JP2008056071A - 作業用走行車 - Google Patents

Abstract

【課題】キングピンケースの上部を大型化させることなく、簡潔な構成からなる前輪の切れ角検出スイッチを提供する。
【解決手段】フロントアクスルケース４を構成するセンターケース１９の背面側に回動自在な切れ角検出軸２６を上下方向に設け、該切れ角検出軸２６を連動機構２７を介してファイナルケース２１に連結すると共に、該ファイナルケース２１の回動に連動する切れ角検出軸２６の回動角を、前記センターケース１９の長手方向に沿わせて上下に並置した切れ角検出スイッチ１０Ｌ，１０Ｒによって検出できるようにした。
【選択図】図６

Description

本発明は、前輪の切れ角を検出する切れ角検出スイッチを備えるトラクタ等の作業用走行車に関する。

従来、フロントアクスルケースの左右両端部に備える左右一対のキングピンケースの上部に前輪の切れ角を検出する切れ角検出スイッチを設けると共に、前輪の駆動速度を増速する前輪増速装置を備え、前記切れ角検出スイッチの切れ角検出に応じて前輪の駆動速度を増速させることによって、機体の小回り旋回を可能にしたトラクタが知られている（例えば、特許文献１参照）。
特公平６−５１４５０号公報（第２−３頁、図４−図６）

しかし、上述した特許文献１のトラクタでは、前輪の切れ角を検出する切れ角検出スイッチを左右のキングピンケースの上部にそれぞれ別個に配置してあるので、キングピンケースの上部を上方に延出した特殊形状としなければならず、その結果、キングピンケースの上部が大型化すると共に製作コストが高くなり、また切れ角検出スイッチの配線が左右に分散して複雑化するといった不具合を有していた。

本発明は、上記課題を解決することを目的として創案したものであって、左右一対の前輪を操向自在に支持するフロントアクスルケースに、センターケースと、該センターケースの左右両端部に設けた左右一対のキングピンケースと、該キングピンケースを支点とする回動により前輪を操向させる左右一対のファイナルケースと、前輪の切れ角を検出する切れ角検出スイッチとを備える作業用走行車において、前記センターケースの背面側に回動自在な切れ角検出軸を上下方向に設け、該切れ角検出軸を連動機構を介してファイナルケースに連結すると共に、該ファイナルケースの回動に連動する切れ角検出軸の回動角を、前記センターケースの長手方向に沿わせて上下に並置した切れ角検出スイッチによって検出することを特徴としている。

本発明によれば、前輪の切れ角を検出する切れ角検出スイッチをセンターケースの背面側にコンパクトにまとめて上下に並置することができるので、従来のようなキングピンケースの大型化や製作コストが高くなるといった不具合を回避すると共に、切れ角検出スイッチの配線を分散することなくセンターケースの長手方向に沿わせて簡潔に配索できるようになる。また、作業走行中において、障害物が切れ角検出スイッチや配線と接触することを前方のセンターケースによって保護することができるので、特別な保護カバーを設けなくて済む。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図１は、本発明が適用される作業用走行車であるトラクタの側面図、また図２は、トラクタの油圧回路図であって、このトラクタの走行機体１の前部には、エンジンＥ、左右一対の前輪２、パワーステアリングシリンダ３等が設けられている。

そして、前輪２は、図３及び図４に示すように、フロントアクスルケース４の左右両端部に回転及び操舵自在に設けてあり、ミッションケース５から伝達される動力により回転駆動すると共に、ステアリングホイール６の操向操作に連係するパワーステアリングシリンダ３によって操舵される。

尚、エンジンＥからミッションケース５に入力される動力は、ミッションケース５に内装した変速機構を介して変速され、この変速された動力が前輪２、図示しないリヤアクスルケースの左右両端部に回転自在に設けた後輪７、及びＰＴＯ軸８に伝達されるようになっている。

また、ミッションケース５には、前輪２の駆動速度を増速する前輪増速装置９を内装しており、この前輪増速装置９を、詳細は後述する前輪２の切れ角検出スイッチ１０Ｌ，１０Ｒの切れ角検出に応じて動作させることによって、走行機体１の小回り旋回を可能にしている。

そして、左右の後輪７には、各後輪７を独立的に制動するサイドブレーキ装置１１Ｌ，１１Ｒを設けている。このサイドブレーキ装置１１Ｌ，１１Ｒは、ブレーキロッド１２Ｌ，１２Ｒを介して左右のブレーキペダル１３Ｌ，１３Ｒにそれぞれ連結してあり、各ブレーキペダル３Ｌ，１３Ｒの踏み込み操作に連係して対応する後輪７を独立的に制動することができる。

更に、上述したブレーキロッド１２Ｌ，１２Ｒには、自動ブレーキ旋回用シリンダ１４Ｌ，１４Ｒをそれぞれ連係させてあり、前輪２の左右一側への操舵角が所定の角度を越えたことを、前輪の切れ角検出スイッチ１０Ｌ，１０Ｒのうち一方の切れ角検出スイッチが検出した時、左右の自動ブレーキ旋回用シリンダ１４Ｌ，１４Ｒのうち旋回内側の自動ブレーキ旋回用シリンダを自動的に作動させ、それに連係するサイドブレーキ装置１１Ｌ，１１Ｒにより旋回内側の後輪７を独立的に制動することで走行機体１の小回り旋回を可能にしている。

また、フロントアクスルケース４は、その左右両端部において、前輪２の取り付けフランジ部１５ａを備えた前輪車軸１５を介して当該前輪２を支持している。そして、フロントアクスルケース４の略中央部には、ミッションケース５から前輪２に動力を入力する差動機構１６が内装されている。この差動機構１６は、左右に延出する差動軸１７から前輪動力を出力しており、この動力がキングピン１８を介して前輪車軸１５に伝達される。

上述したフロントアクスルケース４は、差動機構１６や差動軸１７を内装する筒状のセンターケース１９と、このセンターケース１９の左右両端部に固設した左右一対のキングピンケース２０と、両キングピンケース２０にキングピン１８を中心として回動自在に支持した左右一対のファイナルケース２１と、両ファイナルケース２１に一体的に連結した左右一対のタイロッドアーム２２と、両タイロッドアーム２２を連結するタイロッド２３とを備えており、左右一側のタイロッドアーム２２に連結するパワーステアリングシリンダ３の伸縮動作により、ファイナルケース２１がキングピン１８を中心に回動することで前輪２が操舵されるようになっている。

また、図５及び図６に示すように、前輪２の切れ角検出スイッチ１０Ｌ，１０Ｒは、突出方向に付勢されているボール２４を押し込むことによりＯＮ動作する接触型検出スイッチであり、両切れ角検出スイッチ１０Ｌ，１０Ｒは、センターケース１９の車体後方側となる背面側の左右一側に該センターケース１９の長手方向に沿わせて上下に並置してある。そして、両切れ角検出スイッチ１０Ｌ，１０Ｒの検出信号は、センターケース１９の長手方向に沿って引き出される配線（リード線）２５から出力されるようになっている。

ところで、従来のトラクタでは、キングピンケース２０の上部に前輪２の切れ角検出スイッチを設けて、キングピンケース２０とファイナルケース２１の相対的な回動角を検出しているが、本発明のトラクタでは、センターケース１９の背面側に回動自在な切れ角検出軸２６を別途に設けると共に、この切れ角検出軸２６を、連動機構２７を介してファイナルケース２１に連結し、該ファイナルケース２１の回動に連動する切れ角検出軸２６の回動角を切れ角検出スイッチ１０Ｌ，１０Ｒによって検出できるようにしている。

このように構成すると、前輪２の切れ角検出スイッチ１０Ｌ，１０Ｒをセンターケース１９の背面側にコンパクトにまとめて並置することができるので、従来のようなキングピンケース２０の大型化や製作コストが高くなるといった不具合を回避すると共に、両切れ角検出スイッチ１０Ｌ，１０Ｒの配線２５を分散することなくセンターケース１９の長手方向に沿わせて簡潔に配索できるようになる。また、作業走行（前進走行）中において、障害物が切れ角検出スイッチ１０Ｌ，１０Ｒや配線２５と接触することを前方のセンターケース１９によって保護することができるので、特別な保護カバーを設けなくて済む。

更に詳しくは、上述した切れ角検出軸２６は、センターケース１９の背面側の左右一側に螺設したホルダ２８に上下方向を向いて回動自在に組み込まれている。また、連動機構２７は、切れ角検出軸２６の上端部に一体的に設けたアーム２９と、ファイナルケース２１（タイロッドアーム２２）の上端部に一体的に固設したアーム３０と、両アーム２９，３０を連結するロッド３１とを用いて構成してあり、前輪２の切れ角に対応して切れ角検出軸２６を回動させることができるようになっている。

そして、切れ角検出スイッチ１０Ｌ，１０Ｒは、そのボール２４が切れ角検出軸２６の外周面に直交して当接するようにホルダ２８に組み付けてある。即ち、切れ角検出軸２６の外周面には、ボール２４の突出を許容する凹部２６ａ，２６ｂを形成してあり、この凹部２６ａ，２６ｂの位置を前輪２の直進方向と対応させることによって、直進時に切れ角検出スイッチ１０Ｌ，１０ＲからＯＦＦ信号を出力すると共に、前輪２の左右一側への操舵角が所定の角度を越えた時、ボール２４が切れ角検出軸２６の外周面に乗り上げるように、前記凹部２６ａ，２６ｂの周方向の幅寸法（位置角度）を設定することによって、前輪２の左切り時には切れ角検出スイッチ１０Ｌが、また前輪２の右切り時には切れ角検出スイッチ１０ＲがＯＮ信号を出力するように構成している。

また、図７〜図９に示すように、本実施形態では、上述したホルダ２８に切れ角検出軸２６と切れ角検出スイッチ１０Ｌ，１０Ｒとを予め組み付けて切れ角検出ユニット３２を構成し、この切れ角検出ユニット３２を、２本のボルト３３を用いてセンターケース１９に螺設している。

このように構成すると、センターケース１９に対する切れ角検出軸２６や切れ角検出スイッチ１０Ｌ，１０Ｒの取り付けが容易に行えるだけでなく、サイズや型式が異なる各種のフロントアクスルケース４において、切れ角検出ユニット３２を共通化することができる。

尚、切れ角検出ユニット３２を、２本のボルト３３を用いてセンターケース１９に螺設する際、切れ角検出ユニット３２一端を高精度に位置決めすることにより、センターケース１９に対する切れ角検出ユニヅト３２の取り付けを容易にすると共に、切れ角検出ユニット３２の取り付け誤差による検出精度の低下を回避できるようにしている。

具体的には、図８及び図９に示すように、センターケース１９の背面側に、切れ角検出ユニット３２（ホルダ２８）の一端部を当接させる位置決め凸部１９ａを突出形成し、この凸部１９ａに切れ角検出ユニット３２の一端部を位置決めした状態で、切れ角検出ユニット３２の他端部側を２本のボルト３３を用いて固定するものであり、鋳造物であるセンターケース１９に形成した前記凸部１９ａの切れ角検出ユニット３２との当接面Ｓ１を、ボルト３３の螺挿孔１９ｂの中心位置との距離が所定寸法Ｌとなるように精度よく機械加工する一方、切れ角検出ユニット３２（ホルダ２８）における前記凸部１９ａとの当接面Ｓ２からの切れ角検出軸２６の中心までの距離や、切れ角検出軸２６の中心からボルト挿通孔２８ａの中心までの距離が所定寸法Ｌ１，Ｌ２となるように機械加工することによって、切れ角検出ユニット３２を高精度に位置決め固定することができる。

即ち、切れ角検出ユニット３２を、上述の如くセンターケース１９の背面側に精度よく位置決め固定することによって、連動機構２７を構成する切れ角検出軸２６の上端部に一体的に設けたアーム２９と、ファイナルケース２１（タイロッドアーム２２）の上端部に一体的に固設したアーム３０とを連結するロッド３１等の長さ調整が不要または簡略的に行えるようになる。

次に、トラクタの油圧回路について説明する。図２に示すように、トラクタは、作動油タンクＴ内の作動油を圧送するエンジンＥに直結状態で駆動する油圧ポンプＰと、この油圧ポンプＰから供給される作動油により、ステアリングホイール６の操作に連係して、パワーステアリングシリンダ３を動作させるパワーステアリングユニット３４を備えている。

そして、前輪２の切れ角（操舵角）を上述した切れ角検出スイッチ１０Ｌ，１０Ｒにより検出すると共に、その検出結果を制御回路３５に入力するように構成している。更に、上述したパワーステアリングユニット３４の余剰油により、自動ブレーキ旋回用シリンダ１４Ｌ，１４Ｒを作動させる自動ブレーキ旋回用切換弁３６と、前輪増速装置９を動作させる前輪増速切換弁３７とを備えている。

そして、前輪増速切換弁３７は、図１０に示す制御回路図のように、旋回制御切換スイッチ３８が前輪増速制御側に選択されると共に、副変速（低速）スイッチ３９の「入」信号が制御回路３５に入力された状態のもとで、切れ角検出スイッチ１０Ｌ，１０Ｒによる「入」・「切」信号が制御回路３５に入力されることにより、リレーユニット４０を介して、前輪増速装置９に備える図示しない通常駆動用クラッチと増速駆動用クラッチとを背反的に入り／切りさせることができるようになっている。即ち、切れ角検出スイッチ１０Ｌ，１０Ｒのうち一方がＯＮ作動すると前輪２の駆動速度が増速される。

また、自動ブレーキ旋回用切換弁３６に接続する自動ブレーキ旋回用シリンダ１４Ｌ，１４Ｒは、旋回制御切換スイッチ３８が前輪増速制御と自動ブレーキ旋回制御との併用側に選択されると共に、副変速スイッチ３９の「入」信号が制御回路３５に入力された状態のもとで、上述した制御回路３５による当該自動ブレーキ旋回用切換弁３６の切り換え制御に応じて作動する。

即ち、前輪２の操舵角が所定の角度を越えた時、リレーユニット４０を介して前輪増速装置９の図示しない通常駆動用クラッチを切り、増速駆動用クラッチを入り状態として前輪２を自動的に増速させると共に、左右の自動ブレーキ旋回用シリンダ１４Ｌ，１４Ｒのうち旋回内側の自動ブレーキ旋回用シリンダを自動的に作動させ、それに連繋する後輪サイドブレーキ装置１１Ｌ，１１Ｒによって機体の小回り旋回を可能にしている。例えば、右旋回により前輪２の操舵角が所定の角度を越えて切れ角検出スイッチ１０ＲがＯＮ作動すると、自動ブレーキ旋回用切換弁３６を介して旋回内側にあたる自動ブレーキ旋回用シリンダ１４Ｒが作動し、それに連係する右側の後輪サイドブレーキ装置１１Ｒがブレーキ制動されるようになっている。尚、図中の符号４１はバッテリー、４２はスタータスイッチ、４３はヒューズボックス、４４は前輪増速表示ランプ、４５は自動ブレーキ旋回表示ランプ、及び４６，４７はダイオードである。

以上説明したように、本発明の実施形態は、センターケース１９の右背面側の上下方向に回動自在な切れ角検出軸２６を設け、この切れ角検出軸２６を連動機構２７を介してファイナルケース２１に連結すると共に、該ファイナルケース２１の回動に連動する切れ角検出軸２６の回動動作、即ち左右一対の前輪２の左切り動作及び右切り動作を、センターケース１９の長手方向に沿わせて上下に並置した２つの切れ角検出スイッチ１０Ｌ，１０Ｒによって検出しようとするものである。

このように、左右一対の前輪２の左切り動作及び右切り動作がなされる時の切れ角検出軸２６の回動範囲を図５に例示しているが、機体の直進状態からの前輪２の左切り動作による最大切れ角はθＬであり、また機体の直進状態からの前輪２の右切り動作による最大切れ角はθＲとなっている。

そして、例えば機体の直進状態からの前輪２の左切り動作がなされて所定の操舵角に達した時、即ち上下に並置した２つの切れ角検出スイッチ１０Ｌ，１０Ｒのうち、下段の切れ角検出スイッチ１０Ｌにおけるボール２４が押されてＯＮ作動する範囲θａに達すると、当該切れ角検出スイッチ１０ＬはＯＮ作動される。一方、機体の直進状態からの前輪２の右切り動作がなされて所定の操舵角に達した時、即ち上下に並置した２つの切れ角検出スイッチ１０Ｌ，１０Ｒのうち、上段の切れ角検出スイッチ１０Ｒにおけるボール２４が押されてＯＮ作動する範囲θｂに達した場合は、当該切れ角検出スイッチ１０ＲはＯＮ作動作されるようになっている。

上述したように、前輪２の切れ角を２つの切れ角検出スイッチ１０Ｌ，１０Ｒにより検出できるように構成することによって、前輪２の操舵角が所定の角度を越えた時、前輪増速装置９による前輪２の駆動速度を増速させての走行機体１の小回り旋回と、左右の自動ブレーキ旋回用シリンダ１４Ｌ，１４Ｒのうち旋回内側の自動ブレーキ旋回用シリンダ１４Ｌ，１４Ｒを自動的に作動させ、それに連係するサイドブレーキ装置１１Ｌ，１１Ｒにより旋回内側の後輪７を独立的に制動する走行機体１の小回り旋回も同時に行えるようにしている。

トラクタの側面図。 トラクタの油圧回路図。 フロントアクスルケースの平面図。 フロントアクスルケースの縦断面図。 センターケースの右端部側を示す平面図。 センターケースの右端部側を示す背面図。 切れ角検出ユニットの斜視図。 切れ角検出ユニットの位置決め構造を示す平面図。 切れ角検出ユニットの位置決め構造を示す背面図。 前輪増速及び自動ブレーキ旋回の制御回路図。

符号の説明

２ 前輪
４ フロントアクスルケース
１０Ｌ 切れ角検出スイッチ（左）
１０Ｒ 切れ角検出スイッチ（右）
１９ センターケース
２０ キングピンケース
２１ ファイナルケース
２６ 切れ角検出軸
２７ 連動機構

Claims (1)

1. 左右一対の前輪（２）を操向自在に支持するフロントアクスルケース（４）に、センターケース（１９）と、該センターケース（１９）の左右両端部に設けた左右一対のキングピンケース（２０）と、該キングピンケース（２０）を支点とする回動により前輪（２）を操向させる左右一対のファイナルケース（２１）と、前輪（２）の切れ角を検出する切れ角検出スイッチ（１０Ｌ，１０Ｒ）とを備える作業用走行車において、前記センターケース（１９）の背面側に回動自在な切れ角検出軸（２６）を上下方向に設け、該切れ角検出軸（２６）を連動機構（２７）を介してファイナルケース（２１）に連結すると共に、該ファイナルケース（２１）の回動に連動する切れ角検出軸（２６）の回動角を、前記センターケース（１９）の長手方向に沿わせて上下に並置した切れ角検出スイッチ（１０Ｌ，１０Ｒ）によって検出することを特徴とする作業用走行車。

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