JP2001191936A - 作業車両の操向制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 パワーステアリング操舵ユニットから操舵用
油圧アクチュエータへ送られる圧力油の流量を、電気的
制御回路を使用せずして安価な構成にて調整し、作業状
態に応じて該操舵用油圧アクチュエータの作動量を変更
可能にする。 【解決手段】 ステアリングハンドル３２の回転操作に
応じて、パワーステアリング操舵ユニット３３から操舵
シリンダ３４へ圧力油を送り、前輪２６を左右へ操向さ
せるトラクタ１０に於いて、リフトアーム１７の昇降動
作に連動して、操舵シリンダ３４へ送る圧力油の分岐量
を調整し、操舵シリンダ３４の作動量を変更可能に形成
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は作業車両の操向制御
装置に関するものであり、特に、トラクタや田植機等の
操向制御装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】従来の
此種作業車両では、ステアリングハンドルの回転操作に
応じて操舵用油圧アクチュエータへ圧力油を送るパワー
ステアリング操舵ユニットと、該パワーステアリング操
舵ユニットから前記操舵用油圧アクチュエータへ送られ
る圧力油の一部を分岐する方向制御弁とを備え、この圧
力油の分岐量を調整することにより、ステアリングハン
ドルの操作に対して前記操舵用油圧アクチュエータの作
動量を変更する操向制御装置を搭載し、且つ、車体に連
結された作業機を昇降するためのリフトアームを備えた
ものが知られている。

【０００３】そして、作業機を下降した作業状態では、
ステアリングハンドルの回転操作による操舵用油圧アク
チュエータの操舵量を小さくして直進性を維持し、作業
機を上昇したときは該操舵用油圧アクチュエータの作動
量を大きくして旋回性を向上させている。しかし、従来
はコントローラや電磁弁といった電気的制御回路を利用
して前記方向制御弁の切り換え操作を行うため、生産コ
ストが高騰するという不具合があった。

【０００４】そこで、パワーステアリング操舵ユニット
から操舵用油圧アクチュエータへ送られる圧力油の流量
を作業状態に応じて調整するとともに、電気的制御回路
を使用せずに安価な構成にて操舵用油圧アクチュエータ
の作動量を変更可能にするために解決すべき技術的課題
が生じてくるのであり、本発明はこの課題を解決するこ
とを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために提案されたものであり、ステアリングハンド
ルの回転操作に応じて操舵用油圧アクチュエータへ圧力
油を送るパワーステアリング操舵ユニットと、該パワー
ステアリング操舵ユニットから前記操舵用油圧アクチュ
エータへ送られる圧力油の一部を分岐する制御弁とを備
え、且つ、車体に連結された作業機を昇降するためのリ
フトアームを備えた作業車両に於いて、前記リフトアー
ムの昇降動作に連動して前記制御弁が切り換わり、前記
操舵用油圧アクチュエータへ送られる圧力油の分岐量を
調整して、該操舵用油圧アクチュエータの作動量を変更
できるように形成したことを特徴とする作業車両の操向
制御装置、及び、上記リフトアームと方向制御弁のスプ
ール操作部とをワイヤやリンク等の機械的連結手段にて
連結し、リフトアームの上昇動作に応じて前記圧力油の
分岐量を減少させる作業車両の操向制御装置を提供する
ものである。

【０００６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施の形態を図
面に従って詳述する。図１は作業車両の一例としてトラ
クタ１０を示し、車体の前部にエンジン１１を搭載し、
車体の後部にリンク機構１２を介してロータリ作業機１
３が連結されている。該リンク機構１３はトップリンク
１４と左右のロワリンク１５，１５とからなり、ミッシ
ョンケース１６の後上部に回動可能に設けられた左右の
リフトアーム１７，１７の先端部と左右のロワリンク１
５，１５とが、夫々リフトロッド１８，１８を介して連
結されている。

【０００７】そして、ミッションケース１６の上部に内
蔵されたリフトシリンダ１９の伸縮により、前記リフト
アーム１７，１７が上下に回動すれば、リフトロッド１
８，１８を介してロワリンク１５，１５が上下動する。
斯くして、前記ロータリ作業機１３が上下に昇降する。
また、前記リフトアーム１７の回動基部には作業機の高
さを検出する手段であるリフトアーム角センサ２０が設
けられ、このリフトアーム角センサ２０にてリフトアー
ム１７の回動角を検出し、ロータリ作業機１３の昇降高
さを演算する。

【０００８】一方、運転席２１の近くには、前記ロータ
リ作業機１３の昇降高さを設定するポジションレバー２
２や、変速装置の変速位置を切り換える変速レバー２３
を設けてある。また、運転席２１の前方にハンドルポス
ト３０を設け、このハンドルポスト３０内にステアリン
グシャフト３１を回転自在に内装し、該ステアリングシ
ャフト３１の上端部にステアリングハンドル３２を取り
付けるとともに、該ステアリングシャフト３１の下端部
にパワーステアリング操舵ユニット３３を装着してあ
る。更に、前記ステアリングハンドル３２の下方には、
左右独立して作動するブレーキペダル２４，２４を配置
してある。尚、２６は操向輪である前輪、２７は後輪で
ある。

【０００９】図２及び図３に示すように、車体の前部フ
レーム２８には操舵用油圧アクチュエータである操舵シ
リンダ３４が一体的に固定され、該操舵シリンダ３４の
左右に突出したピストンロッド３４ａ，３４ａの先端部
と、前輪２６，２６のナックルアーム３５，３５とを、
タイロッド３６，３６にて接続する。尚、２９は前輪２
６，２６を支持するフロントアクスルケースである。

【００１０】図４は前記リフトアーム１７を示し、前記
リフトアーム１７の回動基端部にプッシュプル式のワイ
ヤ１９の一端部を係止する。このワイヤ１９の他端部
は、後述する方向制御弁４０のスプール操作部に連結す
る。或いはワイヤ１９に代えてリンク等他の機械的連結
手段にて連結してもよい。同図の実線で示すように、リ
フトアーム１７が下方へ回動して作業機が作業状態のと
きは、該ワイヤ１９が車体の後方へ引かれ、二点鎖線で
示すように、リフトアーム１７が上方へ回動して作業機
が上昇状態のときは、該ワイヤ１９が車体の前方へ引き
戻される。

【００１１】図５は前記ハンドルポスト３０の内部を示
し、ステアリングシャフト３１の下端部にパワーステア
リング操舵ユニット３３を装着してあり、該パワーステ
アリング操舵ユニット３３の後面部に設けられている油
圧ポートを覆うように方向制御弁４０を取り付けてあ
る。そして、該方向制御弁４０のスプール位置を切り換
えるスプール操作部４１にＬ字形に屈曲した操作ピン４
２を取り付けるとともに、操作ピン４２の上方にスプリ
ング４３を設けて、該方向制御弁４０のスプールが後述
する閉鎖位置に切り換わるように付勢する。

【００１２】更に、前記パワーステアリング操舵ユニッ
ト３３の側面には、軸心４４を中心に回転する回転プレ
ート４５を設け、該回転プレート４５の先端部に前記リ
フトアーム１７の回動を伝達するワイヤ１９の他端部を
接続するとともに、該回転プレート４５の側面を前記操
作ピン４２に当接する。従って、前記リフトアーム１７
が下降したときはワイヤ１９が後方へ引かれるため、前
記スプリング４３の付勢に抗して前記操作ピン４２が押
圧され、スプール操作部４１が移動して方向制御弁４０
のスプールが開放位置に切り換わる。また、前記回転プ
レート４５の軸心４４には、ハンドルポスト３０から突
出する操向制御装置の制御入り切りレバー４６を共用し
て軸支させ、該制御入り切りレバー４６の操作により前
記方向制御弁４０を強制的に切り換えるように形成して
ある。

【００１３】このように、ステアリングシャフト３１の
下端部にパワーステアリング操舵ユニット３３を装着
し、該パワーステアリング操舵ユニット３３の油圧ポー
トを覆うように方向制御弁４０を直接取り付けてあるの
で、パイプやホース等等の配管が殆どなくなり、配管作
業を簡単にして工数を削減できるとともに、部品点数が
減少してコストダウンに寄与できる。また、制御入り切
りレバー４６の配置構成も簡素化でき、スペースの有効
利用を図ることが可能である。

【００１４】図６は操向制御装置の回路の一例を示し、
パワーステアリング操舵ユニット３３はエンジン１１に
より駆動される油圧ポンプ５０の圧力油を流入し、ステ
アリングハンドル３２の回転操作に応じて左右の油路５
１Ｌ，５１Ｒの何れか一方を通じて操舵シリンダ３４に
圧力油を供給する。また、前記左右の油路５１Ｌ，５１
Ｒからタンク５２に通じる油路５３を設け、該油路５３
と前記油路５１Ｌ，５１Ｒとの間に前述した方向制御弁
４０を介装する。この方向制御弁４０には、前記左右の
油路５１Ｌ，５１Ｒから圧力油の一部を分岐してタンク
５２に連通させる開放位置（イ）と、タンク５２に通じ
る油路５３を遮断して前記油路５１Ｌ，５１Ｒの圧力油
を操舵シリンダ３４へ全量供給させる閉鎖位置（ロ）を
有している。尚、５４はオリフィスである。

【００１５】前述したように、前記リフトアーム１７と
該方向制御弁４０のスプール操作部４１とがワイヤ１９
にて連結されており、更に、該方向制御弁４０はスプリ
ング４３によってスプールが閉鎖位置（ロ）に切り換わ
るように付勢されている。リフトアーム１７が下降して
作業状態であるときは、スプリング４３に抗してワイヤ
１９が後方に引かれ、該方向制御弁４０が開放位置
（イ）となる。従って、ステアリングハンドル３２を回
転操作したときに、パワーステアリング操舵ユニット３
３から操舵シリンダ３４へ送られる圧力油の一部が分岐
してタンク５２に流出するので、操舵シリンダ３４の作
動量が小となり、ステアリングハンドル３２の回転操作
に対する前輪２６の切れ角が小さくなる。

【００１６】これに対して、前記リフトアーム１７が上
昇して作業機が上昇状態にあるときは、スプリング４３
の付勢によって該方向制御弁４０が閉鎖位置（ロ）に切
り換わるとともに、前記ワイヤ１９が引き戻される。従
って、ステアリングハンドル３２を回転操作したとき
に、パワーステアリング操舵ユニット３３から送られる
圧力油の全量が操舵シリンダ３４へ供給されるので、操
舵シリンダ３４の作動量が大となり、ステアリングハン
ドル３２の回転操作に対する前輪２６の切れ角が大きく
なる。

【００１７】このように、前記リフトアーム１７の昇降
動作に連動して該方向制御弁４０が切り換わり、操舵シ
リンダ３４へ送られる圧力油の分岐量を調整して、操舵
シリンダ３４の作動量を変更できるように形成してあ
る。即ち、圃場作業に於ける枕地旋回のとき、前記リフ
トアーム１７の上昇動作に応じて圧力油の分岐量を減少
させることにより、通常のハンドル操作よりも前輪２６
の切れ角を大きくして、車体旋回時のハンドル操作量を
低減することができる。

【００１８】図７は操向制御装置の回路の他の一例を示
し、図６に示した回路と同一構成部分には同一符号を付
してその説明を省略する。左右の油路５１Ｌ，５１Ｒの
途中に定分流比型の分流弁５５，５５を設け、パワース
テアリング操舵ユニット３３から送られる圧力油を操舵
シリンダ３４へ通じる油路とタンクへ通じる油路５３と
に分流する。また、該油路５３と分流弁５５との間に方
向制御弁５６を介装する。該方向制御弁５６には、前記
分流弁５５から分流した圧力油をタンク５２に連通させ
る開放位置（ハ）と、タンク５２に通じる油路５３を遮
断して分流弁５５を通過する圧力油を操舵シリンダ３４
へ全量供給させる閉鎖位置（ニ）を有している。前記リ
フトアーム１７と該方向制御弁５６のスプール操作部５
７とがワイヤ１９にて連結されており、更に、該方向制
御弁５６はスプリング５８によってスプールが閉鎖位置
（ニ）に切り換わるように付勢されている。

【００１９】従って、リフトアーム１７が下降して作業
状態であるときは、スプリング５８に抗してワイヤ１９
が後方に引かれ、該方向制御弁５６が開放位置（ハ）と
なる。ステアリングハンドル３２を回転操作すれば、パ
ワーステアリング操舵ユニット３３から操舵シリンダ３
４へ送られる圧力油が分流弁５５，５５にて分流され、
圧力油の一部が分岐してタンク５２に流出するので、操
舵シリンダ３４の作動量が小となり、ステアリングハン
ドル３２の回転操作に対する前輪２６の切れ角が小さく
なる。該方向制御弁５６とタンク５２との間にオリフィ
スを設けていないため、圧力や温度等の変化に起因する
流量の変動がなく、ステアリングハンドル３２の回転操
作に対して前輪２６の切り角が常に一定の割合で変化す
ることになる。

【００２０】一方、前記リフトアーム１７が上昇して作
業機が上昇状態であるときは、スプリング５８の付勢に
よって該方向制御弁５６が閉鎖位置（ニ）となる。ステ
アリングハンドル３２を回転操作すれば、パワーステア
リング操舵ユニット３３から送られる圧力油の全量が操
舵シリンダ３４へ供給されるので、操舵シリンダ３４の
作動量が大となり、ステアリングハンドル３２の回転操
作に対する前輪２６の切れ角が大きくなる。斯くして、
前記リフトアーム１７の昇降動作に連動して該方向制御
弁５６が切り換わり、操舵シリンダ３４へ送られる圧力
油の分岐量を調整して、操舵シリンダ３４の作動量を変
更できる。

【００２１】図８は操向制御装置の回路の更に他の一例
を示し、左右の油路５１Ｌ，５１Ｒと操舵シリンダ３４
との間にパイロット操作式の方向制御弁６０を設け、機
械的連結手段のワイヤ１９に代えて、方向制御弁６０の
スプール操作部であるパイロットポート６１と、リフト
シリンダ６２用の制御弁６３とを油圧的連結手段である
パイロット油路６４にて連結する。この方向制御弁６０
には、操舵シリンダ３４に送る圧力油の一部を分岐して
タンク５２に連通させる絞り位置（ホ）と、タンク５２
に通じる油路５３を遮断して前記油路５１Ｌ，５１Ｒの
圧力油を操舵シリンダ３４へ全量供給させる位置（ヘ）
を有している。

【００２２】而して、前記パイロットポート６１にパイ
ロット圧が作用しないときは、スプリング６５の付勢で
該方向制御弁６０が絞り位置（ホ）にあり、パワーステ
アリング操舵ユニット３３から操舵シリンダ３４へ送ら
れる圧力油の一部が分岐してタンク５２に流出するの
で、操舵シリンダ３４の作動量が小となり、ステアリン
グハンドル３２の回転操作に対する前輪２６の切れ角が
小さくなる。

【００２３】そして、作業機を上昇すべく前記制御弁５
０を切り換えたときは、エンジン１１により駆動される
油圧ポンプ６６の圧力油がリフトシリンダ６２に供給さ
れ、前記リフトアーム１７が上方に回動して作業機が上
昇する。このとき、前記制御弁６３からパイロット油路
６４を通じてパイロットポート６１にパイロット圧が作
用し、方向制御弁６０が（ヘ）位置に切り換わるので、
パワーステアリング操舵ユニット３３から送られる圧力
油の全量が操舵シリンダ３４へ供給され、操舵シリンダ
３４の作動量が大となって、ステアリングハンドル３２
の回転操作に対する前輪２６の切れ角が大きくなる。

【００２４】斯くして、前記リフトアーム１７の昇降動
作に連動して該方向制御弁６０が切り換わり、操舵シリ
ンダ３４へ送られる圧力油の分岐量を調整して、前輪２
６の作動量を変更できる尚、本発明は、本発明の精神を
逸脱しない限り種々の改変を為すことができ、そして、
本発明が該改変されたものに及ぶことは当然である。

【００２５】

【発明の効果】本発明は上記一実施の形態に詳述したよ
うに、請求項１記載の発明はリフトアームの昇降動作に
連動して方向制御弁が切り換わり、パワーステアリング
操舵ユニットから送られる圧力油の分岐量を調整して操
舵用油圧アクチュエータの作動量を変更するため、作業
機の高さ即ち作業状態に応じて、自動的に操向輪の操舵
量を変更することができる。

【００２６】請求項２記載の発明は、リフトアームと方
向制御弁のスプール操作部とをワイヤやリンク等の機械
的連結手段にて連結し、リフトアームの上昇動作に応じ
て操舵用油圧アクチュエータへ送られる圧力油の分岐量
を減少させるので、作業機を上昇して車体を旋回する際
に、前記操舵用油圧アクチュエータの作動量が増加して
操向輪の切れ角が大きくなり、ステアリングハンドルの
操作を軽減して運転操作性を向上できる。また、電気的
制御回路を使用せずに機械的連結手段のみで前記方向制
御弁の切り換え操作を行うため、安価な部品で構成も簡
素化でき等、コストダウンにも寄与できる。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の一実施の形態を示すものである。

【図１】本発明の一実施の形態を示し、トラクタの側面
図。

【図２】フロントアクスルケースに取り付けた操舵シリ
ンダの平面図。

【図３】フロントアクスルケースに取り付けた操舵シリ
ンダの一部切欠正面図。

【図４】リフトアームの側面図。

【図５】ハンドルポストに取り付けたパワーステアリン
グ操舵ユニットを示し、（Ａ）は側面図、（Ｂ）は平面
図、（Ｃ）は背面図。

【図６】操向制御装置の回路の一例を示す図。

【図７】操向制御装置の回路の他の一例を示す図。

【図８】操向制御装置の回路の更に他の一例を示す図。

【符号の説明】

１０ トラクタ １３ ロータリ作業機 １７ リフトアーム １９ ワイヤ ２６ 前輪 ３２ ステアリングハンドル ３３ パワーステアリング操舵ユニット ３４ 操舵シリンダ ４０ 方向制御弁

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 渡部 勉 愛媛県伊予郡砥部町八倉１番地 井関農機 株式会社技術部内 (72)発明者 兵頭 修 愛媛県伊予郡砥部町八倉１番地 井関農機 株式会社技術部内 Ｆターム(参考） 3D033 EC05 EC08 GB02

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ステアリングハンドルの回転操作に応じ
   て操舵用油圧アクチュエータへ圧力油を送るパワーステ
   アリング操舵ユニットと、該パワーステアリング操舵ユ
   ニットから前記操舵用油圧アクチュエータへ送られる圧
   力油の一部を分岐する制御弁とを備え、且つ、車体に連
   結された作業機を昇降するためのリフトアームを備えた
   作業車両に於いて、前記リフトアームの昇降動作に連動
   して前記制御弁が切り換わり、前記操舵用油圧アクチュ
   エータへ送られる圧力油の分岐量を調整して、該操舵用
   油圧アクチュエータの作動量を変更できるように形成し
   たことを特徴とする作業車両の操向制御装置。
2. 【請求項２】 上記リフトアームと方向制御弁のスプー
   ル操作部とをワイヤやリンク等の機械的連結手段にて連
   結し、リフトアームの上昇動作に応じて前記圧力油の分
   岐量を減少させる請求項１記載の作業車両の操向制御装
   置。