(57)【要約】【課題】ハブケースの固定ケースと回動ケースとの係合部のシール性を比較的簡単な手段で高めて、土泥の侵入防止を図ること。【解決手段】一対の前輪１、１にエンジン３からの動力を伝達する伝動軸１３を内装したフロントアクスルケース５の外端部に固定ケース１１ａを固設し、該固定ケース１１ａに内装されたキングピン軸１６の回りに前輪１を有する回動ケース１１ｂを回動操作自在に取付け、該回動ケース１１ｂの上端部と該回動ケース上端部に接する固定ケース１１ａの対応部間に樹脂製のカラー２６を取付けた作業車両の前輪操舵装置であり、カラー２６を回動ケース１１ｂの端部と固定ケース１１ａの外周面との接する部分を設けることで土泥が回動ケース１１ｂと固定ケース１１ａとの係合部に入り込むことが無くなり、キングピン軸１６の傘歯車１９と前輪駆動軸２１の傘歯車２２のベベルギア噛合部の土泥による摩耗を防止できる。【選択図】      図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の前輪１、１にエンジン３からの動力を伝達する伝動軸１３を内装したフロントアクスルケース５の外端部に固定ケース１１ａを固設し、該固定ケース１１ａに内装されたキングピン軸１６の回りに前輪１を有する回動ケース１１ｂを回動操作自在に取付けた前輪操舵装置において、
回動ケース１１ｂの上端部と該回動ケース上端部に接する固定ケース１１ａの対応部間に樹脂製のカラー２６を取付けたことを特徴とする作業車両の前輪操舵装置。
【請求項２】
前記カラー２６は断面山型とすることを特徴とする請求項１記載の作業車両の前輪操舵装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、農業用、建築、運搬用等の作業車両の前輪操舵装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
トラクタを作業車両の例として、従来のトラクタの前輪支持部の要部側断面図を図８に示す。
【０００３】
前輪１はハブケース１１を介してフロントアクスルケース５に連結している。ハブケース１１は固定ケース１１ａと回動ケース１１ｂからなり、該固定ケース１１ａとフロントアクスルケース５の端部同士が固着されている。フロントアクスルケース５内には伝動軸１３が、固定ケース１１ａ内にはキングピン軸１６が設けられている。前記フロントアクスルケース５内の伝動軸１３と固定ケース１１ａ内のキングピン軸１６はそれぞれの端部に設けられた傘歯車１５、１８同士が噛合することで変速装置からの動力が伝動軸１３からキングピン軸１６に伝達される。また、キングピン軸１６の他端部に設けられた傘歯車１９は前輪駆動軸２１に設けられた傘歯車２２と噛合するように配置されているので、変速装置からの動力が前輪１に伝達される。
【０００４】
回動ケース１１ｂは固定ケース１１ａの外周に回動自在に取り付けられ、操縦者による操舵に応じて図示しない操舵シリンダのピストンロッドの伸縮により回動される。回動ケース１１ｂと固定ケース１１ａの間には軸受２４が設けられるが回動ケース１１ｂの端部が固定ケース１１ａ外周部に接する部分にはオイルシール２５が装着されている。
【０００５】
しかし、圃場などでトラクタを走行させると、泥が前記回動ケース１１ｂと固定ケース１１ａとの間から侵入することがある。このような泥の侵入によりキングピン軸１６が摩耗するおそれがある。
【０００６】
このようなハブケース１１の固定ケース１１ａと回動ケース１１ｂとの係合部のシール性を改善する発明が以下のように種々提案されている。
【０００７】
【特許文献１】
特開平１０−２５０３９１号公報
【０００８】
【特許文献２】
特開平１０−１８１３６５号公報
【０００９】
【特許文献３】
特開平５−２７０２８９号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
上記各特許出願の従来技術は、ハブケースの固定ケースと回動ケースとの係合部のシール性を改善する発明であるが、前記固定ケースまたは回動ケースの形状を変更するなど設計変更のためにかなりのコストが必要な対策が講じられている。
【００１１】
本発明の課題は、ハブケースの固定ケースと回動ケースとの係合部のシール性を比較的簡単な手段で高めて、土泥の侵入防止を図ることである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明の課題は、次の解決手段により解決される。
請求項１の発明は、一対の前輪１、１にエンジン３からの動力を伝達する伝動軸１３を内装したフロントアクスルケース５の外端部に固定ケース１１ａを固設し、該固定ケース１１ａに内装されたキングピン軸１６の回りに前輪１を有する回動ケース１１ｂを回動操作自在に取付けた前輪操舵装置において、回動ケース１１ｂの上端部と該回動ケース上端部に接する固定ケース１１ａの対応部間に樹脂製のカラー２６を取付けた作業車両の前輪操舵装置である。
【００１３】
請求項１の発明によれば、カラー２６を回動ケース１１ｂの端部と固定ケース１１ａの外周面との接する部分に設けることで土泥が回動ケース１１ｂと固定ケース１１ａとの係合部（回動ケース１１ｂの上端部と該上端部に接する固定ケース１１ａの対応部間）に入り込むことが無くなる。
【００１４】
請求項２の発明は、前記カラー２６は断面山型とする請求項１記載の作業車両の前輪操舵装置である。
請求項２の発明によれば、請求項１記載の発明の作用に加えて、カラー２６の断面を山型とすると泥はカラー２６の傾斜面を流れ落ち、回動ケース１１ｂと固定ケース１１ａとの係合部に入り込むことが無くなる。
【００１５】
【発明の効果】
請求項１の発明によれば、既存の構成に簡単な部材を加えるだけで、キングピン軸１６の歯車部分が土泥により摩耗することが無くなり、作業車両の前輪操舵装置の耐久性が従来より良くなる。
【００１６】
請求項２の発明によれば、断面山型のカラー２６の傾斜面上を土泥が流れ落ち、キングピン軸１６の傘歯車１９と前輪駆動軸２１の傘歯車２２のベベルギア噛合部が土泥により摩耗することがなくなり請求項１記載の発明の摩耗防止効果がさらに高まる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態について、トラクタの走行部を例にして図面と共に説明する。
図１にはトラクタ全体の側面略図を示す。トラクタの前輪１は車台フレーム２前部に取り付けた図示しないフロントアクスルブラケットに支持され、後輪７は車台フレーム２の後部に取り付けたミッションケース６に支持される。また車台フレーム２上にはエンジン３が搭載されている。エンジン３の回転動力はエンジン出力軸（図示せず）から変速装置駆動用の自在継手９を経由してミッションケース６の前部に突出軸架した入力軸１０に伝えられ、該入力軸１０からの駆動力はミッションケース６内の変速装置と２駆４駆切換装置等に伝達され、前輪１と後輪７の駆動を行う走行駆動系を構成している。
【００１８】
また、フロントアクスルケース５の入力軸１３にはミッションケース６の前輪駆動用出力軸から前輪駆動用シャフト１２を介して動力伝達される。
【００１９】
図２には図１のトラクタの前輪走行部の正面図を示す。前輪１、１を接続するフロントアクスルケース５の中央部のセンターピボット軸４を車体フレーム２支持用の軸受８に挿入し、軸受８に車体フレーム２とフロントアクスルケース５とを連結している。左右の前輪１、１はそれぞれハブケース１１、１１を介してフロントアクスルケース５に連結し、さらに前記ハブケース１１、１１をタイロッド１４で連結している。
【００２０】
左右の前輪１、１の操舵方向はフロントアクスルケース５に設けられた図示しない操舵シリンダで制御され、操舵シリンダのピストンロッドの伸縮により、ハブケース１１を介して一方の前輪１を操舵すると、他方の前輪１はタイロッド１４を介して前記一方の前輪１と同一方向に操舵される。
また、前輪１、１の駆動は前輪駆動用シャフト１２を介してフロントアクスルケース５の入力軸１３への変速装置からの動力伝達により行われる。
【００２１】
図３には前輪支持部の要部断面図を示す。ハブケース１１は固定ケース１１ａと回動ケース１１ｂからなり、該固定ケース１１ａとフロントアクスルケース５の端部同士が固着されており、フロントアクスルケース５内には伝動軸１３が設けられ、前輪駆動用動力が入力される。該伝動軸１３の端部には傘歯車１５が設けられ、該傘歯車１５がハブケース１１の固定ケース１１ａ内のキングピン軸１６の一端部に設けられた傘歯車１８と噛合するように配置されている。また、キングピン軸１６の他端部に設けられた傘歯車１９は前輪駆動軸２１に設けられた傘歯車２２と噛合するように配置されている。
【００２２】
従って、フロントアクスルケース５内の伝動軸１３の動力はキングピン軸１６を介して前輪駆動軸２１に伝達され、前輪１が駆動される。
【００２３】
回動ケース１１ｂは、操縦者による操舵に応じて操舵シリンダのピストンロッドの伸縮により回動される。そのため回動ケース１１ｂと固定ケース１１ａの間には軸受２４が設けられるが回動ケース１１ｂの端部が固定ケース１１ａの外周部に接する部分にはオイルシール２５が装着されている。
【００２４】
フロントアクスルケース５の外端部に固設されたハブケース１１の固定ケース１１ａ内にはキングピン軸１６が装着され、該キングピン軸１６の回りに回動する回動ケース１１ｂを固定ケース１１ａの外側に取り付ける。回動ケース１１ｂは、操縦者による操舵に応じて図示しない操舵シリンダのピストンロッドの伸縮により回動されるが、回動ケース１１ｂの上端部と固定ケース１１ａの対応部間に樹脂製のリング状のカラー２６を取り付ける。
【００２５】
図４に図３の部分拡大図を示すが、図４に示すように、樹脂製のリング状のカラー２６は回動ケース１１ｂの端部と固定ケース１１ａの外周面との接する部分に嵌め込む構成である。この場合にはカラー２６の断面を山型とすると泥はカラー２６の傾斜面を流れ落ち、回動ケース１１ｂと固定ケース１１ａとの係合部に入り込むことが無くなる。
【００２６】
また、図５に示す図３の部分拡大図は、回動ケース１１ｂの端部に接する固定ケース１１ａの外面に設けた溝Ｐ内に樹脂製のリング状のカラー２６’を嵌め込む構成である。この場合には樹脂製のカラー２６’は固定ケース１１ａに設けた溝Ｐ内に嵌め込むことで、シール性が優れた構造になる。
【００２７】
さらに図６（ａ）には図３の部分拡大図を示し、図６（ｂ）には図６（ａ）の構成で用いるリング状のカラー２６”の斜視図を示す。図６（ｂ）から明らかなようにカラー２６”の一部に泥落としのための丸溝Ｑを設けているため、カラー２６”上の泥は付着したままではなく、丸溝Ｑの部分から容易に落下する。
【００２８】
このように、上記図４〜図６に示す構成のいずれかのカラー２６、２６’、２６”を用いることで、ハブケース１１内への泥の侵入を確実に防ぐことができる。このため、キングピン軸１６の傘歯車１９と前輪駆動軸２１の傘歯車２２のベベルギア噛合部が土泥により摩耗することが無くなる。
【００２９】
通常、トラクタなどの作業車両はエンジンからシャフトを介してＨＳＴなどの変速機構に動力を伝達する。このとき、エンジン３の出力軸と変速機構の入力軸がずれていたり、エンジンの振動などで軸がずれる場合に自在継手がよく使用される。図１に示すトラクタの例では、エンジン３の回転動力を変速装置に伝達する駆動用の自在継手９を用いる。しかし、エンジン３の出力軸と変速機構の入力軸のずれ角度が大きくなると自在継手９のヨーク部分の曲げ角度が大きくなり、そのスプライン部でのガタツキを吸収できなくなり、騒音や振動が大きくなり、自在継手９の破損を招くこともあった。
【００３０】
そこで、本実施の形態では、図７（ａ）に自在継手９の側面図を示すように自在継手の軸の一部に弾性部材を介装して振動や騒音を低減した。図７に示す自在継手は、エンジン側のフランジヨーク３１がジャーナルクロス３６を介してエンジン側ヨーク３４に接続している。円筒状のエンジン側ヨーク３４の内周面とカップリングシャフト３５の外周面はスプライン係合している。また、ＨＳＴ側のフランジヨーク３２はジャーナルクロス３８を介してＨＳＴ側シャフト３３と連結される。
【００３１】
そして、カップリングシャフト３５とＨＳＴ側シャフト３３の間にゴムカップリング４２を設けたことに本実施の形態の自在継手の特徴がある。ＨＳＴ側のシャフト３３をベアリング４３を内装した同芯保持の二重軸構成とし、シャフト３３の外軸部を構成するハブ３９にゴムカップリング４２を取付けた。
【００３２】
二重軸構成はＨＳＴ側シャフト３３の外周部にベアリング４３を介して設けたハブ３９とゴムカップリング４２を並列配置し、これらをカップリングシャフト３５側の端部に設けたフランジ４７とシャフト３３に一体的に設けたフランジ４８の間に挟みこみ、ボルト４５でフランジ４７、４８を締め付けたものである。なお、フランジ４７とハブ３９の間にはプレート４１を配置し、ハブ３９の内周側であって２つのベアリング４３の間にはカラー４０を設けている。図７（ｂ）はフランジ４７の正面図を示す。
【００３３】
このようにＨＳＴ側のジャーナルクロス３８とカップリングシャフト３５のスプライン部の間に同心保持装置を設けたため、自在継手９の曲げ角度が大きくなっても前記スプライン部でのガタツキをゴムカップリング４２で吸収できるので、騒音や振動が小さくなり、自在継手９の破損がなくなる。
【００３４】
一般に自在継手のシャフトまたはヨークの間にゴムカップリングなどを挿入して振動を吸収しようとすることが行われているが、単にゴムカップリングを設けるだけではシャフトまたはヨークの同心性が保持されない場合があり、そのときは振動がかえって増大することがある。しかし、図７に示す同心保持構造をシャフト３３またはヨーク３４の間に挿入することにより、これらの問題が解決し、振動や騒音が軽減される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態のトラクタ全体の側面略図である。
【図２】図１のトラクタの前輪走行部の正面図である。
【図３】図１のトラクタの前輪支持部の要部断面図である。
【図４】図３の部分拡大図である。
【図５】図３の部分拡大図である。
【図６】図３の部分拡大図（図６（ａ））と図６（ａ）の構成で用いるカラーリングの斜視図（図６（ｂ））である。
【図７】図１のトラクタのエンジン出力軸とＨＳＴ入力軸を連結する自在継手の側面図（図６（ａ））とフランジ部の正面図（図６（ｂ））である。
【図８】従来技術のトラクタの前輪支持部の要部断面図である。
【符号の説明】
１  前輪                            ２  車体フレーム
３  エンジン                        ４  センタピボット軸
５  フロントアクスルケース          ６  ミッションケース
７  後輪                            ８  軸受
９  自在継手                        １０  入力軸
１１  ハブケース                    １１ａ  固定ケース
１１ｂ  回動ケース                  １２  前輪駆動用シャフト
１３  伝動軸                        １４  タイロッド
１５  傘歯車                        １６  キングピン軸
１８、１９  傘歯車                  ２１  前輪駆動軸
２２  傘歯車                        ２４  軸受
２５  オイルシール                  ２６  カラー
３１、３２  フランジヨーク          ３３  ＨＳＴ側シャフト
３４  エンジン側ヨーク              ３５  カップリングシャフト
３６、３８  ジャーナルクロス        ３９  ハブ
４０  カラー                        ４１  プレート
４２  ゴムカップリング              ４３  ベアリング
４５  ボルト                        ４７、４８  フランジ
【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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