JPH037663A - 乗用作業機の操向装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、乗用作業機の車輪の向きを変える操作装置
、即ち操向装置に関する。

従来、操向ハンドルの操向操作により墳共辰厘を作動さ
せて動力操向するパワーステアリング装置が設けられた
乗用作業機において、ハンドルの最大切れ角の規制は、
ハンドルの回動が伝達される経路において前記パワース
テアリング装置より操向車輪側、例えば前輪側に設けら
れ、特にその前輪の最大切れ角時に直接接触してそれ以
上きれないように規制する規制具が前輪付近、例えば、
フロントアクスルのファイナルケースに設けられていた
。

［発明が解決しようとする問題点］ パワーステアリング装置を有する操向装置の場合、ハン
ドルの操向回動が操向車輪に伝達される経路において、
パワーステアリング装置より操向車輪側に最大切れ角を
規制する規制具を設けると、操向ハンドルを最大にきっ
て旋回をするときなどで、エンジン出力のロスが生じる
問題があった。

つまり、パワーステアリング装置の操向回動の出力側、
即ち車輪側が、前記規制具によりそれ以上有、或は左に
回動しない状態にあるにもかかわらず、パワーステアリ
ング装置の操向回動の入力側、即ちハンドル側がそれ以
上にきれて操向回動してしまい、車輪が前記規制具でそ
れ以上回動できないのに抗してパワーステアリング装置
の操向回動出力が上昇してしまうのである。

具体的に、油圧装置を駆動源とするパワーステアリング
装置の場合について上述の出力ロスについて述べる。油
圧装置の作動によるパワーステアリング装置の場合、車
輪が回動しない状態でパワーステアリング装置が作動す
ると、その装置を駆動する油圧が上昇する。ある程度油
圧が上昇すると、油圧回路に設けた油圧上昇に上限を定
めるリリーフバルブが作動する。農業用の乗用作業機、
例えば乗用型田植機に設けた従来の油圧駆動のパワース
テアリング装置の場合、そのリリーフバルブが作動する
油圧、即ちリリーフ圧は一般的にＳＯｋ　ｇ　ｆ　／　
ｃ　ｍ程度に設定されている。水田の泥土中を走行する
場合、直進時に方向修正すべく操向操作するときのパワ
ーステアリング装置の作動油圧は５〜１０　ｋ　ｇ　ｆ
　／　ｃ　ｍ程度である。そして、車輪側に設けた規制
具により最大に車輪が操向回動して旋回するときは、上
述の問題からリリーフバルブが作動するまで油圧が上昇
してしまう。この油圧」二昇分の４０　ｋ　ｇ　ｆ　／
　ｃ　ｍ程度の油圧作動出力が出力ロスとなっている。

［問題点を解決するための手段］ この発明は、以上の出力ロスの問題を解消するために、
前側に左右一対の前輪が設けられ、後側に左右一対の後
輪が設けられて前後車輪のどちらか一方或は両方が操向
車輪１こ設け、操向ハンドルの操向回動に追従してその
回動トルクを付勢する動力装置を作動させて動力操向す
るパワーステアリング装置が設けられた乗用作業機で、
ハンドルの回動が操向車輪に伝達される経路において前
記パワーステアリング装置が作用する箇所よりハンドル
側に、ハンドルの最大切れ角を規制するストッパーを設
けたことを特徴とする乗用作業機の操向装置とした。

［発明の効果］ この発明は、操向車輪が最大切れ角まで切れて更にそれ
以上切れない状態となったときに、パワーステアリング
装置を作動させるハンドルの操向回動入力を規制するも
のである。即ち、操向車輪がフロントアクスルのファイ
ナルケースなどに設けられた規制具により切れ角がそれ
以上大きくならなくなる状態まで回動するまえに、ハン
ドル側に設けられたストッパーで左右の最大切れ角が規
制されてハンドルがそれ以上きれなくなる。これにより
、旋回時などでハンドルを最大にきったとき、従来では
パワーステアリング装置を作動させる動力装置がむやみ
に出力上昇、特に油圧式の場合、作動油圧がリリーフ圧
まで上昇して出力ロスを生じていたのが、この発明によ
ってその出力ロスが解消される。

［実施例］ この発明の一実施例を図面に基いて詳細に説明する。

１は乗用作業機で、後ろ側にはこの実施例として田植機
の移植作業機２を牽引している。

３はエンジンて、座席４の下側で機体フレーム７上に搭
載されている。

乗用作業機ｌの機体ベースは、ミッションケース５の後
ろ側に側面視でコの字状の連結ケース６が装着され、更
番こ後方へ延びる筒状の機体フレーム７が設けられ、そ
の降端にリヤアクスル８が固着されて、構成されている
。

９．９は操向車輪となる前輪で、第２図に示されるよう
に、前輪伝動ケース、即ちファイナルケース１０．１０
の下端外側に軸支されている。前輪伝動ケース１０．１
０は下側が上側に対して回動自在に取り付けられている
。前輪伝動ケース１０．１０の上側は前輪デフケース１
１に固着されている。前輪デフケース１１は、前記コの
字状の連結ケース６の中央部に前後方向の軸芯周りに回
動可能に装着されている。

１２．１２は後輪て、）ツヤアクスル８の左右端部に固
着され、後ろ下がりに固着された後輪伝動ケース１３．
１３の後端に軸支されている。

１４は作業機２を連結、牽引する昇降リンク機構である
。

エンジン３での回転動力出力は、ミッションケ−ス５内
に伝達され、前輪デフケース１１内の差動装置を介して
前輪９．９に伝動される。また、前輪デフケース１１の
後ろ側からリヤアクスル８内にも回転動力が伝達され、
そこで差動装置１５を介して後輪１２．１２に伝動され
る。また、ミッションケース５内に伝達された動力は、
前述の走行系の他にｉ麦ろ側の作業機系、油圧系へも伝
達される。作業機系においては、ミッションケース５内
からＰＴＯ軸が取り出され、それが伝動軸１６で作業機
側へ伝動され、作業機２が作動する。

油圧系においては、ミッションケース５内で油圧ポンプ
が駆動され、それにより一方では昇降リンク機構］４の
油圧シリンダがバルフを介して駆動される。もう一方で
は、１操向装置のパワーステアリング装置１９を作動さ
せる駆動源となる。油圧タンクはリヤアクスル８がそれ
を兼用している。

昇降リンク機構１４の油圧シリンダ用のオイル吸い込み
口１７とパワーステアリング装ｆｔ　１９用のオイル吸
い込み口１８は、第３図に示されるように、リヤアクス
ル８の中央に配設された差動袋ｆｉ１５に対して左右に
分けて配設されている。それぞれの吸い込み口１７．１
８にはオイルフィルター１９．２０が設けられている。

オイル吸い込み口１７．１８を左右に分けて配設するこ
とにより、作業機２を上昇させるとともに作業機１を旋
回させるときなとて昇降リンク機構１４の油圧シリンダ
とパワーステアリング装Ｍ１９を同時に作動してオイル
が多量に吸い込まれる場合に油圧装置に空気が吸い込ま
れるのが防止される。つまり、リヤアクスル８の差動装
置１５の左右どちらかに両方の吸い込み口１７．１８を
設け／士場合、その両方の口でオイルが多量に吸い込ま
れると、リヤアクスルの吸い込み口側の油面が急低下す
る。吸い込み口を設けなかった方にあるオイルが、オイ
ルの粘性の高さや差動装置１５が間に配設されているこ
とによって、吸い込み口側に流れ込むのに時間がかかり
、油面が急低下して吸い込み口１７．１８が油面上に露
出して空気が吸い込まれてしまう。これを、防止するた
めに吸い込み口１７．１８をリヤアクスル８の左右に分
けて配設されているのである。

パワーステアリング装置１９は、第４図に示されるよう
に、その入力軸２０が操向ハンドル２２を軸支している
ハンドル軸２３に連結され、その出力軸２１が連結軸２
４に連結されて装着されている。操向ハンドル２２が左
、或は右に切られると、ハンドル軸２３が一体となって
回動し、それに連結されている前記入力軸２０が回動し
てパワーステアリング装置１９に操向入力される。油圧
式のパワーステアリング装置１９は、周知のものて、前
記入力軸２００回動回動角に追従して油圧で前記出力軸
２１を同角度だけ強制的に回動させる一種のトルクコン
バーターとなっている。

出力軸２１は連結軸２４と継手２５を介して連結されて
いる。この継手２５は、出力軸２１と連結軸２４との軸
芯の互いのずれを補正する役目を担っている。連結軸２
４の下端は自在継手２６を介してステアリング軸２７に
連結されている。そのステアリング軸２７の下端にはス
テアリングギヤ２８ａが設けられ、そのギヤ２８ａがス
テアリング軸２７と一体となって回動する。更に、その
ギヤ２８ａに噛み合うギヤ列２８ｂ、２８ｃ、２８ｄが
連動回転することによって、ギヤ２８ｄと一体回動する
ナックルアーム２９にパワーステアリング装置１９の出
力軸２１の操向出力回動が伝達される。

ナックルアーム２９は、ロッド３０．３０を介して左右
の前輪伝動ケース１０．１０に回動自在に連結されてい
る。操縦者がハンドル２２を左、或は右に切ることによ
ってパワーステアリング装置１９に操向入力され、その
入力に従って動力操向させるべく操向回動出力がなされ
、それがハンドル２２を切った方向と同じ方向でナック
ルアーム２９を回動させ、ロッド３０．３０を介して前
輪９．９をハンドル２２を切った方向に向きを変えさせ
る。前輪９．９は、ハンドル２２の切れ角に従って切れ
ていくが、構成、或は構造上、それには上限が生じる。

即ち、ハンドル２２′を制限がなく切っていけば、ある
角度でロッド３０．３０が伝動ケース１０．１０に接触
して、それ以上前輪９．９が切れなくなる。従来は、そ
の前に伝動ケース１０．１０の固定の上側と、前輪９．
９とともに回動する下側に最大切れ角を規制する規制設 具が番けられていたりする。この状態までハンドル２２
を切って旋回などするとき、ハンドル２２偏に規制具が
なければ前述のパワーステアリング装置１９の作動油圧
に出力ロスが生じていたのである。これを解決すべく、
ハンドル２２偏に規制具を以下に述べる実施例のごとく
殺けた。

第６図に示される実施例を説明する。３１ａ、３１ｂは
、ハンドルの最大切れ角を制限、規制する規制具で、連
結筒３２の外周に成形されたらせん溝３２ａ内に、それ
ぞれ上端側、下端側に固着されている。上側に設けられ
た規制具３１ａはハンドル２２を右に切ったときの最大
切れ角を規制する。３１ｂは左側の最大切れ角を規制す
る。ハンドル軸２３は、その上側がスプライン溝になっ
てハンドル２２と一体回動する。ハンドル軸２３の下側
は、連結筒３２の内側に入り込んでいて、一体的に回動
するよう固着されている。また、連＝１１− 結筒３２の内側には、縦にキー溝３２ｂが成形されてい
て、そのキー溝３２ｂに入力軸２０に殺げられた半月キ
ー３５が係合し、連結筒３２の回動は入力軸２０に伝達
される。連結筒３２のらせん溝３２ａは、上方に向かっ
て右同りに殺げられている。そのらせん溝３２ａと円筒
３４の内側に設けた縦溝３４ａとで設けた空間にボール
３３が挟まっている。ハンドル２２の操向回動によって
連結筒３２が回動すると、ボール３３がらせん溝３２ａ
ｌ二沿ってころがり、円筒３４の縦溝３４ａを上下に移
動する。ハンドル２２を右同りに切れば、ボール３３は
縦溝３４ａを上に移動し、規制具３１ａに当たったとこ
ろで停止する。これて、連結筒３２の回動が停止、規制
されて、ハンドル２２の右同りの最大切れ角が制限、規
制される。同様に、下端側に設けられた規制具も左側の
最大切れ角を制限、規制している。ところで、この規制
具３１ａ、３１ｂに規制されてハンドル２２が最大に切
れた状態での、それに対応する操向車輪、つまり前輪９
．９側の切れ角は、また構成的（二許さ１２− れる最大切れ角を迎えていない。よって、この規制具３
１ａ、３１ｂにより、伝動ケース１０．１０とロッド３
０．３０が接触するなどして構造的に前輪９．９側で切
り角が規制される前にハンドル２２側で規制されるので
、最大切れ角まで切った状態での、パワーステアリング
装置１９を作動させるハンドル２２の操向回動入力が規
制される。

従来、最大切れ金時にパワーステアリング装置を作動さ
せる油圧装置がむやみに出力上昇、即ち作動油圧がリリ
ーフ圧まで上昇して出力ロスを生じていたのが、これに
よってその出力ロスが解消される。

次に別の実施例を説明する。第７図に示される実施例で
は、３６ａ、３６ｂがハンドル２２の左右の最大切れ角
を規制する規制具である。ハンドル軸２３の下端に一体
的に連結筒３７が設けられ、その連結筒３７にはその外
周円と略々同形の丸穴が中心に開けられた円盤３８がは
められ固着されている。その円盤３８の外周にはネジ溝
３８ａが右同りに成形されていて、円筒３９の内側に設
けられているネジ溝３９ａと噛み合っている。更に、円
筒３９の外周の一カ所に、回り止め具４０の孔４０ａに
上下摺動自在の棒状の規制軸３６が縦に固着されている
。回り止め具４０は入力軸２０の外筒４１に固着、固定
されている。一方、連結筒３７の内側には縦にキー溝３
７ａが成形されていて、そのキー溝３７ａに入力軸２０
に設けられた半月キー３５が係合し、連結筒３７の回動
を伝達している。ここで、ハンドル２２を右回り（こ切
れば、ハンドル軸２３と一体に連結筒３７、及び円盤３
８が回転する。それに連動して円盤３８外周のネジ溝３
８ａが、それにネジ溝３９ａで係合する円筒３９を、回
り止め具４０で回転することなく下側に押し下げる。そ
れに伴い、規制軸３６が回り止め具４０の孔４０ａを下
側に摺動移動する。

規制軸３６には規制具であるナラｌ−３６ａ、３６ｂが
回り止め具４０の上下に装着されているので、その移動
によって上側のナツト３６ａが回り止め４０に尚たった
ら、そこで規制軸３６の移動が停止する。その停止に従
い、円盤３８の回転が停止、規制されて、ハンドル２２
の右回りの最大切れ角が制限、規制される。同様に、左
にハンドル２２を切ったときは、ナツト３６ｂが回り止
め具４０に当り、そこで左回りの最大切れ角が制限、規
制される。尚、規制具である。ナツト３６ａ、３６ｂは
ネジで装着されているので、その位置１１節を行ってハ
ンドル２２の最大切れ角を調節することは容易である。

第７図に示される実施例を説明する。４２ａ、４２ｂが
ハンドル２２の左右の最大切れ角を規制する規制具であ
る。第６図の実施例の円盤３８の替わりにここでは、ア
ーム４３が連結筒３７にその回転円法線方向で固着され
ている。そのアーム４３の先端が円筒４４の内側に設け
られたネジ溝４４ａに係合している。円筒４４は回り止
め具４５に摺動自在に軸支されている。ハンドル２２の
回動により円筒４４が上下に移動するのは、第６図の実
施例と基本的に構成が同様であるが、その上下移動を制
限、規制する規制具の位置が異なる。

この実施例では円筒４４のネジ溝り４ａ内で、そ１５− の上端部と下端部にそれぞれ規制具４２ａ、４２ｂが設
けられている。ハンドル２２を右に切れば、それと一体
にアーム４３が回転し、そのアーム４３の先端は円筒４
４の左回りのネジ溝り４ａ内に沿って摺動する。円筒は
４４は回り止め具４５でアーム４３にくっついて回らな
いから、アーム４３の回転により円筒４４は下側に移動
する。ネジ溝り４ａ内に設けられた規制具４２ａにアー
ム４３が当たるまでハンドル２２が回れば、そこまでが
ハンドル２２の右回りのさ最大切れ角となる。

同様に、左回りの最大切れ角は、規制具４２ｂにアーム
４３が当たるところまで切れる角度である。

以上、第６図、第７図の別の実施例も第５図と同様に、
規制具３６ａ、３６ｂ、或は４２ａ、４２ｂにより、構
造的ｌご前輪９．９側で切り角が規制される前にハンド
ル２２側で規制されるので、最大切れ角まで切った状態
での、パワーステアリング装置１９を作動させるハンド
ル２２の操向回動入力が規制される。よって、この実施
例でも、最大切れ金時にパワーステアリング装置を作動
さ１６− せる油圧装置がむやみに出力上昇せずに、出力ロスがな
くなる。

これまでのパワーステアリング装置１９は、ハンドル軸
２３とステアリング軸２７の間に装着されて、そこで動
力操向させる操向回動の井勢トルクが作用していたが、
その作用箇所は第８図のようにナックルアーム２９であ
ってもよい。第８図の４６は油圧シリンダであるハンド
ル２２の切れ角に追従してシリンダ４６内にオイルが流
入し、ピストンロッド４７が突出、引退し、ナックルア
ーム２９を動力回動させる。このときもハンドル２２側
に最大切れ角が前輪９．９に優先して制限、規制されて
いれば、前輪９．９が更に切れなくなった状態で、パワ
ーステアリング装置、即ち油圧シリンダ４６のピストン
ロッド４７がナックルアーム２９を動力回動させること
はなくなり、出力ロスは解消される。４８は中立センサ
で、ナックルアーム２９が中立位置にあるとき突起４９
が接触して引っ込んで、ナックルアーム２９の中立位置
を検出する。中立センサ４８でナックルアーム２９の中
立が検出された状態で、パワーステアリング用の油圧シ
リンダ４６へのオイルの流入、流出を規制して、ピスト
ンロッド４７をロックできるようになっている。このロ
ッド４７のロックにより前輪９．９は直進方向に固定さ
れるので、簡易的な自動直進装置として使用できる。中
立センサ４８の位置は左右に調節可能で、走行路面の状
態にあわせた直進可能な前輪９．９の向きに中立検出位
置を調節することができる。

また、動力操向させる動力装置は油圧式でなくてもよい
。電動式でもよい。第９図に示されるのは油圧式と電動
式の併用型である。５０は電動シリンダである。ハンド
ル２２側に設けたトルクセンサにより操向トルクに応じ
て電動シリンダ５０が作動する。ある程度操向トルクが
大きくなると、油圧シリンダ４６が電動シリンダ５０と
連動して作動する。電動シリンダ５０を設けて電動式に
すると、パワーステアリング装置の電気的な制御が可能
となる。

【図面の簡単な説明】

図面は発明の一実施例を示し、各図を以下に簡単に説明
する。 第１図：　この発明を実施した乗用田植機の側面図 第２図：前軸付近の要部の正面図 第３図：　リヤアクスルの要部を示す平面図筒４因二操
向装置の要部を示す断面側面図第５図：　この発明の実
施例を示す要部の断面図第６図：　この発明の別の実施
例を示す要部の断面図 第７図；　この発明の別の実施例を示す要部の断面図 第８図：　この発明の別の実施例を示す要部の平面図 第９図二　この発明の別の実施例を示す要部の平面図 図中に示される符号で主要なものを簡単に説明する。 ９．９：前輪 １２．１２：　　後輪 ２２：　操向ハンドル １９：　パワーステアリング装置 ３１ａ、３１ｂ：　規制具 ３６ａ、３６ｂ＝別の実施例の規制具 ４２ａ、４２ｂ＝別の実施例の規制具

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 前側に左右一対の前輪が設けられ、後側に左右一対の後
   輪が設けられて前後車輪のどちらか一方或は両方を操向
   車輪に設け、操向ハンドルの操向回動に追従してその回
   動トルクに加勢する動力装置を作動させて動力操向する
   パワーステアリング装置が設けられた乗用作業機で、ハ
   ンドルの回動が操向車輪に伝達される経路において前記
   パワーステアリング装置が作用する箇所よりハンドル側
   に、ハンドルの最大切れ角を規制するストッパーを設け
   たことを特徴とする乗用作業機の操向装置。