CN115151473A - 转向装置以及作业机械 - Google Patents

Abstract

轮式装载机(1)具有车架(2)、传递机构(10)、支承部(42)、可动部(40)、操纵杆(41)以及施力机构(50)。传递机构(10)传递车架(2)的动作。支承部(42)相对于车架(2)固定。可动部(40)与传递机构(10)连接，被输入车架(2)的动作而能够相对于支承部(42)动作。操纵杆(41)接受操作，通过操作相对于可动部(40)进行动作。施力机构(50)调整可动部(40)相对于支承部(42)的移动。

Description

转向装置以及作业机械

技术领域

本发明涉及转向装置以及作业车辆。

背景技术

作为铰接式的作业机械，公开了如下结构：通过对向跨越前车架和后车架而配置的液压致动器供给的油的流量进行控制，从而变更转向角(例如参照专利文献1)。

在专利文献1所示的作业机械中，基于操纵杆相对于能够旋转地支承于支承部的基座部件的从规定位置起的操作角度，向液压致动器供给的油的流量变化，转向角变更。转向角的变更经由传递机构传递到基座部件，基座部件也与转向角的变更对应地旋转。通过基座部件的旋转，当操纵杆相对于基座部件返回到规定位置时，转向角的变更停止，维持停止的转向角。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2020-026230号公报

发明内容

但是，在上述专利文献1的结构中，有时在设置于传递机构的齿轮、中间轴等产生齿隙，基座部件成为能够在旋转方向上动作的状态。在该情况下，若操作员对操纵杆进行操作，则基座部件也一起旋转，产生松动而操作感变差。

本公开的目的在于提供一种能够提高操作感的作业机械以及转向装置。

(用于解决课题的方案)

第一公开的作业机械具有车身、动作传递机构、支承部、可动部、操作部件以及施力机构。动作传递机构传递车身的动作。支承部相对于车身设置。可动部被支承为能够相对于支承部动作，与动作传递机构连接，并被输入车身的动作。操作部件接受操作而相对于可动部进行动作。施力机构对可动部相对于支承部的移动进行调整。

第二公开的转向装置具备支承部、可动部、操作部件以及施力机构。支承部能够相对于车身设置。可动部被支承为能够相对于支承部动作，与传递车身的动作的动作传递机构连接，并被输入车身的动作。操作部件接受操作而相对于可动部进行动作。施力机构对可动部相对于支承部的移动进行调整。

发明的效果

根据本公开，能够提供能够提高操作感的作业机械以及转向装置。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式1的轮式装载机的侧视图。

图2是表示图1的驾驶室附近的侧视图。

图3是表示图1的转向系统的结构图。

图4是表示相对于杆角度与底板角度的差值的弹簧部件的反作用力的图。

图5A是表示车架角度与基座角度的对应关系的例子的图。

图5B是表示车架角度与基座角度的对应关系的例子的图。

图6是表示图3的控制器的输入输出和运算的框图。

图7A是表示图7的映射的图。

图7B是表示图7的映射的图。

图7C是表示图7的映射的图。

图8A是用于说明图1的轮式装载机的控制动作的图。

图8B是用于说明图1的轮式装载机的控制动作的图。

图8C是用于说明图1的轮式装载机的控制动作的图。

图8D是用于说明图1的轮式装载机的控制动作的图。

图8E是用于说明图1的轮式装载机的控制动作的图。

图8F是用于说明图1的轮式装载机的控制动作的图。

图9是表示图1的轮式装载机的控制动作的流程图。

图10是表示本发明的实施方式2中的轮式装载机的转向系统的结构图。

图11是表示图10的控制器的输入输出和运算的框图。

图12A是表示图11的映射的一例的图。

图12B是表示图11的映射的一例的图。

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。

(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是表示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(车身的一例)、作业机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)、传递机构10(动作传递机构的一例)(参照图3)。

需要说明的是，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，“车宽度方向”与“左右方向”同义。在图1中，用X表示前后方向，表示前方向时用Xf表示，表示后方向时用Xb表示。另外，在后述的附图中，用Y表示左右方向，表示右方向时用Yr表示，表示左方向时用Yl表示。

轮式装载机1使用作业机3进行砂土装载作业等。

车架2是所谓的铰接式，具有前车架11、后车架12以及连结轴部13。前车架11配置在后车架12的前方。前车架11与第二车架的一例对应，后车架12与第一车架的一例对应。连结轴部13设置于车宽度方向的中央，前将车架11和后车架12以能够相互摆动的方式连结。一对前轮4安装于前车架11的左右。另外，一对后轮7安装于后车架12的左右。

作业机3由来自未图示的作业机泵的工作油驱动。作业机3具有大臂14、铲斗15、提升缸16以及铲斗缸17。大臂14安装于前车架11。铲斗15安装于大臂14的前端。

提升缸16以及铲斗缸17是液压缸。提升缸16的一端安装于前车架11，提升缸16的另一端安装于大臂14。通过提升缸16的伸缩，大臂14上下摆动。铲斗缸17的一端安装于前车架11，铲斗缸17的另一端经由双臂曲柄18安装于铲斗15。通过使铲斗缸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)、用于操作作业机3的杆、各种显示装置等。发动机室6配置在驾驶室5的后侧且后车架12上，收纳有发动机。

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19的侧方配置有控制台箱20。在控制台箱20的上侧配置有扶手20a。从控制台箱20的前方前端部朝向上方配置有操纵杆41。操纵杆41与操作部件的一例对应。

图3是表示转向系统8的结构图。转向系统8通过变更向转向缸9a、9b供给的油的流量，从而变更前车架11相对于后车架12的车架角度，变更轮式装载机1的行进方向。

一对转向缸9a、9b由液压驱动。一对转向缸9a、9b隔着连结轴部13排列配置在车宽度方向的左右侧。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，各自的另一端安装于后车架12。

当转向缸9a通过来自后述的转向系统8的液压而伸长，转向缸9b收缩时，实际的车架角度θs_real变化，车辆向右转弯。另外，当转向缸9a通过来自转向系统8的液压而收缩，转向缸9b伸长时，实际的车架角度θs_real变化，车辆向左转弯。需要说明的是，在本实施方式中，将前车架11和后车架12沿着前后方向配置的情况下的实际的车架角度θs_real设为零，将右侧设为正的值，将左侧设为负的值。

(传递机构10)

传递机构10将关于前车架11相对于后车架12的车架角度θs_real的信息向转向系统8的转向装置22传递。本实施方式1的传递机构10机械地将车架角度θs_real的信息向转向装置22传递。

传递机构10机械地与车架2连接，并与后述的转向系统8的可动部40连接。传递机构10将车架角度θs_real的信息向可动部40的传递部45传递。传递机构10具有包含齿轮、万向接头或中间轴等的一个或多个构成要素10a。在这些构成要素10a中，产生齿隙。

(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以及车速传感器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基于被输入到转向装置22的转向的转动指示角度，对调整机构21进行调整转向缸9a、9b的驱动输出的指示。车速传感器24检测轮式装载机1的车速V并作为检测信号向控制器23发送。

需要说明的是，在图3中，用虚线表示基于电的信号的传递，用实线表示基于液压的传递。另外，关于传感器的检测，用双点划线表示。

(调整机构21)

调整机构21对向转向缸9a、9b供给的油的流量进行调整。调整机构21具有液压阀31、主泵32、电磁先导阀33以及先导泵34。

液压阀31是根据被输入的先导压力来调整向转向缸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将使转向缸9a、9b工作的工作油向液压阀31供给。

液压阀31具有能够向左转向位置、中立位置以及右转向位置移动的阀芯(未图示)。在液压阀31中，在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中，在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中，在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将使液压阀31工作的工作油向电磁先导阀33供给。电磁先导阀33例如是滑阀等，根据来自控制器23的指令而被控制。

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中，在阀芯配置在左先导位置的情况下，液压阀31处于左转向位置的状态。在电磁先导阀33中，在阀芯配置在右先导位置的情况下，液压阀31处于右转向位置的状态。在电磁先导阀33中，在阀芯配置在中立位置的情况下，液压阀31处于中立位置的状态。

如上所述，根据来自控制器23的指令来控制来自电磁先导阀33的先导压力或先导流量，从而控制液压阀31来控制转向缸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、可动部40、施力部件44、杆角度传感器46、车架角度传感器47以及施力机构50。

(支承部42)

支承部42固定于控制台箱20的框架20f。支承部42也可以是控制台箱20的框架的一部分。需要说明的是，支承部42可以不限于控制台箱20，优选能够相对于车架2固定。另外，支承部42相对于车架2固定不仅是指支承部42相对于车架2直接固定，也可以经由其他部件(如本实施方式的例子那样为控制台箱20)间接地固定。另外，支承部42相对于车架2固定也可以是仅在操作员操作了其他部件时被固定的结构。

(可动部40)

可动部40与传递机构10连接，车架2的动作经由传递机构10被输入而相对于支承部42进行动作。

可动部40具有基座部件43和传递部45。

基座部件43能够转动地支承于支承部42。基座部件43例如如图3所示具有轴43a，轴43a能够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形成有贯通孔，支承部42的轴插通基座部件43的贯通孔的结构，也能够构成为基座部件43能够相对于支承部42转动。

传递部45与基座部件43连接。在传递部45连接有传递机构10。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的信息被机械地输入到传递部45。传递部45将被输入的信息向基座部件43传递。传递部45与基座部件43的转动一起转动或移动。例如，传递部45具有与基座部件43一起转动的接头，传递机构10具有接头，接头彼此结合而构成万向接头，从而能够将车架角度θs_real的信息从传递机构10经由传递部45向基座部件43传递。

操纵杆41配置为能够相对于基座部件43或支承部42转动。操纵杆41例如构成为，在其基端部形成有贯通孔，轴43a被插入到贯通孔，从而能够相对于基座部件43转动。另外，支承部42具有轴，该轴插通操纵杆41的基端部的贯通孔，从而能够将操纵杆41构成为能够相对于支承部42转动。

(施力部件44)

施力部件44是弹簧部件，介于操纵杆41与基座部件43之间。施力部件44对操纵杆41相对于基座部件43向基座基准位置43b(规定位置的一例)施力。操纵杆41对从基座基准位置43b向右方向转动的情况以及从基座基准位置43b向左方向转动的情况双方施加反作用力。在操作员未把持操纵杆41的状态下，操纵杆41通过来自左右的转动方向的作用力而位于基座基准位置43b。

(限制部48)

在基座部件43设置有限制操纵杆41的操作范围的限制部48。

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的长度方向配置于基座基准位置43b的状态设为操纵杆41相对于基座部件43的转动角度为零，将使操纵杆41相对于基座部件43向右方向转动的情况表示为正，将使操纵杆41相对于基座部件43向左方向转动的情况表示为负。操纵杆41相对于基座部件43的实际的相对角度θr_real如图3所示。

使操纵杆41相对于基座部件43向右方向Yr转动，但操纵杆41相对于基座部件43的实际的相对角度θr_real达到θ1(正的值)时，操纵杆41与基座部件43的抵接部481抵接，不能使操纵杆41进一步向右侧转动。另外，使操纵杆41相对于基座部件43向左方向转动，当θr_real达到θ1′(负的值)时，操纵杆41与基座部件43的抵接部482抵接，不能使操纵杆41进一步向右侧转动。即，在θ1′～θ1的角度的范围内，操纵杆41设定为能够相对于基座部件43转动。该规定角度θ1′和θ1与捕获角度对应。另外，该规定角度θ1、θ1′例如设定为10度、-10度。规定角度θ1的绝对值和规定角度θ1′的绝对值可以是相同的值，也可以不同。

另外，操纵杆41除了被基座部件43限制之外，还被支承部42限制。支承部42具有供操纵杆41抵接的限制部49，限制部49具有右侧抵接部分491以及左侧抵接部分492。支承部42相对于支承基准位置42b在θ2′(负的值)～θ2(正的值)的规定角度的范围内限制基座部件43。规定角度θ2′、θ2的值例如设定为-20度、20度。规定角度θ2′和规定角度θ2可以是相同的值，也可以不同。

图4是表示对操纵杆41相对于基座部件43的实际的相对角度θr_real施加的反作用力的图。在图4中，横轴表示操纵杆41相对于基座部件43的实际的相对角度θr_real，纵轴表示反作用力。横轴(相对角度)的正的值表示使操纵杆41相对于基座部件43向右旋转的情况，横轴(相对角度)的负的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)的正的值表示向左旋转方向施加反作用力的情况，纵轴(反作用力)的负的值表示向右旋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′之间，通过施力部件44的弹簧特性施加反作用力。初始反作用力，即在操纵杆41从基座基准位置43b操作时，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。当实际的相对角度θr_real达到θ1或θ1′时，反作用力呈直线地增加。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)

杆角度传感器46例如由电位计构成，检测操纵杆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。

在此，操纵杆41相对于支承部42的支承基准位置42b如图3所示。在操纵杆41的长度方向维持在支承基准位置42b的状态下，实际的车架角度θs_real被调整机构21控制为0°，成为前车架11相对于后车架12沿着前后方向配置的状态。而且，将操纵杆41配置于支承基准位置42b的状态设为操纵杆41相对于支承部42的转动角度为零，将使操纵杆41相对于支承部42向右方向转动的情况表示为正，将使操纵杆41相对于支承部42向左方向转动的情况表示为负。以成为与操纵杆41的从支承基准位置42b起的实际的杆角度θi_real对应的实际的车架角度θs_real的方式进行基于控制器23的控制。需要说明的是，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从支承基准位置42b起的转动角度。另外，将基座基准位置43b配置于支承基准位置42b的状态设为基座部件43相对于支承部42的转动角度为零的状态，将使基座部件43相对于支承部42向右方向转动的情况表示为正，将使基座部件43相对于支承部42向左方向转动的情况表示为负。

(车架角度传感器47)

车架角度传感器47检测实际的车架角度θs_real作为车架角度的检测值θs_detect。车架角度传感器47配置于配置在转向缸9a、9b之间的连结轴部13的附近或传递机构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，检测到的车架角度的检测值θs_detect作为检测信号被发送到控制器23。

需要说明的是，也可以在转向缸9a、9b分别设置检测缸的行程的缸行程传感器，将这些缸行程传感器的检测值向控制器23发送，检测车架角度的检测值θs_detect。

另外，通过传递机构10，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成为对应的位置关系，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，通过检测基座部件43相对于支承部42的转动角度，能够检测车架角度。

图5A以及图5B表示车架角度θs_real和基座角度θb_real的对应关系的例子。在图5A以及图5B的例子中，相对于车架角度θs_real取±40°，基座角度θb_real能够取±20°的宽度。

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

在图5B中，图表是曲线，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的变化变小。

另外，也可以是在操纵杆41与支承部42之间、或操纵杆41与基座部件43之间设置有阻尼器、摩擦、或阻尼器和摩擦双方的结构。

(施力机构50)

施力机构50对可动部40相对于支承部42的移动进行调整。施力机构50是加压机构，抑制与前车架11的动作无关的松动的移动。松动的移动是指，当在传递机构10中产生了齿隙的情况下，可动部40的基座部件43与前车架11的动作无关地与操纵杆41的操作一起向旋转方向动作。

在本实施方式中，施力机构50对基座部件43朝向转动方向中的任一方施力。如图3所示，施力机构50具有一个或多个弹簧部件50a。弹簧部件50a的一端与支承部42连接，另一端与基座部件43连接。在图3中，弹簧部件50a例如通过将基座部件43向左旋转方向拉近而对基座部件43施力。并不限于此，也可以是，弹簧部件50a通过将基座部件43向右旋转方向按压来对基座部件43施力。弹簧部件50a的位置并不限定，只要能够对基座部件43向右旋转方向以及左旋转方向中的任一方施力即可。

施力机构50对基座部件43的作用力设定为比施力部件44的作用力大。例如，在传递机构10产生齿隙，基座部件43成为能够沿旋转方向动作的状态的情况下，若基座部件43因伴随着操纵杆41的操作的施力部件44的作用力而转动，则会产生松动。因此，通过将施力机构50对基座部件43的作用力设定为比施力部件44的作用力大，从而基座部件43不会因伴随着操纵杆41的操作的施力部件44的作用力而转动，因此，能够抑制松动的产生。

(控制器23)

图6是表示控制器23的输入输出和运算的框图。

控制器23包括处理器和存储装置。处理器例如是CPU(Central Processing Unit：中央处理单元)。或者，处理器也可以是与CPU不同的处理器。处理器按照程序执行用于轮式装载机1的控制的处理。存储装置包括ROM(Read Only Memory：只读存储器)那样的非易失性存储器以及RAM(Random Access Memory：随机存取存储器)那样的易失性存储器。存储装置也可以包括硬盘或SSD(Solid State Drive：固态硬盘)等辅助存储装置。存储装置是非暂时性的(non-transitory)计算机能够读取的记录介质的一例。存储装置存储有用于对轮式装载机进行控制的程序以及数据。

向控制器23输入杆角度传感器46的检测值θi_detect、车架角度传感器47的检测值θs_detect、以及由车速传感器24检测到的车速V_detect。控制器23基于这些值输出电磁先导阀控制电流输出i，控制电磁先导阀33。

控制器23通过一边利用被输入的检测值以及存储于存储装置的数据一边执行程序，从而具有以下的各部分的功能。

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以及输出计算部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使用映射M1来计算目标角度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使用映射M2来计算实际转向角度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/车速转换部93从被输入的脉冲转换为车速，计算车速信号V。

差值计算部94计算目标角度θtarget与实际转向角度θactual的差值θdiff。然后，输出计算部95根据差值diff和车速信号V，使用映射M3计算电磁先导阀控制电流输出i，并向电磁先导阀33输出。需要说明的是，映射M1～M3存储于控制器23的存储装置。

图7A是表示映射M1的一例的图。图7B是表示映射M2的一例的图。图7C是表示映射M3的一例的图。

图7A所示的映射M1的一例表示杆角度的检测值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。使用该映射M1，控制器23根据杆角度的检测值θi_detect计算目标角度θtarget。需要说明的是，目标角度θtarget表示作为车架角度的目标的角度。另外，在图7A的映射M1中，θtarget＝2×θi_detect，但并不限于此。

图7B所示的映射M2的一例表示转向角度的检测值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。使用该映射M2，控制器23根据转向角度的检测值θs_detect计算实际转向角度θactual。需要说明的是，实际转向角度θactual表示车架角度的实际的角度。另外，在图7B的映射M2中，θactual＝1×θs_detect，θactual的值与θs_detect的值相等，但并不限于此。

图7C的映射M3的一例示出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针对多个车速存储有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7C所示的映射M3的一例中，例如设定有车速10km/h时的曲线C1(实线)、车速20km/h时的曲线C2(虚线)以及车速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，若车速变快，则实际的车架角度θs_real变化的速度(也称为角速度)变小，能够提高高速稳定性。另外，若车速变慢，则实际的车架角度θs_real变化的速度(也称为角速度)变大，能够提高低速下的操作性。需要说明的是，在车速V为C1、C2、C3之间的情况下，通过插补计算来决定电磁先导阀控制电流输出i。

控制器23基于图7C将电流向电磁先导阀33发送。

需要说明的是，虽然在图3中省略，但控制器23也可以进行主泵32以及先导泵34等的控制。

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

另外，映射M1～M3只要相对于输入唯一地决定输出，则可以是线性也可以是非线性。

<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8A～图8F是表示转向装置22的操作和车架2的状态的图。图9是表示本实施方式的轮式装载机1的动作的流程图。

如图8A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的长度方向也与支承基准位置42b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为零。

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。这样，由于实际的车架角度θs_real也为零，因此，基座部件43也位于初始位置。

然后，操作员为了使操纵杆41从支承基准位置42b向右侧旋转而施加操作力Fin。当操作力Fin超过施力部件44的初始作用力F1时，如图8B所示，操纵杆41向右方向旋转，实际的杆角度θi_real增大。需要说明的是，随着向右方向移动，与基座部件43的相对角度θr_real增大，因此，如图4所示，由施力部件44施加的反作用力变大。

杆角度传感器46在步骤S10中，检测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。

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

此时，由于左右的转向缸9a、9b的反应的延迟，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，因此，基座部件43也不转动。因此，如图8B所示，在使操纵杆41向右方向转动的状态下，操纵杆41成为相对于基座部件43的基座基准位置43b向右方向转动的状态。另外，通过施力部件44，操纵杆41以返回到基座基准位置43b(在图8B的状态下也称为支承基准位置42b)的方式被施力。

接着，在步骤S30中，控制器23使用图7A所示的映射M1将检测到的杆角度的检测值θi_detect转换为目标角度θtarget。另外，控制器23使用图7B所示的映射M2将车架角的检测值θs_detect转换为实际转向角度θactual。进而，控制器23运算上述目标角度θtarget和实际转向角度θactual的差值，得到差值角度θdiff。

接着，在步骤S40中，控制器23根据车速传感器24的检测信号V_detect进行换算，得到车速V。

接着，在步骤S50中，控制器23使用差值角度θdiff和车速V，根据所存储的图7C所示的映射M3决定电磁先导阀控制电流输出i，对电磁先导阀33进行指令。

由于使操纵杆41向右旋转，因此，电磁先导阀33处于右先导位置，由电磁先导阀33控制的先导压力被供给到液压阀31。通过先导压力的供给，液压阀31处于右转向位置，以使转向缸9a伸长、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朝向右方向。

该实际的车架角度θs_real的变化经由传递机构10反映到基座部件43的角度。

即，如图8C所示，基座部件43的角度也向与车架角度θs_real对应的位置转动。这样，当基座部件43朝向操纵杆41的转动位置转动时，如图8C所示，实际的杆角度θi_real与实际的基座角度θb_real之间的偏差角度θr_real变小，因此，施力部件44的作用力变小。

如图8D所示，当操作员使操纵杆41以规定的实际的杆角度θi_real＝θa停止时，实际的车架角度θs_real逐渐增大，因此，差值角度θdiff变小。

而且，如图8E所示，若实际的车架角度θs_real移动而基座角度θb_real成为θa，则差值角度θdiff成为零。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，不进行向左右的转向缸9a、9b的油的供给或排出，实际的车架角度θs_real维持为将旋转角θa按照图5A转换后的θc。另外，如图8E所示，基座部件43也向右方向转动θa量，操纵杆41位于基座部件43的基座基准位置43b。

接着，操作员使操纵杆41从右侧位置(θi_real＝θa)向支承基准位置42b(θi_real＝零)返回。如图8F所示，以操纵杆41位于支承基准位置42b的方式使操纵杆41向左旋转。

需要说明的是，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8E所示的状态)，操纵杆41与基座部件43的位置关系成为与图8A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成为与从初始位置起的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，因此，无论操纵杆41的位置如何，都与电磁先导阀33的状态(中间位置、右先导位置、左先导位置)对应地，决定对操作施加的反作用力。

此时，由于左右的转向缸9a、9b的反应的延迟，因此，实际的车架角度θs_real为θc的状态。另外，基座部件43与实际的车架角度θs_real同样地，实际的基座角度θb_real为θa，因此，施力部件44以成为图8E的状态的方式相对于基座部件43对操纵杆41施力。

如上所述，由于实际的车架角度θs_real为θc的状态，因此，差值角度θdiff从零减少而成为负。于是，电磁先导阀33处于左先导位置，向液压阀31供给先导压力，液压阀31处于左转向位置。由此，以转向缸9b伸长、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反映到基座部件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。

而且，若实际的车架角度θs_real成为零，则与实际的杆角度θi_real(＝0)的差值成为零。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，不进行向左右的转向缸9a、9b的油的供给或排出，实际的车架角度θs_real也返回到零而被维持。由此，前车架11相对于后车架12向沿着前后方向的朝向返回。

另外，随着实际的车架角度θs_real的减少，基座部件43转动以使实际的基座角度θb_real也成为零，返回到图8A所示那样的初始位置(θb_real＝0)。

需要说明的是，在使操纵杆41向左侧旋转的情况下，与上述相同，因此省略。

(实施方式2)

接着，对本发明的实施方式2中的轮式装载机1′进行说明。本实施方式2的轮式装载机的传递机构的结构与实施方式1的轮式装载机1不同。因此，以本不同点为中心进行说明。

图10是表示本实施方式2的转向系统8以及传递机构10′的结构的图。

本实施方式2的传递机构10′将车架角度θs_real的信息经由电气单元向基座部件43传递。

本实施方式2的传递机构10′具有电动马达61和输出齿轮62(马达驱动传递部的一例)。电动马达61基于来自控制器23′的指令而被驱动。输出齿轮62固定于电动马达61的输出轴，与传递部45的齿轮啮合。例如，有时在输出齿轮62与传递部45的齿轮之间产生齿隙。

图11是表示本实施方式2的控制器23′的结构的框图。在图11所示的控制器23′中，与实施方式1的控制器23相比，还设置有基座角度计算部96和指令电流换算部97。基座角度计算部96使用映射M4，根据车架角度传感器47的检测值θs_detec计算基座部件43的目标角度θb_target。

图12A以及图12B是表示映射M4的一例的图。

图12A以及图12B的映射M4的一例表示转向角度的检测值θs_detect与基座部件43的目标角度θb_target的对应关系的例子。图12A和图12B的映射M4将图5A和图5B的横轴的车架角度θs_real替换为转向角度的检测值θs_detect，将纵轴的基座角度θb_real替换为基座部件43的目标角度θb_target。

指令电流换算部97将由基座角度计算部96算出的目标角度θb_target换算为向电动马达61的指令电流值im，并向电动马达51发送。电动马达51基于指令电流值im使基座部件43转动，基座部件43的实际的基座角度θb_real成为目标角度θb_target。

这样，控制器23′向电动马达61发送指令电流值im，以使基座部件43的基座角度θb_real成为基于映射M4算出的基座部件43的目标角度θb_target。需要说明的是，从控制器23′向电动马达51的指令可以是有线也可以是无线。

<特征等>

(1)

本实施方式1、2的轮式装载机具有车架2、传递机构10、支承部42、可动部40、操纵杆41以及施力机构50。传递机构10、10′传递车架2的动作。支承部42相对于车架2固定。可动部40被支承为能够相对于支承部42动作，与传递机构10、10′连接，并被输入车架2的动作。操纵杆41接受操作而相对于可动部40进行动作。施力机构50对可动部40相对于支承部42的移动进行调整。

通过这样利用施力机构50调整可动部40的移动，即便在传递机构10、10′中产生齿隙，也能够防止可动部40与操纵杆41的操作一起移动。因此，能够抑制操作员操作操纵杆41时的松动的产生。

需要说明的是，支承部42优选相对于车架2固定，但只要至少设置于车架2即可。

(2)

本在实施方式1的轮式装载机1中，可动部40具有基座部件43和传递部45。基座部件43能够转动地支承于支承部42。传递部45与传递机构10和基座部件43连接，将车架2的动作向基座部件43传递。轮式装载机1还具备施力部件44。施力部件44介于基座部件43与操纵杆41之间，对操纵杆41相对于基座部件43向基座基准位置43b施力。

通过调整这样的基座部件43和传递部45中的任一方相对于支承部42的移动，即便在传递机构10中产生齿隙，也能够防止基座部件43与操纵杆41的操作一起移动。

(3)

在本实施方式1、2的轮式装载机1中，施力机构50配置在支承部42与基座部件43之间，对基座部件43向能够转动的方向中的任一方施力。

通过这样将基座部件43向转动方向中的任一方施力，即便在传递机构10中产生齿隙，也能够防止基座部件43与操纵杆41的操作一起移动。

(4)

在本实施方式1、2的轮式装载机1中，施力机构50具有与支承部42和可动部40连接的弹簧部件50a。

通过利用这样的弹簧部件50a对可动部40施力，即便在传递机构10中产生齿隙，也能够防止基座部件43与操纵杆41的操作一起移动。

(5)

在本实施方式1、2的轮式装载机1中，车架2具有后车架12和前车架11。前车架11相对于后车架12转动。传递机构10、10′将前车架11相对于后车架12的转动动作向可动部40传递。

由此，在铰接式的轮式装载机1中，能够提高操作感。

(6)

实施方式2的轮式装载机1还具备车架角度传感器47。车架角度传感器47检测前车架11相对于后车架12的转动角度。传递机构10′具有电动马达61和输出齿轮62。输出齿轮62将电动马达61的输出传递到可动部40。轮式装载机1还具备控制器23′。控制器23′基于车架角度传感器47的检测值θs_detect来驱动电动马达61。

由此，在铰接式的轮式装载机1中，能够将前车架11相对于后车架12的转动角度经由电动马达61传递到可动部40。

(7)

本实施方式1、2的转向装置22具备支承部42、可动部40、操纵杆41以及施力机构50。支承部42能够相对于车架2固定。可动部40被支承为能够相对于支承部42动作，与传递车架2的动作的传递机构10、10′连接，并被输入车架2的动作。操纵杆41接受操作而相对于可动部40进行动作。施力机构50对可动部40相对于支承部42的移动进行调整。

通过这样利用施力机构50调整可动部40的移动，即便在传递机构10、10′中产生齿隙，也能够防止可动部40与操纵杆41的操作一起移动。因此，能够抑制操作员操作操纵杆41时的松动的产生。

需要说明的是，支承部42优选能够相对于车架2固定，但只要至少能够设置于车架2即可。

[其他实施方式]

以上，对本公开的一实施方式进行了说明，但本公开并不限定于上述实施方式，在不脱离本公开的主旨的范围内能够进行各种变更。

(A)

在上述实施方式1、2中，施力机构50的弹簧部件50a设置在支承部42与基座部件43之间，但也可以不限于此，也可以设置在传递部45与支承部42或车架2之间。弹簧部件50a的一端固定于传递部45。弹簧部件50a的另一端相对于支承部42或车架2固定即可，不仅可以直接固定于支承部42或车架2，也可以经由其他部件间接地固定。

(B)

在上述实施方式1、2中，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，但也可以代替杆角度传感器46而设置有检测操纵杆41相对于基座部件43的角度的杆/车架差值角度传感器146。

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与车架角度θs_real对应。

因此，能够根据操纵杆41相对于基座部件43的角度计算差值角度θdiff，决定电磁先导阀控制电流输出i，对电磁先导阀33进行指令。

(C)

在上述实施方式1、2的轮式装载机1中，设置有检测车架角度θs_real的车架角度传感器47，但也可以代替车架角度传感器47而设置有检测基座部件43的转动角度的基座部件角度传感器。

(D)

在上述实施方式1、2中，构成为根据从电磁先导阀33输入的先导压力来控制从液压阀31向转向缸9a、9b供给的油的供给量，但也可以是不经由液压阀31而将来自电磁先导阀33的油直接向转向缸9a、9b供给的结构。即，也可以代替电磁先导阀33而使用电磁主阀。

(E)

在上述实施方式1、2中，基座部件角度以及杆角度的范围(角度标尺)比车架角度的范围(角度标尺)窄，但也可以与车架角度的范围相同或比车架角度的范围大。但是，底板角度以及杆角度的范围(角度标尺)比车架角度的范围(角度标尺)窄时，操作员的操作范围变窄，因此容易操作，是优选的。

(F)

在上述实施方式1、2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、机动平路机等。

(G)

在上述实施方式1、2中，仅记载了操纵杆41，但也可以设置方向盘。基于方向盘的转动的信号被输入到控制器23，基于该转动来操作电磁先导阀33。

工业实用性

本发明的作业机械以及转向装置具有能够提高操作感的效果，作为轮式装载机等是有用的。

附图标记说明

1：轮式装载机

2：车架

10：传递机构

40：可动部

41：操纵杆

50：施力机构

Claims (8)

1.一种作业机械，其中，所述作业机械具备：

车身；

动作传递机构，所述动作传递机构传递所述车身的动作；

支承部，所述支承部设置于所述车身；

可动部，所述可动部被支承为能够相对于所述支承部动作，与所述动作传递机构连接，并被输入所述车身的动作；

操作部件，所述操作部件接受操作而相对于所述可动部进行动作；以及

施力机构，所述施力机构对所述可动部相对于所述支承部的移动进行调整。

2.如权利要求1所述的作业机械，其中，

所述可动部具有：

基座部件，所述基座部件能够转动地支承于所述支承部；以及

传递部，所述传递部与所述动作传递机构和所述基座部件连接，将所述车身的动作传递到所述基座部件，

所述作业机械还具备施力部件，所述施力部件介于所述基座部件与所述操作部件之间，对所述操作部件相对于所述基座部件向规定位置施力。

3.如权利要求2所述的作业机械，其中，

所述施力机构配置在所述支承部或所述车身与所述基座部件之间，并向能够转动的方向中的任一方对所述基座部件施力。

4.如权利要求2所述的作业机械，其中，

所述施力机构配置在所述支承部或所述车身与所述传递部之间。

5.如权利要求1～4中任一项所述的作业机械，其中，

所述施力机构具有与所述支承部和所述可动部连接的弹簧部件。

6.如权利要求1～5中任一项所述的作业机械，其中，

所述车身具有：

第一车架；以及

第二车架，所述第二车架相对于所述第一车架转动，

所述动作传递机构将所述第二车架相对于所述第一车架的转动动作传递到所述可动部。

7.如权利要求6所述的作业机械，其中，

所述作业机械还具备检测所述第二车架相对于所述第一车架的转动角度的检测部，

所述动作传递机构具有：

电动马达；以及

马达驱动传递部，所述马达驱动传递部将所述电动马达的输出轴传递到所述可动部，

所述作业机械还具备基于所述检测部的检测值来驱动所述电动马达的控制部。

8.一种转向装置，其中，所述转向装置具备：

支承部，所述支承部能够相对于车身设置；

可动部，所述可动部被支承为能够相对于所述支承部动作，与传递所述车身的动作的动作传递机构连接，并被输入所述车身的动作；

操作部件，所述操作部件接受操作而相对于所述可动部进行动作；以及

施力机构，所述施力机构对所述可动部相对于所述支承部的移动进行调整。

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