JPS587505B2 - セミインテグラル型のパワ−ステアリング - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明はキングピンを介し、前車軸に前輪を操向自在
に設けた車輛、例えば農業用トラクタ等のセミインテグ
ラル型のパワーステアリングのコンパクト化、軽量化を
図ったものに関する。

周知のようにセミインテグラル型のパワーステアリング
は、第１図に示す如く、通常、動力源１は油圧式であっ
て、動力源１から送られてくる圧力油を制御する制御装
置２をステアリングギャボックス３と一体に取付けられ
、この制御装置２から送られる圧力油で作動する動力伝
達装置４は、従来直線運動をする油圧シリンダー５，５
が使用されてきた。

このようにして倍力された操だ力がこの油圧シリンダー
５，５によってナックルアーム６に伝えられ、前輪７が
回転変位させられるのである。

しかし、前輪駆動装置を有するトラクタ等では、この直
線運動をする油圧シリンダー５，５の取付箇所には通常
大容積のデフケース等が位置し、この油圧シリンダー５
，５の取付けが大変困難であり、まだその油圧シリンダ
ー５，５用取付材や配管等も困難を極め、さらに湿田作
業の多い農業用トラクタでは油圧シリンダー５，５のピ
ストンロツドに泥土泥水が掛ってピストンロツド用シー
ルを傷付け油洩れ等のトラブルを多発させる欠点もあっ
た。

そこで本発明の目的とする処はこれらの従来の問題点を
解決したセミインテグラル型のパワーステアリングの提
供にあり、しだがってその特徴とする処は、車輛の操向
輪が操向輪支持部材に横軸回りに回動自在に設けられ、
該操向輪支持部材が車輛機体側に対して支持された縦方
向のキングピン周りに回動自在に設けられたものに於い
て、キングピンと同一軸心の出力軸を有する油圧揺動モ
ータがキングピン側の機体部材に内蔵され、該油圧揺動
モータの出力軸がキングピン回りに回動する操向輪支持
部材に連結され、更に、前記油圧揺動モータに、操向操
作に連動して油圧を供給し出力軸を駆動させる油圧制御
装置が接続されている点にある。

以下図示の実施例により本発明を詳述する。

第２図乃至第５図は本発明の一実施例を示し、８はトラ
クタ機体、７は操向輪として示す前輪、９は後輪、１０
はエンジンであり、同エンジン１０は上記機体８の前方
寄りに搭載されている。

１１はミッションケースであり、エンジン１０の動力を
適宜変速して前・後輪７，９を駆動する。

１２は前輪γ用の推進軸であり、左右一対の前輪７，７
中央付近に位置したデフケース１３に内有したデフ装置
の入力軸１４に連結されている。

１５はデフヨーク軸であり、その先端にはベベルピニオ
ン１６が固設され、同軸１５は筒状の前車軸１Ｔに軸受
１８を介して可回動として内装軸支されている。

１９は前輪駆動用ギヤケースであり、前車軸１７の先端
にフランジボルト結合等を介して固設されており、その
上部には一体物として油圧揺動モータの円筒ケーシング
２０を上部開口の椀状に形成され、油圧ピストン２１を
同ケーシング２０内に揺動自在に嵌着され、上蓋２２を
ボルト結合等を介して施蓋固設し、上方に出力軸２３も
突出している。

この油圧揺動モータ２４については後に詳述する。

次に、２５はベベルピニオン軸であり、上記ギヤケース
１９に縦向姿勢で内装されその上部と中間部が軸受２６
，２７にて軸支されている他、中間部には上記ベベルピ
ニオン１６と噛合するベベルピニオン２８を有し、同ピ
ニオン２８の下方、実質的には軸下端部に同ピニオン２
８よりも犬となベベルギャ２９が固設されている。

そして、ベベルピニオン軸２５ぱ前車軸１７に前輪７を
操向自在に設けるキングピンとされている。

３０は前車軸駆動軸であり、上記デフヨーク軸１５と概
ね同軸心上で前輪ディスク３１にフランジボルト結合等
を介して取付けられ、その内端側に最終減速用のべベル
ギャ３２が固設され、このベベルギャ３２の下位側より
上記のべベルギャ２９が噛合している。

３３ぱ前車軸ケースであり、上記の最終減速用のべベル
ギャ３２を包むと共に、前車軸駆動軸３０を横軸回りに
回転自在として軸受３４，３５で軸支している他、その
下部はベベルギャ２９を包むだめの張出ケース部３６と
され、同ケース部３６にてギヤケース１９の下端より露
出されたベベルピ二オン軸２５をベベルギャ２９を挾持
するように配した軸受３７．３８で軸支しており、この
張出ケース部３６の上部面とギャケース１９の下端面と
は概ね水平状として対峙され、そこにシール材３９．４
０が介入されている。

さらに、この前車軸ケース３３の上部には張出アーム４
１が上記揺動モータ２４の出力軸２３の方向に突出し、
回動固着手段として例えばスプラインやキー等を介して
、上記出力軸２３と張出アーム４１とが固着されている
。

そして、前車軸ケース３３、張出アーム４１等は出力軸
２３と前輪７を連結する連結部材とされている。

又、揺動モータ２４の出力軸２３の軸心は上記ギヤケー
ス１９に内装されたべベルピニオン軸２５０軸心と一致
すべく円筒ケーシング２０に油圧ピストン２１がｉ着さ
れ、上下に軸受４２，４３で各々ギャケース２０、上蓋
２２に軸麦され、さらに上蓋２２上部にはシール材４４
が介入されている。

そして、この張出アーム４１と下部張出ケース部３６と
は実質的にギャケース１９及び揺動モータ２４を上下よ
り挾持するようにして対峙して配置され、同ギャケース
１９及び揺動モータ２４に対して縦軸回りに前車軸ケー
ス３３を組付けられる。

しかして、キングビン２５と同一軸心の出力軸２３を有
する油圧揺動モータ２４が、キングピン２５側の機体部
材であるギヤケ−ス１９に内蔵され、該揺動モータ２４
の出力軸２３が、操向輪支持部材である前車輪ケース３
３をキングピン２５周りに回動自在とすべく、前車輪ケ
ース３３に連結されている。

なお、図示省略してあるが、張出アーム４１を前車輪ケ
ース３３とボルト等を斤して着脱自在とするか、出力軸
２３のスプラインと嵌合するボス部４５を半割状として
ボルト等で着脱自在とするか、もしくは、ギャケース１
９を揺動モータ２４と軸受２６との間附近で上下分割式
とし、ボルト等の手段を介して着脱自在にする等により
、実質的に出力軸２３と張出アーム４１との上記組立を
可能とされている。

そして、上記油圧揺動モータ２４は第５図に示す如く円
筒ケーシング２０の円中心４６と同心に出力軸２３と一
体に揺動可能の油圧ピストン２１が、その先端部４１及
び上下端部４８，４９がシール材で密封されて、嵌合さ
れている。

５０ぱ上記ケーシング２０に半径方向に突出し、油圧ピ
ストン２１の基幹部５１の外周面とシール材５２を介し
て当接する固定壁であり、油の出入用ポート５３．５４
を有し、実質的に油圧ピストン２１と固定壁５０により
油圧揺動モータ２４内空部は２分され、円筒ケーシング
２０の外周面にテーパネジ等で取付けられだ接手５５，
５６部から高圧油、低圧油が各々いずれかに交互に流入
・流出して油圧ピストン２１が中心４６まわりに揺動運
動可能となっている。

次に第３図はセミインテグラル型のパワーステアリング
の回路説明図であって、４は動力伝動装置であり、本発
明の場合には動力伝動装置４即揺動モータ２４である。

そして揺動モータ２４ぱ図では単数であり、タイロツド
５７によって左右の前輪７，７が連動できるのである。

１は動力源であって、２は制御装置、３ぱステアリング
ギャボックスであり、オイルリザーバ５８から油圧ポン
プ５９により作動油がＩＪ−フ弁兼流量調整弁６０、配
管６１を通って制御装置２のコントロール弁６２に送ら
れるように順次連結されている。

このコントロール弁６２から動力伝達装置４即ち油圧揺
動モータ２４とは２本の配管６３．６４により連結され
、第５図の如く前記接手５５，５６によりポート５３，
５４を通過してケーシング内空部６５．６６と各々連通
されており、他方、コントロール弁６２からオイルリザ
ーバ５８とはリターン配管６７で連結されている。

しかして、油圧揺動モータ２４には、ハンドル６８の操
向操作に連動して油圧を供給して出力軸２３を駆動させ
る油圧制御装置２が接続され、・ンドル６８の操作で前
輪７が操向される。

以上の実施例のように構成された本発明の作用について
説明すると、第３図に示すようにステアリング・ンドル
６８を今矢印の方向に回動させると、ステアリングギャ
ボックス３内のステアリングギャ６９の動きに連動して
コントロール弁６２のスプールが切換わり、油圧ポンブ
５９からの高圧油が配管６３を通って動力伝達装置４即
ち油圧揺動モータ２４に達し、接手５６、ポート５４か
ら一方の内空部６６内に流入して、油圧ピストン２１が
矢印の方向に回動させられる。

この油圧ピストン２１の回動け出力軸２３により張出ア
ーム４１に伝達され、前車軸ケース３３、駆動軸３０、
前輪７を皆共に第３図矢印の方向に旋回回動させられる
他、タイロツド５Ｔにより反対側の前輪７等も全く同方
向に旋回回動することになる。

一方、揺動モータ２４の他の内空部６５内の低圧油はポ
ート５３、接手５５、配管６４からコントロール弁６２
に流れ、さらに配管６７からオイルリザーバ５８に還流
する。

逆にステアリングハンドル６８を回動させれば、上記コ
ントロール弁６２のスプールが逆に切換わり配管６３．
６４内の流れ方向、つまり油圧ピストン２１の回動方向
が逆になり、前輪７は矢印とは反対方向に旋回回動させ
られるのである。

なお、本発明は上記実施例に限定されないのはもちろん
であり、例えば、動力伝達装置４としての油圧揺動モー
ダ２４の円筒ケーシング２０を前輪１駆動用ギャケース
１９と別体として、着脱自在に同ギヤケース１９の上部
若しくは下部に固着してもよく、また軸受４２．４３の
他にはさらにスラスト荷重用軸受を併用したり、ピスト
ン２１を扇形に大きくして揺動角度を小さく調整しても
よく、出力軸２３と張出アーム４１との固着方法もスラ
スト荷重に耐え得る如くボス４５の出力軸用孔を貫孔と
したり、もしくは出力段２３を段付等にしてもよく、さ
らに、デフヨーク軸１５から前車軸駆動軸３０への動力
伝達機構は図示の傘歯車式以外に、他の方式でもよいの
であり、前輪７が駆動される形式に限定されることはな
く、前輪７が従動輪とされる場合でもよい。

又、車輌は農用トラクタの他、乗用自動車等種々他のも
のであってもよい。

また４輪車に限らず、３輪車であってもよい。

まだ、上記実施例から、油圧揺動モータ２４を操向輪支
持部材側に内蔵し、出力軸を機体側に連結することも容
易に考えられる。

さらに、揺動モータは第３図の如く左前輪のみに限られ
ず、右前輪のみでもよく、左右両車輪共に取付けるも自
由である。

以上のように、本発明は、車輛の操向輪が操向輪支持部
材に横軸回りに回動自在に設けられ、該操向輪支持部材
が車輌機体側に対して支持された縦方向のキングビン周
りに回動自在に設けられたものにおいて、キングピンと
同一軸心を有する油圧揺動モータがキングピン側の機体
部材に内蔵され、該油圧揺動モータの出力軸が、キング
ピン回りに回動する操向輪支持部材に連結されているの
で、操向輪を円滑に無理なくキングピンの軸心に回動さ
せることが可能となり、しかも、従来のシリンダ型に比
べてロータリ型であるから小型化が可能であり、かつキ
ングピン側機体部材に内蔵することができ、従って、泥
土等の付着のおそれがない。

また、従来の動力伝達装置としての油圧シリンダー用の
複雑な取付材や複雑な配管も極めて簡略化され、さらに
湿田作業の多い農業用トラクターにおいても、油圧揺動
モーターの出力軸は直線運動ではなく回転運動であるか
ら、そのシールも完全に実施容易であり油洩れ等のトラ
ブルも解消できだのである。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のセミインテグラル型のパワーステアリン
グの説明図、第２図は本発明の一実施例を示すトラクタ
全体の外観正面図、第３図は本発明に係るセミインテグ
ラル型のパワーステアリングの説明図、第４図は第２図
のＡ−Ａ線拡大断面図、第５図は第４図のＢ−Ｂ断面図
である。 ２・・・制御装置、７・・・前輪（操向輪）、１９・・
・前輪駆動用ギャケース（機体部材）、２４・・・油圧
揺動モータ、２５・・・ベベルピニオン軸（キングビン
）、３３・・・前車軸ケース（操向輪支持部材）。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 車輛の操向輪が操向輪支持部材に横軸回りに回動自
   在に設けられ、該操向輪支持部材が車輛機体側に対して
   支持された縦方向のキングピン周りに回動自在に設けら
   れたものに於いて、キングピンと同一軸心の出力軸を有
   する油圧揺動モータがキングピン側の機体部材に内蔵さ
   れ、該油圧揺動モータの出力軸がキングピン回りに回動
   する操向輪支持部材に連結され、更に、前記油圧揺動モ
   ータに、操向操作に連動して油圧を供給し出力軸を駆動
   させる油圧制御装置が接続されていることを特徴とする
   セミインテグラル型のパワーステアリング。