JP2888442B2

JP2888442B2 - 動力車両の四輪操舵装置

Info

Publication number: JP2888442B2
Application number: JP1285753A
Authority: JP
Inventors: 憲二岩永; 二三男黒岩; 実松岡; 征典今井; 康弘宮内; 清明水津; 秀樹小池; 森　　浩人
Original assignee: Iseki and Co Ltd
Current assignee: Iseki and Co Ltd
Priority date: 1989-10-31
Filing date: 1989-10-31
Publication date: 1999-05-10
Anticipated expiration: 2014-05-10
Also published as: JPH03148384A

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］この発明はトラクターや建設車両等、動力車両の四輪
操舵装置に関する。

［従来技術及びその課題］従来、前輪と後輪とを同時に操舵可能にしたものが知
られているが、従来装置にあっては、多くの操舵用油圧
シリンダーと電磁バルブとを必要とし、製造コストが高
くなるという欠点があった。

また、こうした従来装置の場合、電磁バルブを適宜制
御して油路を切換え、操舵モードを切換えるのである
が、電磁バルブが故障したときには、特定の操舵モード
に固定されたり、操舵モードの変更が出来ても何らかの
手動操作を必要とし、その操作が煩雑であるという不具
合があった。

［課題を解決するための手段］この発明は、前記した問題点に鑑みて提案するもので
あって、次のような技術的手段を講じた。

即ち、前輪操舵用油圧シリンダー18と後輪操舵用油圧
シリンダー19を各１個設け、またこれらの前輪操舵用油
圧シリンダー18、後輪操舵用油圧シリンダー19を操作す
る油圧操舵機構35を備え、前輪操舵用油圧シリンダー1
8、後輪操舵用油圧シリンダー19が伸縮すると前輪２と
後輪３とが操舵されるように構成された動力車両におい
て、前輪操舵用油圧シリンダー18と油圧操舵機構35との
間にひとつのソレノイド26で励磁する１個の前輪操舵用
電磁バルブ25を設ける一方、後輪操舵用油圧シリンダー
19と油圧操舵機構35との間にも１個の後輪操舵用電磁バ
ルブ28を設け、前輪操舵用電磁バルブ25は、非通電時に
前輪操舵用油圧シリンダー18側と油圧操舵機構35とが連
通し、後輪操舵用電磁バルブ28は非通電時に後輪操舵用
油圧シリンダー19と油圧操舵機構35とが遮断される関係
に構成されていることを特徴とする動力車両の四輪操舵
装置の構成とするものである。

［実施例］まず、図面に基づいて実施例の構成を説明する符号１は四輪駆動型のトラクターで、機体の前後部に
夫々前輪２、２と後輪３、３とを備え、エンジン５の回
転動力をミッションケース６内の変速ギア機構（図示省
略）を介して適宜減速し、この減速した回転動力を前輪
２、２及び後輪３、３に伝達すべく構成している。

このトラクター１は前輪２、２のみならず、後輪３、
３も操舵できるように構成されている。第２図の油圧回
路図に沿って前輪操舵系Ａと後輪操舵系Ｂについて説明
する。７、８はピットマンアームであって、機体に支点
ピン９、10を中心として回動自在に枢支している。

ピットマンアーム７は前輪２、２の操舵用ナックルア
ーム12、12とタイムロッド15、15で連結され、同様にピ
ットマンアーム８は操舵用ナックルアーム13、13とタイ
ロッド16、16で連結している。

ピットマンアーム７、８の一側に突設した腕部7a,8a
には操舵用油圧シリンダー18、19のピストンロッド20、
21の一端が枢支連結されている。

前輪操舵系Ａ及び後輪操舵系Ｂは夫々油圧シリンダー
18、19、ピストンロッド20、21、ピットマンアーム７、
８及びナックスアーム12、12、13、13で構成されてい
る。

そして、油圧シリンダー18、19は夫々それらが中間部
が、機体に回動自在に枢支されている。25は前輪操舵系
Ａを制御する２位置４ポート式の前輪操舵用電磁バルブ
で、常態では油圧ポンプ30側と油圧シリンダー18のシリ
ンダー室18a（18b）とが連通する状態になっている。電
磁バルブ25のソレノイド26が励磁されると、右側の室に
切換わり、油圧ポンプ30側と油圧シリンダー18側とは遮
断される。

また、符号28は後輪操舵系Ｂを制御する後輪操舵用電
磁バルブであり、３位置４ポート式の弁で構成され、常
態では中位位置を保持する。ソレノイド31が励磁される
と右側の室に切換わり、逆にソレノイド32が励磁される
と左側の室に切換わる。

なお、同図において符号35は全油圧式の油圧操舵機構
を示し、ステアリングハンドル38を回すと油路と油量が
同時に制御される。

40はこの油圧操舵機構35内に組み込まれた分流弁であ
り、この分流弁40で分流された作動油はトラクター後部
に連結された作業機を昇降するメインコントロールバル
ブ42に導かれる。

メインコントロールバルブ42は「中立位置」と「上げ
位置」と「下げ位置」とを有し、左右一対の作業機昇降
用の油圧シリンダー44、44のシリンダー室内に作動圧油
を供給・排出して作業機を昇降する。

前記の電磁バルブ25、28は油路を切り換えるためのも
のであり、３つのソレノイド26、31、32をON,OFFするこ
とにより次の４つのモードが選択できる。即ち、３つの
ソレノイド26、31、32が全てOFFの状態であれば、後輪
３、３は直進状態となって固定され、前輪２、２のみが
操向可能な前輪操舵モードＩに切換わる。ソレノイド26
と31が励磁されると前輪２、２は直進状態にロックさ
れ、後輪３、３のみが操向可能な後輪操舵モードIIに切
換わる。

また、前輪操舵用電磁バルブ25のソレノイド26がオフ
で、後輪操舵用の電磁バルブ28のソレノイド32が励磁さ
れているときには、前輪２、２と後輪３、３とが同じ方
向に操舵される前後輪同位相操舵モードIIIに切換わ
る。

また、前輪操舵用の電磁バルブ25のソレノイド26がオ
フで、後輪操舵用電磁バルブ28のソレノイド31が励磁さ
れているときは、前輪２、２と後輪３、３が逆方向に切
換わる前後輪逆位相操舵モードIVに切換わる。

これらの切換えは操縦席近傍に設けたモード切換用ス
イッチ46、47、48、49で行われ、また、各モード間の切
換えは前輪２、２と後輪３、３が直進状態となったとき
に始めて可能となるように構成されている。

50、51は夫々前輪２、２と後輪３、３の直進状態を検
出する検出スイッチであって、これらは、前輪側のピッ
トマンアーム７が直進状態となったとき、また後輪側に
あっては後側のピットマンアーム８が直進方向を向いた
ときにスイッチの接点が閉じて制御の電気回路が閉成さ
れるように構成している。

これらの制御はマイコンからなる制御装置53で行われ
る。第４図はその制御ブロック図を示すものであって、
モード切換えスイッチ46、47、48、49及び各モードの表
示ランプ55、56、57、58は制御装置53に接続されてい
る。59、60は直進状態検出スイッチ50、51がオン状態を
検出したときに作動する表示ランプ、62はブザーであ
る。

64は手動、自動の切換えスイッチであり、このスイッ
チ64をオンにしてスイッチ65を操作すると、前記ソレノ
イド31が励磁し、切換スイッチ64をオンにしてスイッチ
66を操作すると、ソレノイド32が励磁され、切換スイッ
チ64をオンにしてスイッチ67をオン操作するとソレノイ
ド26が励磁される。

なお、制御装置53の出力側には、前記ソレノイド31、
32、26が接続されている。また、入力側には前記直進検
出スイッチ50、51が接続されている。

この実施例における操舵装置のモード切換は、前記し
たように前輪２、２と後輪３、３が直進方向を向いたと
きに可能となるものであり、それ以外の場合にはモード
切換えができない構成となっている。

第５図はその一例を示すタイムチャートであって、こ
の場合は、後輪操舵モードII→前後輪同位相操舵モード
III→後輪操舵モードII→前輪操舵モードＩに移行する
様子を示している。

上例において、操舵モードを選択するときには、ま
ず、自動・手動切換スイッチ64を自動に切換え、所望と
するモード選択スイッチを押す。

例えば、前記の場合を例にとれば、後輪操舵モードII
中にスイッチ48が押されて前後輪同位相操舵モードIII
が選択されると、前輪２、２はそれまで直進状態を維持
したままであるから、前輪２、２の直進検出スイッチ50
はオンの状態を維持する。そしてこの状態から、後輪
３、３が操舵されて直進状態となっときに検出スイッチ
51がオンとなり、このとき初めてソレノイド32が励磁さ
れ、それまで励磁されていたソレノイド31、26が消磁さ
れる。

なお、同図において、表示ランプ57はスイッチ47から
48に切換えられた時点、即ち、モードIIからモードIII
に切換えられて0.5秒後に点滅を繰り返すように回路が
組み込まれ、モードが切換わると表示ランプ57は点灯状
態となる。

ブザー62はランプが点滅している間は間歇的に鳴動
し、その後１秒だけ鳴動して停止する。

この間ステアリングハンドル38を回動操作すると、油
圧ポンプ30から送り出された作動油は油路のみ変更され
て、油圧シリンダー18、19のシリンダー室に流入し、ピ
ットマンアーム７、８を回動させて前輪２、２や後輪
３、３を操舵する。

例えば、第２図において、前輪操舵モードＩが選択さ
れているときに、ステアリングハンドル38を左に切る
と、油圧ポンプ30から送りだされた作動油は左側油路イ
を通って後輪操舵用電磁バルブ28の中立位置を通過し、
前輪操舵用電磁バルブ25の左側室を通過し、油圧シリン
ダー18の左側シリンダー室18as内に流入する。

するとピストンロッド20は前方へ移動させられ、ピッ
トマンアーム７を支点ピン９を中心として反時計方向に
回動させ、前輪２、２を左側へ回動させる。

逆に、ステアリングハンドル38を右側へ回動させる
と、右側油路ロを通った作動油は、まず、電磁バルブ25
の左側室を通過し、油圧シリンダー18の右側シリンダー
室18b内に流入し、ピストンロッド20を後退させ、左側
のシリンダー室18aから排出された作動油は電磁バルブ2
8の中立位置を通って通路イを経てタンク70に排出され
る。

後輪操舵モードIIが選択されているときには、前輪操
舵用電磁バルブ25と後輪操舵用電磁バルブ28のソレノイ
ド26、31が励磁されているため、前輪操舵用電磁バルブ
25は右側の室に切換えられる。このため、前輪２、２は
直進状態のままであり、この状態でステアリングハンド
ル38を右側へ回動すると、油圧ポンプ30から送り出され
た作動油は前輪操舵用電磁バルブ25の右側室に入り、後
輪操舵用電磁バルブ28の右側室に流入する。

このため、作動油は油圧シリンダー19の左側室19a内
に入ってピストンロッド21を前側へ移動させ、ピットマ
ンアーム８をその支点ピン10回りに回動させて後輪３、
３を左側へ回動させる。即ち、機体は右側へ移動しなが
ら後退することになる。なお、詳細説明は省略するが、
前後輪同位相操舵モードIIIのときは後輪操舵用電磁バ
ルブ28のソレノイド32が励磁されて左側室に切り換わ
り、前後輪逆位相操舵モードIVのときは後輪操舵用電磁
バルブ28のソレノイド31が励磁されて右側室に切換わ
る。

［発明の効果］この発明は前記の如く構成したので、次のような作用
効果を奏する。

即ち、この発明は、前輪操舵用油圧シリンダー18と後
輪操舵用油圧シリンダー19を各１個設け、またこれらの
前輪操舵用油圧シリンダー18、後輪操舵用油圧シリンダ
ー19を操作する油圧操舵機構35を備え、前輪操舵用油圧
シリンダー18、後輪操舵用油圧シリンダー19が伸縮する
と前輪２と後輪３とが直列配管の油路を介して操舵され
るように構成された動力車両において、前輪操舵用油圧
シリンダー18と油圧操舵機構35との間にひとつのソレノ
イド26で励磁する１個の前輪操舵用電磁バルブ25を設け
る一方、後輪操舵用油圧シリンダー19と油圧操舵機構35
との間にも１個の後輪操舵用電磁バルブ28を設け、前輪
操舵用電磁バルブ25は、非通電時に前輪操舵用油圧シリ
ンダー18側と油圧操舵機構35とが連通し、後輪操舵用電
磁バルブ28は非通電時に後輪操舵用油圧シリンダー19と
油圧操舵機構35とが遮断される関係に構成されているの
で、走行中に電気系統が故障しても、操舵モードは必
ず、前輪操舵モードになり、操縦に不慣れな者でも機体
を安全に移動させることができる。

しかも、この発明では、前輪操舵用と後輪操舵用の油
圧シリンダー18、19が各１個であるから、油圧シリンダ
ー内に高圧油が出入りして操舵輪を動かす場合左右一対
の操舵輪が同時に動かされるから、従来公知の構成であ
る左右操舵車輪を複数シリンダーを介して夫れ夫れ並列
油路で左右別個に操舵する際に生じ易い不具合である、
操舵時抵抗の少ない車輪が速く操舵角度が付き旋回半径
が変動する欠点が無い。

また、各前後輪操舵用油圧シリンダー18,19を各１個
とし、さらに、前輪操舵用電磁バルブ25は、ひとつのソ
レイノド26で励磁するようにしたので、油圧回路構成が
簡潔になり、部品点数が少ない分だけ安価に構成するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

図はこの発明の実施例を示し、第１図は側面図、第２図
は作用を説明するための平面図、第３図は各モードとソ
レノイドとの関係を示す表、第４図はブロック図、第５
図はタイムチャートである。符号の説明１……トラクター２、２……前輪３、３……後輪 18……油圧シリンダー 19……油圧シリンダー 25……前輪操舵用電磁バルブ 28……後輪操舵用電磁バルブＡ……前輪操舵系Ｂ……後輪操舵系

フロントページの続き (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 (72)発明者水津清明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)発明者小池秀樹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合議体審判長浅野長彦審判官鈴木法明審判官黒瀬雅一 (56)参考文献特開昭60−222374（ＪＰ，Ａ) 特開昭62−113646（ＪＰ，Ａ)

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】前輪操舵用油圧シリンダー18と後輪操舵用
油圧シリンダー19を各１個設け、またこれらの前輪操舵
用油圧シリンダー18、後輪操舵用油圧シリンダー19を操
作する油圧操舵機構35を備え、前輪操舵用油圧シリンダ
ー18、後輪操舵用油圧シリンダー19が伸縮すると前輪２
と後輪３とが操舵されるように構成された動力車両にお
いて、前輪操舵用油圧シリンダー18と油圧操舵機構35と
の間にひとつのソレノイド26で励磁する１個の前輪操舵
用電磁バルブ25を設ける一方、後輪操舵用油圧シリンダ
ー19と油圧操舵機構35との間にも１個の後輪操舵用電磁
バルブ28を設け、前輪操舵用電磁バルブ25は、非通電時
に前輪操舵用油圧シリンダー18側と油圧操舵機構35とが
連通し、後輪操舵用電磁バルブ28は非通電時に後輪操舵
用油圧シリンダー19と油圧操舵機構35とが遮断される関
係に構成されていることを特徴とする動力車両の四輪操
舵装置。