JPS5815341B2 - 車輌用ステアリングアッセンブリ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は起伏の多い地面用クレーンとして知られる型の
移動式クレーン車に係り、特にこのような移動式クレー
ン車のステアリングアセンブリに関する。

このクレーン車では操縦者の運転台はクレーン上部フレ
ーム上に装着されており、クレーン上部フレームは車輛
シャシ上に回転自在に支持されている。

クレーン作業の制御は上部フレームの回転軸に於ける回
転式継手を介して行なわれ、しかも、この制御には油圧
操作によるステアリングシステムが使用されている。

従って、この制御はブーム及びクレーンケーブル操作の
場合と同様に油圧ホースを介して行なわれる。

種々の場所へ移動させるために高速道路上でクレーン車
を使用するには、適当な油圧が与えられない場合にフェ
イル−セーフ（ｆａ １ｌ−ｓａｆｅ ）の機械式ステ
アリング装置が必要である。

これは、道路走行車輛に関して、油圧システムが故障し
たとしても、確実な車輛のかじ取りを確保することが義
務付けられているからである。

従来の移動式クレーン車として、第１図に示されている
ような移動式クレーン車が知られている。

このクレーン車の一方の制御運転台Ａは車輛制御機器を
備え、シャシ上に装置されてクレーン車の移動に使用さ
れるだけであり、他方のクレーン制御運転台Ｂには定置
使用の際にクレーン車を低速度で移動させ得るステアリ
ング用の制御機器とクレーン操作用の制御機器との二重
の油圧制御機器が設けられている。

このようなりレーン車はシャシの制御運転台Ａからクリ
アランスを以て上部フレームを回転可能にするために長
いホイールベースを備えることが必要となり、しかも運
転台を２個設ける必要があるため総重量が増加すると共
に余分な費用がかかる。

道路移動の場合に使用され得る機械式ステアリング機構
と、定置使用の場合の油圧式ステアリング機構とが選択
的に使用される装置に於いて生じる主要な難点の一つは
、ステアリングホイールの回転とステアリングアクチュ
エータとの間の速度比が油圧操作によるステアリングで
は直線的な関係であるのに対し、ステアリングホイール
の回転と機械式ステアリングドラブリンク運動との間の
速度比は機械式ステアリングボックスと落しアームとの
形状寸法のために非直線的であることである。

従って、運転者は切換弁の操作を介して、一方から他方
のステアリング機構を使用する場合、ステアリングの加
減の調節にとまどう虞れがあり、更に個々のステアリン
グ自体が満足的に行なわれ得ない虞れがあった。

このような問題点を克服するために種々の提案がなされ
てきた。

それは、油圧式ステアリング機構内部に圧力解放弁を用
いて、機械式ステアリング機構と結合されたときに生ず
る超過圧力の形成を制限すること、又は第１油圧ステア
リングユニツトに油圧流体用バイパスを設けることであ
るが、共にかじ取りに影響を及ぼす差圧の除去に関して
実際上完全に満足し得るものではなく、油圧式ステアリ
ング機構の複雑化をも導いて好ましくない。

本発明の目的は、ステアリング制御機器が運転台内部に
集合されており、同時に道路移動用の機械的連結による
ステアリング機構の配備と、定置使用のための油圧操作
によるステアリング機構の配備とを達成し得たステアリ
ングアセンブリを提供することであり、特に定置使用の
際に、車輛のステアリングを全て油圧により操作して、
ステアリング機構の配備の問題を克服した起伏地面用ク
レーン車を提供することである。

本発明によれば、車輛シャシ上に回転自在に支持された
上部フレーム上に操縦者の運転台が回動自在に装着され
ている移動式クレーン車は、機械式ステアリング機構及
び油圧式ステアリング機構を有している。

機械式ステアリング機構は運転台が道路移動用位置まで
回転されるとき、運転台に装着され且つステアリングホ
イールを有しているステアリング制御機器と機械的に連
結し得るように配備されている。

また油圧式ステアリング機構は、クレーン操作を行なう
、車輛の定置使用の際にはこれのみが使用され、更に道
路走行時に使用される機械式ステアリング機構の補助動
力を提供するものであるから、少なくとも２本の車輛に
支持された路面ホイールに連結されている。

この移動クレーン車の特徴は、油圧式ステアリング機構
の一部分が２本の車軸のうち一方の車軸上の路面ホイー
ルに作動的に連結されていて、道路走行の際はステアリ
ング制御機器から連結を解除されており、さらに油圧式
ステアリング機構の他の一部分が他方の車軸上の路面ホ
イールに作動的に連結されて、それに補助動力を提供し
、更に方向弁が運転台内部に、ステアリング制御機器と
共に、それとは分離して配備されており、車輛の定置使
用の際には４個のホイールを操作し得るように、油圧式
ステアリング機構の１部分が上記方向弁と作動的に連結
されていることである。

更に本発明を後述の具体例に即して述べれば、第２の油
圧制御ユニットを有する通常の機械式動力補助ステアリ
ング機構が道路移動に使用されるために配設されており
、定置使用のための第１の油圧式ステアリング機構と共
通の制御部材により、ステアリング制御機器に係合可能
である。

運転台に装着されたレバーの制御により機械式ステアリ
ング機構を路面ホイールから解放するために、例えばス
プライン軸のような摺動自在のカップリングがステアリ
ングコラム内部に備えられていてもよい。

運転台に装着されたレバーはステアリングカップリング
としての摺動自在のカップリングに結されている。

このステアリングカップリングは例えば第１の油圧ステ
アリング機構及びステアリングコラムのそれぞれに設け
られたギヤホイールのように機械式ステアリング機構と
機械的に連結され得ることが好ましい。

このステアリングカップリングは道路移動の際には、機
械式ステアリング機構と係合して、第１の油圧ステアリ
ング機構の連結を解除し、即ち第１の油圧ステアリング
機構により制御される路面ホイールを解放して、該ホイ
ールを道路走行に適した、所謂、前進位置でロックさせ
る。

従って、この場合第２の油圧制御ユニットのみが機能す
るため、余分な油圧は発生せず、圧力解放弁又はバイパ
ス導管の配設は必要ない。

機械式ステアリング機構が路面ホイールに係合されてい
る間クレーン回転メカニズムの不注意による作動を防止
するために、インターロック装置が備えられるべきであ
る。

通例このようなりレーンに用いられる型のクレーン回転
ロックメカニズムを有する機械式インターロック装置が
装着される。

機械式ステアリング機構が各車軸上のかじ取自在な路面
ホイールセットのいずれかを作動させるべく連結されて
いてもよい。

道路移動の際の第１油圧式ステアリング機構の解放はま
た、クレーン操作の際の第１の油圧ステアリング機構を
、道路移動の際かじ取りに使用される車軸上の路面ホイ
ールと異なる車軸上の路面ホイールに連結させることを
困難なく可能にする。

後者の場合、前述したステアリング制御機器とは別箇の
レバー又は空気スイッチのような補助ステアリング制御
機器が、定置使用の際の４ホイ一ル全体をかじ取るため
に第２の油圧制御ユニットに連結されていてもよい。

クレーンの上部フレーム上の運転台が回転されて例えば
定置使用の場合のように反対方向に面するとき、かじ取
方向を逆転させるために、切換弁が第１油圧式ステアリ
ング機構に装着されていてもよい。

このような配置は、本出願人の英国特許出願筒４３２９
６７７４号（英国特許第１５１８７９８号明細書参照）
に開示且つ特許請求された高速起伏地面用クレーン車に
特に有効である。

このクレーンは、それぞれ道路移動及びクレーン操作の
２種の異なった位置へと回動可能に上部フレーム上に装
着された運転台を有している。

添付の第２図及び第３図を参照して本発明を更に詳細に
説明する。

ステアリングコラム１１上に取付けられているステアリ
ングホイール１０は、かじ塩ボックス１２と落しアーム
１３とを介して動力補助ステアリングユニットに取外し
自在に連結されている。

この動力補助ステアリングユニットは、ステアリングリ
ンク１４を含み、前方車軸（第１の車軸）１上のステア
リングラム１６，１７に作動的に連結された第２の油圧
制御ユニット１５を有している。

上記構成中、ステアリング制御機器はステアリングホイ
ール１０とステアリングコラム１１とからなり、これに
よりクレーン車の道路走行に際して使用される機械式ス
テアリング機構とクレーン操作時の定置使用の際の油圧
操作による第１の油圧式ステアリング機構との両方をス
テアリング制御する。

さらに、上記かじ塩ボックス１２、落しアーム１３及び
ステアリングリンク１４と第２の油圧制御ユニット１５
からなる動力補助ステアリングユニットによる機械式動
力補助ステアリング機構が構成され、クレーン車の道路
走行に際して使用される。

前方車軸１はステアリングアーム１８，１９を備えてお
り、この両アームはドラブリンク２０によって連結され
ている。

ドラブリンクはサーボポンプ３０からの動力で以って前
方ホイール２，３を機械的にかじ取するために設けられ
ている。

サーボポンプはステアリングホイール１０の作動に直線
的に応じるべくユニット１５に接続されている。

ユニット１５が空気制御ユニット３１によって操作され
るが、これは、道路移動の際の前方ホイール２，３が定
置で使用されるクレーン操作の際の後方ホイールとなる
場合である。

油圧流体は貯槽連結管Ｉからサーボポンプ３０に至り、
更に連結管８又は９を介して第２油圧制御ユニツト１５
へ流入し、連結管９０を介して第１油圧式ステアリング
ユニット４０へ流入する。

第１油圧式ステアリングユニットは貯槽（図示されてい
ない。

）に至る連結管７０を備えており、この貯槽も連結管９
を介してサーボポンプ３０へ通ずる連結管７１を有して
いる。

第１の油圧式ステアリング機構は後方車軸（第２の車軸
）４上のステアリングラム２６，２７に通ずる連結管４
１゜４２を有している。

後方車軸４はステアリングアーム２４，２５を備えてお
り、両ステアリングアームは後方ホイール５，６を定置
使用の際に油圧によりかじ取するためにドラブリンク２
８によって連結されている。

上記第１油圧式ステアリングユニット４０は、後述のよ
うに羽根５８を含み、連結管４１．４２と共に第１の油
圧式ステアリング機構を構成する。

ステアリング制御機器は、シャシ２１上で回転自在であ
り且つ上部フレームに回動自在に装着された制御運転台
２９内部に保持されている。

シャシは回転軸の前方にアーチ状に配置された突出部分
２２を備えている。

前記回転軸を油圧管４１゜４２及びかじ塩ボックス１２
に通じる機械的連結部が貫通している。

第２図では図解的に表しているためそのように示されて
いない。

方向制御弁としての切換弁２３は油圧管４１．４２中に
設けられ、シャシの突出部分２２によりカム操作自在で
ある。

この切換弁２３はクレーン上部フレーム上の制御運転台
が１８０°回転されるとき、即ち第３図の位置にあると
き油圧式かじ取りの方向を保持し、もし第１の油圧式ス
テアリング機構がステアリング制御機器に連結されてい
るとすれば（第３図において点線で示されている場合）
運転者がステアリングホイール１０を右手が下方となる
ように操作した際、後方ホイール５，６を時計の針方向
に移動させるであろう。

第２図では、ホイール２，３の機械式動力補助ステアリ
ングによって道路移動のかじ堰制御を行なうために、後
方ホイール５，６がまっすぐな位置にロックされた状態
のかじ取メカニズムが示されている。

定置でのクレーン作業を行なう操作のためには、運転台
が回転せられ、制御部材としてのカップリング制御レバ
ー５０は第３図の点線のように手動操作されるので、リ
ンク５１はアーム５２゛を上昇させる。

その結果、摺動自在のスプラインを施したカップリング
５４を備えたカラー５３が上昇され、ステアリングコラ
ム１１をかじ取ボックス１２から解放する。

同時にレバー５０はリンク５５を移動させ、それにより
ガイドヨーク５６を移動させてスプラインを施したギヤ
オイール５７を摺動させる。

これにより、第１油圧式ステアリングユニット４０の羽
根５８上に装着されたスプラインを施したギヤ５７はス
テアリングコラム上のギヤオイール５９と係合する。

このようにしてホイール５，６の操作のために第１油圧
式ステアリングユニットを係合し、油圧式ステアリング
機構を作動させる。

上述のように、２つのステアリング機構の一方を選択的
にステアリング制御機器へと係合せしめる切換え用の制
御部材は、カップリング制御レバー５０、リンク５１及
び５５、アーム５２、ガイドヨーク５６からなる。

定置に於けるクレーン作業を行なう操作の場合。

制御運転台２９は総じて後方に面し、ホイール５６は事
実上通常の目的では前方ホイールとなる。

切換弁２３はシャシの部分２２から引出され、第２図の
下方に示されている連結管４１，４２を介して、ステア
リングホイール１０が運転者の手で右手方向に操作され
る際、路面ホイール５，６を時計の針方向に向ける。

図のクレーンに於いて、第１の油圧式ステアリング機構
はスプラインを施したギヤホイール５７とドッグギヤ６
０との保合によってまっすぐな位置にホイール５，６を
ロックする。

ドッグギヤ６０は道路移動の間固定かじ取コラムサポー
トとして固定されている。

レバー５０を操作するときかし堰制御を連続的に行なう
ために、スプラインカップリング５４が完全に解放され
る前に係合するようにギヤホイール５７．５９は配置さ
れている。

例えば２，３のような路面ホイールが機械式動力補助ス
テアリング機構による道路移動の際のかじ取のために連
結される場合、路面ホイール５゜６はインターロックに
よってまっすぐな位置に固定され、第１の油圧式ステア
リング機構による定置使用の際には、路面ホイール２，
３の前記連結がはずされて、かじ取ボックス１２を介し
てなされる道路上でのステアリングの間は自由な状態に
あった（遊んでいた）ギヤホイール５７は、路面ホイー
ル５，６に動力を伝達する。

更に路面ホイール２，３はステアリング制御機器とは別
の手段により、方向制御弁（空気制御ユニット３１を制
御するための方向弁であるが図示していない。

）を介してステアリング制御され得るが、これにより定
置でのクレーン操作時の微妙なステアリングがなされ得
る。

例えば方向弁として三位量スイッチなどが使用され得、
第２図においてはそれが中立位置に設定されたときの第
２の油圧制御ユニット１５の状態が示されている。

三位量スイッチが操作されて、空気制御ユニット３１に
管路Ａから加圧空気が送給されるとユニット３１のピス
トンが下方に移動し、ユニット１５の直流ポート（ｄｉ
ｒｅｃｔ−ｆｌｏｗｐｏｒｔｓ ）を連結管８，９に通
じさせる。

他方、管路Ｂから加圧空気がユニット３１のシリンダに
送給されると、ユニット３１のピストンが上方に移動し
、ユニット１５の交叉流ポート（ｃ ｒｏ ｓｓ −ｆ
ｌｏｗ ｐｏｒｔｓ ）を介して連結管８，９をステ
アリングラム１６，１７に連結する。

尚、第１油圧式ステアリングユニット４０から連結管を
空気制御ユニット３１に向けて配備し、路面ホイール５
，６に併わせで、路面ホイール２３をも同時にステアリ
ング制御し得るように構成することは、本発明の構成か
らは容易になされ葡る。

本発明の実施軛様のいくつかを以下に列記するが、これ
により本発明が一層明瞭に理解されよう（１）ステアリ
ングコラムがスプラインを施した摺動自在のカップリン
グスリーブを有する非連続的なスプライン軸からなり、
前記摺動自在のカップリングスリーブは制御部材に連結
されており、この制御部材には第１油圧式ステアリング
ユニットに装着された機械的カップリングとしてのギヤ
ホイールもまた係合していることを特徴とする特許請求
の範囲に記載の車輛用ステアリングアセンブリ。

（２）第１油圧式ステアリング機構が、機械式ステアリ
ング機構がステアリングホイールに係合している間は、
ステアリングホイールから解放されていることを特徴と
する特許請求の範囲又は前項第１項記載のステアリング
アセンブリ。

（３）車輌が定置で使用される際に、方向制御弁として
の方向弁が第２の油圧制御ユニットに連結されて、第１
の油圧式ステアリング機構とは独立にかじ取るように構
成されていることを特徴とする特許請求の範囲又は前項
第１項に記載のステアリングアセンブリ。

（４）第１の油圧式ステアリング機構をステアリングホ
イールに係合せしめるステアリングカップリングとして
のギヤホイールは、第１の油圧式ステアリング機構がス
テアリングホイールとの係合を解かれている時にロック
され得ることを特徴とする特許請求の範囲、前項第１項
及び第２項のいずれかに記載のステアリングアセンブリ
。

（５）第１油圧式ステアリングユニットの羽根上に装着
された摺動自在のギヤホイールは、機械式及び油圧式の
ステアリング機構に共通の制御部材に連結されており、
ステアリングコラム上のギヤホイールと固定ドッグとに
交互に係合されることを特徴とする前項第４項に記載の
ステアリングアセンブリ。

（６） クレーン上部フレームが回転されるときかし
取方向を逆転させるために、切換弁が油圧式ステアリン
グ機構中に備えられていることを特徴とする特許請求の
範囲及び前項第１項乃至第５項のいずれかに記載のステ
アリングコラムブしく７）切換弁が車輛シャシにより支
持された突出部によりカム操作されることを特徴とする
前項第６項に言鍬のステアリングコラムフ゛す。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の移動式クレーン車の説明図、第２図は車
輛の後方路面ホイールに適用された、ステアリングホイ
ールとの係合を解かれた状態の第１の油圧式ステアリン
グ機構と、車輛の前方路面ホイールに適用された、第２
の油圧制御ユニットを有する機械式動力補助ステアリン
グ機構とを含む本発明のステアリングアセンブリを示す
説明図、第３図は第２図に示されたステアリングアセン
ブリの制御部材の作動を示す説明図である。 １．４・・・・・・車軸、２，３，５，６・・・・・・
ホイール、７．８，９，４１．４２，７Ｌ９０・・・・
・・連結管、１０・・・・・・ステアリングホイール、
１１・・・・・・ステアリングコラム、１２・・・・・
・かじ取ボックス、１３・・・・・・落しアーム、１４
・・・・・・ステアリングリンク、１５・・・・・・第
２の油圧制御ユニット、１６，１７，２６゜２７・・・
・・・ステアリングラム、１８，１９，２４゜２５・・
・・・・ステアリングアーム、２１・・・・・ウヤシ、
２０、２８・・・・・・ドラブリンク、２３・・・・・
・切換弁、２９・・・・・・運転台、３０・・・・・・
サーボポンプ、３１・・・・・・空気制御ユニット、４
０・・・・・・第１油圧式ステアリングユニット、５０
・・・・・・カップリング制御レバー、５１．５５・・
・・・・リンク、５２・・・・・・アーム、５６・・・
・・・ガイドヨーク、５７，５９・・・・・・ギヤホイ
ール、５８・・・・・・羽根。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 上部フレームに回動自在に装着された操縦運転台と
   、運転台に装着されたステアリングホイールと、ステア
   リングホイールに係合されて第１の車軸上のホイールの
   ステアリングを制御する第２の油圧制御ユニットを有し
   た機械式動力補助ステアリング機構と、ステアリングホ
   イールに係合されて第２の車軸上のホイールのステアリ
   ングを制御する第１の油圧式ステアリング機構と、前記
   ２つのステアリング機構のステアリングホイールへの保
   合を選択的に切換えるための制御部材と、ステアリング
   ホイールが第１の油圧式ステアリング機構に係合されて
   いる時に、第１の油圧式ステアリング機構への圧油の供
   給を運転台の回動力向に応じて制御するための切換弁と
   第２の油圧制御ユニットへの圧油の供給を制御するため
   の方向弁とからなる車輛用ステアリングアセンブリ。