(57)【要約】【課題】タイヤの横滑り量を抑制してタイヤの摩耗を低減するとともに、操作性及び安全性を向上させ得る作業車両の機械式ステアリング装置を提供する。【解決手段】機械式ステアリング装置３０は、上部旋回体８のキャブ１０内に配置されたハンドル１１の操舵力を下部走行体１側にまで伝達する上部旋回体側操舵力伝達機構３２と、下部走行体の複数車軸２〜４の間に配置され、上部旋回体側操舵力伝達機構から伝達された操舵力を増大して２方向に分配するギヤボックス３８と、ギヤボックスで分配された一方の操舵力を前側車軸２上の車輪５Ｌに伝達する下部走行体前側操舵力伝達機構３９と、ギヤボックスで分配された他方の操舵力を後側車軸３上の車輪６Ｌに伝達する下部走行体後側操舵力伝達機構４０とを備える。ハンドルの操舵時に前側車軸上の車輪と同位相に後側車軸上の車輪を操舵する。【選択図】図１
2008030587.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の車軸上にそれぞれ車輪が操舵可能に設けられた下部走行体と、この下部走行体上に旋回自在に搭載された上部旋回体と、この上部旋回体に設けられ、作業時の操縦室と走行時の運転室とに兼用するキャブとを備えた作業車両の機械式ステアリング装置であって、
上記キャブ内に配置されたステアリングハンドルの操舵力を下部走行体側にまで伝達する上部旋回体側操舵力伝達機構と、
上記下部走行体の複数車軸の間に配置され、上記上部旋回体側操舵力伝達機構から伝達された操舵力を増大して２方向に分配するギヤボックスと、
このギヤボックスで分配された一方の操舵力を前側車軸上の車輪に伝達する下部走行体前側操舵力伝達機構と、
上記ギヤボックスで分配された他方の操舵力を後側車軸上の車輪に伝達する下部走行体後側操舵力伝達機構とを備え、
上記ステアリングハンドルの操舵時に前側車軸上の車輪と同位相に後側車軸上の車輪を操舵するように上記各操舵力伝達機構が連結されていることを特徴とする作業車両の機械式ステアリング装置。
【請求項２】
上記上部旋回体側操舵力伝達機構は、上部旋回体と下部走行体との間に跨って操舵力を伝達する中間シャフトを有し、この中間シャフトは、上部旋回体の旋回中心に配置されたスイベルジョイントの貫通孔に挿入されている請求項１記載の作業車両の機械式ステアリング装置。
【請求項３】
上記ギヤボックスは、出力軸にアームの基端が装着され、このアームの先端側に上記下部走行体前側操舵力伝達機構の伝達ロッドと下部走行体後側操舵力伝達機構の伝達ロッドとが連結されている請求項１又は２記載の作業車両の機械式ステアリング装置。
【請求項４】
上記ギヤボックスの出力軸は、車幅方向に配置されており、上記アームと下部走行体後側操舵力伝達機構の伝達ロッドとの連結箇所は、アームと下部走行体前側操舵力伝達機構の伝達ロッドとの連結箇所よりも地上高が高くなるように設定されている請求項３記載の作業車両の機械式ステアリング装置。
【請求項５】
上記車輪毎にその向きを変更するステアリングシリンダが設けられており、上記ステアリングハンドルの操舵時にその操舵力が車輪に伝達されるときステアリングシリンダによりアシスト力を付与するように構成されている請求項１ないし請求項４のいずれか一つに記載の作業車両の機械式ステアリング装置。
【請求項６】
上記下部走行体後側操舵力伝達機構は、ギヤボックスから後側車軸上の車輪への操舵力の伝達を遮断可能な遮断手段を有している請求項５記載の作業車両の機械式ステアリング装置。
【請求項７】
上記遮断手段は、下部走行体後側操舵力伝達機構の伝達部材を構成するシリンダ装置と、このシリンダ装置のピストンロッドの伸縮をフリー状態とロック状態とに切換可能なロック機構とからなる請求項６記載の作業車両の機械式ステアリング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ホイールクレーンなどの作業車両の機械式ステアリング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ホイールクレーンなどの作業車両として、複数の車軸上にそれぞれ少なくとも左右２つの車輪が装着されてなる下部走行体と、この下部走行体上に旋回自在に搭載された上部旋回体と、この上部旋回体に設けられ、作業時の操縦室と走行時の運転室とに兼用するキャブとを備えてなるものは一般的によく知られている。
【０００３】
また、このような作業車両のステアリング装置としては、例えば特許文献１に開示されているように、各車輪の向きをそれぞれ変更する複数のステアリングシリンダを備え、キャブ内の運転者によって回転操作されるステアリングハンドルの回転操作量及びスイッチ操作などで選択されるモードに応じて作動油を所定のステアリングシリンダに導いて各車輪を所定方向に操舵する全油圧式のものが多く使用されている。しかし、この全油圧式のステアリング装置では、ステアリングハンドルと車輪とが機械的に操舵力を伝達するように連結されていないことから、一般公道を走行するときには走行速度が厳しく制限されている。
【０００４】
そこで、このような制限を回避するために、全油圧式のステアリング装置とは別に、例えば特許文献２に開示されているように、ステアリングハンドルから操舵力を前側車軸上の車輪である前輪にシャフトや歯車などを介して伝達する機械式のステアリング装置が提案され、実用化されている。この機械式のステアリング装置においては、ステアリングハンドルからの操舵力が前輪に伝達される時ステアリングシリンダで前輪の操舵をアシストするようになっている。また、上部旋回体の旋回に支障を来さないようにするために、上部旋回体の旋回中心に配置されたスイベルジョイントに上下方向に貫通する貫通孔を設け、この貫通孔に操舵力の１つの伝達シャフトである中間シャフトを挿入して配置する構成になっている。
【特許文献１】特開平５−３９０５７号公報
【特許文献２】国際公開第９７／４６４３８号パンフレット
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、上記従来の機械式ステアリング装置は、前輪のみを操舵するものであり、後側車軸上の車輪は、直進状態に固定されたままである。このため、タイヤの横滑り量が大きくなり、タイヤの摩耗が早くなるという問題がある。
【０００６】
また、機械式ステアリング装置と全油圧式ステアリング装置とを併用する場合、前側車軸上の車輪は機械式ステアリング装置で操舵し、後側車軸上の車輪は全油圧式ステアリング装置で操舵することも知られているが、この場合、後側車軸上の車輪は、上述したスイッチ操作で操舵されるように構成されている。それ故、前後輪を同時操舵する際には、運転者は両手を別々にかつ同時に使う必要があることから、操作が難しい上に安全上も好ましい状態ではない。
【０００７】
本発明はかかる諸点に鑑みてなされたものであり、その課題とするところは、ステアリングハンドルの操舵時に前側車軸上の車輪と共に後側車軸上の車輪にも操舵力が伝達されるように適切な構成を採用することにより、タイヤの横滑り量を抑制してタイヤの摩耗を低減するとともに、操作性及び安全性を向上させ得る作業車両の機械式ステアリング装置を提供せんとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決するため、請求項１に係る発明は、複数の車軸上にそれぞれ車輪が操舵可能に設けられた下部走行体と、この下部走行体上に旋回自在に搭載された上部旋回体と、この上部旋回体に設けられ、作業時の操縦室と走行時の運転室とに兼用するキャブとを備えた作業車両の機械式ステアリング装置として、上記キャブ内に配置されたステアリングハンドルの操舵力を下部走行体側にまで伝達する上部旋回体側操舵力伝達機構と、上記下部走行体の複数車軸の間に配置され、上記上部旋回体側操舵力伝達機構から伝達された操舵力を増大して２方向に分配するギヤボックスと、このギヤボックスで分配された一方の操舵力を前側車軸上の車輪に伝達する下部走行体前側操舵力伝達機構と、上記ギヤボックスで分配された他方の操舵力を後側車軸上の車輪に伝達する下部走行体後側操舵力伝達機構とを備え、上記ステアリングハンドルの操舵時に前側車軸上の車輪と同位相に後側車軸上の車輪を操舵するように上記各操舵力伝達機構を連結する構成にする。
【０００９】
この構成では、作業車両の走行中にキャブ内の運転者がステアリングハンドルを操舵したとき、その操舵力は上部旋回体側操舵力伝達機構を介してギヤボックスに伝達されて、このギヤボックスで増大されつつ２方向に分配され、そのうちの一方の操舵力が下部走行体前側操舵力伝達機構を介して前側車軸上の車輪に、他方の操舵力が下部走行体後側操舵力伝達機構を介して後側車軸上の車輪にそれぞれ伝達されることにより、前側車軸上の車輪がステアリングハンドルの操舵方向に操舵されるとともに、後側車軸上の車輪が前側車軸上の車輪と同位相に操舵される。このため、後側車軸上の車輪におけるタイヤの横滑り量を抑制してタイヤの摩耗を低減することができる。
【００１０】
しかも、操舵力を増大して２方向に分配するギヤボックスは、下部走行体の複数車軸の間に配置されているため、このギヤボックスの配置スペース及び地上高さを容易にかつ十分に確保することができるとともに、下部走行体側の操舵力伝達機構全体（つまり下部走行体前側操舵力伝達機構及び下部走行体後側操舵力伝達機構など）の総伝達長さを可及的に短くすることができる。
【００１１】
請求項２に係る発明は、請求項１記載の作業車両の機械式ステアリング装置において、上記上部旋回体側操舵力伝達機構を、上部旋回体と下部走行体との間に跨って操舵力を伝達する中間シャフトを有する構成にし、かつこの中間シャフトを、上部旋回体の旋回中心に配置されたスイベルジョイントの貫通孔に挿入する構成にする。この構成では、作業時に上部旋回体側操舵力伝達機構の中間シャフトを上下に分離しなくてもこの中間シャフトが上部旋回体の旋回中心に配置されたスイベルジョイントの貫通孔に挿入されているため、この中間シャフトにより上部旋回体の旋回に支障を来すことはない。
【００１２】
請求項３に係る発明は、請求項１又は２記載の作業車両の機械式ステアリング装置において、上記ギヤボックスの好ましい形態を提供するものである。すなわち、出力軸にアームの基端を装着し、このアームの先端側に上記下部走行体前側操舵力伝達機構の伝達ロッドと下部走行体後側操舵力伝達機構の伝達ロッドとを連結する構成にする。この構成では、出力軸に装着した１つのアームの揺動により下部走行体前側操舵力伝達機構の伝達ロッドと下部走行体後側操舵力伝達機構の伝達ロッドとが共に軸方向である前後方向に移動し、操舵力が２方向に分配されるため、少ない部品でもって操舵力の分配を確実に行うことができる。
【００１３】
請求項４に係る発明は、請求項３記載の作業車両の機械式ステアリング装置において、上記ギヤボックスの出力軸を、車幅方向に配置し、上記アームと下部走行体後側操舵力伝達機構の伝達ロッドとの連結箇所を、アームと下部走行体前側操舵力伝達機構の伝達ロッドとの連結箇所よりも地上高が高くなるように設定する構成にする。この構成では、作業車両の前後方向中央寄りに位置する下部走行体後側操舵力伝達機構の伝達ロッドとギヤボックスのアームとの連結箇所が下部走行体前側操舵力伝達機構の伝達ロッドと同アームとの連結箇所よりも地上高が高くなるように設定され、下部走行体後側操舵力伝達機構の伝達ロッドの地上高も高くなるため、悪路などで路面障害物との干渉が生じることはない。
【００１４】
請求項５ないし請求項７に係る発明は、いずれも機械式ステアリング装置と共に全油圧式ステアリング装置を装備する作業車両を対象とし、その作業車両の機械式ステアリン装置の好ましい形態を提供するものである。
【００１５】
すなわち、請求項５に係る発明は、請求項１ないし請求項４のいずれか一つに記載の作業車両の機械式ステアリング装置において、全油圧式ステアリング装置の構成要素として、上記車輪毎にその向きを変更するステアリングシリンダが設けられていることを前提とする。そして、上記ステアリングハンドルの操舵時にその操舵力が車輪に伝達されるときステアリングシリンダによりアシスト力を付与するように構成する。この構成では、ステアリングハンドルの操舵時に機械式ステアリング装置により操舵力が伝達されるとき、全油圧式ステアリング装置の構成要素であるステアリングシリンダによりアシスト力が付与されるため、運転者に負担をかけることなく、車輪の操舵を容易にかつ確実に行うことができる。
【００１６】
また、請求項６に係る発明は、請求項５記載の作業車両の機械式ステアリング装置において、上記下部走行体後側操舵力伝達機構を、ギヤボックスから後側車軸上の車輪への操舵力の伝達を遮断可能な遮断手段を有する構成にする。この構成では、作業現場などで機械式ステアリング装置に代えて全油圧式ステアリング装置を選択使用する場合、予め下部走行体後側操舵力伝達機構の遮断手段によりギヤボックスから後側車軸上の車輪への操舵力の伝達を遮断しておくと全油圧式ステアリング装置により例えば後側車軸上の車輪を前側車軸上の車輪と逆位相に操舵することなどもできる。
【００１７】
さらに、請求項７に係る発明は、請求項６記載の作業車両の機械式ステアリング装置において、上記遮断手段を、下部走行体後側操舵力伝達機構の伝達部材を構成するシリンダ装置と、このシリンダ装置のピストンロッドの伸縮をフリー状態とロック状態とに切換可能なロック機構とによって構成する。この構成では、シリンダ装置のピストンロッドの伸縮がロック状態にあるときにはシリンダ装置が下部走行体後側操舵力伝達機構の伝達部材としての機能を発揮する一方、ロック機構によりシリンダ装置のピストンロッドの伸縮をフリー状態に切り換えたときにはピストンロッドの伸縮により伝達部材としての機能が発揮されることはなく、ギヤボックスから後側車軸上の車輪への操舵力の伝達が確実に遮断されることになる。
【発明の効果】
【００１８】
以上のように、本発明における作業車両の機械式ステアリング装置によれば、上部旋回体側のキャブ内で運転者がステアリングハンドルを操舵したとき、その操舵力が前側車軸上の車輪と共に後側車軸上の車輪にも伝達され、後側車軸上の車輪が前側車軸上の車輪と同位相に操舵されるため、後側車軸上の車輪におけるタイヤの横滑り量を抑制してタイヤの摩耗を低減することができ、また、操作が容易であることから、操作性及び安全性を向上させることができる。しかも、操舵力を増大して２方向に分配するギヤボックスは、下部走行体の複数車軸の間に配置されているため、このギヤボックスの配置スペース及び地上高さを容易にかつ十分に確保することができるとともに、下部走行体側の操舵力伝達機構全体の総伝達長さを可及的に短くすることができ、重量軽減化、コストダウン化及び省スペース化などの面からも実用性に優れた効果を有するものである。
【００１９】
特に、請求項２に係る発明では、上部旋回体側操舵力伝達機構の中間シャフトが、上部旋回体の旋回中心に配置されたスイベルジョイントの貫通孔に挿入されているため、作業時に中間シャフトを上下に分離しなくてもこの中間シャフトにより上部旋回体の旋回に支障を来すことはなく、実施化を図る上で有利なものである。
【００２０】
請求項３に係る発明では、ギヤボックスの出力軸に装着した１つのアームの揺動により下部走行体前側操舵力伝達機構の伝達ロッドと下部走行体後側操舵力伝達機構の伝達ロッドとが共に軸方向である前後方向に移動し、操舵力が２方向に分配されるため、少ない部品でもって操舵力の分配を確実に行うことができ、重量軽減化、コストダウン化及び省スペース化をより図ることができる。
【００２１】
請求項４に係る発明では、作業車両の前後方向中央寄りに位置する下部走行体後側操舵力伝達機構の伝達ロッドとギヤボックスのアームとの連結箇所が下部走行体前側操舵力伝達機構の伝達ロッドと同アームとの連結箇所よりも地上高が高くなるように設定され、下部走行体後側操舵力伝達機構の伝達ロッドの地上高も高くなるため、悪路などで路面障害物との干渉を防止することができるという効果をも奏する。
【００２２】
請求項５に係る発明では、ステアリングハンドルの操舵時に機械式ステアリング装置により操舵力が伝達されるとき、全油圧式ステアリング装置の構成要素であるステアリングシリンダによりアシスト力が付与されるため、運転者に負担をかけることなく、車輪の操舵を容易にかつ確実に行うことができるという効果を併有する。
【００２３】
請求項６に係る発明では、作業現場などで機械式ステアリング装置に代えて全油圧式ステアリング装置を選択使用する場合、予め下部走行体後側操舵力伝達機構の遮断手段によりギヤボックスから後側車軸上の車輪への操舵力の伝達を遮断しておくと全油圧式ステアリング装置により後側車軸上の車輪を自在に操舵することができるので、全油圧式ステアリング装置と併用する場合に有効なものである。
【００２４】
さらに、請求項７に係る発明では、シリンダ装置のピストンロッドの伸縮がロック状態にあるときにはシリンダ装置が下部走行体後側操舵力伝達機構の伝達部材としての機能を発揮する一方、ロック機構によりシリンダ装置のピストンロッドの伸縮をフリー状態に切り換えたときにはピストンロッドの伸縮により伝達部材としての機能は発揮されず、ギヤボックスから後側車軸上の車輪への操舵力の伝達を確実に遮断することができるので、作動の信頼性を高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、本発明を実施するための最良の形態である実施形態を図面に基づいて説明する。
【００２６】
図１ないし図４は本発明の一実施形態に係る機械式ステアリング装置を装備した作業車両を示し、１は３つの車軸つまり前側から第１車軸２、第２車軸３及び第３車軸４を備えた下部走行体であって、この下部走行体１の各車軸２〜４上にはそれぞれ左右２つの車輪５Ｌと５Ｒ，６Ｌと６Ｒ，７Ｌと７Ｒが設けられている。８は下部走行体１の取付け座９上に旋回ベアリング（図示せず）などを介在して旋回自在に搭載された上部旋回体であって、この上部旋回体８の前部には作業時の操縦室と走行時の運転室とに兼用するキャブ１０が設けられ、このキャブ１０内には運転者によって回転操作つまり操舵されるステアリングハンドル１１が配置されている。
【００２７】
上記各車軸２〜４上の車輪５Ｌ，５Ｒ，６Ｌ，６Ｒ，７Ｌ，７Ｒは、それぞれナックルアーム１３及び懸架装置１４などを介して下部走行体１に支持されているとともに、下部走行体１に搭載したエンジン（図示せず）の動力がプロペラシャフトなどを介して伝達して駆動されるようになっている。また、各車軸２〜４上の左右２つの車輪５Ｌと５Ｒ，６Ｌと６Ｒ，７Ｌと７Ｒのナックルアーム１３，１３同士は、それぞれ車幅方向に延びるタイロッド１５，１６，１７を介して連結されていて、各車軸２〜４上の左右２つの車輪５Ｌと５Ｒ，６Ｌと６Ｒ，７Ｌと７Ｒ同士は、それぞれ一体的に同じ方向に向きが変更可能につまり操舵可能に設けられている。
【００２８】
本実施形態の場合、ステアリングハンドル１１の回転操作により車軸２〜４上の車輪５Ｌ，５Ｒ，６Ｌ，６Ｒ，７Ｌ，７Ｒを操舵するためのステアリング装置として、本発明に係る機械式ステアリング装置３０とは別に、全油圧式ステアリング装置２０が作業車両に装備されている。この全油圧式ステアリング装置２０は、各車軸２〜４上の車輪５Ｌ，５Ｒ，６Ｌ，６Ｒ，７Ｌ，７Ｒ毎にそれぞれその向きを変更する６つのステアリングシリンダ２１，２１，２２，２２，２３，２３を備え、ステアリングハンドル１１の回転操作及び選択モードに応じて作動油を所定のステアリングシリンダ２１〜２３に導いて車輪５Ｌ，５Ｒ，６Ｌ，６Ｒ，７Ｌ，７Ｒを操舵する構成になっている。また、この全油圧式ステアリング装置２０と機械式ステアリング装置３０とは、図示していないが、切替手段によって選択的に使用されるようになっている。
【００２９】
一方、上記機械式ステアリング装置３０は、図５にも拡大詳示するように、ステアリングハンドル１１の回転操作力つまり操舵力を下部走行体１側にまで伝達する上部旋回体側操舵力伝達機構３２と、この上部旋回体側操舵力伝達機構３２の一構成部材として、図６に示す如く上記スイベルジョイント３１に上下方向に貫通して設けた貫通孔３３に挿入されかつ上記上部旋回体側操舵力伝達機構３２から傘歯車ユニット３４を介して操舵力が伝達される中間シャフト３５と、下部走行体１の第１車軸２と第２車軸３との間に配置され、上記中間シャフト３５から傘歯車ユニット３６及び下部走行体側第１操舵力伝達機構３７を介して伝達される操舵力を増大して２方向に分配するギヤボックス３８と、このギヤボックス３８で分配された一方の操舵力を第１車軸２上の左側車輪５Ｌに伝達する下部走行体前側操舵力伝達機構としての下部走行体側第２操舵力伝達機構３９と、上記ギヤボックス３８で分配された他方の操舵力を第２車軸３上の左側車輪６Ｌに伝達する下部走行体後側操舵力伝達機構としての下部走行体側第３操舵力伝達機構４０とを備えている。
【００３０】
上記上部旋回体側操舵力伝達機構３２は、上述した中間シャフト３５とは別に、３本の伝達シャフト４１，４２，４３を自在継手や傘歯車ユニット４４，４５を介在して一連に接続しており、操舵力を伝達シャフト４１〜４３及び中間シャフト３５の軸回りの回転力として伝達する構成になっている。また、上記下部走行体側第１操舵力伝達機構３７は、２本の伝達シャフト４６，４７を同じく自在継手や傘歯車ユニット４８を介在して接続してなる。
【００３１】
上記ギヤボックス３８は、出力軸５１に揺動アーム５２の基端が装着され、この揺動アーム５２の先端側に上記下部走行体側第２操舵力伝達機構３９の伝達ロッド５５と下部走行体側第３操舵力伝達機構４０の伝達ロッド（詳しくは第１伝達ロッド）６５とが連結されている。ギヤボックス３８の出力軸５１は、車幅方向に配置されており、上記揺動アーム５２は、ステアリングハンドル１１の操舵角零の状態において先端側が後方下向きに傾斜しており、この揺動アーム５２と下部走行体側第３操舵力伝達機構４０の伝達ロッド６５との連結箇所は、揺動アーム５２と下部走行体側第２操舵力伝達機構３９の伝達ロッド５５との連結箇所よりも出力軸５１寄りで地上高が高くなるように設定されている。
【００３２】
上記下部走行体側第２操舵力伝達機構３９は、１本の伝達ロッド５５からなり、この伝達ロッド５５の一端（後端）は、上述の如くギヤボックス３８の揺動アーム５２の先端側に連結されている一方、伝達ロッド５５の他端（前端）は第１車軸２上の左側車輪５Ｌのナックルアーム１３に連結されており、ギヤボックス３８の揺動アーム５２から操舵力としての揺動を伝達ロッド５５の軸力として受けて第１車軸２上の左側車輪５Ｌに伝達するようになっている。また、上記下部走行体側第３操舵力伝達機構４０は、ギヤボックス３８と第２車軸３との間に配置されかつ中央部が支軸６１回りに揺動可能に支持された第１揺動レバー６２と、第２車軸３と第３車軸４との間に配置されかつ中央部が支軸６３回りに揺動可能に支持された第２揺動レバー６４と、上記ギヤボックス３８の揺動アーム５２の先端側と第１揺動レバー６２の一端（下端）とを連結する第１伝達ロッド６５と、上記第１揺動レバー６２の他端（上端）と第２揺動レバー６４の一端（上端）とを、第２車軸３の上方を迂回した状態で連結する第２伝達ロッド６６と、上記第２揺動レバー６４の他端（下端）と第２車軸３上の左側車輪６Ｌのナックルアーム１３とを連結する第３伝達ロッドないし伝達部材としてのシリンダ装置７０とを有し、ギヤボックス３８の揺動アーム５２から操舵力としての揺動を第１及び第２揺動レバー６２，６４の揺動並びに第１、第２伝達ロッド６５，６６及びシリンダ装置７０の軸力として受けて第２車軸３上の左側車輪６Ｌに伝達するようになっている。
【００３３】
しかして、上記機械式ステアリング装置３０は、ステアリングハンドル１１の操舵時にその操舵力を第１車軸２上の車輪５Ｌ，５Ｒに伝達してこの第１車軸２上の車輪５Ｌ，５Ｒを操舵するとともに、第２車軸３上の車輪６Ｌ，６Ｒにも伝達して第２車軸３上の車輪６Ｌ，６Ｒを第１車軸２上の車輪５Ｌ，５Ｒと同位相に操舵するように構成されている。また、機械式ステアリング装置３０は、図示していないが、ステアリングハンドル１１の操舵時に操舵力が第１車軸２上の車輪５Ｌ，５Ｒ及び第２車軸３上の車輪６Ｌ，６Ｒに伝達されるときそれぞれその伝達を感知して第１車軸２側のステアリングシリンダ２１及び第２車軸３側のステアリングシリンダ２２を作動させることにより、各車輪５Ｌ，５Ｒ，６Ｌ，６Ｒの操舵に対してアシスト力を付与するように構成されている。
【００３４】
上記シリンダ装置７０は、図７に拡大詳示するように、中空状のシリンダ７１と、このシリンダ７１内に摺動可能に配置されかつシリンダ７１内を第１エア室７２と第２エア室７３とに仕切るピストン７４と、このピストン７４を貫通してシリンダ７１の内外に跨って設けられたピストンロッド７５とを有し、第１エア供給口７６からシリンダ７１内の第１エア室７２に高圧エアを供給するとピストン７４がシリンダ７１内の第２エア室７３寄りに摺動し、ピストンロッド７５がシリンダ７１内に深く入り込んでシリンダ７１外の長さが収縮する一方、第２エア供給口７７からシリンダ７１内の第２エア室７３に高圧エアを供給するとピストン７４がシリンダ７１内の第１エア室７２寄りに摺動し、ピストンロッド７５がシリンダ７１外に延出してそのシリンダ７１外の長さが伸長するようになっている。また、このシリンダ装置７０は、ピストンロッド７５の伸縮をフリー状態とロック状態とに切換可能なロック機構８０を有し、このロック機構８０とシリンダ装置７０とにより、下部走行体側第３操舵力伝達機構４０において、ギヤボックス３８から第２車軸３上の左側車輪６Ｌへの操舵力の伝達を遮断可能な遮断手段１００が構成されている。
【００３５】
上記ロック機構８０は、図８に詳示するように、シリンダ７１の外筒部７１ａと内筒部７１ｂとの間の空間に軸方向に摺動可能に配置されたロックスリーブ８１と、このロックスリーブ８１に対応してシリンダ７１の内筒部７１ｂに設けた挿入孔８２からピストンロッド７５に設けた環状溝８３に係合する球状のメインロックディテント８４と、上記ロックスリーブ８１を一方向に常時付勢するロックスリーブスプリング８５と、上記ロックスリーブ８１の外周面に形成した凹部８６にシリンダ７１の外筒部７１ａに設けた挿入孔８７を通して係合するサブロックディテント８８と、このサブロックディテント８８に対応してシリンダ７１の外筒部７１ａの外周面に取り付けられたロック解除スイッチ８９と、シリンダ７１の外筒部７１ａと内筒部７１ｂとの間でロックスリーブ８１のスリーブロックスプリング８５と反対側のエア室９０内に高圧エアを供給するためにシリンダ７１の外筒部７１ａに設けられたエア供給口９１とを有している。そして、上記エア室９０内から高圧エアを抜くと、図示の如くロックスリーブ８１がメインロックディテント８４をピストンロッド７５の環状溝８３に係合した状態に保持し、またロック解除スイッチ８９をオフにしてサブロックディテント８８をロックスリーブ８１の凹部８６に係合させることにより、ピストンロッド７５の伸縮を規制するロック状態になる。一方、このロック状態を解除するときには、先ず、ロック解除スイッチ８９をオンにして磁力によりサブロックディテント８８をロックスリーブ８１の凹部８６から抜き取り、その後にエア供給口９１からエア室９０内に高圧エアを供給するとロックスリーブ８１がロックスリーブスプリング８５の付勢力に抗して図示の右側に摺動し、メインロックディテント８４がロックスリーブ８１の内周面に形成した凹部９２に入り込んでピストンロッド７５の環状溝８３から外れことにより、ロック状態が解除され、ピストンロッド７５の伸縮がフリー状態になる。尚、図７及び図８中、９５はシリンダ７１の外筒部７１ａと内筒部７１ｂとの間の空間でスリーブロックスプリング８５の配置側に連通してシリンダ７１の外筒部７１ａに設けられたドレーン口である。
【００３６】
次に、上記実施形態の作動、特に機械式ステアリング装置３０の作動について説明するに、作業車両の走行中にキャブ１０内の運転者がステアリングハンドル１１を操舵したとき、その操舵力は上部旋回体側操舵力伝達機構３３及び下部走行体側第１操舵力伝達機構３７を介してギヤボックス３８に伝達されて、このギヤボックス３８で増大されつつ２方向に分配され、そのうちの一方の操舵力が下部走行体側第２操舵力伝達機構３９を介して第１車軸２上の車輪５Ｌ，５Ｒに、他方の操舵力が下部走行体側第３操舵力伝達機構４０を介して第２車軸３上の車輪６Ｌ，６Ｒにそれぞれ伝達されることにより、第１車軸２上の車輪５Ｌ，５Ｒがステアリングハンドル１１の操舵方向に操舵されるとともに、第２車軸３上の車輪６Ｌ，６Ｒが第１車軸２上の車輪５Ｌ，５Ｒと同位相に操舵される。このため、第２車軸３上の車輪６Ｌ，６Ｒにおけるタイヤの横滑り量を抑制してタイヤの摩耗を低減することができる。また、操作がハンドル１１の操舵だけの容易なものであることから、操作性及び安全性を共に向上させることができる。
【００３７】
しかも、上記ギヤボックス３８は、下部走行体１の第１車軸２と第２車軸３との間に配置されているため、このギヤボックス３８の配置スペース及び地上高さを容易にかつ十分に確保することができるとともに、下部走行体側の操舵力伝達機構全体（つまり下部走行体側第１操舵力伝達機構３７、下部走行体側第２操舵力伝達機構３９及び下部走行体側第３操舵力伝達機構４０）の総伝達長さを可及的に短くすることができる。この結果、重量軽減化、コストダウン化及び省スペース化などに寄与することができ、実用性に優れた効果を奏する。
【００３８】
特に、本実施形態の場合、上記ギヤボックス３８は、その出力軸５１に装着した１つの揺動アーム５２の揺動により下部走行体側第２操舵力伝達機構３９の伝達ロッド５５と下部走行体側第３操舵力伝達機構４０の第１伝達ロッド６５とが共に軸方向である前後方向に移動し、操舵力を２方向に分配するものであるため、少ない部品でもって操舵力の分配を確実に行うことができ、重量軽減化、コストダウン化及び省スペース化をより図ることができる。しかも、作業車両の前後方向中央寄りに位置する下部走行体側第３操舵力伝達機構４０の第１伝達ロッド６５とギヤボックス３８の揺動アーム５２との連結箇所が下部走行体側第２操舵力伝達機構３９の伝達ロッド５５と揺動アーム５２との連結箇所よりも地上高が高い位置に設けられ、下部走行体側第３操舵力伝達機構４０の第１伝達ロッド６５の地上高も高くなっているため、悪路などで路面障害物との干渉を防止できるという効果を奏する。
【００３９】
また、上記上部旋回体側操舵力伝達機構３２は、上部旋回体８と下部走行体１との間に跨って操舵力を伝達する中間シャフト３５を有してなるが、この中間シャフト３５は、上部旋回体８の旋回中心に配置されたスイベルジョイント３１の貫通孔３３に挿入されているため、この中間シャフト３５によって作業現場での作業時における上部旋回体８の旋回に支障を来すことはなく、実施化を図る上で有効なものである。
【００４０】
その上、上記の如くステアリングハンドル１１の操舵時に機械式ステアリング装置３０により操舵力が第１車軸２上の車輪５Ｌ，５Ｒ及び第２車軸３上の車輪６Ｌ，６Ｒに伝達されるとき、全油圧式ステアリング装置２０の構成要素である第１車軸２側のステアリングシリンダ２１及び第２車軸３側のステアリングシリンダ２２がそれぞれ作動してアシスト力が付与されるため、運転者に負担をかけることなく、第１車軸１上の車輪５Ｌ，５Ｒ及び第２車軸３上の車輪６Ｌ，６Ｒの操舵を容易にかつ確実に行うことができる。
【００４１】
さらに、作業現場などで機械式ステアリング装置３０に代えて全油圧式ステアリング装置２０を選択使用する場合、予め下部走行体側第３操舵力伝達機構４０の遮断手段１００によりギヤボックス３８から第２車軸３上の車輪６Ｌ，６Ｒへの操舵力の伝達を遮断しておくと全油圧式ステアリング装置２０により例えば第２車軸３上の車輪６Ｌ，６Ｒを第１車軸２上の車輪５Ｌ，５Ｒと逆位相に操舵することもできるので、全油圧式ステアリング装置２０と併用する場合に有効である。
【００４２】
加えて、上記遮断手段１００は、下部走行体側第３操舵力伝達機構４０の伝達部材を構成するシリンダ装置７０と、このシリンダ装置７０のピストンロッド７５の伸縮をフリー状態とロック状態とに切換可能なロック機構８０とからなるため、操舵力の伝達・遮断の機能を確実に発揮することができる。つまり、シリンダ装置７０のピルトンロッド７５の伸縮がロック状態にあるときにはシリンダ装置７０が下部走行体側第３操舵力伝達機構４０の伝達部材としての機能を発揮する一方、ロック機構８０によりシリンダ装置７０のピストンロッド７５の伸縮をフリー状態に切り換えたときにはピストンロッド７５の伸縮により伝達部材としての機能は発揮されず、操舵力の伝達が確実に遮断される。
【００４３】
尚、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その他種々の形態を包含するものである。例えば上記実施形態では、下部走行体後側操舵力伝達機構としての下部走行体側第３操舵力伝達機構４０において、ギヤボックス３８で分配された一方の操舵力を、後側車軸である第２車軸３及び第３車軸４のうち、第２車軸３上の車輪６Ｌ，６Ｒにのみ伝達するように構成したが、本発明は、第２車軸３上の車輪６Ｌ，６Ｒ及び第３車軸４上の車輪７Ｌ，７Ｒの両方にそれぞれ操舵力を伝達するように下部走行体後側操舵力伝達機構を構成してもよい。
【００４４】
また、上記実施形態では、ステアリンハンドル１１の操舵力を下部走行体１側にまで伝達する上部旋回体側操舵力伝達機構３２において、上部旋回体８と下部走行体１との間に跨って操舵力を伝達する中間シャフト３５を有し、この中間シャフト３５を、上部旋回体８の旋回中心に配置されたスイベルジョイント３１の貫通孔３３に挿入する構成にしたが、本発明は、中間シャフト３５の配置位置としては、スイベルジョイント３１の貫通孔３３に限らず、他の部位に配置してもよい。但し、その場合、作業時に上部旋回体８の旋回に支障を来さないために、中間シャフトを上下に分離可能に設ける必要がある。
【００４５】
さらに、本発明は、上記実施形態の如く３車軸６車輪の作業車両に限らず、複数の車軸上にそれぞれ車輪が操舵可能に設けられてなる複数車軸複数車輪の作業車両の機械式ステアリング装置として広く適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の実施形態に係る作業車両の機械式ステアリング装置の構成を示す側面図である。
【図２】同じく平面図である。
【図３】上記機械式ステアリング装置の下部走行体側部分の構成を上方から見た斜視図である。
【図４】同じく下方から見た斜視図である。
【図５】図１のギヤボックス付近の拡大図である。
【図６】図５のＸ−Ｘ線における拡大断面図である。
【図７】シリンダ装置の側面図である。
【図８】上記シリンダ装置のロック機構の構成を示す縦断面図である。
【符号の説明】
【００４７】
１    下部走行体
２，３，４    車軸
５Ｌ，５Ｒ，６Ｌ，６Ｒ，７Ｌ，７Ｒ    車輪
８    上部旋回体
１０    キャブ
１１    ステアリングハンドル
２０    全油圧式ステアリング装置
２１，２２，２３    ステアリングシリンダ
３０    機械式ステアリング装置
３１    スイベルジョイント
３２    上部旋回体側操舵力伝達機構
３３    貫通孔
３５    中間シャフト
３８    ギヤボックス
３９    下部走行体側第２操舵力伝達機構（下部走行体前側操舵力伝達機構）
４０    下部走行体側第３操舵力伝達機構（下部走行体後側操舵力伝達機構）
５１    出力軸
５２    揺動アーム
５５    下部走行体側第２操舵力伝達機構の伝達ロッド
６５    下部走行体側第３操舵力伝達機構の第１伝達ロッド
７０    シリンダ装置（伝達部材）
７５    ピストンロッド
８０    ロック機構
１００    遮断手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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