JP2003175840A - 作業車両の油圧式操向制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 操向ハンドルのアシスト力を車両の速度に合
わせて変更可能とする操向制御装置を提供する。 【解決手段】 ハンドル操作によって作動するパワース
テアリングシリンダ２５を備え、前記パワーステアリン
グシリンダ２５の動作を制御するパワーステアリングユ
ニット３０を設けた作業車両において、前記パワーステ
アリングユニット３０と油圧ポンプ３５との間に可変分
流バルブ３４を設け、作業車両に車速センサ３６を設け
て前記可変分流バルブ３４の操作部と接続し、走行速度
が設定値以上になると可変分流バルブ３４を切り換え
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、トラクタや田植え
機等の作業車両において、操向ハンドルの操作力を車速
に合わせて調節する油圧式操向制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、トラクタや田植え機等の作業車両
に、操向ハンドルの回転操作量に応じて作動させるパワ
ーステアリング等のアクチュエータを備え、該アクチュ
エータは油圧変更手段等により制御され、油圧ポンプか
らの圧油を油圧変更手段を介して該アクチュエータに供
給し、操向ハンドルの回転操作量に応じてアシスト力を
操向ハンドルに与え、操向ハンドルを軽く操作できるよ
うにしていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の操向制
御装置は、作業時の低速走行時は、操向ハンドルを軽く
操作できるが、路上走行などでの高速走行時には、操向
ハンドルが軽すぎて、車両のふらつき等の原因となって
いた。そこで、本発明は操向ハンドルのアシスト力を車
両の速度に合わせて変更可能とする操向制御装置を提供
する。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明の解決しようとす
る課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するた
めの手段を説明する。

【０００５】即ち、請求項１においては、ハンドル操作
によって作動するパワーステアリング用油圧アクチュエ
ータを備え、前記油圧アクチュエータの動作を制御する
油圧変更手段を設けた作業車両において、前記油圧変更
手段と油圧ポンプとの間に可変分流バルブを設け、作業
車両に走行速度を検知する手段を設けて前記可変分流バ
ルブの操作部と接続し、走行速度が設定値以上になると
可変分流バルブを切り換えるものである。

【０００６】請求項２においては、ハンドル操作によっ
て作動するパワーステアリング用油圧アクチュエータを
備え、前記油圧アクチュエータの動作を制御する油圧変
更手段を設けた作業車両において、前記油圧変更手段と
油圧ポンプとの間に可変分流バルブを設け、該可変分流
バルブの操作部を変速レバーと連動させたものである。

【０００７】

【発明の実施の形態】次に、発明の実施の形態を説明す
る。図１は本発明の操向制御装置を有したトラクタの側
面図、図２は油圧式操向制御装置の油圧回路図、図３は
別実施例の油圧式操向制御装置の油圧回路図である。

【０００８】まず、図１を用いて本発明の油圧式操向装
置を有するトラクタの全体構成について説明する。エン
ジンフレーム１にフロントアクスルケースを介して前輪
２・２が支承され、該エンジンフレーム１の後部にクラ
ッチハウジングを介してミッションケース６が配置さ
れ、該ミッションケース６の両側にリアアクスルケース
を介して後輪３・３が支承されている。そして、該フロ
ントアクスルケースには、後述するパワーステアリング
シリンダ２５が設けられている。前記ミッションケース
６の後部にトップリンク、ロワーリンク等からなる作業
機装着装置を介して作業機を装着できるようにしてい
る。また、該ミッションケース６の前下部に前輪駆動出
力軸が前方に突出されて、ユニバーサルジョイント、伝
動軸等を介して前輪２・２を駆動できるようにしてい
る。

【０００９】また、前記エンジンフレーム１上にはエン
ジン５が載置され、該エンジン５はボンネット４によっ
て覆われている。該ボンネット４の後部にはダッシュボ
ード１１が配置され、該ダッシュボード１１上に操作パ
ネルや操向ハンドル１９が配置され、その後方に座席１
５が配置され、これらダッシュボード１１や座席１５等
の運転部はキャビン１２によって覆われる構成としてい
る。そして、前記操向ハンドル１９は、ハンドル軸２
０、コントロール軸を介して、後述するパワーステアリ
ングユニット３０（図２）に接続している。

【００１０】次に、パワーステアリング用アクチュエー
タであるパワーステアリングシリンダ２５について説明
する。図２に示すように、前記パワーステアリングシリ
ンダ２５は、左右水平方向に横設されており、シリンダ
ロッド２５ａ ・２５ａを両側に突出した両ロッド形の
復動型の油圧シリンダである。そして、シリンダロッド
２５ａの先端は、タイロッド、ナックルアーム等を介し
て、前輪２に連結されており、該パワーステアリングシ
リンダ２５によって、前記前輪２・２は左右回動駆動さ
れている。そして、パワーステアリングシリンダ２５
は、後述する油圧配管４３・４４を介してパワーステア
リング油圧変更手段であるパワーステアリングユニット
３０に接続している。なお、本実施例では、パワーステ
アリングシリンダ２５を両ロッド形の復動型の油圧シリ
ンダとしているが、これに限定されるものではく、片ロ
ッド形の油圧シリンダとすることもできる。

【００１１】次に、油圧式操向制御装置の油圧回路構成
について、図２を用いて説明する。油圧式操向制御装置
は、前記パワーステアリングユニット３０、可変分流バ
ルブ３４、油圧ポンプ３５等で構成されている。前記パ
ワーステアリングユニット３０は、操向ハンドル１９の
回転を、前輪２の旋回運動に変換するコントロールバル
ブ式の変換装置である。該パワーステアリングユニット
３０は、方向切換バルブ３１とメータリングポンプ３２
とチェックバルブ３３を一体的に構成したものであり、
方向切換バルブ３１は６ポート３位置切換のバルブであ
って、前記操向ハンドル１９と連動している。

【００１２】前記パワーステアリングユニット３０のポ
ンプポートＰはパワーステアリングユニット３０の外面
に開口して油圧配管４１を介して、可変分流バルブ３４
に接続されており、タンクポートＴはパワーステアリン
グユニット３０の外面に開口して油圧配管４２を介して
油溜めと接続され、ポンプポートＰとタンクポートＴの
間にチェックバルブ３３を介装している。そして、前記
可変分流バルブ３４は、油圧配管５０を介して、油圧ポ
ンプ３５に接続されている。

【００１３】また、該パワーステアリングユニット３０
の二次側の出力ポートＬ・Ｒは、コントロールユニット
３０の外面に開口して油圧配管４３・４４を介してパワ
ーステアリングシリンダ２５と接続され、残りの出力ポ
ート４５・４６はメータリングポンプ３２の吸排ポート
と接続されている。そして、方向切換バルブ３１はバネ
４７・４７によって中立位置に付勢され、操向ハンドル
１９のコントロール軸に連動して左右の作用位置に切り
換えられる構成とし、前記メータリングポンプ３２のフ
ィードバック系４８が該コントロール軸と反対側の方向
切換バルブ３１に接続している。

【００１４】このような構成において、操向ハンドル１
９を回転操作すると、コントロール軸が回転され、この
回転にともなって方向切換バルブ３１が中立位置から左
右の作用位置に切り換えられ、油圧ポンプ３５からの圧
油がメータリングポンプ３２を経て、パワーステアリン
グシリンダ２５のいずれかの油室に送油されて伸長また
は縮小させる。その結果、パワーステアリングシリンダ
２５のシリンダロッド２５ａに連結したナックルアーム
（図示せず）が回動されて前輪２が旋回運動する。そし
て、メータリングポンプ３２の回転量がフィードバック
系４８を介して方向切換バルブ３１に伝達されるので中
立位置に戻り、操向ハンドル１９を回動した分だけ、パ
ワーステアリングシリンダ２５が伸縮され、その伸縮位
置が維持されて前輪２の旋回角も維持される。

【００１５】次に、前記可変分流バルブ３４について説
明する。図２に示すように、前記可変分流バルブ３４
は、２ポート２位置切換の電磁バルブで構成され、該可
変分流バルブ３４は、油圧ポンプ３５からの圧油の全量
をパワーステアリングユニット３０に供給する第１状態
と、絞りを設け油圧ポンプ３５からの圧油の一部をパワ
ーステアリングユニット３０に供給する第２状態とに操
作部によって切り換え自在なバルブであって、バネ４９
によって第１状態に付勢され、後述する車速センサ３６
と連動して、操作部のソレノイドを作動させることで第
２状態に切り換えられる構成としている。また、油圧ポ
ンプ３５と可変分流バルブ３４とを接続している前記油
圧配管５０に、低速・作業用の絞り３９が設けられてお
り、前記可変分流バルブ３４への圧油供給量を定流量に
制御している。

【００１６】そして、作業車両の車軸またはミッション
ケースの出力軸等に走行速度を検知する車速センサ３６
が設けられており、該車速センサ３６で検知した速度を
コントローラ３７に伝達している。該コントローラ３７
は、可変分流バルブ３４の操作部となるソレノイドに接
続されており、走行速度が設定値以上になると、可変分
流バルブ３４を切り換える構成としている。尚、設定値
は図示しない設定器により調整可能とする。

【００１７】このような構成において、作業車両の走行
速度が設定値以上になると、可変分流バルブ３４は、第
２状態に切り換り、パワーステアリングユニット３０に
は、油圧ポンプ３５から供給される圧油の一部が供給さ
れることになり、その結果、小さなアシスト力で操向ハ
ンドル１９の操作に基づく操向が行われる。すなわち、
アシスト力が小さいことにより、操向ハンドル１９が重
くなって、高速走行時でも安定して走行することができ
る。また、低速走行時は、可変分流バルブ３４は、第１
状態となり、パワーステアリングユニット３０には、油
圧ポンプ３５から供給される圧油の全量が供給されるこ
とになり、大きなアシスト力で操向ハンドル１９の操作
に基づく操向が行われ、従来どおり、操向ハンドル１９
を軽く操作できる。なお、可変分流バルブ３４の切り換
えは、設定値以上において、切り換える時間を車速に応
じて長くするＰＷＭ制御の如く制御することも可能であ
り、この場合車速が速くなるほど操作フィリングは重く
なる。また、可変分流バルブ３４を電磁比例弁により構
成して、設定値を越えると電磁比例弁により車速に比例
して流量を減少するように制御することも可能である。

【００１８】また、図３に示すように、前記可変分流バ
ルブ３４を変速レバーの位置検出スイッチ３８と連動さ
せることもできる。前記操向ハンドル１９付近に配設さ
れている変速レバーに、変速レバーの位置を検出する位
置検出スイッチ３８を接続する。該位置検出スイッチ３
８は、可変分流バルブ３４に接続しており、変速レバー
が高速段に切り換ると、可変分流バルブ３４を切り換え
る構成としている。

【００１９】このような構成において、変速レバーが高
速段に切り換ると、可変分流バルブ３４を車速センサと
連動させた場合と同様に、可変分流バルブ３４は、第２
状態に切り換り、パワーステアリングユニット３０に
は、油圧ポンプ３５から供給されてくる圧油の一部が供
給されることになり、その結果、小さなアシスト力で操
向ハンドル１９の操作に基づく操向が行われる。すなわ
ち、アシスト力が小さいことにより、操向ハンドル１９
が重くなって、高速走行時でも安定して走行することが
できる。また、低速走行時は、可変分流バルブ３４を車
速センサ３６と連動させる場合と同様に、従来どおり、
操向ハンドル１９を軽く操作できる。

【００２０】

【発明の効果】本発明は、以上のように構成したので、
以下に示すような効果を奏する。

【００２１】即ち、請求項１に示す如く、ハンドル操作
によって作動するパワーステアリング用油圧アクチュエ
ータを備え、前記油圧アクチュエータの動作を制御する
油圧変更手段を設けた作業車両において、前記油圧変更
手段と油圧ポンプとの間に可変分流バルブを設け、作業
車両に走行速度を検知する手段を設けて前記可変分流バ
ルブの操作部と接続し、走行速度が設定値以上になると
可変分流バルブを切り換えるので、油圧変更手段から油
圧アクチュエータへ送られる圧油の流量を走行速度に応
じて調整でき、アクチュエータの作動量を変更可能とな
るので、操向ハンドルのアシスト力を車両の速度に合わ
せて変更でき、高速時において安定した走行が可能とな
る。

【００２２】請求項２に示す如く、ハンドル操作によっ
て作動するパワーステアリング用油圧アクチュエータを
備え、前記油圧アクチュエータの動作を制御する油圧変
更手段を設けた作業車両において、前記油圧変更手段と
油圧ポンプとの間に可変分流バルブを設け、該可変分流
バルブの操作部を変速レバーと連動させたので、パワー
ステアリング油圧変更手段からパワーステアリング用ア
クチュエータへ送られる圧油の流量を変速レバーの位置
に応じて調整でき、パワーステアリング用アクチュエー
タの作動量を変更可能となるので、操向ハンドルのアシ
スト力を車両の速度に合わせて変更でき、高速時におい
て安定した走行が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の操向制御装置を有したトラクタの側面
図。

【図２】油圧式操向制御装置の油圧回路図。

【図３】別実施例の油圧式操向制御装置の油圧回路図。

【符号の説明】

１９ 操向ハンドル ２５ パワーステアリング用油圧アクチュエータ（パワ
ーステアリングシリンダ） ３０ 油圧変更手段（パワーステアリングユニット） ３４ 可変分流バルブ ３５ 油圧ポンプ ３６ 走行速度を検知する手段（車速センサ）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ハンドル操作によって作動するパワース
   テアリング用油圧アクチュエータを備え、前記油圧アク
   チュエータの動作を制御する油圧変更手段を設けた作業
   車両において、前記油圧変更手段と油圧ポンプとの間に
   可変分流バルブを設け、作業車両に走行速度を検知する
   手段を設けて前記可変分流バルブの操作部と接続し、走
   行速度が設定値以上になると可変分流バルブを切り換え
   ることを特徴とする油圧式操向制御装置。
2. 【請求項２】 ハンドル操作によって作動するパワース
   テアリング用油圧アクチュエータを備え、前記油圧アク
   チュエータの動作を制御する油圧変更手段を設けた作業
   車両において、前記油圧変更手段と油圧ポンプとの間に
   可変分流バルブを設け、該可変分流バルブの操作部を変
   速レバーと連動させたことを特徴とする油圧式操向制御
   装置。