JP2503694B2 - 動力車両に於ける四輪操舵装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

［産業上の利用分野］ この発明は動力車両に於ける四輪操舵装置に関するも
のであり、特にセンサによって前輪及び後輪が直進状態
であることを判断する制御部を備えた四輪操舵装置に関
するものである。 ［従来の技術］ 従来、此種四輪操舵車として実願昭−62−37190号の
マイクロフィルムに開示されたものが知られている。 而して、該マイクロフィルムに開示されている四輪操
舵車は、前後輪の逆位相モードと、同位相モード並びに
後輪を非操舵とする二輪操舵モードの走行を選択的に行
うことができるように構成された四輪操舵車を上位概念
とし、そして、操舵モードの切換スイッチと前後輪の中
立位置検出スイッチとからの信号に基づき、四輪操舵モ
ードへの切換えは前後輪が中立位置にあるときに行い、
そして、前記二輪操舵モードへの切換えは後輪が中立位
置にあるときに行うように構成されたものである。

【発明が解決しようとする課題】

上記従来の四輪操舵車は前後輪が中立位置にあるとき
に於て四輪操舵モードの切り換えを可能にすると共に、
前輪操舵モードへの切換えは後輪が中立位置にあるとき
に行うよう制御する制御手段を設けているので、四輪操
舵モードへの切換えは円滑に行われるのであるが、片側
のみの二輪が中立位置にあるときに二輪操舵モードへの
切換えを行うと、他側の二輪が例えば回向したままで固
定されて二輪操舵モードに切換る場合は次のステアリン
グ操作に支障を来すことがある。 そこで、四輪操舵モードの切換えの外、前後輪の各操
舵モードへの切換えを円滑に行って次のステアリング操
作に支障を来さないようにするために解決せらるべき技
術的課題が生じてくるのであり、本発明は該課題を解決
することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

この発明は上記目的を達成するために提案せられたも
のであり、前輪及び後輪の双方を同時に操舵する四輪操
舵モードと、前輪のみを操舵する前輪操舵モードと、後
輪のみを操舵する後輪操舵モードを有し、前後の各ドラ
ッグアーム（７）（17）に操舵用シリンダ（９）（19）
を夫々取り付け、之等各操舵用シリンダ（９）（19）と
ステアリング（21）との間に圧力油方向切換バルブ（2
4）（25）を介して油路連結し、且つ、前記ドラッグア
ーム（７）（17）に回動位置検出用のセンサ（10）（2
0）を設けた動力車両に於て、該センサ（10）（20）に
て前後ドラッグアーム（７）（17）が双方とも中立であ
ることを検知したとき、前輪若しくは後輪又は前後輪と
も各操舵モードに切換えられて夫々操舵できるように構
成された制御部をCPUに設けたことを特徴とする動力車
両に於ける四輪操舵装置を提供するものである。 ［作用］ 前輪及び後輪のドラツグリンクが左右何れかに回動し
ているときは当該車輪が回向している状態であり、この
ときは回動位置検出用のセンサがドラツグアームの回動
を検出して四輪操舵モード及び前輪並びに後輪の各操舵
モードへの切替えができない。ステアリングを戻して前
輪及び後輪を直進状態にしたときは、前後のドラツグア
ームが双方とも中立状態に戻り、前記センサがこれを検
知して制御部へ指令する。然るときに、制御部から操舵
用シリンダに指令が伝達されて前輪若しくは後輪又は前
後輪とも操舵できるように切替えられる。 ［実施例］ 以下、この発明の一実施例を別紙添付図面に従って詳
述する。第１図は常用管理機（１）の側面を示し、第２
図はその平面を示している。当該乗用管理機（１）の前
車軸（２）の左右には、フアイナルケース（３）（３）
を取り付けて左右の前車輪（４）（４）へ駆動力を伝達
し、該フアイナルケース（３）（３）にナツクルアーム
（５）（５）を突設してドラツグリンク（６）（６）の
一端部を連結すると共に、ドラツグリンク（６）（６）
の他端部を前車輪（２）の略中央部に設けられたドラツ
グアーム（７）に連結する。このドラツグアーム（７）
はピン（８）を中心に水平方向へ回動自在であり、その
一側部に操舵用シリンダ（９）の前端部（9a）を連結す
る。又、ドラツグアーム（７）の中央部前方には後述す
る回動位置検出用のセンサ（10）が設けられ、ドラツグ
アーム（７）が左右の中立位置にあることを検知する。 一方、シヤーシ（11）の後部に設けられた後車軸（1
2）（12）の左右にも前車軸（４）（４）と同様にし
て、フアイナルケース（13）（13）を取り付けて左右の
後車軸（14）（14）へ駆動力を伝達し、該フアイナルケ
ース（13）（13）にナツクルアーム（15）（15）を突設
してドラツグリンク（16）（16）の一端部を連結すると
共に、ドラツグリンク（16）（16）の他端部を後車輪
（12）の略中央部に設けられたドラツグアーム（17）に
連結する。更に、ピン（18）を中心にして回動自在なる
ドラツグアーム（17）の一側端に操舵用シリンダ（19）
の後端部（19a）を連結し、ドラツグアーム（17）の中
央部前方に回動位置検出用のセンサ（20）を設ける。 又、ステアリング（21）の回動基部にはオービツトロ
ール（22）が設けられ、油圧ポンプ（23）からの圧力油
を方向切替バルブ（24）及び（25）へ圧送し、且つ、シ
ヤーシ（11）の後部に設けたメインコントロールバルブ
（26）にも圧力油を圧送している。該乗用管理機（１）
の後部にはリンク機構（27）を介してロータリ等の対地
作業機（28）が取り付けられており、前記メインコント
ロールバルブ（26）からの圧力油によつてリフトシリン
ダ（29）（29）が作動し、該対地作業機（28）を上下に
昇降するように形成してある。 第３図は油圧回路を示しており、オイルタンク（30）
から油圧ポンプ（23）によつてオービツトロール（22）
へ圧力油が圧送され、前記ステアリング（21）の回動方
向及び回動角度の大小によつて、圧力油は油口（Ｒ）又
は油口（Ｌ）から方向切替バルブ（24）及び（25）へ圧
送される。夫々の方向切替バルブ（24）（25）はソレノ
イド（S1）（S2）（S3）のオン・オフによってスプール
（図示せず）が移動し、圧力油の方向を切替えて操舵用
シリンダ（９）（19）へ圧送する。第３図に示した状態
は各ソレノイド（S1）（S2）（S3）がすべてオフとなつ
ており、前輪操舵モードになつている。例えばステアリ
ング（21）を時計方向へ回動すれば、圧力油は油口
（Ｒ）から方向切替バルブ（24）を経て、操舵用シリン
ダ（９）の油口（9b）からシリンダ内へ圧入し、ピスト
ン（9c）を後方へ押圧して油口（9d）から方向切替バル
ブ（24）へ戻る。更に、圧力油は方向切替バルブ（25）
へ圧送されるが、ソレノイド（S2）（S3）がオフとなつ
ているので操舵用シリンダ（19）へ圧力油は圧送され
ず、オービツトロール（22）の油口（Ｌ）へ戻る。従っ
て、前記ドラツグアーム（７）がピン（８）を中心に図
中時計方向へ回動し、前車輪（４）（４）が鎖線で示す
ように回向して乗用管理機（１）は右側へ旋回する。
又、フローデイバイダ（31）から分岐した圧力油はメイ
ンコントロールバルブ（26）へ圧送され、リフトシリン
ダ（29）（29）を作動させる。 第４図は電気回路のブロツク図であり、スイツチ（SW
1）は前輪操舵モード、スイツチ（SW2）は後輪操舵モー
ド、スイツチ（SW3）は同位相四輪操舵モード、スイツ
チ（SW4）は逆位相四輪操舵モードへの切替スイツチで
あり、ランプ（PL1）（PL2）（PL3）（PL4）は切替えら
れた夫々のモードの表示ランプである。又、符号（EP）
は前輪側のセンサ（10）の作動ランプ、（RP）は後輪側
のセンサ（20）の作動ランプであり、（BZ）はブザーで
ある。そして、上記四輪操舵モードの自動制御回路とは
別に、手動切替用のスイツチ（SW5）（SW6）（SW7）（S
W8）が設けられている。之等の信号はA/Dコンバータ（3
2）を介してCPU（33）へ伝達され、制御部（34）の判断
による指令信号がI/0（35）を経て各ソレノイドバルブ
（S1）（S2）（S3）へ送られ、ソレノイドをオンオフさ
せる。又、前後のドラツグアーム（７）及び（17）の中
央部に設けた回動位置検出用のセンサ（10）及び（20）
はA/Dコンバータ（36）を介して前記CPU（33）へ接続さ
れている。 ここで、前記センサ（10）及び（20）について説明す
れば、各ドラツグアーム（７）及び（17）の全面中央部
に第３図に示すような突部（7a）及び（17a）を突設
し、夫々のドラツグアーム（７）及び（17）の中央部前
方にマイクロスイツチで構成されたセンサ（10）及び
（20）を固設してある。而して、各ドラツグアーム
（７）或は（17）が左右の中立位置にあるときは、前記
突部（7a）或は（17a）が夫々センサ（10）或は（20）
のマイクロスイツチ接点を押圧してCPU（33）へ信号を
伝達し、制御部（34）がドラツグアーム（７）或は（1
7）が中立位置にあることを検知する。 上記センサ（10）（20）はマイクロスイツチのほか、
第５図乃至第７図に示すように、光学式のセンサにして
もよい。前車輪（２）側のドラツグアーム（７）につい
て述べれば、第５図及び第６図に示す構成のものは、ド
ラツグアーム（７）の中央前部に発光部（37）を固設
し、シヤーシ（11）側に受光部（38）を固設してある。
該ドラツグアーム（７）が中立位置にあるときは、発光
部（37）内の発光素子（39）から下向きに光線が発射さ
れ、スリツト（40）を通過してゴムカバー（41）に被蔽
されている発光素子（42）へ入射する。尚、符号（43）
は塵芥除けのブラシである。又、第７図に示す構成のも
のは、ドラツグアーム（７）の中央部に前方へ向けて発
光部（44）を固設し、該ドラツグアーム（７）の前方中
央部位に受光部（45）を固設してある。而して、該ドラ
ツグアーム（７）が中立位置にあるときは、発光部（4
4）から照射した光線は受光部（45）へ入射し、ドラツ
グアーム（）が左右に回動したときは発光部（44）の光
線が受光部（45）へ入射しない。斯くして、上記何れの
光学式の構成に於いても、ドラツグアーム（７）が中立
位置にあるときのみセンサ（10）が作動し、前記CPU（3
3）へ信号を伝達するように構成されている。尚、後車
軸（12）側のドラツグアーム（17）についても、上記と
全く同様にして光学式のセンサ（20）を構成することが
でき、マイクロスイツチの場合と比較して極めて高精度
にドラツグアーム（７）（17）の中立位置を検知でき
る。 第８図は後輪操舵モードの状態を示し、ソレノイド
（S1）及び（S2）がオンとなつてスプールが移動してい
る。例えばステアリング（21）を時計方向へ回動すれ
ば、圧力油は油口（Ｒ）から方向切替バルブ（24）へ圧
送されるが、ソレノイド（S1）がオンとなつているので
操舵用シリンダ（９）へ圧力油は圧送されず、方向切替
バルブ（25）を経て操舵用シリンダ（19）の油口（19
b）から圧力油がシリンダ内へ圧入し、ピストン（19c）
を前方へ押圧して油口（19d）から方向切替バルブ（2
4）へ排出され、オービツトロール（22）の油口（Ｌ）
へ戻る。従って、ドラツグアーム（17）がピン（18）を
中心に図中反時計方向へ回動し、後車輪（14）（14）が
鎖線で示すように回向して乗用管理機（１）は右側へ旋
回する。 次に、後輪操舵モードから四輪操舵モードへ切替える
場合について第９図のタイミングチヤートに従って説明
する。切替スイツチは後輪操舵モードのスイツチ（SW
2）がオンとなつており、表示ランプ（PL2）が点灯して
いる。前車輪（４）が直進状態で固定されているのでド
ラツグアーム（７）が中立状態を保持し、センサ（10）
はオンとなつている。後車輪（14）（14）はステアリン
グ（21）の操舵に伴って左右に回向し、ドラツグアーム
（17）が中立位置を通過するときのみオンとなつてい
る。 ここで、P1点でスイツチ（SW2）からスイツチ（SW2）
へ切替えれば、制御部（34）の設定によりやや遅れてP2
点で表示ランプ（PL2）の点灯が消え、ブザー（B7）の
オンと共に表示ランプ（PL3）が点滅してモードが切替
えられる。然し、ソレノイドの切替えは直ちには行われ
ず、制御部（34）がセンサ（10）及び（20）の検出値を
比較しながら監視し、後車輪（14）（14）が正確に直進
状態となつてドラツグアーム（17）が中立位置にきたと
き、P3点で初めてソレノイド（S1）及び（S2）がオフと
なり、これと同時にソレノイド（S3）がオンとなつて方
向切替バルブ（24）及び（25）のスプールが移動する。
このとき、表示ランプ（PL3）の点滅が止んで点灯状態
となると共にブザー（BZ）がオフとなり、同位相四輪操
舵モードに切替わったことを操作者に知らせる。然る後
は第10図に示すように、例えばステアリング（21）を時
計方向へ回動すればドラツグアーム（７）及び（17）の
双方が時計方向へ回動し、前車輪（４）（４）並びに後
車輪（14）（14）が鎖線で示すように、同位相で回向し
て乗用管理機（１）は右側へ斜行する。 これと同様にして、スイツチ（SW4）をオンにして逆
位相四輪操舵モードに切替えれば、制御部（34）がセン
サ（10）及び（20）の双方がオンとなるのを監視し、ソ
レノイド（S2）のみをオンとする。従って、第１図に示
すように例えばステアリング（21）を時計方向へ回動す
れば、鎖線で示すように前車輪（４）（４）並びに後車
輪（14）（14）が逆位相で回向して乗用管理機（１）は
右側へ旋回する。 斯くして、四輪操舵モードに切替えた後は、前車輪
（４）側のドラツグアーム（７）と後車輪（14）側のド
ラツグアーム（17）とをセンサ（10）及び（20）の検知
によつて制御部（34）が監視し、双方のドラツグアーム
（７）及び（17）が中立位置となつたときに自動的にソ
レノイド（S1）（S2）（S3）が切替えられる。 尚、この発明は、この発明の精神を逸脱しない限り種
々の改変を為す事ができ、そして、この発明が該改変せ
られたものに及ぶことは当然である。 ［発明の効果］ 前輪及び後輪のドラツグアームリンクが左右何れかに
回動しているときは該車輪が左右何れかに回向している
状態であり、このときは回動位置検出用のセンサがドラ
ッグアームの回動を検出して四輪操舵モード及び前輪並
びに後輪の各操舵モードへの切換えはできない。そこ
で、ステアリングを戻して前輪及び後輪を直進状態にし
たときは、前後のドラッグアームが双方とも中立状態に
戻り、この中立状態を前記センサが検知して制御部へ該
検知信号を出力し、該検知信号を入力した制御部は操舵
用シリンダに操作指令を伝達し、この操作指令によって
前後輪の四輪操舵モード並びに前輪操舵モード若しくは
後輪操舵モードに切換えて夫々操舵されることになる。 斯くして、夫々の操舵モードへの切換えが前後輪とも
中立状態にて行われるので該切換えが円滑に行われ、依
って、次のステアリング操作に支障を来すことはなくな
り、該ステアリングの操作性が向上する。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の一実施例であり、第１図は乗用管理機の側
面図、第２図は同平面を示す解説図、第３図は前輪操舵
モードの油圧回路図、第４図は電気回路のブロツク図、
第５図は光学式センサの要部斜視図、第６図は同要部縦
断面図、第７図は他の光学式センサの要部斜面図、第８
図は後輪操舵モードの油圧回路図、第９図はタイミング
チヤート図、第10図は同位相四輪操舵モードの油圧回路
図、第11図は逆位相四輪操舵モードの油圧回路図であ
る。 （１）……乗用管理機、（４）……前車輪 （７）（17）……ドラツグアーム （９）（19）……操舵用シリンダ （10）（20）……センサ、（14）……後車輪 （33）……CPU、（34）……制御部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 黒岩 二三男 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 松岡 実 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 岩永 憲二 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 森 浩人 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 宮内 康弘 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 (56)参考文献 特開 昭60−161261（ＪＰ，Ａ) 特開 昭52−88935（ＪＰ，Ａ) 実開 昭63−144368（ＪＰ，Ｕ)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】前輪及び後輪の双方を同時に操舵する四輪
   操舵モードと、前輪のみを操舵する前輪操舵モードと、
   後輪のみを操舵する後輪操舵モードを有し、前後の各ド
   ラッグアーム（７）（17）に操舵用シリンダ（９）（1
   9）を夫々取り付け、之等各操舵用シリンダ（９）（1
   9）とステアリグ（21）との間に圧力油方向切換バルブ
   （24）（25）を介して油路連結し、且つ、前記ドラッグ
   アーム（７）（17）に回動位置検出用のセンサ（10）
   （20）を設けた動力車両に於て、該センサ、（10）（2
   0）にて前後のドラッグアーム（７）（17）が双方とも
   中立であることを検知したとき、前輪若しくは後輪又は
   前後輪とも各操舵モードに切換えられて夫々操舵できる
   ように構成された制御部をCPUに設けたことを特徴とす
   る動力車両に於ける四輪操舵装置。