CN112105543B - 转向装置、转向系统以及作业车辆 - Google Patents

Abstract

转向装置(22)具备支承部(42)、基座部件(43)、操纵杆(41)、施力部件(44)和传递机构连接部(45)。基座部件(43)可转动地支承于支承部(42)，操纵杆(41)可转动地支承于支承部(42)或基座部件(43)。施力部件(44)设置在操纵杆(41)与基座部件(43)之间，并且将操纵杆(41)相对于基座部件(43)向基座基准位置(43b)施力。传递机构连接部(45)连接传递机构(10)，该传递机构是包括连杆的机构，向基座部件(43)传递基于轮式装载机(1)的连结轴部(13)的转动角度的转动。

Description

转向装置、转向系统以及作业车辆

技术领域

本发明涉及一种转向装置、转向系统以及作业车辆。

背景技术

作为铰接式的作业车辆，公开了一种通过控制向跨越前车架与后车架而配置的液压致动器供给的油的流量来改变转向角的结构(例如，参照专利文献1)。

在专利文献1所示的作业车辆中，设置有根据被输入的先导压来调整向液压致动器供给的油的流量的转向阀、以及调整向转向阀供给的先导压的先导阀。

在先导阀中，设置有可相对旋转地设置的操作输入轴与反馈输入轴。操作输入轴通过连杆机构与操纵杆连结，并根据操纵杆的旋转角而旋转。另外，反馈输入轴通过连杆机构与前车架连结，并根据转向角的变化而旋转。操作输入轴以相对于反馈输入轴达到规定位置的方式被施力，根据作业车辆的转动位置对操作员对操纵杆的操作施加反作用力。

操作员克服反作用力对操纵杆进行操作，由此，先导阀的操作输入轴旋转，根据操作输入轴的旋转角与反馈输入轴的旋转角之差来调整被输入到转向阀的先导压。根据调整后的先导压来改变从转向阀向液压致动器供给的油的流量，改变转向角。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平11-321664号公报

发明内容

然而，在上述专利文献1的结构中，在操纵杆与前车架之间的连杆机构之间具有先导阀，利用设置于先导阀的施力部件以及先导阀的行程末端停止部而对操纵杆的操作施加反作用力。

因此，从确保先导阀的设置位置的观点来看，对驾驶室内的连杆机构的布局产生了制约。

本发明的目的在于提供一种能够提高布局自由度的转向装置、转向系统以及作业车辆。

[用于解决技术问题的手段]

发明的转向装置具备支承部、基座部件、杆、施力部件和传递机构连接部。基座部件可转动地支承于支承部，杆可转动地支承于支承部或基座部件。施力部件设置在杆与基座部件之间，并且将杆相对于基座部件向规定位置施力。传递机构连接部连接传递机构，该传递机构包括连杆，向基座部件传递基于作业车辆的转向轴的转动角度的转动。

[发明效果]

根据本发明，可以提供能够提高布局自由度的转向装置、转向系统以及作业车辆。

附图说明

图1是示出本发明的实施方式1的轮式装载机的侧视图。

图2是示出图1的驾驶室附近的侧视图。

图3是示出图1的转向系统的结构图。

图4是示出相对于杆角度与基板角度之间的差值的弹簧部件的反作用力的图。

图5A是示出车架角度与基座角度的对应关系的例子的图。

图5B是示出车架角度与基座角度的对应关系的例子的图。

图6A是示出转向装置的变形例的结构图。

图6B是示出转向装置的变形例的结构图。

图7是示出图3的控制器的输入输出与运算的框图。

图8A是示出图7的映射的图。

图8B是示出图7的映射的图。

图8C是示出图7的映射的图。

图9中，(a)是示出图3的传递机构的结构图，(b)是示出(a)的传递机构附近的结构的背面图。

图10A是用于对图1的轮式装载机的控制动作进行说明的图。

图10B是用于对图1的轮式装载机的控制动作进行说明的图。

图10C是用于对图1的轮式装载机的控制动作进行说明的图。

图10D是用于对图1的轮式装载机的控制动作进行说明的图。

图10E是用于对图1的轮式装载机的控制动作进行说明的图。

图10F是用于对图1的轮式装载机的控制动作进行说明的图。

图11是示出图1的轮式装载机的控制动作的流程图。

图12是示出本发明的实施方式2的转向系统的结构图。

图13是示出图12的控制器的输入输出与运算的框图。

图14是示出图13的映射的图。

图15是示出图12的轮式装载机的控制动作的流程图。

图16是示出本发明的实施方式3的转向系统的结构图。

图17是用于对图16的转向装置中的凸轮与第一止动件的抵接进行说明的图。

图18是示出本发明的实施方式3的相对于杆角度与基板角度之间的差值的反作用力的图。

图19是示出本发明的实施方式的变形例的转向系统的结构图。

具体实施方式

以下，参照附图对作为本发明的作业车辆的一例的轮式装载机进行说明。

[1.实施方式1]

以下，对本发明的实施方式1的轮式装载机1进行说明。

＜结构＞

[轮式装载机的结构的概要]

图1是示出本实施方式的轮式装载机1的结构的示意图。本实施方式的轮式装载机1具备车架2、工作装置3、一对前轮4、驾驶室5、发动机室6、一对后轮7、转向系统8、转向缸9a、9b(参照图3)和传递机构10(参照图3)。

应予说明，在以下的说明中，“前”、“后”、“右”、“左”、“上”以及“下”表示以从驾驶座观察前方的状态为基准的方向。另外，“车宽方向”与“左右方向”为相同意思。在图1中，用X表示前后方向，表示前方时用Xf来表示，表示后方时用Xb来表示。另外，在后述的附图中，用Y表示左右方向，表示右方时用Yr来表示，表示左方时用Yl来表示。

轮式装载机1利用工作装置3来进行土砂装卸作业等。

车架2是所谓的铰接式，具有前车架11、后车架12和连结轴部13。前车架11配置在后车架12的前方。前车架11对应于第二车架的一例，后车架12对应于第一车架的一例。连结轴部13对应于转向轴的一例，连结轴部13设置在车宽方向的中央，并且将前车架11与后车架12以能够相互相对摆动的方式连结。一对前轮4安装在前车架11的左右。另外，一对后轮7安装在后车架12的左右。

工作装置3由来自未图示的工作装置泵的工作油来驱动。工作装置3具有动臂14、铲斗15、提升缸16和铲斗缸17。动臂14安装于前车架11。铲斗15安装于动臂14的前端。

提升缸16及铲斗缸17是液压缸。提升缸16的一端安装于前车架11，提升缸16的另一端安装于动臂14。通过提升缸16的伸缩，动臂14上下摆动。铲斗缸17的一端安装于前车架11，铲斗缸17的另一端经由摇臂18安装于铲斗15。通过铲斗缸17伸缩，铲斗15上下摆动。

驾驶室5载置于后车架12上，在内部配置有用于转向操作的操纵杆41(参照后述的图2)、用于操作工作装置3的杆、各种显示装置等。发动机室6在驾驶室5的后侧配置在后车架12上，收纳发动机。

图2是驾驶室5的局部侧视图。在驾驶室5设置有驾驶座19，在驾驶座的侧面配置有控制箱20。在控制箱20的上侧配置有扶手20a。从控制箱20的前端部朝向上方配置有操纵杆41。操纵杆41对应于杆的一例。

图3是示出转向系统8的结构图。转向系统8通过改变向转向缸9a、9b供给的油的流量来改变前车架11相对于后车架12的车架角度，从而改变轮式装载机1的行进方向。转向缸9a、9b对应于致动器的一例。另外，转向缸9a、9b对应于液压缸的一例。

一对转向缸9a、9b被液压驱动。一对转向缸9a、9b隔着连结轴部13在车宽方向的左右侧并列地配置。转向缸9a配置在连结轴部13的左侧。转向缸9b配置在连结轴部13的右侧。转向缸9a、9b各自的一端安装于前车架11，并且各自的另一端安装于后车架12。

若通过来自后述的转向系统8的液压而使转向缸9a伸长，并使转向缸9b收缩，则实际的车架角度θs_real变化而使车辆向右转弯。另外，若通过来自转向系统8的液压而使转向缸9a收缩，并使转向缸9b伸长，则实际的车架角度θs_real变化而使车辆向左转弯。应予说明，在本实施方式中，将前车架11与后车架12沿前后方向配置的情况下的实际的车架角度θs_real设为零，将右侧设为正值，将左侧设为负值。

[转向系统8]

转向系统8具备调整机构21、转向装置22、控制器23和车速传感器24。调整机构21调整转向缸9a、9b的驱动输出。转向装置22具有操纵杆41等，由操作员输入轮式装载机1的转向的转动指示角度。控制器23基于输入到转向装置22的转向的转动指示角度，对调整机构21发出调整转向缸9a、9b的驱动输出的指示。车速传感器24对应于行驶速度检测部的一例，其检测轮式装载机1的车速V并将其作为检测信号发送到控制器23。

应予说明，在图3中，用虚线表示基于电的信号传递，用实线表示基于液压的传递。另外，用双点划线表示传感器的检测。

[调整机构21]

调整机构21调整向转向缸9a、9b供给的油的流量。调整机构21具有液压阀31、主泵32、电磁先导阀33和先导泵34。液压阀对应于调整部的一例。

液压阀31是根据被输入的先导压来调整向转向缸9a、9b供给的油的流量的流量调整阀。液压阀31例如使用滑阀。主泵32向液压阀31供给使转向缸9a、9b工作的工作油。

液压阀31具有能够向左转向位置、中立位置及右转向位置移动的阀芯(未图示)。在液压阀31的阀芯配置在左转向位置的情况下，转向缸9a收缩，转向缸9b伸长，实际的车架角度θs_real变小，车身向左转弯。

在液压阀31的阀芯配置在右转向位置的情况下，转向缸9b收缩，转向缸9a伸长，实际的车架角度θs_real变大，车身向右转弯。在液压阀31的阀芯配置在中立位置的情况下，实际的车架角度θs_real不变化。

电磁先导阀33是根据来自控制器23的指令来调整向液压阀31供给的先导液压的流量或压力的流量调整阀。先导泵34向电磁先导阀33供给使液压阀31工作的工作油。电磁先导阀33例如是滑阀等，根据来自控制器23的指令来控制电磁先导阀33。

电磁先导阀33具有能够向左先导位置、中立位置以及右先导位置移动的阀芯(未图示)。在电磁先导阀33的阀芯配置在左先导位置的情况下，液压阀31为左转向位置的状态。在电磁先导阀33的阀芯配置在右先导位置的情况下，液压阀31为右转向位置的状态。在电磁先导阀33的阀芯配置在中立位置的情况下，液压阀31为中立位置的状态。

如上所述，通过根据来自控制器23的指令控制来自电磁先导阀33的先导压或先导流量，来控制液压阀31而控制转向缸9a、9b。

[转向装置22]

如图3所示，转向装置22具有操纵杆41、支承部42、基座部件43、施力部件44、传递机构连接部45、杆角度传感器46、车架角度传感器47和限制部48。杆角度传感器46对应于第一杆角度传感器的一例。车架角度传感器47对应于车身转向角度传感器的一例。

支承部42固定于控制箱20的框架20f。支承部42也可以是控制箱20的框架的一部分。

基座部件43可转动地支承于支承部42。例如，如图3所示，基座部件43具有轴43a，轴43a可转动地支承于支承部42。由此，基座部件43能够以轴43a为中心相对于支承部42转动。另外，通过支承部42具有轴，在基座部件43上形成贯通孔，支承部42的轴插入基座部件43的贯通孔的结构，也能够使基座部件43相对于支承部42可转动。

操纵杆41相对于基座部件43或支承部42可转动地配置。操纵杆41例如在其基端部形成有贯通孔，通过向贯通孔中插入轴43a而相对于基座部件43可转动。另外，可以使支承部42具有轴，并将该轴插入操纵杆41的基端部的贯通孔，从而使操纵杆41相对于支承部42可转动。

施力部件44为弹簧部件，设置在操纵杆41与基座部件43之间。施力部件44将操纵杆41相对于基座部件43向基座基准位置43b施力。操纵杆41对于从基座基准位置43b向右方转动的情况以及从基座基准位置43b向左方转动的情况都施加反作用力。在操作员没有把持操纵杆41的状态下，操纵杆41通过来自左右的转动方向的作用力位于基座基准位置43b。

限制部48设置于基座部件43。限制部48具有抵接部481、482。抵接部481、482将操纵杆41相对于基座部件43的转动范围限制在规定角度范围内。将操纵杆41的长度方向被配置在基座基准位置43b的状态设为操纵杆41相对于基座部件43的转动角度是零，用正值表示相对于基座部件43向右方转动操纵杆41的情况，用负值表示相对于基座部件43向左方转动操纵杆41的情况。在图3中，示出了操纵杆41相对于基座部件43的实际的相对角度θr_real。

使操纵杆41相对于基座部件43向右方Yr转动，若操纵杆41相对于基座部件43的实际的相对角度θr_real达到θ1(正值)，则操纵杆41与基座部件43的抵接部481抵接，不能使操纵杆41继续向右侧转动。另外，使操纵杆41相对于基座部件43向左方转动，若θr_real达到θ1′′(负值)，则操纵杆41与基座部件43的抵接部482抵接，不能使操纵杆41继续向左侧转动。即，操纵杆41被设定为能够在θ1′～θ1的角度的范围内相对于基座部件43转动。该规定角度θ1′和θ1对应于极限角度。另外，该规定角度θ1、θ1′例如被设定为10度、－10度。规定角度θ1的绝对值与规定角度θ1′的绝对值可以是相同的值，也可以不同。

另外，操纵杆41除被基座部件43限制以外，还被支承部42限制。支承部42具有供操纵杆41抵接的抵接部49，抵接部49具有右侧抵接部分491以及左侧抵接部分492。支承部42将基座部件43相对于支承基准位置42b限制在θ2′(负值)～θ2(正值)的规定角度的范围内。规定角度θ2′、θ2的值例如被设定为－20度、20度。规定角度θ2′′与规定角度θ2可以是相同的值，也可以不同。

传递机构连接部45连接后述的传递机构10，并且被以机械方式输入前车架11相对于后车架12的转动角度即实际的车架角度θs_real的信息。传递机构连接部45设置于基座部件43。传递机构连接部45例如是固定于基座部件43的齿轮部件，并且与传递机构10的齿轮啮合。由此，基于实际的车架角度θs_real的转动角度被传递到基座部件43。

图4是示出针对操纵杆41相对于基座部件43的实际的相对角度θr_real而施加的反作用力的图。在图4中，在横轴上示出了操纵杆41相对于基座部件43的实际的相对角度θr_real，在纵轴上示出了反作用力。横轴(相对角度)的正值表示使操纵杆41相对于基座部件43向右旋转的情况，横轴(相对角度)的负值表示使操纵杆相对于基座部件向左旋转的情况。纵轴(反作用力)的正值表示向左转方向施加反作用力的情况，纵轴(反作用力)的负值表示向右转方向施加反作用力的情况。

在实际的相对角度θr_real为0°～θ1或0°～θ1′的期间，通过施力部件44的弹簧特性施加反作用力。在初始反作用力时，即在从基座基准位置43b操作操纵杆41时，施加F1以上的反作用力。随着实际的相对角度θr_real的绝对值变大，对操纵杆41的操作施加的反作用力也变大。若实际的相对角度θr_real达到θ1或θ1′，则反作用力直线地增加。这是因为操纵杆41与基座部件43的抵接部481、482抵接。

杆角度传感器46例如由电位计构成，将操纵杆41相对于支承部42的实际的杆角度θi_real作为杆角度的检测值θi_detect检测出。杆角度的检测值θi_detect对应于第一检测值的一例。

在此，在图3中示出了操纵杆41相对于支承部42的支承基准位置42b。在操纵杆41的长度方向被维持在支承基准位置42b的状态下，利用调整机构21进行控制以使实际的车架角度θs_real成为0°，变为前车架11相对于后车架12沿前后方向配置的状态。而且，将操纵杆41被配置在支承基准位置42b的状态设为操纵杆41相对于支承部42的转动角度是零，用正值表示操纵杆41相对于支承部42向右方转动的情况，用负值表示操纵杆41相对于支承部42向左方转动的情况。利用控制器23进行控制，以达到与操纵杆41自支承基准位置42b起的实际的杆角度θi_real对应的实际的车架角度θs_real。应予说明，将基座部件43相对于支承部42的实际的基座角度设为θb_real。实际的基座角度θb_real相当于基座部件43的基座基准位置43b自支承基准位置42b起的转动角度。另外，将基座基准位置43b被配置在支承基准位置42b的状态设为基座部件43相对于支承部42的转动角度是零的状态，用正值表示基座部件43相对于支承部42向右方转动的情况，用负值表示基座部件43相对于支承部42向左方转动的情况。

车架角度传感器47将实际的车架角度θs_real作为车架角度的检测值θs_detect检测出。车架角度的检测值θs_detect对应于第二检测值的一例。车架角度传感器47配置在连结轴部13的附近，该连结轴部13配置在转向缸9a、9b之间，或者，车架角度传感器47配置于后述的传递机构10或基座部件43的轴43a。车架角度传感器47例如由电位计构成，检测出的车架角度的检测值θs_detect被作为检测信号发送到控制器23。

应予说明，也可以为转向缸9a、9b分别设置检测缸的行程的缸行程传感器，这些缸行程传感器的检测值被发送到控制器，检测出车架角度的检测值θs_detect。

另外，由于车架角度θs_real与基座部件相对于支承部42的转动角度即基座角度θb_real通过后述的传递机构10具有对应的位置关系，因此车架角度传感器47也可以设置于基座部件43的轴43a。这是因为：通过检测出基座部件43相对于支承部42的转动角度，就能够检测出车架角度。

在图5A及图5B中示出了车架角度θs_real与基座角度θb_real的对应关系的例子。在图5A及图5B的例子中，车架角度θs_real为±40°，相对于此，能够使基座角度θb_real为±20°的幅度。

在图5A中，基座角度θb_real与车架角度θs_real具有比例关系，若车架角度θs_real增加，则基座角度θb_real也增加。

在图5B中，图为曲线，在车架角度θs_real的绝对值小的情况下，车架角度θs_real变化时的基座角度θb_real的变化大，若车架角度θs_real的绝对值变大，则车架角度θs_real变化时的基座角度θb_real的变化小。

另外，也可以采用在操纵杆41与支承部42之间、或者在操纵杆41与基座部件43之间设置缓冲器、摩擦器、或者设置缓冲器和摩擦器两者的结构。在图6A中，示出了在操纵杆41与支承部42之间设置缓冲器411与摩擦器412的结构。另外，在图6B中，示出了在操纵杆41与基座部件43之间设置缓冲器411与摩擦器412的结构。缓冲器411对应于衰减部件的一例，摩擦器412对应于摩擦部件的一例。

[控制器23]

控制器23具有处理器及存储器等。使用处理器进行以下的处理等。

杆角度传感器46的检测值θi_detect、车架角度传感器47的检测值θs_detect和由车速传感器24检测的车速V_detect被输入到控制器23，控制器23基于这些值来输出电磁先导阀控制电流输出i，从而控制电磁先导阀33。电磁先导阀控制电流输出i对应于调整信号的一例。

在此，在图7中示出了控制器23的输入输出与运算的框图。

控制器23具有目标角度计算部91、实际转向角度计算部92、脉冲-车速换算部93、差值计算部94和输出计算部95。

从杆角度传感器46向控制器23输入杆角度的检测值θi_detect，目标角度计算部91利用映射M1计算出目标角度θtarget。另外，从车架角度传感器47向控制器23输入转向角度的检测值θs_detect，实际转向角度计算部92利用映射M2计算出实际转向角度θactual。从车速传感器24向控制器23输入车速的检测值V_detect。脉冲-车速换算部93从被输入的脉冲转换为车速而计算出车速信号V。

差值计算部94计算目标角度θtarget与θactual的差值θdiff。然后，输出计算部95根据差值角度diff与车速信号V，利用映射M3计算出电磁先导阀控制电流输出i，并将其输出到电磁先导阀33。应予说明，映射M1～M3被存储在控制器23的存储部中。

图8A是示出映射M1的一例的图。图8B是示出映射M2的一例的图。图8C是示出映射M3的一例的图。

图8A所示的映射M1的一例示出了杆角度的检测值θi_detect与目标角度θtarget的关系的图表。在该例子中，杆角度的检测值θi_detect与目标角度θtarget具有比例关系。利用该映射M1，控制器23根据杆角度的检测值θi_detect计算出目标角度θtarget。应予说明，目标角度θtarget表示车架角度的目标角度。另外，在图8A的映射M1中，θtarget＝2×θi_detect，但是不限于此。

图8B所示的映射M2的一例示出了转向角度的检测值θs_detect与实际转向角度θactual的关系的图表。在该例子中，转向角度的检测值θs_detect与实际转向角度θactual具有比例关系。利用该映射M2，控制器23根据转向角度的检测值θs_detect计算出实际转向角度θactual。应予说明，实际转向角度θactual表示车架角度的实际角度。另外，在图8B的映射M2中，θactual＝1×θs_detect，θactual的值与θs_detect的值相等，但是不限于此。

图8C的映射M3的一例示出了表示相对于偏差角度θdiff的电磁先导阀控制电流输出i的值的曲线的一例。

控制器23针对多个车速存储表示相对于差值角度θdiff的电磁先导阀控制电流输出i的值的曲线。在图8C所示的映射M3的一例中，例如设定了车速10km/h时的曲线C1(实线)、车速20km/h时的曲线C2(虚线)和车速30km/h时的曲线C3(单点划线)。车速越快，电磁先导阀控制电流输出i的值越小。由此，如果车速快，则实际的车架角度θs_real的变化速度(也可称为角速度)小，能够提高高速稳定性。另外，如果车速慢，则实际的车架角度θs_real的变化速度(也可称为角速度)大，能够提高低速下的操作性。应予说明，在车速V为C1、C2、C3之间的情况下，通过插补计算来确定电磁先导阀控制电流输出i。

控制器23基于图8C将电流发送到电磁先导阀33。

应予说明，控制器23也可以进行主泵32及先导泵34等的控制，在图3中已经将这些内容省略。

另外，对于控制器23与车架角度传感器47、杆角度传感器46、车速传感器24及电磁先导阀33之间的信号收发，可以分别以无线方式进行，也可以以有线方式进行。

另外，就映射M1～M3而言，它们可以是线性，也可以是非线性，只要相对于输入可唯一地确定输出即可。

[传递机构10]

传递机构10将实际的车架角度θs_real的信息传递到基座部件43，使基座部件43转动到与实际的车架角度θs_real对应的位置。

图9的(a)是示出传递机构10的结构的示意图。如图所示，传递机构10是包括连杆的机构，具有传递部件51、第一转换部52、万向接头53、锥齿轮箱54、万向接头55和传递部56。

图9的(b)是示出传递部件51附近的结构的背面图。

传递部件51是棒状的部件，大致沿前后方向X配置。传递部件51的前侧的端部51a与固定于前车架11的托架58可转动地连接。传递部件51的作为与托架58连接的连接部的端部51a位于连结轴部13的车宽方向Y附近。传递部件51的后侧的端部51b延伸至后车架12，且与第一转换部52的杆52a可转动地连接。

第一转换部52将通过传递部件51产生的向前后方向X的移动转换为旋转方向的移动。第一转换部52具有杆52a、转动轴52b和轴支承部52c。转动轴52b大致沿上下方向配置。轴支承部52c可转动地支承转动轴52b。轴支承部52c固定于后车架12，并配置于驾驶室5的地板。杆52a固定在转动轴52b的下端，且至少一部分配置在驾驶室5的地板之下。即，转动轴52b贯通驾驶室5的地板。另外，如图9的(b)所示，将连结轴部13、端部51a、端部51b及转动轴52b连结的四边形是平行四边形，形成平行连杆。

万向接头53能够伸缩，且与转动轴52b连接。万向接头53的下端53a与转动轴52b的上端连接。万向接头53的上端53b与锥齿轮箱54连接。

锥齿轮箱54例如配置在控制箱20的内侧。锥齿轮箱54具有支承壳体54a、第一转动轴54b、第一锥齿轮54c、第二转动轴54d和第二锥齿轮54e。支承壳体54a固定于控制箱20。第一转动轴54b可旋转地支承于支承壳体54a。第一转动轴54b大致沿上下方向配置，第一转动轴54b的下端与万向接头53的上端53b连接。

第一锥齿轮54c配置在支承壳体54a的内侧，并固定于第一转动轴54b。

第二转动轴54d可转动地支承于支承壳体54a。第二转动轴54d大致沿水平方向配置。在第二转动轴54d的前侧的端部连接有万向接头55。

第二锥齿轮54e配置在支承壳体54a的内侧，并固定于第二转动轴54d。第二锥齿轮54e与第一锥齿轮54c啮合。通过这样的锥齿轮箱54，能够从大致以上下方向为轴的旋转转换为大致以水平方向为轴的旋转。

万向接头55能够伸缩，并配置在控制箱20的内部。万向接头55的后端55a与第二转动轴54d连接。万向接头55的前端55b与传递部56的传递轴56b连接。

传递部56向基座部件43传递万向接头55的转动。传递部56具有轴支承部56a、传递轴56b和传递齿轮56c。轴支承部56a固定在控制箱20的内部。传递轴56b大致沿水平方向配置。传递轴56b的后端与万向接头55的前端55b连接。传递齿轮56c在轴支承部56a的内侧固定于传递轴56b。

传递齿轮56c与固定于基座部件43的轴43a的作为传递机构连接部45的齿轮啮合。

若前车架11如双点划线所示例如向右方(图9的(b)的背面图的箭头Yr)转动，则托架58也转动，因此传递部件51也向前方移动(箭头C1)。于是，杆52a在从上方观察时也右转(箭头C2)，万向接头53也右转。该万向接头53的旋转通过锥齿轮箱54转换为从后方观察时的向左(箭头C3)的旋转，经由万向接头55使传递轴56b及传递齿轮56c在从后方观察时也向左转动。由此，传递机构连接部45及轴43a在从后方观察时向右(箭头C4)转动，因此基座部件43也向右方转动。

在前车架11向左方转动的情况下，托架58向后方移动，杆52a及万向接头53在从上方观察时向左转动。通过万向接头53的转动，经由锥齿轮箱54使万向接头55、传递轴56b及传递齿轮56c在从后方观察时也向右转动。由此，传递机构连接部45及轴43a在从后方观察时向左转动，基座部件43也向左方转动。

在此，从传递齿轮56c向传递机构连接部45(其为齿轮)的减速比被设定为图5A或图5B所示的关系。例如，在图5A的情况下被设定为θb_real＝0.5×θs_real，在前车架11相对于后车架12的车架角度θs_real为40度的情况下，基座部件43相对于支承部42的转动角度被设定为20度。

＜2.动作＞

以下，对本实施方式的轮式装载机1的控制动作进行说明。图10A～图10E是示出转向装置22的操作与车架2的状态的图。图11是示出本实施方式的轮式装载机1的动作的流程图。

如图10A所示，在基座部件43的基座基准位置43b与支承部42的支承基准位置42b一致，且操纵杆41的长度方向与支承基准位置42b也一致的状态(也称为初始位置)的情况下，操纵杆41的实际的杆角度θi_real是零。

此时，电磁先导阀33处于中立位置的状态。在该情况下，液压阀31也处于中立位置。因此，不进行左右的转向缸9a、9b的油的供给或排出，实际的车架角度θs_real维持为零。由此，由于实际的车架角度θs_real也为零，所以基座部件43也位于初始位置。

然后，驾驶员为了使操纵杆41从支承基准位置42b向右侧旋转而施加操作力Fin。若操作力Fin超过施力部件44的初始作用力F1，则如图10B所示，操纵杆41向右方旋转，实际的杆角度θi_real增大。应予说明，由于与基座部件43的相对角度θr_real随着向右方移动而增大，因此，如图4所示，由施力部件44施加的反作用力变大。

在步骤S10中，杆角度传感器46将由操作员操作的操纵杆41的实际的杆角度θi_real作为杆角度的检测值θi_detect检测出。

接下来，在步骤S20中，车架角度传感器47将实际的车架角度θs_real作为车架角度的检测值θs_detect检测出。

此时，由于左右的转向缸9a、9b的反应延迟，所以实际的车架角度θs_real为零的状态。因此，车架角度传感器47的检测值即车架角度的检测值θs_detect为零。由于实际的车架角度θs_real大致为零，所以基座部件43也未转动。因此，如图10B所示，在使操纵杆41向右方转动的状态下，操纵杆41处于相对于基座部件43的基座基准位置43b向右方转动的状态。另外，通过施力部件44，对操纵杆41以使之返回基座基准位置43b(在图10B的状态下，也可称为支承基准位置42b)的方式施力。

接下来，在步骤S30中，控制器23利用图8A所示的映射M1，将检测出的杆角度的检测值θi_detect转换为目标角度θtarget。另外，控制器23利用图8B所示的映射M2，将车架角度的检测值θs_detect转换为实际转向角度θactual。进一步地，控制器23运算出上述目标角度θtarget与实际转向角度θactual的差值，从而获得差值角度θdiff。

接下来，在步骤S40中，控制器23从车速传感器24的检测信号V_detect进行换算而获得车速V。

接下来，在步骤S50中，控制器23利用差值角度θdiff与车速V，根据所存储的图8C所示的映射M3确定电磁先导阀控制电流输出i，并对电磁先导阀33发出指令。

由于使操纵杆41向右旋转，所以电磁先导阀33为右先导位置，由电磁先导阀33控制的先导压被供给到液压阀31。通过先导压的供给，液压阀31变为右转向位置，以使转向缸9a伸长且使转向缸9b收缩的方式向转向缸9a、9b供给主液压。

由此，实际的车架角度θs_real逐渐增大，前车架11相对于后车架12朝向右方。

该实际的车架角度θs_real的变化经由传递机构10反应于基座部件43的角度。

即，如图10C所示，基座部件43的角度也转动到与车架角度θs_real对应的位置。这样，若基座部件43朝向操纵杆41的转动位置转动，则如图10C所示，实际的杆角度θi_real与实际的基座角度θb_real的偏差角度θr_real变小，因此施力部件44的作用力变小。

如图10D所示，若操作员使操纵杆41在规定的实际的杆角度θi_real＝θa停止，则实际的车架角度θs_real逐渐增大，因此差值角度θdiff变小。

然后，如图10E所示，若实际的车架角度θs_real变动而使基座角度θb_real变为θa，则差值角度θdiff变为零。此时，电磁先导阀33处于中立位置，液压阀31也处于中立位置。因此，不进行左右的转向缸9a、9b的油的供给或排出，实际的车架角度θs_real被维持为将旋转角θa按照图5A进行转换而得的θc。另外，如图10E所示，基座部件43也向右方转动θa的量，操纵杆41位于基座部件43的基座基准位置43b。

接下来，操作员使操纵杆41从右侧位置(θi_real＝θa)朝向支承基准位置42b(θi_real＝0)返回。如图10F所示，使操纵杆41向左旋转，以使操纵杆41位于支承基准位置42b。

应予说明，在使操纵杆41相对于支承部42返回到支承基准位置42b之前(图10E所示的状态)，操纵杆41与基座部件43的位置关系为与图10A同样的位置关系。因此，在使操纵杆41移动时，开始移动的反作用力为与从初始位置开始移动相同的反作用力。即，在本实施方式中，由于基座部件43转动到与实际的车架角度θs_real对应的位置，所以无论操纵杆41的位置如何，都与电磁先导阀33的状态(中立位置、右先导位置、左先导位置)对应地确定对操作施加的反作用力。

此时，由于左右的转向缸9a、9b的反应延迟，所以实际的车架角度θs_real为θc的状态。另外，由于基座部件43的实际的基座角度θb_real与实际的车架角度θs_real同样为θa，所以施力部件44以变为图10E的状态的方式将操纵杆41相对于基座部件43施力。

如上所述，实际的车架角度θs_real为θc的状态，因此差值角度θdiff从零开始减少而变为负值。于是，电磁先导阀33变为左先导位置，向液压阀31供给先导压，液压阀31变为左转向位置。由此，以使转向缸9b伸长且使转向缸9a收缩的方式供给液压。

通过该液压的供给，实际的车架角度θs_real从旋转角θc开始逐渐减少。该实际的车架角度θs_real的变化经由传递机构10反应于基座部件43，与实际的车架角度θs_real的变化同样地，基座部件43也转动。

然后，若实际的车架角度θs_real变为零，则与实际的杆角度θi_real(＝0)的差值变为零。此时，电磁先导阀33处于中立位置，液压阀31也处于中立位置。因此，不进行左右的转向缸9a、9b的油的供给或排出，实际的车架角度θs_real也返回到零且维持为零。由此，前车架11相对于后车架12返回沿着前后方向的朝向。

另外，与实际的车架角度θs_real减少的同时，基座部件43以实际的基座角度θb_real也变为零的方式转动，返回到图10A所示的初始位置(θb_real＝0)。

应予说明，使操纵杆41向左侧旋转的情况与上述相同，故此省略。

[2.实施方式2]

接下来，对本发明的实施方式2的轮式装载机101进行说明。本实施方式2的轮式装载机为转向系统的结构与实施方式1的轮式装载机1不同。因此，以本不同点为中心进行说明，对于其他相同结构将省略说明。

图12是示出本实施方式2的转向系统108的结构的图。

上述实施方式1的转向系统8的转向装置22设置有检测操纵杆41相对于支承部42的转动角的杆角度传感器46，而本实施方式2的转向系统108设置有计算操纵杆41相对于基座部件43的角度的杆-车架差值角度传感器146。杆-车架差值角度传感器146对应于第二杆角度传感器的一例。

在向形成于操纵杆41的基端部的贯通孔中插入基座部件43的轴43a而使操纵杆41相对于基座部件43可转动的情况下，杆-车架差值角度传感器146经由齿轮等检测操纵杆41的转动角度即可。例如，杆-车架差值角度传感器146是电位计等，固定于基座部件43。连接于杆-车架差值角度传感器146的轴和固定于该轴的齿轮与形成于操纵杆41的基端部的外周的齿轮啮合。通过这样的结构，固定于基座部件43杆-车架差值角度传感器146能够将操纵杆41相对于基座部件43的实际的相对角度θr_real作为相对角度的检测值θr_detect检测出。相对角度的检测值θr_detect对应于第三检测值的一例。

操纵杆41相对于基座部件43的实际的相对角度θr_real相当于操纵杆41相对于支承部42的实际的杆角度θi_real与基座部件43相对于支承部42的实际的基座角度θb_real的差值。而且，基座部件43的实际的基座角度θb_real通过传递机构10而对应于车架角度θs_real。

在图13中示出了控制器123的输入输出与运算的框图。本实施方式2的控制器123与实施方式1的控制器23相比，不具备目标角度计算部91、实际转向角度计算部92以及差值计算部94，而具备差值角度计算部191。

从杆-车架差值角度传感器146向控制器123输入θr_detect，差值角度计算部191利用映射M4计算出差值角度θdiff。从车速传感器24向控制器123输入车速的检测值V_detect。脉冲-车速换算部231从被输入的脉冲转换为车速，从而计算出车速信号V。

然后，输出计算部95根据差值角度diff与车速信号V，利用映射M3计算出电磁先导阀控制电流输出i，并将其输出到电磁先导阀33。应予说明，映射M3、M4被存储于控制器123。

图14是示出映射M4的一例的图。

图14所示的映射M4的一例示出了相对角度的检测值θr_detect与差值角度θdiff的关系的图表。在该例子中，相对角度的检测值θr_detect与差值角度θdiff具有比例关系。利用该映射M4，控制器123根据相对角度的检测值θr_detect计算出差值角度θdiff。应予说明，在图14的映射M4中，θdiff＝2×θr_detect，但是不限于此。

图15是示出本实施方式2的轮式装载机101的动作的流程图。在步骤S110中，控制器123利用图14所示的映射M4将从杆-车架差值角度传感器146输入的相对角度的检测值θr_detect转换为差值角度θdiff。

接下来，在步骤S40中，控制器23从车速传感器24的检测信号V_detect进行换算而获得车速V。

接下来，在步骤S50中，控制器23利用差值角度θdiff与车速V，根据所存储的图8C所示的映射M3确定电磁先导阀控制电流输出i，并对电磁先导阀33发出指令。

应予说明，就映射M4而言，其可以是线性，也可以是非线性，只要相对于输入可唯一地确定输出即可。

[3.实施方式3]

接下来，对本发明的实施方式3的轮式装载机201进行说明。本实施方式3的轮式装载机为转向系统的结构与实施方式1的轮式装载机1不同。因此，以本不同点为中心进行说明，对于其他相同结构将省略说明。

图16是示出本实施方式3的转向系统208的结构的图。

在上述实施方式1的转向装置22中，通过限制部48的抵接部481、482限制操纵杆41的转动范围，而在本实施方式3的转向装置222中，未设置限制部48，通过限制部248进行转动范围的限制。

本实施方式3的转向装置222具备限制部248、控制器63和车速传感器64，以此来代替实施方式1的转向装置22的限制部48。限制部248将操纵杆41相对于基座部件43的转动角度限制在规定范围内，并且能够改变规定范围。

限制部248具备止动部60和止动件角度传感器61。止动件角度传感器61对应于位置检测部的一例。

若操纵杆41相对于基座部件43的相对角度θr_real达到规定角度θ3(正值)或θ5(负值)，则止动部60使施加于操纵杆41的反作用力增大。止动部60具有第一止动件71、第二止动件72、第一齿轮73、第二齿轮74、第三齿轮75、第四齿轮76、第五齿轮77和电动马达78。第一止动件71及第二止动件72对应于抵接部的一例。电动马达78对应于驱动部的一例。

止动部60与基座部件43一起配置在转动的框体79内。另外，操纵杆41超过转动支点延伸到框体79内，操纵杆41在其框体79内的端部配置有凸轮41a。

第一止动件71与第二止动件72以凸轮41a位于第一止动件71与第二止动件72之间的方式配置。第一止动件71与第二止动件72可转动地支承于框体79。第一止动件71的上端在图16中以轴71a为中心转动。第二止动件72的上端在图16中以轴72a为中心转动。由于凸轮41a能够在第一止动件71与第二止动件72之间自如地移动，因此通过使凸轮41a与第一止动件71或第二止动件72抵接，可限制操纵杆41进一步的转动。

第一齿轮73固定于第一止动件71的轴71a，第二齿轮74固定于第二止动件72的轴72a。第三齿轮75转动自如地支承于框体79，且与第二齿轮74啮合。第四齿轮76转动自如地支承于框体79，且与第三齿轮75及第一齿轮73啮合。第五齿轮77固定于电动马达78的输出轴，且与第四齿轮76啮合。电动马达78支承于框体79，由控制器63的指令驱动。

通过这样的结构，例如在图16中，若驱动电动马达78而使第五齿轮77向右方转动，则第四齿轮76向左方转动，第一齿轮73向右方转动，如图17的放大图所示，第一止动件71的前端71b向靠近凸轮41a的方向移动。另外，第三齿轮75向右方转动，第二齿轮74向左方转动，第二止动件72的前端72b向靠近凸轮41a的方向移动。由此，第一止动件71的前端71b与第二止动件72的前端72b之间的宽度变窄，操纵杆41的转动范围变窄。应予说明，用双点划线示出了凸轮41a与第一止动件71抵接的状态下的操纵杆41。

另外，相反地，若驱动电动马达78而使第五齿轮77向左方转动，则第四齿轮76向右方转动，第一齿轮73向左方转动，第一止动件71的前端向远离凸轮41a的方向移动。另外，第三齿轮75向左方转动，第二齿轮74向右方转动，第二止动件72的前端向远离凸轮41a的方向移动。由此，第一止动件71的前端与第二止动件72的前端之间的宽度变宽，操纵杆41的转动范围变大。

图18是示出针对操纵杆41相对于基座部件43的实际的相对角度θr_real而对操纵杆41施加的反作用力的图表G1的图。相对角度θ3表示第一止动件71的位置，相对角度θ5表示第二止动件72的位置。如图18所示，在θr_real的值为0～θ3或0～θ5时，仅用施力部件44施加反作用力。若θr_real的值达到θ3或θ5，则操纵杆41的凸轮41a与第一止动件71或第二止动件72抵接，因此反作用力的增加率急剧地增加。应予说明，由于操作员在达到θ3之后也继续克服反作用力而施力，因此持续按压第一止动件71或第二止动件72，若θr_real的值达到θ4或θ6，则反作用力的增加率减少。θr_real的值为θ4时的反作用力被表示为F2，θr_real的值为θ6时的反作用力被表示为－F2。θr_real的值为θ4以上或θ6以下的反作用力通过电动马达78的位置反馈来施加。

止动件角度传感器61例如由电位计等构成，设置于第一止动件71的轴71a。止动件角度传感器61将实际的止动件角度θw_real作为止动件角度的检测值θw_detect检测出。

车速传感器64对应于车辆速度检测部的一例，其检测出轮式装载机1的车速V_real并将其作为检测信号V_detect发送到控制器63。

控制器63基于来自车速传感器24的车速V，反馈止动件角度传感器61的检测值并向电动马达78发出指令，以改变止动件角度θw_real。控制器63例如在车速V_real快的情况下，对电动马达78发出指令以使第一止动件71的前端71b及第二止动件72的前端72b靠近凸轮41a。由此，操纵杆41的转动范围缩小，能够提高高速时的操作稳定性。

另外，控制器63例如在车速V_detect慢的情况下，对电动马达78发出指令以使第一止动件71的前端及第二止动件72的前端远离凸轮41a。由此，操纵杆41的转动范围扩大，能够提高低速时的操作性。

应予说明，在图18中，例如用单点划线G2示出了缩小转动范围的情况下的反作用力的图表，用双点划线G3示出了扩大转动范围的情况下的反作用力的图表。

另外，θ3与θ5可以是相同的值，也可以是不同的值，θ4与θ6可以是相同的值，也可以是不同的值。此外，在图18中，θ4与θ6时的反作用力为F2，但是θ4与θ6时的反作用力也可以不同。

＜特征等＞

(1)

本实施方式1～3的转向装置22、122、222具备支承部42、基座部件43、操纵杆41、施力部件44和传递机构连接部45。基座部件43可转动地支承于支承部42，操纵杆41可转动地支承于支承部42或基座部件43。施力部件44设置在操纵杆41与基座部件43之间，并且将操纵杆41相对于基座部件43向基座基准位置43b施力。传递机构连接部45连接传递机构10，该传递机构10包括连杆，向基座部件43传递基于轮式装载机1、101、201的连结轴部13的转动角度的转动。

在此，通过设置位于基座部件43与操纵杆41之间的施力部件44，并且经由传动机构10向基座部件43输入轮式装载机1、101、201的连结轴部13的转动，能够根据轮式装载机1、101、201的连结轴部13的转动状态，对操纵杆41的操作施加反作用力。

这样，由于能够在转向装置22、122、222中产生反作用力，因此通过进一步将与操纵杆41的转动相关的信息以电气方式发送到电磁先导阀33，无需利用机械式的传递机构来连接操纵杆41与电磁先导阀33，能够提高布局自由度。

另外，以往由于通过操纵杆的操作而在先导阀碰到行程末端停止部时对连杆机构施加较大的力，因此必须坚固地制作连杆机构，对连杆机构的布局产生了制约。然而，如上所述，由于无需利用机械式的传递机构来连接操纵杆41与电磁先导阀33，因此能够提高布局自由度。

(2)

本实施方式1、3的转向装置22、222具备杆角度传感器46和车架角度传感器47。杆角度传感器46将操纵杆41相对于支承部42的实际的杆角度θi_real作为检测值θi_detect检测出。车架角度传感器47将轮式装载机1的连结轴部13的实际的车架角度θs_real作为检测值θs_detect检测出。

由此，能够根据从杆角度的检测值θi_detect计算出的目标角度θtarget与从车架角度的检测值θs_detect计算出的实际转向角度θactual计算出差值角度θdiff，能够基于差值角度θdiff转动操作轮式装载机1的连结轴部13。

(3)

本实施方式2的转向装置122还具备杆-车架差值角度传感器146。杆-车架差值角度传感器146将操纵杆41相对于基座部件43的实际的相对角度θr_real作为检测值θr_detect检测出。

在此，基座部件43相对于支承部42的实际的基座角度θb_real通过包括连杆的传递机构10而对应于车辆的实际的车架角度θs_real，因此操纵杆41相对于基座部件43的转动角度的检测值θr_detect对应于操纵杆41的转动角度与车架角度的差值角度θdiff，能够基于差值角度θdiff转动操作轮式装载机101的连结轴部13。

(4)

本实施方式1、3的转向系统8、208具备转向装置22、222、调整机构21、车速传感器24和控制器23。调整机构21调整使轮式装载机1、201的连结轴部13转动的转向缸9a、9b的驱动输出。车速传感器24将轮式装载机1、201的行驶速度V_real作为行驶速度的检测值V_detect检测出。控制器23基于杆角度传感器46的转动角度的检测值θi_detect、车架角度传感器47的转动角度的检测值θs_detetc以及车速传感器24的行驶速度的检测值V_detect，对调整机构21发出指令。

由此，能够从轮式装载机1、201的实际的车架角度θs_real与操纵杆41的实际的杆角度θi_real检测出通过操纵杆41指定的目标角度与实际转向角度的差值角度θdiff，能够基于差值角度θdiff转动操作轮式装载机1、201的连结轴部13。

(5)

本实施方式2的转向系统108具备转向装置122、调整机构21、车速传感器24和控制器123。调整机构21调整使轮式装载机1的连结轴部13转动的转向缸9a、9b的驱动输出。车速传感器24将轮式装载机1的行驶速度V_real作为行驶速度的检测值V_detect检测出。控制器123基于杆-车架差值角度传感器146的转动角度的检测值θr_detect与车速传感器24的行驶速度的检测值V_detect，对调整机构21发出指令。

在此，由于基座部件43相对于支承部42的实际的基座角度θb_real对应于轮式装载机1、101的实际的车架角度θs_real，因此操纵杆41相对于基座部件43的转动角度的检测值θr_detect对应于差值角度θdiff，能够基于差值角度转动操作轮式装载机101的连结轴部13。

(6)

本实施方式1～3的转向装置22、122、222还具备限制部48、248。限制部48、248在操纵杆41相对于基座部件43的角度达到规定角度时限制操纵杆41的转动。

由此，例如在规定的角度范围θ1、θ1′、θ3、θ5内，仅用施力部件44对操纵杆41的操作施加反作用力，若达到规定角度θ1、θ1′、θ3、θ5，则对操纵杆41的操作施加更强的反作用力，由此能够使操作员感觉到操纵杆41的操作范围。能够使操作员感觉到所谓的极限角度。

(7)

在本实施方式3的转向系统208中，限制部248具有第一止动件71及第二止动件72、止动件角度传感器61和电动马达78。第一止动件71及第二止动件72能够移动，若达到规定角度θ3、θ5，则操纵杆41抵接于第一止动件71、第二止动件72。止动件角度传感器61检测第一止动件71的位置。电动马达78驱动第一止动件71及第二止动件72。

由此，能够改变限制操纵杆41的角度，能够自如地改变杆的极限角度。

(8)

本实施方式3的转向系统208具备转向装置222、车速传感器64和控制器63。车速传感器64检测轮式装载机201的速度。控制器63通过基于车速传感器64的检测值V_detect对电动马达78发出指示，改变第一止动件71及第二止动件72的位置而改变规定角度。

由此，能够基于轮式装载机1的行驶速度改变操纵杆41的极限角度。例如，在车速快时，通过将极限角度的范围设定得较小，能够使操作员感觉到达到极限以前的转动范围变小，能够提高高速稳定性。另外，在车速慢时，通过将极限角度的范围设定得较大，能够使操作员感觉到达到极限以前的转动范围变大，能够提高操作性。

(9)

本实施方式1～3的轮式装载机1、101、201具备后车架12、前车架11、转向缸9a、9b和包括连杆的传递机构10。后车架12配置有转向装置22、122、222。前车架11转动自如地连接于后车架12。转向缸9a、9b相对于后车架12驱动前车架11。传递机构10包括连杆且与传递机构连接部45连接，向基座部件43传递前车架11相对于后车架12的转动。

由此，在铰链方式的轮式装载机1中，能够经由包括连杆的传递机构10使基座部件43转动至与轮式装载机1的实际的车架角度θs_real对应的实际的基座角度θb_real，因此能够对操纵杆41施加与通过操纵杆41指定的目标角度与实际转向角度的差值角度θdiff对应的反作用力。

(10)

本实施方式3的转向装置222是对轮式装载机201进行操作的转向装置，具备支承部42、基座部件43、操纵杆41、施力部件44、传递机构连接部45和限制部248。基座部件43可转动地支承于支承部42。操纵杆41可转动地支承于支承部42或基座部件43。施力部件44设置在操纵杆41与基座部件43之间，并且将操纵杆41相对于基座部件43向基座基准位置43b施力。传递机构连接部45连接传递机构10，该传递机构10向基座部件43传递基于轮式装载机1的连结轴部13的转动角度的转动。限制部248在操纵杆41相对于基座部件43的角度达到规定角度时限制操纵杆41的转动。限制部248具有第一止动件71及第二止动件72、止动件角度传感器61和电动马达78。第一止动件71及第二止动件72能够移动，若达到规定角度，则操纵杆41抵接于第一止动件71、第二止动件72。止动件角度传感器61检测第一止动件71及第二止动件72的位置。电动马达78驱动第一止动件71及第二止动件72。

由此，例如在规定的角度范围θ3～θ5内，仅用施力部件44对操纵杆41的操作施加反作用力，若达到规定角度θ3、θ5，则对操纵杆41的操作施加更强的反作用力，由此能够使操作员感觉到操纵杆41的操作范围。此外，能够改变角度范围。即，能够自如地改变极限角度。

(11)

上述实施方式1的转向装置22具备缓冲器411。缓冲器411设置在操纵杆41与支承部42之间或操纵杆41与基座部件43之间，对操纵杆41施加缓冲力。

由此，能够对操纵杆41的紧急操作向与施力部件44的反作用力不同的阻力方向施加反作用力，能够使操作员感觉到进行了紧急操作。

(12)

上述实施方式1的转向装置22具备摩擦器412。摩擦器412设置在操纵杆41与支承部42之间或操纵杆41与基座部件43之间，对操纵杆41施加摩擦阻力。

由此，能够对操纵杆41赋予保持位置的性质，操作员在使操纵杆41转动并停止后，即使不继续施加较大的力，也能够保持操纵杆41的位置。因此，在降低操作员的疲劳方面具有效果。

(13)

本实施方式1～3的轮式装载机1、101、201具备后车架12、前车架11、转向缸9a、9b、支承部42、基座部件43、操纵杆41、传递机构10、控制器23、123和液压阀31。前车架11相对于后车架12转动。转向缸9a、9b使前车架11相对于后车架12转动。基座部件43可转动地支承于支承部42。操纵杆41以能够相对于基座部件43转动的方式支承于基座部件43或支承部42。传递机构10包括连杆且与基座部件43连接，向基座部件43传递前车架11相对于后车架12的转动状态，并且将前车架11相对于后车架12的转动状态转换为基座部件43相对于支承部42的转动状态。控制器23、123基于操纵杆41相对于基座部件43的转动操作而输出用于调整转向缸9a、9b的电磁先导阀控制电流输出i。液压阀31利用从控制器23、123输出的电磁先导阀控制电流输出i，调整转向缸9a、9b的动作。

由于经由电信号向液压阀31传递与操纵杆41的转动有关的信息，因此无需以机械方式进行操纵杆41与液压阀31之间的所有传递，能够提高布局自由度。

(14)

本实施方式2的轮式装载机101还具备杆-车架差值角度传感器146。杆-车架差值角度传感器146将操纵杆41相对于基座部件43的实际的相对角度θr_real作为检测值θr_detect检测出。控制器123基于杆-车架差值角度传感器146的相对角度的检测值输出电磁先导阀控制电流输出i。

由此，能够基于相对角度的检测值θr_detect进行转动操作。

(15)

本实施方式1、3的轮式装载机1、201还具备杆角度传感器46以及车架角度传感器47。控制器23、123基于与杆角度传感器46的杆角度的检测值θi_detect对应的目标角度θtarget和与车架角度传感器47的车架角度的检测值θs_detect对应的实际转向角度θactual，输出电磁先导阀控制电流输出i。

由此，能够基于杆角度的检测值θi_detect与车架角度的检测值θs_detect进行转动操作。

(16)

本实施方式1～3的轮式装载机1、101、201还具备电磁先导阀33。电磁先导阀33被输入电磁先导阀控制电流输出i，调整向液压阀31供给的先导压或先导流量。

由于将与操纵杆41的转动有关的信息以电气方式发送到电磁先导阀33，因此无需利用机械式的传递机构连接操纵杆41与电磁先导阀33，能够提高布局自由度。

[其他实施方式]

以上对本发明的一实施方式进行了说明，但是本发明不限于上述实施方式，在不脱离本发明的主旨的范围内能够进行各种改变。

(A)

应予说明，上述实施方式3那样的能够移动的限制部248也可以应用于实施方式2的转向系统108。

(B)

应予说明，在上述实施方式3中，利用包括连杆的传递机构10使基座部件43的转动角度转动到与车架角度对应的角度，但是也可以不设置包括连杆的传递机构10，而是利用电动马达等致动器使基座部件43转动。在该情况下，控制器23只要基于车架角度传感器47的检测值以有线方式或无线方式对致动器发出指令即可。

(C)

上述实施方式1、3的轮式装载机1、201设置有检测车架角度θs_real的车架角度传感器47，但也可以设置检测基座部件43的转动角度的基座部件角度传感器247来代替车架角度传感器47。图19示出了这种结构的轮式装载机301。轮式装载机301的转向系统308中的转向装置222具有基座部件角度传感器247来代替车架角度传感器47。基座部件角度传感器247是电位计等，检测基座部件43相对于支承部42的转动角度。

由于车架角度θs_real与基座部件相对于支承部42的转动角度即基座角度θb_real通过传递机构10成为对应的位置关系，因此通过检测出基座部件43相对于支承部42的转动角度，能够检测出车架角度。

在该情况下，由基座部件角度传感器247检测出的基座部件43的转动角度的检测值θb_detect被作为检测信号发送到控制器23。基座部件43的转动角度的检测值θb_detect对应于第四检测值的一例。

控制器23利用图7的用基座部件43的转动角度的检测值θb_detect置换车架角度的检测值θs_detect的框图进行控制。在此，由于基座部件43的实际的基座角度θb_real通过传递机构10对应于车架实际角度θs_real，因此通过利用与传递机构10的减速比对应的映射M2，能够计算出车架实际角度θactual。基于该车架实际角度θactual，能够与实施方式1同样地进行转向缸9a、9b的控制。

这样，通过由控制器基于与杆角度传感器46的杆角度的检测值θi_detect对应的目标角度θtarget和与基座部件角度传感器247的基座部件43的转动角度的检测值θb_detect对应的车架实际角度θactual输出电磁先导阀控制电流输出i，液压阀31可调整转向缸9a、9b的动作而进行转动操作。

(D)

在上述实施方式1～3的传递机构10中，作为连杆的形状，以使用万向接头53、55的结构为例进行了说明，但是不限于这样的结构，也可以使用利用推拉式线缆等线缆代替万向接头的结构。

(E)

在上述实施方式1～3中，根据从电磁先导阀33输入的先导压控制从液压阀31向转向缸9a、9b供给的油的供给量，但是也可以采用不经由液压阀31而直接向转向缸9a、9b供给来自电磁先导阀33的油的结构。即，也可以使用电磁主阀来代替电磁先导阀33。

(F)

在上述实施方式中，基座部件角度及杆角度的范围(角度标度)小于车架角度的范围(角度标度)，但基座部件角度及杆角度的范围(角度标度)也可以与车架角度的范围相同或大于车架角度的范围。不过，在基板角度及杆角度的范围(角度标度)小于车架角度的范围(角度标度)的情况下，操作员的操作范围较小，所以易于操作，因此优选。

(G)

在上述实施方式中，作为作业车辆的一例，使用轮式装载机1进行了说明，但也可以是铰接式的自卸卡车、机动平地机等。

(H)

在上述实施方式1～3中，仅记载了操纵杆41，但也可以设置方向盘。方向盘的转动的信号被输入到控制器23，基于该转动而操作电磁先导阀33。

(I)

在上述实施方式3中，控制器23与控制器63是分开设置的，但控制器23与控制器63也可以是同一个。另外，车速传感器24与车速传感器64是分开设置的，但车速传感器24与车速传感器64也可以是同一个。

工业实用性

本发明的转向装置具有能够提高布局自由度的效果，作为轮式装载机等是有用的。

附图标记说明

1：轮式装载机

10：传递机构

13：连结轴部

22：转向装置

41：操纵杆

42：支承部

43：基座部件

44：施力部件

45：传递机构连接部。

Claims (18)

1.一种转向装置，该转向装置对作业车辆进行操作，其中，具备：

支承部，其固定于在所述作业车辆的驾驶座的侧方配置的控制箱；

基座部件，其可转动地支承于所述支承部；

杆，其可转动地支承于所述支承部或所述基座部件；

施力部件，其设置在所述杆与所述基座部件之间，并且将所述杆相对于所述基座部件向规定位置施力；

传递机构连接部，其连接传递机构，该传递机构包括连杆，向所述基座部件传递基于所述作业车辆的转向轴的转动角度的转动。

2.根据权利要求1所述的转向装置，其中，还具备：

第一杆角度传感器，其检测所述杆相对于所述支承部的转动角度；

车身转向角度传感器，其检测所述作业车辆的转向轴的转动角度。

3.根据权利要求1所述的转向装置，其中，

所述转向装置还具备检测所述杆相对于所述基座部件的转动角度的第二杆角度传感器。

4.一种转向系统，其中，具备：

权利要求2所述的转向装置；

调整机构，其对使所述作业车辆的转向轴转动的致动器的驱动输出进行调整；

行驶速度检测部，其检测所述作业车辆的行驶速度；

控制部，其基于所述第一杆角度传感器的第一检测值、所述车身转向角度传感器的第二检测值以及所述行驶速度检测部的行驶速度，对所述调整机构发出指令。

5.一种转向系统，其中，具备：

权利要求3所述的转向装置；

调整机构，其对使所述作业车辆的转向轴转动的致动器的驱动输出进行调整；

行驶速度检测部，其检测所述作业车辆的行驶速度；

控制部，其基于所述第二杆角度传感器的第三检测值以及所述行驶速度检测部的行驶速度，对所述调整机构发出指令。

6.根据权利要求1至3中任一项所述的转向装置，其中，

所述转向装置还具备限制部，若所述杆相对于所述基座部件的角度达到规定角度，则该限制部限制所述杆的转动。

7.根据权利要求6所述的转向装置，其中，

所述限制部具有：

抵接部，其能够移动，若达到所述规定角度，则所述杆抵接于该抵接部；

位置检测部，其检测所述抵接部的位置；

驱动部，其驱动所述抵接部。

8.一种转向系统，其中，还具备：

权利要求7所述的转向装置；

行驶速度检测部，其检测所述作业车辆的行驶速度；

控制部，其通过基于所述行驶速度检测部的检测值对所述驱动部进行指示来改变所述抵接部的位置，从而改变所述规定角度。

9.一种作业车辆，其中，具备：

第一车架，其配置有权利要求1至8中任一项所述的转向装置；

第二车架，其转动自如地连接于所述第一车架；

致动器，其相对于所述第一车架而驱动所述第二车架；

包括连杆的传递机构，其与所述传递机构连接部连接，向所述基座部件传递基于所述第二车架相对于所述第一车架的转动角度的转动。

10.一种转向装置，该转向装置对作业车辆进行操作，其中，具备：

支承部；

基座部件，其可转动地支承于所述支承部；

杆，其可转动地支承于所述支承部或所述基座部件；

施力部件，其设置在所述杆与所述基座部件之间，并且将所述杆相对于所述基座部件向规定位置施力；

传递机构连接部，其连接传递机构，该传递机构向所述基座部件传递基于所述作业车辆的转向轴的转动角度的转动；

限制部，其在所述杆相对于所述基座部件的角度达到规定角度时限制所述杆的转动；

所述限制部具有：

抵接部，其能够移动，若达到所述规定角度，则所述杆抵接于该抵接部；

位置检测部，其检测所述抵接部的位置；

驱动部，其驱动所述抵接部。

11.根据权利要求1或10所述的转向装置，其中，

所述转向装置还具备衰减部件，该衰减部件设置在所述杆与所述支承部之间或所述杆与所述基座部件之间，对所述杆施加衰减力。

12.根据权利要求1或10所述的转向装置，其中，

所述转向装置还具备摩擦部件，该摩擦部件设置在所述杆与所述支承部之间或所述杆与所述基座部件之间，对所述杆施加摩擦阻力。

13.一种作业车辆，其中，具备：

第一车架；

第二车架，其相对于所述第一车架转动；

液压缸，其相对于所述第一车架而驱动所述第二车架；

控制箱，其配置于所述作业车辆的驾驶座的侧方；

支承部，其固定于所述控制箱；

基座部件，其可转动地支承于所述支承部；

杆，其以能够相对于所述基座部件转动的方式支承于所述基座部件或所述支承部；

传递机构，其包括连杆且与所述基座部件连接，向所述基座部件传递所述第二车架相对于所述第一车架的转动状态，并且将所述第二车架相对于所述第一车架的转动状态转换为所述基座部件相对于所述支承部的转动状态；

控制器，其基于所述杆相对于所述基座部件的转动操作而输出所述液压缸的调整信号；

调整部，其根据从所述控制器输出的调整信号调整所述液压缸的动作。

14.根据权利要求13所述的作业车辆，其中，

所述作业车辆还具备检测所述杆相对于所述基座部件的转动角度的第二杆角度传感器，

所述控制器基于与所述第二杆角度传感器的第三检测值对应的值输出所述调整信号。

15.根据权利要求13所述的作业车辆，其中，还具备：

第一杆角度传感器，其检测所述杆相对于所述支承部的转动角度；

基座部件角度传感器，其检测所述基座部件相对于所述支承部的转动角度；

所述控制器基于与所述第一杆角度传感器的第一检测值对应的值和与所述基座部件角度传感器的第四检测值对应的值输出所述调整信号。

16.根据权利要求13所述的作业车辆，其中，还具备：

第一杆角度传感器，其检测所述杆相对于所述支承部的转动角度；

车身转向角度传感器，其检测所述作业车辆的转向轴的转动角度；

所述控制器基于与所述第一杆角度传感器的第一检测值对应的值和与所述车身转向角度传感器的第二检测值对应的值输出所述调整信号。

17.根据权利要求13所述的作业车辆，其中，

所述调整部是调整向所述液压缸供给的油的流量的液压阀。

18.根据权利要求14所述的作业车辆，其中，

所述作业车辆还具备电磁先导阀，该电磁先导阀被输入所述调整信号，调整向所述调整部供给的先导压或先导流量。

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