JPH068109B2

JPH068109B2 - パワ−ステアリング装置

Info

Publication number: JPH068109B2
Application number: JP62091672A
Authority: JP
Inventors: 勝中田
Original assignee: Kubota Corp
Current assignee: Kubota Corp
Priority date: 1987-04-13
Filing date: 1987-04-13
Publication date: 1994-02-02
Anticipated expiration: 2009-02-02
Also published as: JPS63255178A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明はパワーステアリング装置に係り、例えば農用ト
ラクタ等の走行車両に利用される。

（従来の技術）トラクタのパワーステアリング装置は、車軸フレームに
センター軸を介して車軸を揺動自在に支持し、この車軸
の両端にキングピンを介して操向輪を操向自在に取付
け、車軸にこれと平行にパワーシリンダのシリンダチュ
ーブを取付け、このパワーシリンダのピストンロッドを
操向アームに対のジョイントを有するタイロッドで連結
していた。

（発明が解決しようとする問題点）しかし、従来技術ではタイロッドをパワーシリンダの最
先端のピストンロッドに連結しており、ピストンロッド
の左右両端距離が長いため、タイロッドが短くなってお
り、トレッドを調整する場合、調整距離を長くすること
ができない。

これは、パワーシリンダのチューブが車軸に固定であ
り、操向アームが回動することから、これを吸収するた
め、ジョイントを有するタイロッドで連結しなければな
らないからである。

このことは、トレッドを狭くすることが困難になるこ
と、操向アームに対する操向力伝達にロスが生じること
等の問題を誘発し、例えば、ブドウ畑用の様に狭いトラ
クタ等においては切角（操向角）を大きく、トレッドを
狭くできないことから不利である。

このため、パワーシリンダを三次元方向に動き得るよう
にした技術が実開昭58-192772号公報に開示されてい
る。

すなわち、上下ブラケットを連設したコ字形の支持具を
車軸の前面側に球接手を介して装着し、上下ブラケット
に形成した長孔にピンを介して前後に移動自在としてパ
ワーシリンダを上下ブラケット間に装着したものであ
る。

しかし、この公報における技術は、パワーシリンダの前
後方向と上下方向の合成した動きが球接手と長孔による
ことから、動き量が少なく、この結果として舵取り時の
三次元の動き許容量が小さいという課題があった。

本発明は、パワーシリンダのチューブを車軸に、センタ
ー軸上において三次元の方向に回動できるように取付け
ることによって前述問題点を解決しようとするのが目的
である。

（問題点を解決するための手段）本発明は、両端に操向輪２をキングピン廻りに操向可能
として支持している車輪５の軸方向中央部位を、車体前
後方向の軸心を有して車体中央部位に配設しているセン
ター軸７を介して車軸フレーム６に揺動自在に支持し、
シリンダチューブ13に揺動自在に嵌入された左右ピスト
ンロッド15,16を備えているパワーシリンダ12を、前記
車軸５に対して略平行でかつ三次元方向の動きを許容し
て取付けているとともに前記左右ピストンロッド15,16
の各エンドを左右の操向アーム11に連動連結しているパ
ワーステアリング装置において、前記センター軸７に対して左右いずれかの一方に偏在し
た部位の車軸５に、前方に突出する第１ブラケット5Aを
固着し、該第１ブラケット5Aに車軸５と平行な軸心を有
する支軸26を介して連結アーム27の下基端部を該支軸26
を支点として前後方向Ｃに揺動自在として連結アーム27
を上方に延伸して備え、一方、パワーシリンダ12のシリ
ンダチューブ13に前方に突出する第２ブラケット13Aを
固着し、該第２ブラケット13Aに球部22を有する取付軸2
1をセンター軸７の軸心上でかつ該軸心と直交して取付
け、前記球部22が嵌合されて摺動する球受座23を有する
取付軸23Aを、前記支軸26と平行として連結アーム27の
上部に取付け、更に、左右ピストンロッド15,16の軸心内部に軸孔15Aを
形成し、この軸孔15Aに伸縮調整固定自在にタイロッド
軸28を取付け、このタイロッド軸28を介して左右ピスト
ンロッド15,16を操向アーム11に連結したことを特徴と
するのである。

（作用）パワーシリンダ12のシリンダチューブ13に、操向ハンド
ル４の作動で切換られる制御部（バルブ）からの油圧を
供給すると、ピストンロッド15,16が摺動されて操向ア
ーム11に操向力が伝達され、各操向アーム11は第２図の
矢示Ｄ方向に回動されて操向輪2,2を舵取りする。

この操向アーム11の動きは円弧運動し、これに伴い左右
及び前後の動きを許容しなければならないが、シリンダ
チューブ13は支軸26を中心として第１図の矢示Ｃ方向の
動きを許容し、球継手22を介して第２図、第３図の各矢
示Ａ，Ｂ方向の動きを許容し、特に、矢示Ｃ方向の動き
は支軸26を中心として連結アーム27が大きく許容し、か
つ、球継手24によっても許容することからここに、三次
元の動きを許容してこじれることなく舵取りされる。

また、これによって、ピストンロッド15,16の軸心方向
の力が操向アーム11に直に作用してロスのないパワーを
伝達する。

更に、トレッドを調節するには、ピストンロッド15の軸
孔15Aに、タイロッド軸28の挿通量を調整、すなわち、
伸縮することで、粗調整できる。

（実施例）以下、図面を参照して本発明の実施例を詳述する。

第５図において、１はトラクタで、左右一対の前輪２、
左右一対の後輪３を有する２軸４車輪形であり、前輪２
が操向輪である。

４は操向ハンドルで、このハンドルの動きで図外の油圧
制御バルブ（制御部）を切換自在としている。

前輪２は車軸５の両端部にキングピン回りに回動自在に
取付けられている。

なお、前輪２はこれを操向輪であるとともに駆動輪とし
たものであってもよく、このときは、車軸５にはデフ機
構が内蔵され、このデフ機構に連動するベベルギヤ機構
等を車軸両端に有する。

第１図において、６は車軸フレームで、センター軸７を
有し、該センター軸７はトラクタ１の進行車軸（前後方
向）に軸心が向いて車軸フレーム６に軸心回りに回動自
在として支持（懸架）され、このセンター軸７に車軸５
が取付けられ、ここに、車軸５は揺動自在にセンターピ
ボットされている。

車軸５は箱形軸部８とこれに入れ子構造で嵌挿されてボ
ルト10等で伸縮固定自在とされる両端軸部９とからな
り、両端軸部９の端部は平面視において後方に曲げられ
た弯曲部9Aを有し、この弯曲部9A側に、キングピンを介
して操向輪２が支持され、かつ、前方に向って突出した
操向アーム11を有している。

12はパワーシリンダであり、シリンダチューブ13とこれ
に嵌合されたピストン14および左右一対のピストンロッ
ド15,16からなり、シリンダチューブ13には送液管17,18
が連通され、制御部からの油圧を供給することでピスト
ン14が摺動されてピストンロッド15,16を作動する。

図では、ダブルアクション形であり、ピストンロッド1
5,16はその端部が対応する操向アーム11に継手19で連結
されているが、ピストンロッドを一本として、これを操
向アーム11に連結し、操向アーム11は互いにタイロッド
で連結したものであってもよい。

パワーシリンダ12のチューブ13は車軸５の軸心と略平行
として、連結具20により車軸５側に、三次元方向に揺動
自在に取付けられている。

すなわち、連結具20は第４図で示す如く、取付軸21の端
部に球部22を有し、この球部22を球受座23に嵌合して揺
動自在とした球継手24を有し、取付軸21をチューブ13よ
り突出したブラケット13Aに挿通してナット25で取付
け、一方、車軸５には前方に突出したブラケット5Aに、
車軸５と略軸心と平行された支軸26を回動自在に挿支し
て、この支軸26を有するアーム27の上端に、球受座23の
軸23Aを固着することで取付けられている。

すなわち、センター軸７の鉛直平面Ｘ−Ｘ上に、球継手
24を設け、センター軸７の水平面Ｙ−Ｙ上に支軸26を有
する連結具20によって、チューブ13を車軸５に取付けて
いる。

これにより、パワーシリンダ12は車軸５の軸方向には移
動不能であるが、球継手24を中心に第２図のＡ方向、第
３図のＢ方向に回動自在で、かつ、支軸26を中心として
第１図のＣ方向に揺動されて、ここに、操向アーム11の
揺動に三次元の動きで追従するようにされている。

更に、ピストンロッド15,16は、この軸心延長上に操向
アーム11のエンドが位置し、継手19で連結されるが、本
例では継手19を有するタイロッド軸28を締結金具29によ
って連結されている。この場合、ピストンロッド15,16
（但し、図では一方のみを示している）の軸心には軸孔
15Aが形成され、この軸孔15Aにタイロッド軸28が伸縮自
在に挿通され、締結具29の締結弛緩によって固定可能と
されている。

しかも、第６図に示す如くタイロッド軸28はその外周
に、軸方向間隔をおいて締結具29のロックピン29Aが係
合する切欠28Aを形成し、この切欠28Aにロックピン29A
が係合されて固定可能とされている。なお、ピストンロ
ッド15,16における軸孔15Aの開口端にはスリット15Bが
形成され、締結具29の締結を強固にしている。

なお、図示例では、シリンダチューブ13を車軸５の上方
に位置させているが、これは下方に位置させたものでも
よい。また、支軸26を有するアーム27はこれをひとつで
示しているが、該アーム27をセンター軸７を挟んで左右
両側に支軸26で車軸５に装着し、球継手24を両持したも
のでもよい。その他、24Aは弾性ブーツ、6Aはセンター
軸止具を示している。

上記の構成において、パワーシリンダ12のチューブ13に
油圧力を作用させると、ピストン14が左右いずれかに摺
動して、本例ではピストンロッド15,16の一方では操向
アーム11を押圧し、他方では操向アーム11を引込んでこ
こに、操向輪２は所定の切角で舵取りされることにな
る。

この舵取りにあたっては、揺動アーム11の矢示Ｄ方向の
揺動に対しては先に述べたＡ，Ｂ，Ｃの三次元運動許容
によって補正吸収され、パワーシリンダ12がこじれるこ
とはない。

また、トレッド調整は、ボルト10の締結弛緩で両端軸部
９を伸縮固定自在にすることでなされるが、この調整に
おいて、締結金具29とタイロッド軸28によって行なうこ
とができる。

すなわち、タイロッド軸28はネジ部28Bを有し、これに
ナット28Cを螺合させて微調整可能な軸（これ以外に
も、ターンバックル構造の軸でもよい）とされ、これで
微調整するとともに、締結具29を弛めてタイロッド軸28
の軸孔15Aに対する伸縮長を粗調整することでなされ
る。

（発明の効果）以上詳述したように本発明は、センター軸７に対して左
右いずれかの一方に偏在した部位の車軸５に、前方に突
出する第１ブラケット5Aを固着し、該第１ブラケット5A
に車軸５と平行な軸心を有する支軸26を介して連結アー
ム27の下基端部を該支軸26を支点として前後方向Ｃに揺
動自在として連結アーム27を上方に延伸して備え、一
方、パワーシリンダ12のシリンダチューブ13に前方に突
出する第２ブラケット13Aを固着し、該第２ブラケット1
3Aに球部22を有する取付軸21をセンター軸７の軸心上で
かつ該軸心と直交して取付け、前記球部22が嵌合されて
摺動する球受座23を有する取付軸23Aを、前記支軸26と
平行として連結アーム27の上部に取付け、更に、左右ピ
ストンロッド15,16の軸心内部に軸孔15Aを形成し、この
軸孔15Aに伸縮調整固定自在にタイロッド軸28に取付
け、このタイロッド軸28を介してピストンロッド15,16
を操向アーム11に連結したことを特徴とするものである
から、次の利点がある。

ピストンロッド15,16のストロークを大きくすることが
でき、これにより、シリンダチューブ13の径を小さくし
てもパワーは充分であり、従って、狭隘な個所でも装着
できる。

操向アーム11の動きは支軸26を中心とする連結アーム27
の前後方向Ｃの大きな動きと、該連結アーム27と第２ブ
ラケット13Cとの間の球継手24の三次元の動きで追従で
き、特に、連結アーム27のアーム長による動きでシリン
ダチューブ13は大きな動きを許容できることから、こじ
れが少ないし、操向アーム11に対してのパワーはダイレ
クトに確実にロスなく伝達できる。

また、ピストンロッド15はこれに軸孔15Aが形成され、
これにタイロッド軸28が伸縮固定自在とされているの
で、トレッド調整を簡単かつ確実にできる。

従って、操向輪２の切角が大きく、トレッドを狭くする
場合に適用して有益である。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示し、第１図は側面断面図、第
２図は平面図、第３図は正面図、第４図は球継手の断面
図、第５図はトラクタの平面図、第６図はパワーシリン
ダの一部切欠断面図である。１……トラクタ、２……操向輪、５……車軸、６……車
軸フレーム、７……センター軸、11……操向アーム、12
……パワーシリンダ、13……シリンダチューブ、15,16
……ピストンロッド、15A……軸孔、20……連結具、22
……球継手、26……支軸、28……タイロッド軸。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】両端に操向輪(2)をキングピン廻りに操向
可能として支持している車軸(5)の軸方向中央部位を、
車体前後方向の軸心を有して車体中央部位に配設してい
るセンター軸(7)を介して車軸フレーム(6)に揺動自在に
支持し、シリンダチューブ(13)に揺動自在に嵌入された
左右ピストンロッド(15)(16)を備えているパワーシリン
ダ(12)を、前記車軸(5)に対して略平行でかつ三次元方
向の動きを許容して取付けているとともに前記左右ピス
トンロッド(15)(16)の各エンドを左右の操向アーム(11)
に連動連結しているパワーステアリング装置において、前記センター軸(7)に対して左右いずれかの一方に偏在
した部位の車軸(5)に、前方に突出する第１ブラケット
(5A)を固着し、該第１ブラケット(5A)に車軸(5)と平行
な軸心を有する支軸(26)を介して連結アーム(27)の下基
端部を該支軸(26)を支点として前後方向(C)に揺動自在
として連結アーム(27)を上方に延伸して備え、一方、パ
ワーシリンダ(12)のシリンダチューブ(13)に前方に突出
する第２ブラケット(13A)を固着し、該第２ブラケット
(13A)に球部(22)を有する取付軸(21)をセンター軸(7)の
軸心上でかつ該軸心と直交して取付け、前記球部(22)が
嵌合されて摺動する球受座(23)を有する取付軸(23A)
を、前記支軸(26)と平行として連結アーム(27)の上部に
取付け、更に、左右ピストンロッド(15)(16)の軸心内部に軸孔(1
5A)を形成し、この軸孔(15A)に伸縮調整固定自在にタイ
ロッド軸(28)を取付け、このタイロッド軸(28)を介して
ピストンロッド(15)(16)を操向アーム(11)に連結したこ
とを特徴とするパワーステアリング装置。