JPH0730457Y2 - 自走車両の操向装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この考案は、スピードスプレーヤ等の自走車両の操向装
置に係り、詳しくは手動操作により操向方式を切り替え
可能な操向装置に関するものである。

〔従来の技術〕

状況に応じて４輪操向（4WS）と２輪操向（2WS）とが切
り替わる自走車両は存在しない。

乗用車では、４輪操向方式が、車速に応じて自動的に逆
相と同相とに切り替わり、低速時では逆相の４輪操向に
より小回りを達成し、高速時では同相の４輪操向により
車線変更が円滑に行われるようにしている。しかし、低
速時に同相式の４輪操向が得られる乗用車は存在しな
い。

〔考案が解決しようとする課題〕

圃場等における薬液散布は雨上がり時に行われることが
多く、そのような場合、スピードスプレーヤ等のような
農業車両は、谷が一方に迫っているぬかるみ状態の路面
等を走行することがある。したがって、このような農業
用車両に乗用車のような車速に応じて逆相と同相とが切
り替わる４輪操向を適用した場合、もし、スピードスプ
レーヤが谷側の路肩にはまって、ステアリングホィール
を山側へ切ると、後輪が谷へ落ちてしまう惧れがある。

スピードスプレーヤが谷側の路肩にはまったような場合
には、低速走行時にもかかわらず、同相方式の４輪操向
となることが、脱出を円滑、安全にするが、乗用車方式
の４輪操向ではこれは無理である。さらに、農業用車両
においても、圃場の走行では乗用車と同様に走行性向上
のために小回りが要望され、通常道路の高速走行時では
円滑な車線変更のために同相の４輪操向が要望されてい
る。

〔課題を解決するための手段〕

この考案は、前輪（12）及び後輪（14）の一方のみを操
向する一方輪操向と、両方を操向する総輪操向とを切り
替え自在な手動操作部材（144）を有する自走車両の操
向装置において、後輪（14）の中立を確認する検知部
（136,150）の中立信号を受けたときのみ前記手動操作
部材（144）の揺動を許容する規制部材（148）と、中立
時に手動操作部材（144）に連動され同相、逆相、中立
とギヤ装置（122）を切り替え可能なシフトフオーク（1
68）と、後輪（14）の操向リンク装置を固定する固定装
置（142,140）とを備えてなる自走車両の操向装置を提
案するものである。

〔作用〕

この考案では、同相が操作され、自走車両（10）は一方
輪操向又は総輪操向へ切替られる。したがって、自走車
両（10）が谷側の路肩等にはまって、その脱出を図る
等、一方輪操向が望まれる場合は、自走車両（10）は一
方輪操向となる。また、圃場等における運転時等、総輪
操向が望まれる場合は、自走車両（10）は総輪操向とな
る。そしてステアリングホィール（98）が中立位置にあ
るとき、すなわち自走車両（10）が直進方向へ向いてい
るときのみ、規制部材（148）は手動操作部材（144）の
切替機能を許容し、このときのみ手動操作部材（144）
による切替が行われ、それ以外の自走車両（10）が旋回
状態になっているときは、規制部材（148）は同相の切
替機能を禁止し、手動操作部材（144）による切替は行
われない。

〔実施例〕

以下、この考案を図面の実施例について説明する。

第５図は主要な動力伝達機構と共にスピードスプレーヤ
10の全体を概略的に示す側面図である。スピードスプレ
ーヤ10は、前輪12と後輪14とにより支持されて自走可能
になっているフレーム16を備え、フレーム16の上側に
は、スピードスプレーヤ10の前方から順番に運転席18、
薬液を貯蔵する薬液タンク20、エンジン28等を収容する
エンジンルーム22、薬液を噴霧する噴頭24、及び後方か
ら吸い込んだ空気を噴頭24へ吐出する送風機26が載設さ
れる。

第３図は上方から前記スピードスプレーヤ10の動力伝達
装置を見た構成図である。エンジン28の回転動力は、エ
ンジン28の後部から分配器30、クラッチ32及び変速機34
を経て前記送風機26の動翼36へ伝達される。また、エン
ジン28の回転動力は、分配器30の前部から前方へプロペ
ラシャフト38、乾式多板クラッチ40及び主変速機42を経
て副変速機44へ伝達される。ブレーキ46は、副変速機44
の前部に取付けられ、副変速機44の出力軸の回転を制動
する。クラッチペダル48及びブレーキペダル52は、前記
運転席18に配設され、運転手のそれぞれ左足及び右足に
より操作されて揺動する。クラッチペダル48及びブレー
キペダル52の揺動変位は、それぞれワイヤ50,54を介し
て乾式多板クラッチ40及びブレーキ46へ伝達され、乾式
多板クラッチ40及びブレーキ46を操作する。副変速機44
における回転動力は、副変速機44の前部においてプロペ
ラシャフト56、終減速機58及びフロントアクスル60を経
て左右の前輪12へ伝達され、また、副変速機44の後部に
おいてプロペラシャフト62、終減速機64及びリアアクス
ル66を経て左右の後輪14へ伝達される。このように、こ
のスピードスプレーヤ10は４輪駆動として走行する。電
磁クラッチ68は、Ｖベルト70を介してエンジン28の回転
動力をエンジン28の前部のＶプーリ71から伝達され、回
転動力は、電磁クラッチ68から後方では動力噴霧機72
へ、前方では軸74へ伝達される。軸74の回転動力は、さ
らに、Ｖプーリ76及びＶベルト78を経て薬液タンク20内
のスクリュー80へ伝達される。スクリュー80は、動力噴
霧機72の作動中、回転して、薬液タンク20内の薬液を撹
拌する。エンジン28の前部のＶプーリ71における回転動
力は、また、Ｖベルト82及び電磁クラッチ84を経て吸水
ポンプ86へ伝達され、吸水ポンプ86は薬液タンク20へ水
を投入する際に使用される。ラジエータ88は、エンジン
28の前側に配設されて、エンジン28の冷却水の熱を放出
し、冷却ファン90は、エンジン28に駆動されて、ラジエ
ータ88に風を通過させる。油圧ポンプ92は、エンジン28
の側部に取付けられ、エンジン28の回転動力により駆動
される。

第４図はスピードスプレーヤ10の操向機構の構造図、第
６図は主要な操向機構と共にスピードスプレーヤ10の全
体を概略的に示す平面図である。主に第４図を参照し
て、操向機構の全体を説明する。オイルタンク94は油圧
媒体としてのオイルを貯蔵し、オイルタンク94内のオイ
ルは、ストレーナ96を介して油圧ポンプ92に吸入され、
油圧ポンプ92により加圧される。ステアリングホィール
98は前記運転席18に配設され、ステアリングバルブ100
は、ステアリングホィール98の回転操作に伴って開閉さ
れ、油圧ポンプ92と油圧シリンダ102との接続を制御す
る。油圧シリンダ102は、ステアリングホィール98の回
転方向に関係して伸縮し、ベルクランク104を揺動させ
る。ベルクランク104,106は、回転軸108に共通に固定さ
れ、回転軸108の軸線の周りに一体的に回転する。ナッ
クルアーム110は、左右の前輪12にそれぞれ取付けら
れ、前輪12と一体的に操向方向へ旋回する。ベルクラン
ク112は、スピードスプレーヤ10の前部においてスピー
ドスプレーヤ10の左右の中心に配設され、回転軸114を
介して回転自在に軸支される。各タイロッド116は、両
端部においてそれぞれナックルアーム110及びベルクラ
ンク112に回転自在に連結し、ベルクランク112の揺動運
動に対して左右方向へ変位し、ナックルアーム110を前
輪12の操向方向へ旋回させる。ナックルアーム118は、
左右の後輪14にそれぞれ取付けられ、後輪14と一体的に
操向方向へ旋回する。ベルクランク120は、スピードス
プレーヤ10の後部においてスピードスプレーヤ10の左右
の中心に配設され、ギヤ装置122の出力軸126の下端部に
一体回転的に結合している。各タイロッド128は、両端
部においてそれぞれナックルアーム118及びベルクラン
ク120に回転自在に連結し、ベルクランク120の揺動運動
に対して左右方向へ変位し、ナックルアーム118を後輪1
4の操向方向へ旋回させる。ドラッグリンク130は、前後
の端部においてそれぞれベルクランク132,106に回転自
在に結合し、ベルクランク106の揺動に連動させて、ベ
ルクランク132を揺動させる。ベルクランク132は、ベル
クランク112と共に回転軸114に固定され、ベルクランク
112と一体的に揺動する。ドラッグリンク134は、前後の
端部においてそれぞれベルクランク106,136に回転自在
に結合し、ベルクランク106の揺動に連動させて、ベル
クランク136を揺動させる。ベルクランク136はギヤ装置
122の入力軸138の上端部に一体回転的に結合している。

第１図はスピードスプレーヤ10の操向方式制御機構の構
成の拡大図、第２図はスピードスプレーヤ10の操向方式
制御機構の構成と共にギヤ装置122の取付位置を示す図
である。第２図に示されるように、ギヤ装置122は、出
力軸126及び入力軸138が鉛直方向に向くように、終減速
機64の後部に取付けられる。主に第１図において、係止
溝140はベルクランク120の端部に形成され、この係止溝
140と共に操向リンク装置の固定装置を構成するストッ
パ142は、ギヤ装置122の下部に揺動自在に支持されて、
係止溝140に嵌入可能になっている。操向方式切替レバ
ー144は、運転席18に揺動自在に配設され、下端部に係
止溝146を有している。規制部材としてのストッパ148
は、手動操作部材すなわち操向方式切替レバー144の下
方に配設され、この操向方式切替レバー144の揺動面に
対して直角方向へ揺動自在になっている。前記ベルクラ
ンク136と共に後輪14の中立を確認する検知部を構成す
るピストン150は、ギヤ装置122に固定されているケース
151に摺接され、このケース151内の圧縮コイルばね152
により下方へ付勢され、前記ベルクランク136のカム154
に押圧されている。プッシュプルワイヤ156は、両端部
においてそれぞれストッパ148及びピストン150に係止さ
れ、ピストン150の鉛直方向変位をストッパ148へ伝達す
る。ギヤ158,160は、入力軸138に対して同心的にかつ相
対回転自在に配設され、ギヤ162,164は出力軸126に固定
され、ギヤ158はギヤ162とかみ合い、ギヤ160は、アイ
ドルギヤ174（第２図）を介してギヤ164にかみ合ってい
る。摺動ギヤ166は、軸方向へ摺動自在にかつ一体回転
的に入力軸138にスプライン嵌合し、入力軸138の軸方向
へ変位して、ギヤ158,160の内歯に選択的にかみ合わせ
られるようになっている。シフトフォーク168は、鉛直
方向へ揺動自在にギヤ装置122に軸支され、揺動に伴っ
て摺動ギヤ166を入力軸138の軸方向へ変位させる。プッ
シュプルワイヤ170は両端部においてそれぞれ操向方式
切替レバー144及びストッパ142に係止され、プッシュプ
ルワイヤ172は両端部においてそれぞれ操向方式切替レ
バー144及びシフトフォーク168に係止されている。

実施例の作用について説明する。

ステアリングホィール98の回転に伴って、ステアリング
バルブ100の開閉が切り替えられ、油圧ポンプ92から油
圧シリンダ102へ油圧が供給され、油圧シリンダ102はス
テアリングホィール98の回転方向に関係して伸縮する。
ベルクランク106は、油圧シリンダ102の伸縮に伴って揺
動し、ドラッグリンク130,134が前後方向へ変位し、ベ
ルクランク132,136が揺動する。ベルクランク132,112と
は、操向方式切替レバー144の操作位置に関係なく、常
時、一体的に揺動するように連結されているので、タイ
ロッド116は、油圧シリンダ102の伸縮に伴って左右方向
へ変位し、前輪12は操向方向へ旋回する。こうして、左
右の前輪12は、ステアリングホィール98が左右へそれぞ
れ切られるのに対応して、左右へ旋回する。

後輪14の操向について説明する。

ステアリングホィール98が中立位置にあるとき、すなわ
ちスピードスプレーヤ10が直進するようになっていると
き、後輪14の操向リンク装置のベルクランク136は、第
２図のように、左右方向へ向いていて、ベルクランク13
6のカム154はピストン150を圧縮コイルばね152に抗して
ケース151内へ押圧している。これにより、プッシュプ
ルワイヤ156がストッパ148の方へ変位し、ストッパ148
は、傾動し、操向方式切替レバー144の下端部の変位面
から外れている。したがって、操向方式切替レバー144
は、揺動自在になっている。

これに対し、ステアリングホィール98が中立位置に対し
て左又は右へ回転されているとき、ベルクランク136
は、第１図のように、左右方向に対して斜めとなり、ピ
ストン150は圧縮コイルばね152によりケース151から突
出した位置となっている。これにより、プッシュプルワ
イヤ156はギヤ装置122の方へ変位し、ストッパ148は、
鉛直位置となり、操向方式切替レバー144の下端部の変
位面に位置している。操向方式切替レバー144が中立位
置、すなわち鉛直位置にあるときは、ストッパ148は係
止溝146に嵌入して、操向方式切替レバー144の揺動を阻
止し、操向方式切替レバー144がすでに傾動位置になっ
ているときは、ストッパ148は、操向方式切替レバー144
の下端部の側縁に当接して、操向方式切替レバー144が
中立位置へ戻されるのを阻止する。

こうして、操向方式切替レバー144の操作、すなわち操
向方式の変更は、スピードスプレーヤ10が直進位置にあ
るときのみ、許容されて、不用意な操向方式の変更によ
りスピードスプレーヤ10が危険状態となることが防止さ
れる。

操向方式切替レバー144が中立位置、すなわち鉛直位置
にあるとき、シフトフォーク168は、プッシュプルワイ
ヤ172を介して操向方式切替レバー144の中立位置に対応
した揺動位置とされ、揺動ギヤ166をギヤ158,160の中間
に位置させる。これにより、ギヤ装置122において、入
力軸138の回転はギヤ158,160へは伝達されず、出力軸12
6には回転力が付与されない。一方、ストッパ142は、プ
ッシュプルワイヤ170を介して操向方式切替レバー144の
中立位置に対応した揺動位置とされ、ベルクランク120
の係止溝140に嵌入、係止され、ベルクランク120を中立
位置に保持するとともに、ベルクランク120の揺動を拘
束している。こうして、左右の後輪14は直進方向へ向け
られ、スピードスプレーヤ10は２輪操向により操向され
る。このような２輪操向は、スピードスプレーヤ10が谷
側の路肩等にはまって、その脱出を図る場合に、同相の
４輪操向よりも２輪操向の方が望ましい状況下等で使用
される。

操向方式切替レバー144が鉛直位置から前又は後ろへ傾
動した位置にある場合、ストッパ142は、プッシュプル
ワイヤ170を介して操向方式切替レバー144の傾動位置に
対応した揺動位置とされ、ベルクランク120の係止溝140
から外れている。したがって、ベルクランク120は、ス
トッパ142により揺動を拘束されず、揺動自在になって
いる。この場合を、さらに、操向方式切替レバー144の
上端部が前方へ傾動しているときと、後方へ傾動してい
るときとに分けて、説明する。

操向方式切替レバー144の上端部が前方へ傾動している
ときは、シフトフォーク168はプッシュプルワイヤ172を
介して操向方式切替レバー144のその傾動位置に対応し
た揺動位置とされ、摺動ギヤ166を、上方へ変位させ
て、ギヤ158にかみ合わせる。ステアリングホィール98
の回転操作に伴って、ベルクランク136が揺動し、入力
軸138が回転するが、入力軸138の回転は、摺動ギヤ16
6、ギヤ158及びギヤ162を介して出力軸126へ伝達され、
出力軸126の回転方向は入力軸138の回転方向と逆とな
る。こうして、出力軸126は、ステアリングホィール98
の左右に回転に対応して、前端部を左右へ振り、後輪14
を操向させ、スピードスプレーヤ10は同相式の４輪操向
で操向される。このような同相式の４輪操向は、スピー
ドスプレーヤ10が谷側の路肩等にはまって、その脱出を
図ったり、通常の道路において高速走行で車線変更を行
う等で使用される。

操向方式切替レバー144の上端部が後方へ傾動している
ときは、シフトフォーク168はプッシュプルワイヤ172を
介して操向方式切替レバー144のその傾動位置に対応し
た揺動位置とされ、摺動ギヤ166を、下方へ変位させ
て、ギヤ160にかみ合わせる。ステアリングホィール98
の回転操作に伴って、ベルクランク136が揺動し、入力
軸138が回転するが、入力軸138の回転は、摺動ギヤ16
6、ギヤ160、アイドルギヤ174及びギヤ164を介して出力
軸126へ伝達され、出力軸126の回転方向は入力軸138の
回転方向と同一となる。こうして、出力軸126は、ステ
アリングホィール98の左右の回転に対応して、前端部を
右、左へ振り、後輪14を操向させ、スピードスプレーヤ
10は逆相式の４輪操向で操向される。このような逆相式
の４輪操向は、圃場等の薬液散布時においてスピードス
プレーヤ10の小回りを要求されるとき使用される。

ギヤ158,160,162,164の歯数を変更することにより、入
力軸138の単位回転量に対する出力軸126の回転量、した
がって、後輪14の操向量（切れ角）が変化するので、ス
テアリングホィール98の単位回転量に対する後輪14の操
向量を、ギヤ158,160,162,164の歯数を変更することに
より、任意に設定することができる。

図示の実施例では、ギヤ装置122は、後輪14側に配設さ
れているが、後輪14はステアリングホィール98により常
時、操向されることとし、ギヤ装置122を前輪12側に配
設することも可能である。また、ギヤ装置122を前輪12
側及び後輪14側の両方に配設して、前輪12及び後輪14の
操向方向を手動操作により自由に切替可能にしてもよ
い。

図示の実施例では、操向方式切替レバー144及びプッシ
ュプルワイヤ156が使用されて、ギヤ装置122におけるシ
フトフォーク168が操作されるが、操向方式切替レバー1
44及びプッシュプルワイヤ156に代えて、電気式操作ス
イッチ、電気配転及びアクチュエータを使用して、シフ
トフォーク168を操作することも可能である。そして、
その場合は、操向方式の切替をスピードスプレーヤ10の
直進時にのみ実施可能とするために、実施例の機械的な
ストッパ146に代えて、電気回路により、操向方式の切
替操作の有効、無効を制御することも可能である。

〔考案の効果〕

この考案では、自走車両の運転状況に応じて手動操作部
材が操作され、一方輪操向及び総輪操向を任意に選択可
能であるので、自走車両が山道の谷側の路肩にはまった
等の場合においても、一方輪操向を使って、自走車両を
安全かつ円滑に脱出させることができ、総輪操向による
操向を確保して、必要な場合には総輪操向による操向を
利用することができる。かつ又、一方輪操向及び総輪操
向の切替は自走車両が直進しているときにのみ許容され
るので、運転者が手動操作部材を誤操作したときも、自
走車両が危険状態となる事態を回避することができる。

【図面の簡単な説明】

図面はこの考案の実施例に関し、第１図はスピードスプ
レーヤの操向方式制御機構の構成の拡大図、第２図はス
ピードスプレーヤの操向方式制御機構の構成と共にギヤ
装置の取付位置を示す図、第３図は上方からスピードス
プレーヤの動力伝達装置を見た構成図、第４図はスピー
ドスプレーヤの操向機構の構造図、第５図は主要な動力
伝達機構と共にスピードスプレーヤの全体を概略的に示
す側面図、第６図は主要な操向機構と共にスピードスプ
レーヤの全体を概略的に示す平面図である。 10……スピードスプレーヤ（自走車両）、12……前輪、
14……後輪、98……ステアリングホィール、122……ギ
ヤ装置、126……出力軸、138……入力軸、144……操向
方式切替レバー（手動操作部材）、148……ストッパ
（規制部材）、158,160,162,164……ギヤ、168……シフ
トフォーク、174……アイドルギヤ（ギヤ）。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】前輪（12）及び後輪（14）の一方のみを操
   向する一方輪操向と、両方を操向する総輪操向とを切り
   替え自在な手動操作部材（144）を有する自走車両の操
   向装置において、後輪（14）の中立を確認する検知部
   （136,150）の中立信号を受けたときのみ前記手動操作
   部材（144）の揺動を許容する規制部材（148）と、中立
   時に手動操作部材（144）に連動され同相、逆相、中立
   とギヤ装置（122）を切り替え可能なシフトフオーク（1
   68）と、後輪（14）の操向リンク装置を固定する固定装
   置（142,140）とを備えてなる自走車両の操向装置。