JP2005186754A

JP2005186754A - 作業車両の四輪操舵装置

Info

Publication number: JP2005186754A
Application number: JP2003430044A
Authority: JP
Inventors: Shinya Yoshiki; 晋也吉木; Nozomi Kataue; 望片上; Naohiko Ishii; 尚彦石井; Tadao Nishihara; 忠男西原
Original assignee: Iseki and Co Ltd; Iseki Agricultural Machinery Mfg Co Ltd
Current assignee: Iseki and Co Ltd; Iseki Agricultural Machinery Mfg Co Ltd
Priority date: 2003-12-25
Filing date: 2003-12-25
Publication date: 2005-07-14
Anticipated expiration: 2023-12-25
Also published as: JP4442222B2

Abstract

【課題】本発明の課題は、後輪の操舵に加えて前輪をも操舵できるようにして、旋回時における後輪の外側方への張り出しを防止し、幅の限られた場所での作業を容易にして、フロント作業性能の向上を図ることにある。
【解決手段】本発明は、左右前輪を操舵するアクチュエ−タと、左右後輪を操舵するアクチュエ−タを備え、前記左右前後輪の操舵形態を適宜切替可能に構成してある作業車両において、前記四輪操舵時の後輪に対する前輪切れ角度を変更自在に構成してあることを特徴とする。
【選択図】図４

Description

この発明は、多目的トラクタ等のような作業車両の四輪操舵装置に関する。

従来、フロント作業方式の作業車両においては、左右後輪のみの操舵であり、前輪の操舵は行われていないのが一般的であった。そのため、後輪が旋回時に内輪差によって本体軌跡幅から外部に大きく張り出し、幅の限られた場所での作業が容易ではなかった。
特開平６−８８４３号公報

本発明の課題とするところは、従来の欠陥を解消すべく、後輪の操舵に加えて前輪をも操舵できるようにして、旋回時における後輪の外側方への張り出しを防止し、幅の限られた場所での作業を容易にして、フロント作業性能の向上を図ることにある。

この発明は、上記課題を解決すべく次のような技術的手段を講じた。

すなわち、請求項１記載の本発明は、左右前輪を操舵するアクチュエ−タと、左右後輪を操舵するアクチュエ−タを備え、前記左右前後輪の操舵形態を適宜切替可能に構成してある作業車両において、前記四輪操舵時の後輪に対する前輪切れ角度を変更自在に構成してあることを特徴とする。

後輪の操舵に加えて前輪の操舵もできるようにしたので、旋回時には、前輪が旋回方向内側に、後輪が旋回方向外側に操向することになり、小回り旋回が行なえる。また、この四輪操舵時において、後輪に対する前輪切れ角度を変更できるようにしてあるから、作業場所や作業形態に応じて適宜設定変更することができる。

以上要するに、本発明によれば、前後輪が操舵できる構成であるから旋回時における後輪の外側方への張り出しを防止でき、幅の限られた場所での作業が容易であり、前輪の切れ角度の設定変更次第では道路上での沿道作業場所にも容易に対応でき、また、圃場での小回りの効く作業形態にも十分に適応し、フロント作業性能の向上を図ることができる。

この発明の実施例を図面に基づき説明する。

図１は、作業車両として沿道作業用のトラクタ−を示すものであり、このトラクタ−１の後部にエンジンＥを搭載し、このエンジンＥの回転動力をミッションケ−ス２内の変速装置に伝え、この変速装置で減速された回転動力を前輪駆動軸３及び後輪駆動軸４を介して前輪５と後輪６とに伝えるようにしている。左右の前輪５，５及び後輪６，６は上下方向の縦軸芯Ｐ回りに操向できる構成としている。すなわち、周知のトラクターの操舵装置のように駆動軸を覆う固定ケースに対して車輪を支える回動側のケースを縦軸芯Ｐ廻りに回動できるように支持し、ステアリングハンドル９操作によって回動側のケースが回動できるようにしている。図１に示すようにトラクタ１の後部上方に荷台７を設置し、その前方にはキャビン８を配備している。キャビン８内には、前側にステアリングハンドル９を、後側に運転席１０を配置している。

なお、１１はフロント第１ＰＴＯ軸、１２はフロント第２ＰＴＯ軸、１３はフロント作業機を示す。

左右前輪５，５及び左右後輪６，６を操舵するアクチュエ−タとして前輪操舵シリンダ２０及び後輪操舵シリンダ２１を設けている。これら前後輪操舵シリンダ２０，２１は、油圧ポンプ２３からの油圧により電磁バルブ２４，２５を介して伸縮制御し前輪５，５及び後輪６，６を操舵する構成としている。

左右の前輪５，５及び後輪６，６は、前記上下方向の縦軸芯Ｐ回りに操向（操舵）するが、前記前後輪操舵シリンダ２０，２１の伸縮作動により操舵ア−ム２６、操舵ロッド２７を介して操舵できる構成としている。

そして、機体旋回時の操作は、ステアリングハンドル９の左旋回又は右旋回操作で電磁バルブ２４，２５を切り替えて前後輪操舵シリンダ２０，２１を伸縮制御する。例えば、機体を左旋回する時には、ステアリングハンドル９を左向きに旋回操作すると、前輪操舵シリンダ２０の縮小作動により前輪５，５が旋回方向内側（左向き）に、後輪操舵シリンダ２１の伸長作動により後輪６，６が旋回方向外側（右向き）に操向するよう制御する構成としている。

また、前記左右の前輪５，５の切れ角度は、後輪に対して任意の角度に設定変更できるように構成している。つまり、例えば、後輪の切れ角２０°に対して前輪の切れ角２０°（後輪に対する前輪１００％舵角）に設定（以下操舵モ−ド（イ）と云う）、後輪の切れ角２５°に対して前輪の切れ角１２°（後輪に対する前輪５０％舵角）に設定（以下操舵モ−ド（ロ）と云う）、後輪の切れ角２７°に対して前輪の切れ角９°（後輪に対する前輪３３％舵角）に設定（以下操舵モ−ド（ハ）と云う）、後輪の切れ角３２°に対して前輪の切れ角０°（後輪に対する前輪０％舵角）に設定（以下操舵モ−ド（ニ）と云う）変更することができる。

前記操舵モ−ド（イ）に設定した場合には、小回り重視の圃場作業に適し、また、操舵モ−ド（ロ）（ハ）のように、後輪に対する前輪の切れ角を３０％〜７０％の範囲内に設定した場合には、沿道走行時の除雪作業などに適し、前輪切れ角を小さく抑えることで、フロント作業機の横移動を避けることができ、しかも、小さな軌跡で走行することが可能となる。更に、操舵モ−ド（ニ）に設定した場合には、フロントモ−ア等による作業に適する。

圃場内でのフロント作業の場合には小回りの効く操舵モ−ド（イ）に設定し、沿道走行でのフロント作業の場合には、道路幅に応じて操舵モ−ド（ロ）又は操舵モ−ド（ハ）に切替設定するようにすればよい。

なお、これら各モ−ドの切り替えはキャビン８内に設けたモ−ド切替スイッチの切り替えによって行なう。

前記四輪操舵構成におけるトラクタにおいて、高速安全装置として、副変速レバ−部にセンサを設け、副変速を高速に変速した時は、前輪操舵となるよう自動制御構成としておけば、安全に高速運転することができる。

また、四輪操舵構成において、走行伝動系に車速センサを装備し、車速が一定速度になると、コントロ−ラが作動し、左右前輪又は左右後輪の二輪操舵となるよう制御する構成にしても作業の安全化を図ることができる。

更に、前記四輪操舵構成において、ＰＴＯに変速操作スイッチを装備して、ＰＴＯ変速が「ＯＮ」時のみ、四輪操舵となるよう制御する構成とすることもでき、単なる圃場間移動、路上走行時には前輪操舵となるので上記同様に作業の安全化を図ることができる。

前述のような作業車両における四輪操舵制御において、この作業車両には前輪操舵用及び後輪操舵用のシリンダ２０，２１と、これらを制御する電磁バルブ２４，２５を設けているが、一方、操作パネル部３０には操舵モ−ド設定器３１を設けている。この操舵モ−ド設定器３１は、操舵モ−ドを前輪を操舵する前輪操舵スイッチ３２と、後輪を操舵する後輪操舵スイッチ３３と、前後輪共に操舵する前後輪操舵スイッチ３４で切り替えできる構成としてある。これら各スイッチ３２，３３，３４は、図６の制御ブロック図に示すように、コントロ−ラ３５の入力側に設けている。なお、コントロ−ラ３５の出力側には前輪操舵シリンダ２０、後輪操舵シリンダ２１を制御する電磁バルブ２４，２５を接続している。そして、更に、前記コントロ−ラ３５の入力側には、副変速装置の「高速」域を検出する副変速高検出スイッチ３６を設けている。そして、副変速を高速に切り替えた際の高速走行時には、どのようなモ−ドが設定されていても自動的に前輪操舵を優先する制御に切り替わるように構成している。従って、かかる構成によれば、高速走行時は大きく舵が切られることがないので安全である。

また、前後輪操舵モ−ド設定時において、副変速を「高速」に切り替えると、後輪側の切れ角が小さくなるように（なお、この時の前輪の切れ角はそれまでと同じとする）制御する構成であっても、上記同様に高速走行時は大きく舵が切られることがないので安全である。

更に、前後輪の操舵モ−ドを自由に設定できる作業車両において、機体の左右傾斜を検出する傾斜センサ３７を設け、機体の傾斜角度が危険角度に達すると安全な前輪操舵モ−ドに移行させる構成とする。

機体が左右方向に大きく傾いたときに後輪まで舵が効くと危険である。普段から慣れている自動車の運転と同じように前輪操舵にすると危険性を回避できる。

なお、機体の前後傾斜を検出する傾斜センサを設けておき、前後の傾斜角度が危険角度に達すると安全な前輪操舵モ−ドに移行させるように構成することもできる。これによれば、機体の左右傾斜と同じように自動車の運転と同じ前輪操舵によって危険性を回避することができる。

また、前述と同じように、前後輪の操舵モ−ドを自由に設定できる作業車両であって、ステアリングハンドルの操作量に対する前輪と後輪の切れ角を任意に設定するダイヤル設定器を設けてあるものにおいて、高速走行時には設定された補正値よりも安全として予め許容された許容値を使用する構成とする。

作業者の熟練度に応じて、或は作業の内容・形態に応じてハンドル操作量に対する前輪及び後輪の切れ角を変更できるので、作業性、操作性並びに安全性が向上することになる。

トラクタの側面図トラクタ要部の切断背面図同上要部の切断背面図油圧制御回路図フロント作業と四輪操舵角の関係を示す平面図制御ブロック図フロ−チャ−ト

符号の説明

１トラクタ２ミッションケ−ス
５前輪６後輪
９ステアリングハンドル１１フロントＰＴＯ軸
１３フロント作業機
２０前輪操舵アクチュエ−タ（シリンダ）
２１後輪操舵アクチュエ−タ（シリンダ）
２４電磁バルブ２５電磁バルブ
２６操舵ア−ム２７操舵ロッド

Claims

左右前輪を操舵するアクチュエ−タと、左右後輪を操舵するアクチュエ−タを備え、前記左右前後輪の操舵形態を適宜切替可能に構成してある作業車両において、前記四輪操舵時の後輪に対する前輪切れ角度を変更自在に構成してあることを特徴とする作業車両の四輪操舵装置。