(57)【要約】【課題】簡素な構成によってステアリングシャフトに伝達される振動を効果的に低減することができる作業車を提供する。【解決手段】ステアリングシャフト２４の上部側部分は、ハンドルポスト２１の上端部に内装された第一軸支部を介して、ハンドルポスト２１の上端部に支持され、かつ、ステアリングシャフト２４の下部側部分３２は、ハンドルポスト２１の下端部２１ｃに内装された第二軸支部５０を介して、ハンドルポスト２１の下端部２１ｃに支持され、第一軸支部及び第二軸支部５０の少なくとも一方は、ハンドルポスト２１の内周部３５とステアリングシャフト２４の外周部３６とに亘る状態で設けられてハンドルポスト２１の内周部３５とステアリングシャフト２４の外周部３６とに接触する筒状のゴム部材５１によって構成され、ゴム部材５１の内周部５５及び外周部５７の少なくとも一方における周回りに、複数の凸部５６，５８が形成されている。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
左右の操舵輪と、
前記左右の操舵輪を操向操作するステアリング機構と、
下端部が前記ステアリング機構の入力部に接続されると共に、上端部にステアリングホイールが取り付けられたステアリングシャフトと、
機体フレームから立設された操縦塔フレームに支持されるとともに前記ステアリングシャフトが挿入され、前記ステアリングシャフトを回転可能に支持する筒状のハンドルポストと、が備えられ、
前記ステアリングシャフトの上部側部分は、前記ハンドルポストの上端部に内装された第一軸支部を介して、前記ハンドルポストの上端部に支持され、かつ、前記ステアリングシャフトの下部側部分は、前記ハンドルポストの下端部に内装された第二軸支部を介して、前記ハンドルポストの下端部に支持され、
前記第一軸支部及び前記第二軸支部の少なくとも一方は、前記ハンドルポストの内周部と前記ステアリングシャフトの外周部とに亘る状態で設けられて前記ハンドルポストの内周部と前記ステアリングシャフトの外周部とに接触する筒状のゴム部材によって構成され、
前記ゴム部材の内周部及び外周部の少なくとも一方における周回りに、複数の凸部が形成されている作業車。
【請求項２】
前記複数の凸部は、前記ゴム部材の外周部に形成されている請求項１に記載の作業車。
【請求項３】
前記複数の凸部は、前記ゴム部材の内周部及び外周部に形成されている請求項２に記載の作業車。
【請求項４】
前記複数の凸部は、前記ステアリングシャフトの軸芯方向に沿って延びる状態で周方向に間隔を空けて配置されている請求項１から３のいずれか一項に記載の作業車。
【請求項５】
前記ゴム部材の上面部及び下面部の少なくとも一方に、前記ステアリングシャフトの軸芯方向に沿って凹入された環状の溝部が形成されている請求項１から４のいずれか一項に記載の作業車。
【請求項６】
前記第二軸支部が、前記ゴム部材によって構成されている請求項１から５のいずれか一項に記載の作業車。
【請求項７】
前記第一軸支部及び前記第二軸支部の一方が、前記ゴム部材によって構成され、
前記第一軸支部及び前記第二軸支部の他方に、前記ステアリングシャフトの外周部に面接触する中実かつ筒状のカラー部材と、前記カラー部材の上面部、外周部、下面部を包み込むゴム製のシール部材と、が備えられている請求項１から６のいずれか一項に記載の作業車。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、上端部にステアリングホイールを有するステアリングシャフトが、ハンドルポスト内において回転可能に支持されている作業車に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１の作業車には、筒状のハンドルポストと、上端部にステアリングホイール（文献では「操縦ハンドル」）が固定され、ハンドルポスト内に回転可能に支持されたステアリングシャフト（文献では「ハンドル軸」）と、が備えられている。このような作業車では、例えば圃場等での移動の際に、機体の振動がハンドルポストからステアリングシャフトに伝達されることで、ステアリングシャフトを介してステアリングホイールが振動することがある。ステアリングホイールの振動が大きくなると、作業車においてステアリングホイールを持つ運転者の手にしびれが生じたり、運転者の疲労が増したりすることがある。
【０００３】
そこで、特許文献１の作業車では、ステアリングシャフトの上部側部分とハンドルポストの上端部との間に上側防振支承部が備えられ、ステアリングシャフトの下部側部分とハンドルポストの下端部との間に下側防振支承部が備えられている。上側防振支承部として筒ゴムが備えられ、筒ゴムの内周面に、周方向に沿って延びるとともに内径側に突出する凸条が形成され、凸条は筒ゴムの軸芯方向に沿って複数段形成されている。下側防振支承部として、ボールベアリングと、ボールベアリングを外周側から包持するリング状のゴムブッシュとが備えられている。このような構成により、ハンドルポストからステアリングシャフトに伝達される振動の軽減を図っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平８−２０７７８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１の技術では、ハンドルポストの振動（径方向の動き）を受けて筒ゴムがステアリングシャフト側に押されると、凸条がステアリングシャフトに押し付けられて圧縮し、振動を吸収する。しかし、凸条が筒ゴムの内周面全周に亘るリング状であるため、凸条はステアリングシャフトの外周部に広い範囲で接触することになる。したがって、筒ゴムに作用した押し付け力が分散されてしまい、凸条が十分に圧縮されず、振動の吸収が不十分となることがある。その結果、ステアリングシャフト及びステアリングホイールの揺れを適正に軽減することができない可能性がある。このように、作業車において、ハンドルポストからステアリングシャフトに伝達される振動を低減する構造には改善の余地があった。
【０００６】
上記実情に鑑み、本発明は、簡素な構成によってステアリングシャフトに伝達される振動を効果的に低減することができる作業車を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、
左右の操舵輪と、前記左右の操舵輪を操向操作するステアリング機構と、下端部が前記ステアリング機構の入力部に接続されると共に、上端部にステアリングホイールが取り付けられたステアリングシャフトと、機体フレームから立設された操縦塔フレームに支持されるとともに前記ステアリングシャフトが挿入され、前記ステアリングシャフトを回転可能に支持する筒状のハンドルポストと、が備えられ、前記ステアリングシャフトの上部側部分は、前記ハンドルポストの上端部に内装された第一軸支部を介して、前記ハンドルポストの上端部に支持され、かつ、前記ステアリングシャフトの下部側部分は、前記ハンドルポストの下端部に内装された第二軸支部を介して、前記ハンドルポストの下端部に支持され、前記第一軸支部及び前記第二軸支部の少なくとも一方は、前記ハンドルポストの内周部と前記ステアリングシャフトの外周部とに亘る状態で設けられて前記ハンドルポストの内周部と前記ステアリングシャフトの外周部とに接触する筒状のゴム部材によって構成され、前記ゴム部材の内周部及び外周部の少なくとも一方における周回りに、複数の凸部が形成されていることを特徴とする。
【０００８】
本構成によれば、ゴム部材は、内周部及び外周部の少なくとも一方における周回りに、複数の凸部が形成されている。そのため、ゴム部材の複数の凸部は、ハンドルポストの内周部及びステアリングシャフトの外周部の一方又は両方に対して、周方向の広範囲には接触せずに、周方向の狭い範囲で、局所的に、接触することになる。
【０００９】
したがって、ハンドルポストから筒ゴムに作用した押し付け力は、分散されず、凸部に対して強い圧縮力として作用し、凸部は径方向にしっかりと圧縮される。この結果、ゴム部材は、複数の凸部の径方向への圧縮によってハンドルポストの振動を効果的に吸収することができ、ステアリングシャフトの揺れ（振幅や加速度）を低減することができる。その結果、簡素な構成によってステアリングシャフトに伝達される振動を効果的に低減することができる。
【００１０】
本発明において、
前記複数の凸部は、前記ゴム部材の外周部に形成されていると好適である。
【００１１】
本構成によれば、筒状のゴム部材において内周部よりもハンドルポストに近い位置の外周部に凸部が形成されているので、凸部がハンドルポストからの振動をしっかりと受け止めて、効果的に吸収することができる。
【００１２】
本発明において、
前記複数の凸部は、前記ゴム部材の内周部及び外周部に形成されていると好適である。
【００１３】
本構成であれば、ゴム部材の内周部または外周部のみに凸部を形成した場合と比べて、ゴム部材の径方向の圧縮量が大きくなる。したがって、ハンドルポストからの振動をより効果的に吸収することができる。
【００１４】
本発明において、
前記複数の凸部は、前記ステアリングシャフトの軸芯方向に沿って延びる状態で周方向に間隔を空けて配置されていると好適である。
【００１５】
本構成によれば、ゴム部材に形成された複数の凸部は、周方向に隣接する他の凸部との間に間隔を有する状態で存在する。これにより、ゴム部材において、複数の凸部は、隣接する凸部の変形の影響を受けることなく、個々の凸部を独立して径方向に圧縮変形させことができる。その結果、ゴム部材の径方向の変形効率をより高めることができ、ハンドルポストからの振動をより効果的に吸収することができる。
【００１６】
本発明において、
前記ゴム部材の上面部及び下面部の少なくとも一方に、前記ステアリングシャフトの軸芯方向に沿って凹入された環状の溝部が形成されていると好適である。
【００１７】
本構成によれば、ゴム部材の上面部及び下面部の少なくとも一方に環状の溝部が存在することで、筒状のゴム部材は径方向に圧縮変形し易い形状になる。これにより、ゴム部材は径方向の圧縮変形量を多く確保することができ、より効果的に振動を吸収することができる。
【００１８】
本発明において、
前記第二軸支部が、前記ゴム部材によって構成されていると好適である。
【００１９】
ステアリングシャフトの下部は、強固なステアリング機構の入力部に接続されて保持されているので、ステアリングシャフトは、下部側から上部側（ステアリングホイール側）に向かうほど揺れが大きくなる傾向にある。即ち、揺れの大きい上部側であるとゴム部材の厚さを厚くする必要がある。本構成のように、下部側の第二軸支部をゴム部材によって構成すると、ハンドルポストの振動は、ステアリングシャフトの下部側部分（揺動の支点側）で吸収され、その結果、ゴム部材を大きくせずとも、ステアリングシャフトの揺れをより効果的に軽減することができる。
【００２０】
本発明において、
前記第一軸支部及び前記第二軸支部の一方が、前記ゴム部材によって構成され、前記第一軸支部及び前記第二軸支部の他方に、前記ステアリングシャフトの外周部に面接触する中実かつ筒状のカラー部材と、前記カラー部材の上面部、外周部、下面部を包み込むゴム製のシール部材と、が備えられていると好適である。
【００２１】
本構成では、一方の軸支部は、筒状のゴム部材がステアリングシャフトとハンドルポストとの間で密接配置され、他方の軸支部は、筒状のカラー部材とシール部材とがステアリングシャフトとハンドルポストとの間で密接配置されている。これにより、ステアリングシャフトの上部側部分及び下部側部分の一方は、筒状のゴム部材の凸部の圧縮によってステアリングシャフトに伝達される振動を効果的に低減することができる。また、ステアリングシャフトの上部側部分及び下部側部分の他方は、ハンドルポストと中実のカラー部材との間に挟まれたシール部材が、ハンドルポストの振動に対して圧縮されることで当該振動を吸収することができる。このように、このように、上部側端部に配置される第一軸支部と、下部側部分に配置される第二軸支部と、の両方において、ハンドルポストからの振動を吸収できるので、第一軸支部及び第二軸支部の相乗効果により、ハンドルポストの振動をより効果的に吸収してステアリングシャフトの揺れを軽減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】トラクタの全体側面図である。
【図２】ステアリング機構及びハンドルポストの内部を示す断面図である。
【図３】ハンドルポストの上部、ステアリングシャフトの上部の付近の縦断側面図である。
【図４】ハンドルポストの下部、ステアリングシャフトの下部の付近の縦断側面図である。
【図５】ステアリングシャフトの上部側部分の軸支部の分解斜視図である。
【図６】ステアリングシャフトの下部側部分の軸支部の分解斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
図１に示すように、トラクタ１０（「作業車」の一例）は、右及び左の前輪１１（左右の操舵輪の一例）と、右及び左の後輪１２とで支持された走行車体１３の前部にエンジン１４が備えられる。走行車体１３には、エンジン１４の後部に、エンジン１４に連結されたクラッチハウジング１５及びミッションケース１６が備えられている。
【００２４】
〔基本構成について〕
図１、図２に示すように、トラクタ１０には、右及び左の前輪１１を操向操作するナックルアーム１７が備えられており、右及び左の前輪１１のナックルアーム１７に亘ってタイロッド１８が接続されている。走行車体１３のフレーム１３ａ（機体フレームの一例）から操縦塔フレーム２０が立設されている。操縦塔フレーム２０は、ステアリングシャフト２４が挿入されるハンドルポスト２１を支持する。具体的には、図２に示すように、ハンドルポスト２１は、操縦塔フレーム２０に設けられた支持フレーム２７及びブラケット２８を介して操縦塔フレーム２０に固定されている。
【００２５】
ハンドルポスト２１内には、ステアリングシャフト２４が回転可能に支持されており、ステアリングシャフト２４の上端部２４ａには、ステアリングホイール２５が取り付けられている。また、ステアリングシャフト２４の下端部２４ｂはステアリング機構の入力部２６に接続されている。ステアリング機構は、操作アーム２２、ステアリングロッド２３、ナックルアーム１７、及び、タイロッド１８によって構成されている。入力部２６には操作アーム２２が一体的に連続しており、操作アーム２２から左の前輪１１のナックルアーム１７に亘ってステアリングロッド２３が接続されている。
【００２６】
ハンドルポスト２１は、本体部２１ａと、本体部２１ａに連続して設けられてステアリングシャフト２４の上部側部分３１を収容する上端部２１ｂと、本体部２１ａに連続して設けられてステアリングシャフト２４の下部側部分３２を収容する下端部２１ｃと、を有する。上端部２１ｂ及び下端部２１ｃは、本体部２１ａよりも大径の筒部で構成されている。
【００２７】
〔第一軸支部〕
図３及び図５に示すように、ステアリングシャフト２４の上部側部分３１は、ハンドルポスト２１の上端部２１ｂに内装された第一軸支部４０を介して、ハンドルポスト２１の上端部２１ｂに支持される。第一軸支部４０として、円筒状で樹脂部材からなるカラー部材４１と、シール部材４２とが設けられている。カラー部材４１は、ステアリングシャフト２４の外周部３６に面接触する中実の部材である。シール部材４２は、カラー部材４１の上面部４１ａ、外周部４１ｂ、下面部４１ｃを包み込む形状を有し、ゴム製である。
【００２８】
カラー部材４１の上面部４１ａ側には、カラー部材４１が上方に移動することを規制する第一止め輪４３がステアリングシャフト２４に取付けられている。
【００２９】
ステアリングシャフト２４の軸支部として、例えばボールベアリングが周囲をシール部材に包まれた状態で配置することがある。ボールベアリングは、インナー部材とアウター部材と両者の間のボール部材とを有し複数部材で構成されることから、ハンドルポスト２１から振動を受けた際に位置ずれが生じ易い。そのため、ハンドルポスト２１から振動を受けたシール部材は位置が固定されないボールベアリングに押し付けられるため、シール部材は圧縮され難い。その結果、ハンドルポスト２１から振動がステアリングシャフト２４にそのまま伝達されてしまうことがある。
【００３０】
これに対し、本実施形態では、第一軸支部４０では、中実のカラー部材４１がカラー部材４１の周囲を包むシール部材４２によって支持されてステアリングシャフト２４の外周部３６に面接触している。中実のカラー部材４１はステアリングシャフト２４の外周側において位置が固定されている。そのため、ハンドルポスト２１から振動を受けた場合に、シール部材４２は、一部材から構成されてしっかりとしてガタのない中実のカラー部材４１に対して、押付けられることで圧縮され易くなる。これにより、ハンドルポスト２１の振動をシール部材４２の圧縮によって吸収することができ、ステアリングシャフト２４は上部側部分３１において揺れを低減することができる。
【００３１】
〔第二軸支部〕
図４及び図６に示すように、ステアリングシャフト２４の下部側部分３２は、ハンドルポスト２１の下端部２１ｃに内装された第二軸支部５０を介して、ハンドルポスト２１の下端部２１ｃに支持される。第二軸支部５０として、円筒状のゴム部材５１が設けられている。ステアリングシャフト２４の下部側部分３２にステアリングシャフト２４と一体的に回転するブッシュ５２が取り付けられている。ブッシュ５２は、筒状部５２ａと、筒状部５２ａの入力部２６の側の端部に設けられた鍔部５２ｂとを有する。したがって、第二軸支部５０のゴム部材５１は、ブッシュ５２の外周側に配置される。ゴム部材５１及びブッシュ５２の下面側には中央に貫通孔を有する円板状のシール部材５３が配置され、シール部材５３の下面側に、シール部材５３が下方に移動することを規制する第二止め輪５４がステアリングシャフト２４に取付けられている。
【００３２】
ゴム部材５１には、内周部５５における周回りに複数の凸部５６が形成され、外周部５７における周回りに複数の凸部５８が形成されている。複数の凸部５６、５８は、いずれもステアリングシャフト２４の軸芯Ｘ方向に沿って延びる状態で周方向に間隔を空けて配置されている。内周部５５において隣接する凸部５６、５６の間には、凹部６１が形成される。外周部５７において隣接する凸部５８、５８の間には、凹部６２が形成される。そのため、ゴム部材５１は、ハンドルポスト２１の内周部３５及びステアリングシャフト２４の外周部３６に対して全周に接触せずに、部分的に接触することになる。
【００３３】
このように、ゴム部材５１が周回りに複数の凸部５６，５８を有する構成であれば、ゴム部材５１の凸部５６，５８は周方向において点在し、ハンドルポスト２１の内周部３５又はステアリングシャフト２４の外周部３６に対して局所的に接する。したがって、ハンドルポスト２１の振動を受けたゴム部材５１は、複数の凸部５６，５８において径方向に圧縮され易くなる。これにより、ゴム部材５１は、複数の凸部５６，５８の径方向への圧縮によってハンドルポスト２１の振動を効果的に吸収することができ、ステアリングシャフト２４の揺れ（振幅や加速度）を低減することができる。その結果、ステアリングホイール２５の揺れを軽減することができ、トラクタ１０においてステアリングホイール２５の操作性が向上する。
【００３４】
ゴム部材５１の上面部６３には、ステアリングシャフト２４の軸芯Ｘ方向に沿って凹入された環状の溝部６５が形成されている。また、ゴム部材５１の下面部６４には、ステアリングシャフト２４の軸芯Ｘ方向に沿って凹入された環状の溝部６６が形成されている。筒状のゴム部材５１は、溝部６５，６６の存在により、径方向に圧縮し易くなる。
【００３５】
このように、ステアリングシャフト２４は、ハンドルポスト２１の下端部２１ｃの第二軸支部５０において、ゴム部材５１の凸部５６、５８が径方向に圧縮されてハンドルポスト２１の振動が低減され、第一軸支部４０において、上部側部分３１はシール部材４２に保持された筒状のカラー部材４１に接触することで揺れが抑制されている。
【００３６】
通常、ステアリングシャフト２４は、下端部２４ｂがステアリング機構の入力部２６に接続されて保持されているので、下端部２４ｂから上端部２４ａに向かうほど揺れが大きくなる傾向にある。そこで、本実施形態では、第二軸支部５０がゴム部材５１によって構成されている。これにより、ハンドルポスト２１の振動は、ステアリングシャフト２４の下部側部分３２に配置される第二軸支部５０のゴム部材５１が径方向に圧縮されることで、効果的に吸収することができる。その結果、ステアリングシャフト２４は、揺れの支点近くの下部側部分３２が揺れ難くなるため、上部側部分３１においても揺れ難くすることができる。
【００３７】
上述の通り、上部側部分３１に配置される第一軸支部４０と、下部側部分３２に配置される第二軸支部５０と、の両方において、ハンドルポスト２１からの振動を吸収することができる。したがって、第一軸支部４０及び第二軸支部５０の相乗効果により、ハンドルポスト２１の振動をより効果的に吸収してステアリングシャフト２４の揺れを軽減することができる。
【００３８】
〔別実施形態〕
（１）上記の実施形態では、第一軸支部４０として、カラー部材４１とシール部材４２を用い、第二軸支部５０として、ゴム部材５１を用いた例を示したが、第一軸支部４０として、ゴム部材５１を用い、第二軸支部５０として、カラー部材４１及びシール部材４２を用いてもよい。
【００３９】
（２）上記の実施形態では、第一軸支部４０のカラー部材４１が樹脂製である例を示したが、カラー部材４１は金属製であってもよい。
【００４０】
（３）上記の実施形態では、第一軸支部４０及び第二軸支部５０を、ゴム部材５１を用いて構成してもよい。
【００４１】
（４）筒状のゴム部材５１は、外周部５７のみに凸部５８を配置する構成でもよい。筒状のゴム部材５１は、内周部５５のみに凸部５６を配置する構成でもよい。
【００４２】
（５）ゴム部材５１の上面部６３及び下面部６４のうち、一方のみに環状の溝部６５（６６）を形成する構成でもよく、上面部６３及び下面部６４に環状に溝部６５（６６）を形成しない構成でもよい。
【００４３】
（６）上記実施形態では、機械式のステアリング機構を一例に示したが、これに限られず、油圧式又は電気式のパワーステアリング操作式等の他のステアリング機構であってもよい。
【００４４】
（７）上記実施形態では、作業車の一例としてトラクタ１０を示したが、これに限られず、乗用型芝刈り機、乗用型草刈り機、乗用型田植機、コンバイン、ホイルローダ等の他の作業車であってもよい。
【符号の説明】
【００４５】
１０    ：トラクタ
１３    ：走行車体
１３ａ  ：フレーム（機体フレーム）
２０    ：操縦塔フレーム
２１    ：ハンドルポスト
２４    ：ステアリングシャフト
２４ａ  ：上端部
２４ｂ  ：下端部
２５    ：ステアリングホイール
２６    ：入力部
３１    ：上部側部分
３２    ：下部側部分
３５    ：内周部
３６    ：外周部
４０    ：第一軸支部
４１    ：カラー部材
４２    ：シール部材
４１ａ  ：上面部
４１ｂ  ：外周部
４１ｃ  ：下面部
５０    ：第二軸支部
５１    ：ゴム部材
５２    ：ブッシュ
５３    ：シール部材
５５    ：内周部
５６，５８  ：凸部
５７    ：外周部
６１，６２  ：凹部
６３    ：上面部
６４    ：下面部
６５，６６  ：溝部
Ｘ      ：軸芯
【図１】
2020100379.tif 000003
【図２】
2020100379.tif 000004
【図３】
2020100379.tif 000005
【図４】
2020100379.tif 000006
【図５】
2020100379.tif 000007
【図６】
2020100379.tif 000008