー３０を前または後へ回動することによって、リンク機
構、アーム４８を介して変速軸４１が回動され、この回
動によって摺動体４３・４３が回動され、アーム４３ｂ
・４３ｂを介してガイド体５０・５０を回動軸５０ａ・
５０ａを中心に回動する。更に、該ガイド体５０・５０
に嵌合したローラー５１・５１を介して支持アーム５２
・５２を回動し、枢支軸５４・５４、アーム５３・５
３、スプールコントロールレバー５５・５５と回動し
て、サーボスプール９３・９３を摺動させて、トラニオ
ンアーム９２・９２を同角度回動させて斜板の角度を変
更し、主変速を行う。

【００２３】また、ハンドル５を回動すると、その回動
によってピニオン軸３９が回動され、ピニオン３９ａに
噛合したラック４５ａを摺動させる。このラック４５ａ
の摺動により、スライド作用体４５が一側のガイドアー
ム４７を押し、ガイドアーム４７は主変速で回動された
アーム４３ｂの角度を保ったまま変速軸４１及びスライ
ド軸４４に沿って摺動し、ボス４７ａに嵌合したガイド
体５０も同時に摺動させる。このガイド体５０の摺動に
よって、ローラー５１はガイド体５０の凹部に沿って回
動軸５０ａ側へ移動して、支持アーム５２は中立方向に
回動して、枢支軸５４、アーム５３、スプールコントロ
ールレバー５５と回動して、サーボスプール９３を摺動
させて、トラニオンアーム９２を減速方向に回動し、一
側の油圧モータＭの回転数を減少させて、左右の速度差
によって旋回する。更に、ハンドル５を回動すると、前
記スライド作用体４５も摺動して、ローラー５１はガイ
ド体５０の凹部に沿って回動軸５０ａを越えて移動し、
サーボスプール９３は中立位置を越えて、トラニオンア
ーム９２は逆転方向に回動し、左右の油圧モータＭ・Ｍ
は互いに逆方向に回動してスピンターンができる。

【００２４】

【発明の効果】本発明は以上のように構成したことによ
り次のような効果を奏する。即ち、請求項１の如く構成
したので、ステアリングケースとＨＳＴ式変速装置の油
圧ポンプが一体的に直接組み付けられ、ステアリングケ
ースをサブアッシーとして、組み付け調整ができて、組
立工数も削減できる。そして、ステアリングケースと油
圧ポンプの間に配置していたリンクやロッドをなくすこ
とができて、そのリンクやロッドで生じる誤差をなく
し、精度良く組み立てることができて、しかも、ステア
リングケースと油圧ポンプが機体フレームに対して防振
支持されるので、固有振動数が同一となり、ステアリン
グケースと油圧ポンプが別々に振動しないので、ステア
リングケースから油圧ポンプへハンドルの回動力が伝わ
る時の誤差が減少して直進性も向上できたのである。ま
た、ステアリングケースを油圧ポンプの側部に配置する
ので、フロントコラム上のスペースをなくしてステップ
の足元を広くとることができ、地上高を上げることもで
きる。更に、ステアリングケースと斜板角制御手段のケ
ースを一つのケースによって構成すれば、部品点数の削
減ができて、ステアリングケース内のピニオンやアーム
等を潤滑油内に漬けることもでき、耐久性を向上でき
て、寿命も延ばすことができる。

【００２５】また、請求項２の如く、副変速スイッチ
を、ロックピンを挿抜駆動するアクチュエーターと、副
変速装置を高低変速するアクチュエーターに接続したの
で、副変速を高速側に切り換えると、ロックピンがラッ
クの移動を規制して、ハンドルの回動角が直進方向から
一定範囲内しか回動できなくなり、高速で急旋回するこ
とができなくなり、転倒等を防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】クローラー型トラクタの全体側面図である。

【図２】同じく平面図である。

【図３】運転部のキャビン内部平面図である。

【図４】フロントミッションケースと油圧ポンプとステ
アリングケースとリアミッションケースの平面図であ
る。

【図５】油圧回路図である。

【図６】ステアリングケース内の平面図である。

【図７】斜板角制御手段を示す図である。

【符号の説明】

Ｐ１ 油圧ポンプ Ｍ 油圧モータ ５ ハンドル ３０ 前後進レバー ３７ 副変速スイッチ ４０ ステアリングケース ４５ｃ 規制凹部 ４６ ソレノイド ４６ａ ロックピン ７７ 電磁バルブ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 可変容量型の油圧ポンプと油圧モータを
   閉回路によって連結したＨＳＴ式変速装置により走行変
   速を行い、丸ハンドルの回転と前後進レバーの回動によ
   って油圧モータの回転速度を変更可能として走行駆動す
   るとともに、前記丸ハンドルの回転運動を直線方向の運
   動に変更する動力伝達機構をステアリングケース内に収
   納し、該動力伝達機構からリンク機構を介して油圧ポン
   プの斜板を回動して操向及び変速を行う構成において、
   機体フレームにエンジンと一体的に油圧ポンプを防振支
   持し、該油圧ポンプ側面に、ステアリングケースを一体
   的に組み付けたことを特徴とする作業車のステアリング
   装置。
2. 【請求項２】 ハンドルのステアリング軸に連設したピ
   ニオン軸にピニオンを設け、該ピニオンをラックと噛合
   し、該ラックの中央部に規制凹部を設け、該規制凹部に
   ロックピンを挿抜可能に配置すると共に、運転部に副変
   速スイッチを設け、該副変速スイッチの作動で高低変速
   を可能とし、該副変速スイッチを、前記ロックピンを挿
   抜駆動するアクチュエーターと、副変速装置を高低変速
   するアクチュエーターに接続し、高速走行時に旋回を規
   制すべく構成したことを特徴とする作業車のステアリン
   グ装置。