JP2597808B2 - 作業用車両の油圧式2系統操舵機構及びその切換制御方法 - Google Patents

作業用車両の油圧式2系統操舵機構及びその切換制御方法

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JP2597808B2
JP2597808B2 JP5249452A JP24945293A JP2597808B2 JP 2597808 B2 JP2597808 B2 JP 2597808B2 JP 5249452 A JP5249452 A JP 5249452A JP 24945293 A JP24945293 A JP 24945293A JP 2597808 B2 JP2597808 B2 JP 2597808B2
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伸一 岩田
隆好 鈴木
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株式会社日本除雪機製作所
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ロータリ除雪車、クレ
ーン車等の作業用車両における油圧式2系統操舵機構及
びその切換制御方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】ロータリ除雪車、クレーン車等の作業用
車両において、操舵力を軽減するための油圧式パワース
テアリングは周知である。また、これら作業用車両にお
いては2系統の操舵機構も周知であり、走行状態に応じ
て2系統の操舵機構を切り換えて操舵するようになって
いる。
【0003】例えば、ロータリ除雪車においては、車台
(フレーム)を屈折させて舵取りする操舵機構すなわち
アーティキュレイト・ステアリングと通常のフロント・
ステアリングの2系統の操舵機構が従来より用いられて
いる。そして、除雪作業時にはアーティキュレイト・ス
テアリングを用いて操舵を行い、回送時等はフロント・
ステアリングに切り換えて、普通の自動車と同様に前輪
を操舵して運転するようになっている。
【0004】また、例えば、クレーン車においては、フ
ロント・ステアリングと全輪ステアリングとの2系統の
操舵機構を備え、回送時はフロント・ステアリングによ
り操舵し、作業時には全輪ステアリングに切り換えて操
舵を行なうようになっているものが多い。一般的なクレ
ーン車の全輪操舵機構は、図7に示すように、前輪51
と後輪52とが互いに異なる方向に操舵されるカウンタ
ステアと、図8に示すように、前輪51と後輪52とが
同じ方向に操舵されるクラブステアとが操舵可能になっ
ている。
【0005】そして、これら作業用車両においては、回
送時等フロント・ステアリングにより走行する場合に、
他方の作業用操舵機構を操舵不能にロックするロック機
構を備えているものが多い。
【0006】従来の油圧式パワーステアリングによる2
系統の操舵機構の一例を図面に基づいて説明する。
【0007】図9は、一般的なクレーン車のパワーステ
アリング油圧回路図である。この図において、左前輪ス
テアリングシリンダ53及び右前輪ステアリングシリン
ダ54の、互いの膨張動作側圧油室(以下、膨張油室と
いう)と縮小動作側圧油室(以下、縮小油室という)と
が連結されるように管路57及び管路58が配設されて
いる。同様に、左後輪ステアリングシリンダ55及び右
後輪ステアリングシリンダ56の、互いの膨張油室と縮
小油室とが連結されるように管路57a及び管路59a
が配設されている。一方、エンジン64により駆動され
るハイドロリックポンプ65に管路60が配設されてい
る。また、油タンク66に管路61が配設されている。
そして、管路60及び管路61に操舵バルブ63を介し
て管路58及び管路59が接続されている。操舵バルブ
63はハンドル62により切り換えられ、管路60又は
管路61と管路58又は管路59との接続の切り換えを
行なう。管路59は前述の管路59aにソレノイド切換
弁67を介して接続されている。同じく前述の管路57
と管路57aとはソレノイド切換弁67を介して接続さ
れている。ソレノイド切換弁67は、制御信号が送られ
てこない時はスプリング・オフセットにより中立位置が
保持される。
【0008】ところで、ソレノイド切換弁67は後述す
るステアリングパターン・シフトスイッチ(以下、ステ
アリングシフト・スイッチという)により操作され、通
常のフロント・ステアリングによる操舵と、全輪駆動時
のカウンタステア及びクラブステアとを切り換える。ソ
レノイド切換弁67が中立位置の時、管路57a及び管
路59aはそれぞれ遮断され、管路57と管路59とが
接続される。従って、ハンドル62を回しても左右後輪
のステアリングシリンダ55及び56は作動せず、左右
後輪52は操舵されない。そして、ハンドル62を回す
ことにより操舵バルブ63がL又はRの位置に切り換え
られ、ハイドロリックポンプ65からの作動油が管路5
8又は管路59に供給される。その結果、左右前輪のス
テアリングシリンダ53及び54が伸縮し、左右前輪5
1を右又は左に操向させる。このとき、ステアリングシ
リンダ53及び54から排出された作動油は管路58又
は管路59を経て操舵バルブ63から管路61を通り油
タンク66に戻る。
【0009】ステアリングシフト・スイッチによりソレ
ノイド切換弁67が67aの位置に切り換えられた場
合、管路59は管路59aに接続され、管路57が管路
57aに接続される。この場合、前輪51と後輪52と
は同じ方向に操向され、4輪操舵のクラブステアとな
る。
【0010】ステアリングシフト・スイッチによりソレ
ノイド切換弁67が67bの位置に切り換えられた場
合、管路59は管路57aに接続され、管路57が管路
59aに接続される。この場合、前輪51と後輪52と
は互いに逆方向に操向され、4輪操舵のカウンタステア
となる。
【0011】このように、ソレノイド切換弁67を切り
換えることにより2輪操舵と4輪操舵とが切り換えられ
る。
【0012】図10は、2輪操舵時の後輪の転向を阻止
するためのロック機構70のロックとロック解除との切
り換え及び前述のソレノイド切換弁67の切り換えを制
御して、2系統の操舵機構を切り換えるための制御系統
図である。この図に示したロック機構70は、従来周知
のエアシリンダによるロックピン方式であるので詳しい
説明を省略するが、左右後輪のステアリングシリンダ5
5及び56のピストンロッドに枢着されたプレート7
1、72、73にロック用孔を設け、そのロック用孔に
ロックピン74を嵌挿させることにより左右後輪のステ
アリングシリンダ55及び56の作動をロックするもの
である。そして、ロックピン74はコイルスプリング7
5により下方に付勢され、エアリザーバ76内の圧縮空
気により上方に押し上げられる。なお、77は、圧縮空
気の供給をコントロールするマグネチックバルブであ
る。また、ロック機構70は、ロックピン74の下降時
にオフとなるリヤアクスル・リリーススイッチ89、同
じくロックピン74の下降時にオフとなるリヤアクスル
・ロックピンスイッチ90、後輪の中立位置すなわち直
進状態を検出するロケーション・スイッチ91、ロック
ピン74が上昇してロック解除位置になったときにオン
となるロック・スイッチ92等を有している。
【0013】図10に示すように、この制御系統は、変
速機(T/M)の3段変速を切り換えるT/M切換スイ
ッチ81、ロック機構70のロックとロック解除とを切
り換えることにより後輪操舵の可・不可を切り換えるリ
ヤステアリング・スイッチ82、前述したソレノイドバ
ルブ67を切り換えることにより2輪操舵と4輪操舵の
カウンタステ及びクラブステアとの三つのステアリング
モードを切り換えるステアリングシフト・スイッチ8
3、緊急時にロック機構70のロックを解除して後輪操
舵を可能にするエマージェンシ・スイッチ84、副変速
機(S・T/M)の高速と低速を切り換えるS・T/M
切換スイッチ85、前述のマグネチックバルブ77への
通電を接・断するリヤステアリング・リレー86、ステ
アリングシフト・スイッチ83への電源を接・断するリ
ヤシフト・リレー87、後輪が中立位置の時ロケーショ
ン・パイロットランプ(以下、PLという)93を点灯
させるリヤロック・ロケーション・リレー88、その他
リヤアクスル・ロック・ウォーニングランプ(以下、W
Lという)94、クラブステアPL95、カウンタステ
アPL96、警告ブザー97等により構成されている。
【0014】S・T/M切換スイッチ85を低速に切り
換えるとリヤステアリング・リレー86がオンになり、
この状態でリヤステアリング・スイッチ82を解除位置
にすると、マグネチックバルブ77へ通電されてバルブ
が開けられ、エアリザーバ76内の圧縮空気の作用でロ
ックピン74が上昇しロックが解除される。ただし、S
・T/M切換スイッチ85が高速位置のときにリヤステ
アリング・スイッチ82を解除位置に切り換えても、リ
ヤステアリング・リレー86は接続されずマグネチック
バルブ77へは通電されない。従って、この場合、ロッ
ク機構70のロックが解除されることはない。
【0015】ロック機構70のロックが解除されると、
ロック・スイッチ92がオンとなり、リヤアクスル・ロ
ックWL94が点灯する。同時にリヤアクスル・リリー
ススイッチ89及びリヤアクスル・ロックピンスイッチ
90がオンとなり、リヤロック・ロケーション・リレー
88が接続される。この状態でロケーション・スイッチ
91が後輪の中立位置を検知するとロケーションPL9
3を点灯させる。また、リヤアクスル・リリーススイッ
チ89がオンになるとリヤシフト・リレー87が接続さ
れ、ステアリングシフト・スイッチ83への電源回路が
成立し、ソレノイド・バルブ67を4輪操舵の位置へ切
り換えることが可能になる。
【0016】ロック機構70がロックされると、ロック
・スイッチ92がオフとなり、リヤアクスル・ロックW
L94が消灯する。同時にリヤアクスル・リリーススイ
ッチ89がオフとなり、リヤシフト・リレー87の接続
が断たれステアリングシフト・スイッチ83への電源が
カットされ、ソレノイド・バルブ67が中立位置となり
後輪の操舵が不能となる。もし、ロックピン74が途中
でひっかかる等ロック不完全の場合には、リヤアクスル
・ロックWL94が点灯したままなので、このWL94
を確認して後輪の中立位置の微調整を行なう。
【0017】後輪の中立位置の微調整はエマージェンシ
・スイッチ84をオンにしながら行なう。エマージェン
シ・スイッチ84をオンにすると、リヤステアリング・
スイッチ82がロック位置のときでも、ステアリングシ
フト・スイッチ83への電源回路が成立し、ソレノイド
・バルブ67を切り換えて後輪の操舵が可能となる。た
だし、エマージェンシ・スイッチ84は自動復帰でオフ
となるので、このスイッチの操作中のみ後輪操舵が可能
となる。なお、エマージェンシ・スイッチ84の操作時
は、ステアリングシフト・スイッチ83をカウンタステ
ア又はクラブステアの位置にする必要がある。
【0018】図10を参照して2系統の操舵機構の切り
換え手順を説明する。
【0019】まず、2輪操舵から4輪操舵へ切り換える
場合の手順を以下に示す。
【0020】i)車両を停止(エンジンは運転状態)
し、タイヤを直進状態にする。
【0021】ii)S・T/M切換スイッチ85を低速に
切り換える。
【0022】iii)リヤステアリング・スイッチ82を
解除位置に切り換え、リヤアクスル・ロックWL94及
びロケーションPL93の点灯を確認する。
【0023】iv)ステアリングシフト・スイッチ83を
クラブまたはカウンタステアのどちらかにセットする。
【0024】v)セットに応じて、クラブステアPL9
5又はカウンタステアPL96が点灯したことを確認す
る。
【0025】次に、4輪操舵から2輪操舵へ切り換える
場合の手順を以下に示す。
【0026】i)車両を停止(エンジンは運転状態)
し、タイヤを直進状態にする。
【0027】ii)ロケーションPL93が点灯している
(後輪が中立位置になった)ことを確認する。
【0028】iii)リヤステアリング・スイッチ82を
ロック位置にし、リヤアクスル・ロックWL94が消灯
することを確認する。
【0029】iv)ステアリングシフト・スイッチ83を
2輪操舵の位置にセットする。
【0030】v)クラブステアPL95又はカウンタス
テアPL96が消灯したことを確認する。
【0031】
【発明が解決しようとする課題】上記した油圧式パワー
ステアリングによる2系統の操舵機構において、2輪操
舵と4輪操舵とを切り換えるソレノイド・バルブ67の
制御信号線すなわちステアリングシフト・スイッチ83
からの信号線が断線したり、あるいは電気系統の故障等
により電気が断たれた場合、ソレノイド・バルブ67は
スプリング・オフセットであるから中立位置に固定され
たままとなってしまう。その結果、図9において、管路
57aと管路59aとはソレノイド・バルブ67の中立
位置67cにより遮断されてしまう。従って、左右後輪
の油圧シリンダ55及び56は、信号線の断線あるいは
電気が切れたときの状態に固定されてしまう。そのた
め、後輪52がその時の操向状態で固定され操舵不能と
なり、車両は危険な状態に陥ってしまうという問題があ
った。
【0032】また、正常な切換制御が行なわれなかった
場合、例えば4輪操舵から2輪操舵へ切り換えるとき
に、ロック機構のロックが不完全でリヤアクスル・ロッ
クWL94が点灯したままであることに気付かず、ステ
アリングシフト・スイッチ83を2輪操舵の位置に切り
換えてしまった場合、この状態でもS・T/M切換スイ
ッチ85を高速位置に切り換えることが可能であり、そ
の場合には、副変速機の切り換えは行なわれてしまう。
そのため、後輪のロックが不完全な状態、すなわち作業
用の操舵機構のロックが不完全な状態で高速走行が可能
であり危険であるという問題があった。
【0033】本発明の課題は、従来の油圧式2系統の操
舵機構における上述の問題を解決し、安全な2系統操舵
機構及びその切換制御方法を提供することである。
【0034】
【課題を解決するための手段】前記の課題は、本発明に
よって、操舵方式の異なる2系統の操舵機構をそれぞれ
油圧シリンダにより操舵し、該2系統の操舵機構を油圧
制御弁により切り換える油圧式2系統操舵機構におい
て、前記油圧制御弁として前記各油圧シリンダへの作動
油の流通と遮断とを切り換えるノーマルオープン・シャ
ットオフバルブを設け、該バルブへの制御信号が断たれ
た場合に該バルブが流通位置に保持されることにより前
記操舵機構が操舵可能なことにより解決される。
【0035】また、本発明は、前記の課題を解決するた
めに、前記ノーマルオープン・シャットオフバルブの切
り換えを制御する制御装置の出力部の最終出力部にラッ
チリレーを用いることを提案する。
【0036】さらに、本発明は、前記の課題を解決する
ために、車両の走行速度が所定の速度以上になった場
合、前記ラッチリレーのコイル電源部がオフとなること
を提案する。
【0037】さらに、本発明は、前記の課題を解決する
ために、2系統の操舵機構の切り換えが指示された後、
車両の走行速度と予め設定した速度とを比較し、前記走
行速度が前記設定速度以下であれば、前記指示が行なわ
れる前に操舵されていた操舵機構の中立位置を判断し、
該操舵機構が中立位置であれば、前記指示に応じて前記
2系統の操舵機構のうち一方の操舵機構を操舵不能にロ
ックするロック機構をロック又はロック解除し、該ロッ
ク機構が前記指示された操舵機構に適する状態になった
か否かを判断し、該ロック機構が適する状態となった場
合に前記指示された操舵機構を操舵可能とすることを提
案する。
【0038】
【作用】操舵機構を操舵するための油圧シリンダにはノ
ーマルオープン・シャットオフバルブを介して作動油を
供給及び排出する。そして、このバルブの開閉を制御し
て作動油の流通と遮断とを切り換え、油圧シリンダの作
動・非作動を切り換えて2系統の操舵機構を切り換え
る。このバルブは制御信号が断たれた場合にはオープン
すなわち開いた状態となるので、作動油の流通が保持さ
れ、油圧シリンダが作動不能すなわち操舵不能となるこ
とはない。
【0039】その他の作用については、以下の実施例の
説明で明らかとなるであろう。
【0040】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説
明する。
【0041】図1に示すロータリ除雪車1において、前
部車体2と後部車体3とがセンターピン4により左右屈
折可能に連結されている。このロータリ除雪車1は左右
前輪7、8により操舵するフロント・ステアリングと、
前部車体2と後部車体3とを左右屈折させて操舵するア
ーティキュレイト・ステアリングとの2系統の操舵機構
を有している。そして、回送時等はフロント・ステアリ
ングにより走行し、除雪作業時はアーティキュレイト・
ステアリングにより走行する。フロント・ステアリング
による走行時にはアーティキュレイト・ステアリングは
ロック機構5により操舵不能にロックされる。ロック機
構5の構造は、ロータリ除雪車に従来より使用されてい
るテーパーピン方式であるので詳しい説明は省略する
が、連結部の前部車体2及び後部車体3の両車体プレー
トにロック用孔(図示せず)を設け、両車体が直進状態
のときこのロック用孔にテーパーピン(図示せず)を挿
入して、両車体を屈折不能にロックするものである。な
お、左右前輪7、8は後述する油圧シリンダの伸縮によ
り操舵され、前部車体2と後部車体3とは油圧シリンダ
21、22の伸縮により屈折される。また、6は除雪装
置である。
【0042】図2は、除雪車1の操舵機構を作動させる
油圧回路を示す回路図である。この図において、前輪操
舵用油圧シリンダ11、12及び車体屈折用油圧シリン
ダ21、22には、管路31、32、33、34が配設
されている。管路31及び33には、シャットオフバル
ブ41及び43を介して管路35が接続されている。ま
た、管路32及び34には、シャットオフバルブ42及
び44を介して管路36が接続されている。そして、管
路35及び36には、操舵バルブ45を介して管路37
又は管路38が接続される。管路38は、図示しないエ
ンジンにより駆動される油圧ポンプ39からの作動油を
供給する管路である。また、管路37は油タンク40に
接続された戻し管路である。
【0043】ところで、シャットオフバルブ41〜44
は後述する切換スイッチにより切り換えが指示される。
また、操舵バルブ45はロータリ除雪車の操舵用ハンド
ル(図示せず)を回すことにより切り換えられる。操舵
用ハンドルにはメータリング・ポンプ46が連結され、
このメータリング・ポンプ46と操舵バルブ45との間
に管路47、48が配設されている。
【0044】図3は、本実施例のロータリ除雪車1の操
舵機構に係る制御系統図である。この図に示すように、
シャットオフバルブ41〜44、前述のアーティキュレ
イト・ステアリングのロック機構5を作動させるための
エアシリンダ105の作動切換用エアソレノイドバルブ
106、フロント・ステアリングとアーティキュレイト
・ステアリングとを切り換えるステアリング切換スイッ
チ101、その表示用LED102、前輪中立位置検知
スイッチ103、車体中立位置検知スイッチ104、エ
アシリンダ伸長検知スイッチ(以下、伸長検知SWとい
う)114、エアシリンダ縮小検知スイッチ(以下、縮
小検知SWという)115等の制御や信号の伝達は全て
制御器100を介して行なわれる。
【0045】ステアリング切換スイッチ101によりロ
ータリ除雪車1がフロント・ステアリングに切り換えら
れた場合、アーティキュレイト・ステアリングが直進状
態となったところで車体中立位置検知スイッチ104に
より検知される。その検知信号が制御器100に入力す
ると、制御器100からエアソレノイドバルブ106に
信号が送られ、エアシリンダ105のピストンロッド1
05aが伸長される。ピストンロッド105aの先端に
はテーパーピン(図示せず)が装着されており、このテ
ーパーピンが前述のロック用孔(図示せず)に嵌入して
アーティキュレイト・ステアリングがロックされる。ピ
ストンロッド105aが伸長すると伸長検知SW114
により検知される。その検知信号が制御器100に入力
すると、制御器100からシャットオフバルブ43及び
44に信号が送られ、シャットオフバルブ43及び44
は遮断位置に切り換えられる。その結果、車体屈折用油
圧シリンダ21及び22は中立位置で作動不能に保持さ
れる。同時に、制御器100からシャットオフバルブ4
1及び42に信号が送られ、シャットオフバルブ41及
び42はオープン位置に切り換えられる。その結果、前
輪操舵用油圧シリンダ11及び12が作動可能となる。
【0046】この状態で、図示しないハンドルにより左
に操舵すると、図2に示す操舵バルブ45が45aの位
置に切り換えられる。すると、油圧ポンプ39からの作
動油は管路38から管路47に流れ、さらに管路48を
経て管路36に流れる。そして、オープン位置のシャッ
トオフバルブ42を通り、管路32を経て左前輪油圧シ
リンダ11の膨張油室17及び右前輪油圧シリンダ12
の縮小油室20に供給される。その結果、左前輪油圧シ
リンダ11のピストンロッド13がシリンダ外に押し出
され、右前輪油圧シリンダ12のピストンロッド14は
シリンダ内に引き込まれる。よって、左右前輪7、8は
左に操舵される。このとき、左前輪油圧シリンダ11の
縮小油室19内の油はピストン15により排出され、右
前輪油圧シリンダ12の膨張油室18内の油はピストン
16により排出され、それぞれ管路31からオープン位
置のシャットオフバルブ41を通り、管路35及び管路
37を経て油タンク40に戻る。
【0047】逆にハンドルを右に回した場合、操舵バル
ブ45は45bの位置に切り換えられる。すると、油圧
ポンプ39からの圧油は管路38から管路48に流れ、
さらに管路47を経て管路35に流れる。そして、オー
プン位置のシャットオフバルブ41を通り、管路31を
経て左前輪油圧シリンダ11の縮小油室19及び右前輪
油圧シリンダ12の膨張油室18に供給される。その結
果、左前輪油圧シリンダ11のピストンロッド13がシ
リンダ内に引き込まれ、右前輪油圧シリンダ12のピス
トンロッド14はシリンダ外に押し出される。よって、
左右前輪7、8は右に操舵される。このとき、左前輪油
圧シリンダ11の膨張油室17内の油と右前輪油圧シリ
ンダ12の縮小油室20内の油とは、それぞれ管路32
からオープン位置のシャットオフバルブ42を通り、管
路36及び管路37を経て油タンク40に戻る。
【0048】図3に示すステアリング切換スイッチ10
1によりロータリ除雪車1がアーティキュレイト・ステ
アリングに切り換えられた場合、フロント・ステアリン
グすなわち左右前輪が直進状態となったところで前輪中
立位置検知スイッチ103により検知される。その検知
信号が制御器100に入力すると、制御器100からエ
アソレノイドバルブ106に信号が送られ、エアシリン
ダ105のピストンロッド105aが縮小される。する
と、前述のテーパーピンがロック用孔から外れ、アーテ
ィキュレイト・ステアリングのロックが解除される。ピ
ストンロッド105aが縮小すると縮小検知SW115
により検知される。その検知信号が制御器100に入力
すると、制御器100からシャットオフバルブ41及び
42に信号が送られ、シャットオフバルブ41及び42
は遮断位置に切り換えられる。その結果、前輪操舵用油
圧シリンダ11及び12は中立位置で作動不能に保持さ
れる。同時に、制御器100からシャットオフバルブ4
3及び44に信号が送られ、シャットオフバルブ43及
び44はオープン位置に切り換えられる。その結果、車
体屈折用油圧シリンダ21及び22が作動可能となる。
【0049】この状態で、図示しないハンドルにより左
に操舵すると、図2に示す切換弁45が45aの位置に
切り換えられる。すると、油圧ポンプ39からの圧油は
管路38から管路47に流れ、さらに管路48を経て管
路36に流れる。そして、オープン位置のシャットオフ
バルブ44を通り、管路34を経て右車体油圧シリンダ
22の膨張油室28及び左車体油圧シリンダ21の縮小
油室29に供給される。その結果、右車体油圧シリンダ
22のピストンロッド24がシリンダ外に押し出され、
左車体油圧シリンダ21のピストンロッド23はシリン
ダ内に引き込まれる。よって、ロータリ除雪車1の前部
車体2と後部車体3とは左に屈折し、アーティキュレイ
ト・ステアリングは左に操舵される。このとき、右車体
油圧シリンダ22の縮小油室30内の油と左車体油圧シ
リンダ21の膨張油室27内の油とは、それぞれ管路3
3からオープン位置のシャットオフバルブ43を通り、
管路35及び管路37を経て油タンク40に戻る。
【0050】逆にハンドルを右に回した場合、切換弁4
5は45bの位置に切り換えられる。すると、油圧ポン
プ39からの圧油は管路38から管路48に流れ、さら
に管路47を経て管路35に流れる。そして、オープン
位置のシャットオフバルブ43を通り、管路33を経て
左車体油圧シリンダ21の膨張油室27及び右車体油圧
シリンダ22の縮小油室30に供給される。その結果、
左車体油圧シリンダ21のピストンロッド23はシリン
ダ外に押し出され、右車体油圧シリンダ22のピストン
ロッド24がシリンダ内に引き込まれる。よって、ロー
タリ除雪車1の前部車体2と後部車体3とは右に屈折
し、アーティキュレイト・ステアリングは右に操舵され
る。このとき、左車体油圧シリンダ21の縮小油室29
内の油と右車体油圧シリンダ22の膨張油室28内の油
とは、それぞれ管路34からオープン位置のシャットオ
フバルブ44を通り、管路36及び管路37を経て油タ
ンク40に戻る。
【0051】ところで、シャットオフバルブ41〜44
は、スプリング・オフセットによるノーマルオープンの
シャットオフバルブである。そのため、各シャットオフ
バルブの制御用信号線が断線したり、あるいは電気系統
の故障等により電気が切れたような場合、各バルブはス
プリングの作用によりオープン位置に保持される。従っ
て、その場合でもハンドル操作により油圧シリンダは作
動可能であり、操舵不能に陥ることはない。
【0052】図4は、制御器100の内部構成のうち操
舵用シャットオフバルブへの制御信号出力部を示す回路
図である。この図において、CPU107は、図3に示
したスイッチ101又は各センサスイッチ103、10
4、114、115からの入力信号に基づいて操舵用シ
ャットオフバルブ41〜44に制御信号を出力する。こ
の出力部108は、最終出力部にラッチリレー109を
用いている。ラッチリレー109は、CPU107から
セット命令が出力された場合、CPU107から新たな
出力が行なわれない限りセットの状態を維持する。ま
た、リセット命令が出力された場合も同様に、新たな出
力が行なわれない限りリセットの状態を維持する。その
ため、走行中に制御器の電源が断たれるようなトラブル
が発生した場合でも、ラッチリレー109はセット又は
リセットの状態を維持する。従って、操舵用シャットオ
フバルブ41〜44は、トラブル発生前の状態に保持さ
れ、ロータリ除雪車が操舵不能に陥ることを防止するこ
とができる。
【0053】ところで、ラッチリレー109を作動させ
るためのコイル電源部110は、走行速度がある一定の
速度(本実施例においては時速3km)以上になるとオ
フになるように構成されている。すなわち、車速入力回
路111からの車速に応じた電圧Vsと標準速度設定回
路112からの電圧Vtとを、コンパレータ113で比
較し、Vs>Vtとなった場合、すなわち本実施例では
走行速度が時速3km以上になった場合、コイル電源部
110をオフにする。その結果ラッチリレー109は作
動不可となり、シャットオフバルブ41〜44に対する
制御信号は出力されない。従って、走行速度が時速3k
m以上になった場合、ステアリング切換スイッチ101
によりフロント・ステアリングとアーティキュレイト・
ステアリングとを切り換えても、操舵用シャットオフバ
ルブ41〜44は切換以前の状態に保持される。そのた
め、回送時等のフロント・ステアリングによる高速走行
時に誤ってステアリング切換スイッチ101をアーティ
キュレイト・ステアリングに切り換えた場合でも、シャ
ットオフバルブ41及び42はオープンの状態が保持さ
れ、前輪操舵用の左右油圧シリンダ11及び12は作動
可能であり、操舵不能となることはない。また、このと
き、シャットオフバルブ43及び44は遮断の状態が保
持され、車体屈折用の左右油圧シリンダ21及び22は
作動不可であり、前部車体と後部車体とが屈折して危険
な状態に陥ることがない。
【0054】また、アーティキュレイト・ステアリング
による除雪作業時でも、走行速度が時速3km以上の場
合には、ステアリング切換スイッチ101をフロント・
ステアリングに切り換えても、シャットオフバルブ43
及び44はオープンの状態が保持され、車体屈折用の左
右油圧シリンダ21及び22は作動可能であり、操舵不
能となることはない。また、このとき、シャットオフバ
ルブ41及び42は遮断の状態が保持され、前輪操舵用
の左右油圧シリンダ11及び12は作動不可であり、ア
ーティキュレイト・ステアリング時に左右前輪が操舵さ
れて危険な状態に陥ることがない。
【0055】図5及び図6は、本実施例における2系統
の操舵機構の切り換え制御を示すフローチャートであ
り、図5は、現在の操舵機構の状態等を判断する第1段
階のフローチャートである。また、図6は、フロントス
テアリング(以下、FSと略記する)とアーティキュレ
イトステアリング(以下、ASと略記する)との、実際
の切り換えを行なう第2段階のフローチャートである。
【0056】まず、図5において、ステップ(以下、S
と略記する)1で制御器100による切換信号(STO
K)が出力されたか否かが判断される。切換信号が出力
されていないときSTOK=0であり、切換信号が出力
されたときSTOK≠0である。S1でSTOK=0で
あればS2に進み、前輪操舵用油圧シリンダのシャット
オフバルブ41、42(以下、前輪用油圧バルブとい
う)及び車体屈折用油圧シリンダのシャットオフバルブ
43、44(以下、屈折用油圧バルブという)の現在の
状態を判断する。前輪用油圧バルブがオープン(開)で
屈折用油圧バルブが遮断(閉)の場合すなわちFSの場
合、S3に進み、ここでステアリング切換スイッチ10
1(以下、切換スイッチという)がFSかASかを判断
する。切換スイッチがFSであればS4に進み、切換表
示用LED102のフロントステア表示ランプをオンに
する。S2からS3、S4へ進む場合は操舵機構の切り
換えが行なわれない場合なので以下省略する。S3で切
換スイッチがASに切り換えられた場合、S5でSTS
ET=1にセットしてS9に進む。STSETは操舵機
構の切り換え方向を表わすもので、1のときFSからA
Sへの切り換えを表わし、0のときASからFSへの切
り換えを表わすものとする。
【0057】S2で油圧バルブの現在の状態が、前輪用
油圧バルブが閉で屈折用油圧バルブが開の場合すなわち
アーティキュレイトステアリングの場合、S6に進み、
切換スイッチがFSかASかを判断する。ここで切換ス
イッチがASであればS7に進み、切換表示用LED1
02のアーティキュレイトステア表示ランプをオンにす
る。S2からS6、S7と進む場合は操舵機構の切り換
えが行なわれない場合なので以下省略する。S6で切換
スイッチがFSに切り換えられた場合、S8でSTSE
T=0をセットしてS9に進む。
【0058】S5又はS8からS9に進んできた場合、
すなわち操舵機構の切り換えが指示された場合、車両の
走行速度が時速3km以上であるか否かが判断される。
ここで走行速度が時速3km以上の場合、S10から走
行用変速機(T/M)の切換ルーチンへ進み操舵機構の
切り換えは不可となる。S9で走行速度が時速3km以
下であればS11に進み走行用T/Mをニュートラルに
した後、S12でSTOK=1にセットして第2段階に
進む。
【0059】図6に示す第2段階では、S13で操舵機
構の切り換え方向すなわちSTSETが1であるか0で
あるかが判断される。S13でSTSET=1すなわち
FSからASへ切り換えられた場合S14に進む。そし
て、S14で前輪中立位置検知スイッチ103がオンに
なったか否かが判断される。オンにならなければ左右前
輪が直進状態でないと判断し、S18に進みメインルー
チンからS1へ戻る。S14で、前輪中立位置検知スイ
ッチ103がオンになればS15へ進み、前輪用油圧バ
ルブを閉め、屈折用油圧バルブを開き、ロック機構5を
作動させるためのエアシリンダ105を縮小させる。そ
して、S16でエアシリンダ縮小検知スイッチ115が
オンになったか否かが判断される。S16でこのスイッ
チがオンにならなければロック機構5が解除されていな
いと判断し、S19へ進みメインルーチンからS1へ戻
る。S16でスイッチがオンになればS17へ進み、ア
ーティキュレイト・ステアリングが操舵可能となる。
【0060】S13でSTSET=0すなわちASから
FSへ切り換えられた場合S20へ進む。そして、S2
0で車体中立位置検知スイッチ104がオンになったか
否かが判断される。S20で、このスイッチがオンにな
らなければ除雪車の前部車体2と後部車体3とが直進状
態になっていないと判断し、S25に進みメインルーチ
ンからS1に戻る。S20でスイッチがオンになればS
21に進み、エアシリンダ105を伸長させる。そし
て、S22でエアシリンダ伸長スイッチ114がオンに
なったか否かが判断される。S22でこのスイッチがオ
ンにならなければロック機構5がロックされていないと
判断し、S26へ進みメインルーチンからS1に戻る。
S22でスイッチがオンになればS23へ進み、前輪用
油圧バルブを開き、屈折用油圧バルブを閉め、S24へ
進み、フロントステアリングが操舵可能となる。
【0061】S18、S19、S25、S26へ進んで
メインルーチンからS1に戻った場合、既にS12でS
TOK=1にセットしてあるので、S1ではSTOK≠
0すなわち切換信号が出力されていると判断され、S1
からルートAを通ってS13へ進み、それ以降のルーチ
ンを再び実行する。これは、S13以降の切り換えルー
チンに一度進入したら操舵機構の切り換えが終了するま
でルートAを通ってS13へ進むようにして、切り換え
途中の油圧シャットオフバルブの状態から、S2で間違
った判断をしないためである。
【0062】図5及び図6のフローチャートに示した切
換制御方法によれば、S3又はS6で操舵機構の切り換
えが指示された後、S9で除雪車の走行速度が時速3k
m以上の場合には、操舵機構の切り換えが不可となる。
そして、走行速度が時速3km以下であればそれ以降の
ルーチンに進み、FSからASへの切り換えでは、S1
4で左右前輪が直進状態でない場合及びS16でロック
機構5のロックが解除されない場合には、ASによる操
舵は可能とならない。さらに、ASからFSへの切り換
えでは、S20で除雪車の前部車体と後部車体とが直進
状態でない場合及びS22でロック機構5がロックされ
ない場合には、FSによる操舵は可能とならない。
【0063】このように、2系統の操舵機構の切り換え
が指示された後、車両の走行速度と予め設定した速度と
を比較し、走行速度が設定速度以下であれば、切換が指
示される前の操舵機構の中立位置を判断し、その操舵機
構の中立位置が検知されれば、切換方向に応じてロック
機構をロック又はロック解除し、ロック機構が指示され
た操舵機構に適する状態になった場合に始めて指示され
た操舵機構が操舵可能となる。従って、切換手順を間違
えて誤った切換制御が行なわれることがなく、除雪車が
危険な状態となることがない。
【0064】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の作業用車
両の2系統操舵機構によれば、2系統の操舵機構をノー
マルオープンのシャットオフバルブにより切り換えてい
る。従って、各シャットオフバルブの制御用信号線が断
線したり、あるいは電気系統の故障等により電気が切れ
たような場合でも、各バルブはオープン位置に保持され
操舵用油圧シリンダは作動可能であり、操舵不能に陥る
ことはない。
【0065】請求項2の構成により、制御器のシャット
オフバルブへの最終出力部にラッチリレーを用いたの
で、走行中に制御器の電源が断たれるようなトラブルが
発生した場合でも、各シャットオフバルブは、トラブル
発生前の状態に保持され、ロータリ除雪車が操舵不能に
陥ることを防止することができる。
【0066】請求項3の構成により、走行速度がある一
定の速度以上になるとラッチリレーのコイル電源部がオ
フになるので、高速走行中に2系統の操舵機構が切り換
えられることがなく危険を防止することができる。
【0067】請求項4の構成により、切換手順を間違え
て誤った切換制御が行なわれることがなく、車両が危険
な状態に陥ることを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は、本発明を適用したロータリ除雪車を示
す平面図である。
【図2】図2は、本発明の一実施例を示す油圧回路図で
ある。
【図3】図3は、その制御系統図である。
【図4】図4は、図3に示した制御器の、シャットオフ
バルブへの出力部を示す回路図である。
【図5】図5は、本実施例における操舵機構の切換制御
のうち第1段階を示すフローチャートである。
【図6】図6は、本実施例における操舵機構の切換制御
のうち第2段階を示すフローチャートである。
【図7】図7は、一般的なクレーン車の全輪操舵機構に
おけるカウンタステアを示す説明図である。
【図8】図8は、一般的なクレーン車の全輪操舵機構に
おけるクラブステアを示す説明図である。
【図9】図9は、一般的なクレーン車の操舵機構を示す
油圧回路図である。
【図10】図10は、その操舵機構の制御系統図であ
る。
【符号の説明】
1 ロータリ除雪車 11、12 前輪操舵用油圧シリンダ 21、22 車体屈折用油圧シリンダ 31、32、33、34 管路 35、36、37、38 管路 39 油圧ポンプ 40 油タンク 41、42、43、44 シャットオフバルブ 45 操舵バルブ 100 制御器 101 ステアリング切換スイッチ 105 エアシリンダ 108 制御信号出力部 109 ラッチリレー 110 コイル電源部 113 コンパレータ
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 B62D 53/00 B62D 53/00 D

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 操舵方式の異なる2系統の操舵機構をそ
    れぞれ油圧シリンダにより操舵し、該2系統の操舵機構
    を油圧制御弁により切り換える油圧式2系統操舵機構に
    おいて、前記油圧制御弁として前記各油圧シリンダへの
    作動油の流通と遮断とを切り換えるノーマルオープン・
    シャットオフバルブを設け、該バルブへの制御信号が断
    たれた場合に該バルブが流通位置に保持されることによ
    り前記操舵機構が操舵可能なことを特徴とする作業用車
    両の油圧式2系統操舵機構。
  2. 【請求項2】 前記ノーマルオープン・シャットオフバ
    ルブの切り換えを制御する制御装置の出力部の最終出力
    部にラッチリレーを用いたことを特徴とする、請求項1
    に記載の作業用車両の油圧式2系統操舵機構。
  3. 【請求項3】 車両の走行速度が所定の速度以上になっ
    た場合、前記ラッチリレーのコイル電源部がオフとなる
    ことを特徴とする、請求項2に記載の作業用車両の油圧
    式2系統操舵機構。
  4. 【請求項4】 2系統の操舵機構の切り換えが指示され
    た後、車両の走行速度と予め設定した速度とを比較し、
    前記走行速度が前記設定速度以下であれば、前記指示が
    行なわれる前に操舵されていた操舵機構の中立位置を判
    断し、該操舵機構が中立位置であれば、前記指示に応じ
    て前記2系統の操舵機構のうち一方の操舵機構を操舵不
    能にロックするロック機構をロック又はロック解除し、
    該ロック機構が前記指示された操舵機構に適する状態に
    なったか否かを判断し、該ロック機構が適する状態とな
    った場合に前記指示された操舵機構を操舵可能とするこ
    とを特徴とする2系統操舵機構の切換制御方法。
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