JP3132138B2 - 動力車輌における操舵装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、前後輪が各々単独
で、あるいは相互に関連して操舵できる動力車輌の操舵
装置に関するものである。

【０００２】

【従来技術】従来、この種の装置は、前後輪を夫々独立
的にあるいは相互に関連させて操舵可能できるように構
成し、オペレ−タが選択したモ−ドのうちの１つ、例え
ば前輪操舵モ−ド、後輪操舵モ−ド、あるいは前後輪が
逆方向を向く逆位相操舵モ−ドを選択できるようにして
いる。

【０００３】そして、このような従来装置にあっては、
操舵車輪が略直進方向を向いたときに、各操舵モ−ドの
変更ができるように構成されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、こうした従
来装置を用いて傾斜地で作業を行なう場合、例えば等高
線沿いに動力車輌を走らせて耕耘畦立作業を行なうよう
な場合に、機体が谷側にずれることがあり、これを防止
するために作業者は前輪をやや山側に向けて機体を直進
させるようにしている。

【０００５】しかしながら、動力車輌の後部に連結した
耕耘装置や畦立器は重量が重いために機体後部のずり落
ちを完全に防ぐことができない。そこで、本出願人はこ
のような問題点から前輪だけでなく後輪も同時に山側に
操舵する装置、言い換えると前後輪同位相操舵モ−ドを
有する装置を提案し、又それとは別に、後輪操舵モ−ド
時の中点位置をずらす装置を設け、等高線で作業を行な
う場合には中点位置を直進からやや山側に偏位した位置
に変更してこの状態で後輪を一度固定し、前輪操舵モ−
ドで耕耘畦立作業が行なえるものを過去に出願してい
る。

【０００６】前者の装置は、前後輪同位相操舵モ−ド切
換のためにバルブを追加しなければならず、油圧回路構
成が複雑になる欠点があり、また後者のタイプは作業終
了直後に後輪の中点位置を正規の直進位置に変更してお
かないと別の操舵モ−ドに切り換えたときに、後輪がい
つも左右どちらかの方向にずれた状態となって高速での
前進走行が困難で危険になるという問題点がある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記した問題点を解決す
るために、この発明は次のような技術的手段を講じた。
即ち、前輪２、２の操舵が可能な前輪操舵モ−ド以外
に、少なくとも後輪３、３の操舵が可能な後輪操舵モ−
ドを備え、前輪２、２及び後輪３、３にはそれらの操舵
角を検出するセンサ４５、４６を設け、該センサ４５
（４６）が検出した操舵車輪の直進とみなされた中点値
Ｎで操舵モ−ドの切り換えが可能となるように構成され
た動力車輌において、後輪３、３の中点値Ｎを変更する
中点位置変更手段Ｓ４と、機体に搭載した変速装置が高
速走行側に操作されたことを検出する手段Ｓ５を設け、
操舵モ−ドが前輪操舵モ−ドに操作されたときであっ
て、且つ前記高速走行検出手段Ｓ５が高速走行状態を検
出すると、前記中点変更手段Ｓ４によって設定された中
点値Ｎ１に代えて予め記憶装置に設定されている基準値
Ｎ０に基づいて後輪３、３を中点位置にロックさせる制
御部を設けたことを特徴とする動力車輌における操舵装
置とするものである。

【０００８】

【実施例】以下、図面に示す実施例に基づいて、この発
明の実施例を説明する。まず、構成から説明すると、１
は乗用管理用のトラクタ−で、機体の前後部に夫々前輪
２、２と後輪３、３とを備え、これらの前後輪２、３は
各々単独で、あるいは連動して操舵できるように構成さ
れている。

【０００９】このトラクタ−１のボンネット４内には縦
軸タイプのエンジン５が設けられ、このエンジン５の回
転動力をプ−リ、ベルト等からなる動力伝達手段６を介
してミッションケ−ス７内の変速装置に伝えている。図
２は前輪操舵系Ｆと後輪操舵系Ｒの油圧回路図である
が、以下その詳細を説明する。３０、３０は前輪２、２
のナックルア−ムで、両ナックルア−ム３０、３０はタ
イロッド３１で連結されている。

【００１０】３３、３３は後輪３、３のナックルア−
ム、３５はナックルア−ム３３、３３を連結するタイロ
ッドである。右側前輪２のナックルア−ム３０の上部に
設けたア−ム３７と機体下部の中央とは片ロッド式の油
圧シリンダ−４０で連結され、右側後輪３のナックルア
−ム３３の前部と機体との間には油圧シリンダ−４４が
介装されている。

【００１１】４５、４６は右側前輪２と後輪３の操舵角
を検出する操舵角センサ−である。５０は前輪操舵系Ｆ
を制御する電磁バルブで、２位置４ポ−ト式の弁にて構
成され、常態では油圧ポンプ５２側と油圧シリンダ−４
０側とが連通する状態となり、電磁バルブ５０のソレノ
イド５３が励磁されると、右側の室に切り換って油圧ポ
ンプ５２側と油圧シリンダ−４０側とは油路が遮断され
る。

【００１２】５５は後輪操舵系Ｒを制御する電磁バルブ
であって、２位置４ポ−ト式の弁で構成され、常態では
油圧ポンプ５２側と油圧シリンダ−４４側とは連通を絶
たれた状態であり、ソレノイド５８が励磁されると右側
の室に切り換り、油圧ポンプ５２側と油圧シリンダ−４
４側の油路が連通する。６０は全油圧方式の操舵機構を
示し、ステアリングハンドル６１を回すと油路と油量が
制御される。

【００１３】例えば、同図において、ステアリングハン
ドル６１を右に回すと、油圧ポンプ５２から送られた作
動圧油は油路（イ）を通って電磁バルブ５０の左側の室
に入り、油圧シリンダ−４０のピストンロッドを押し出
して前輪２、２を右に切り、戻りの作動圧油は電磁バル
ブ５５の左側の室を通ってタンク６３に戻る。逆にステ
アリングハンドル６１を左側に回動すると、油圧ポンプ
５２から送られた作動圧油は油路（ロ）を通過して電磁
バルブ５５の左側室に入り、油圧シリンダ−４０のピス
トンロッドを引っ込めて前輪２、２を左に切り、その戻
りの圧油はタンク６３に回収される。

【００１４】６５はトラクタ−１後部に連結される作業
機を昇降制御する電磁比例式のメインコントロ−ルバル
ブであって、上昇用電磁比例弁６５ａと下降用電磁比例
制御弁６５ｂとからなる。作業者が油圧操作レバ−６６
を握ってこれを上昇側に操作すると油圧操作レバ−６６
の基部に設けたポテンショメ−タ６８が動き量を感知
し、リフトシリンダ−２１、２１内に作動圧油が流入
し、連結リンク１８を上昇回動させる。前記した電磁バ
ルブ５０、５５の各ソレノイド５３、５８のオン、オフ
を次のように組み合わせて制御することにより、３つの
操舵モ−ドが選択できるものである。

【００１５】即ち、いずれのソレノイド５３、５８も励
磁しないオフの状態では、前輪２、２操舵モ−ドとな
り、両ソレノイド５３、５８を共にオンにすると後輪操
舵モ−ドになり、ソレノイド５３はオフで他方のソレノ
イド５８をオンにすると前後輪２、３が逆方向を向く前
後輪逆位相操舵モ−ドに切り換る。これらのモ−ド切換
は操縦席近傍に設けた前輪操舵スイッチＳ１、前後輪操
舵スイッチＳ２、後輪操舵スイッチＳ３で行われる。ま
た、各モ−ド間の切換は前輪２、２と後輪３、３が直進
状態となったときに切換が可能となるように構成してい
る。例えば、前輪操舵モ−ドから後輪操舵モ−ドに移行
する場合は、前輪２、２が直進状態となったときにこれ
がロックされ、後輪３、３のみの操舵ができるように構
成されている。

【００１６】なお、図中符号７０は操縦パネル７１部分
に設けた主変速レバ−、７２は副変速レバ−である。副
変速レバ−７２の操作部には副変速装置の高速切換状態
を検出するスイッチＳ５が設けられている。図４はこの
制御装置のブロック回路を示すものであり、操縦パネル
７１に設けたモ−ド切換スイッチＳ１、Ｓ２、Ｓ３を適
宜選択して所望のモ−ドを得る。

【００１７】これらのスイッチＳ１、Ｓ２、Ｓ３は入力
インタ−フェ−ス７５を介してＣＰＵからなる制御部７
８に接続される。前輪操舵角センサ−４５と後輪操舵角
センサ−４６はＡ／Ｄ変換器８０を介して制御部７８に
接続される。この他、入力インタ−フェ−ス７５には後
輪３、３の中点位置を電気的に変更するための後輪中点
位置変更スイッチＳ４と、副変速装置の高速状態を検出
するスイッチＳ５が接続されている。制御部７８の出力
側には出力インタ−フェ−ス８２を介して前輪操舵表示
ランプＬ１、前後輪逆相操舵表示ランプＬ２、後輪操舵
表示ランプＬ３、ソレノイド５３、５８が接続されてい
る。８４は後輪中点位置を記憶する記憶装置であって電
気的に書換可能なＥＥＰＲＯＭで構成され、後輪操舵モ
−ド時であって、後輪中点位置変更スイッチＳ４をＯＮ
操作したときの後輪操舵角センサ−４６の値を記憶す
る。８５は書換不能な記憶装置であって、後輪３、３が
直進方向を向いているときの正規状態の値を記憶してい
る。８８は制御部７８に接続された通信インタ−フェ−
スであって、後述するチェッカ−等の外部機器とのデ−
タ通信に利用される。

【００１８】次に図６、図７のフロ−チャ−トに基づい
て作用を説明する。図５に示すように後輪３、３の正規
の中点位置（Ｎ）をＮ０とし、左右方向に何度かずらし
た中点位置（Ｎ）をＮ１とする。メインスイッチをキ−
ＯＮにしてトラクタ−１のエンジン５を始動し、前輪操
舵スイッチＳ１を押すと前輪操舵モ−ド（ＦＷＳ）が選
択される。このときフラグを０にセットし、前輪操舵モ
−ドで機体を進行させる（ステップ♯１、♯２、♯３、
♯４、♯６）。後輪中点位置変更スイッチＳ４が操作さ
れていないときはこのままフラグを０にセットする（♯
８、♯９）。

【００１９】前輪操舵モ−ドから後輪操舵モ−ド（ＲＷ
Ｓ）に移行する場合には後輪操舵スイッチＳ３を押す
（ステップ♯１０、♯１１）。そして、旋回半径を小さ
くすべく前後輪逆位相操舵モ−ド（４ＷＳ）に移行する
場合には前後輪逆位相操舵スイッチＳ２を押す（ステッ
プ♯１２）。又、前輪操舵モ−ドで等高線に沿って畦立
作業等を行なう場合には、機体の谷側へのずり落ちを防
止すべく後輪３、３の向きを山側に向けておく必要が生
じることがあるが、このようなときには、まず、後輪
３、３の中点位置を変更する。

【００２０】それには、後輪操舵スイッチＳ３を押し、
ステアリングハンドルを操作して後輪３、３の角度を調
整する。このときに後輪中点位置変更スイッチＳ４をＯ
Ｎにして後輪３、３の操舵角センサ−値を中点値として
記憶させ、フラグを１にする（ステップ♯１０、♯１
１、♯１３）。そして、この後、機体を前進させながら
畦立作業を行なうために前輪操舵スイッチＳ１を押して
前輪操舵モ−ドに切り換える（ステップ♯２、♯３）。
後輪３、３は左右方向にずれた状態で固定されることに
なる。そして、このとき、フラグは１であるから、さら
に副変速装置がどのようなシフト位置にあるかを判別す
ることになり、副変速装置が低速、すなわち作業に適し
たシフト位置にあれば後輪３、３の中点値（Ｎ）をＮ１
と見做して前輪操舵モ−ドに切り換える（ステップ♯
５、♯７）。もし、副変速装置が高速状態にあって、ス
イッチＳ５がＯＮの状態になっていれば、後輪３、３の
中点値（Ｎ）はＮ１ではなく基準値であるＮ０に変更さ
れることになり、前輪操舵スイッチＳ１を押したときに
後輪３、３は直進方向を向くまで回動させられることに
なり、直進となった位置で固定され、その後は前輪２、
２のみの操舵がなされる。

【００２１】このように、上記実施例で説明した装置に
よれば、後輪３、３の中点位置をずらせていても副変速
装置が高速側に切り換えられたときには元の基準値にし
たがって操舵モ−ドの切換が行われるため、後輪３、３
が誤って直進位置からずれた位置で固定されることがな
く、高速走行時の安全性が向上する。次に図８、図９に
ついて簡単に説明する。マイコンを有する乗用管理機や
トラクタ−等の動力農機には不揮発性のメモリが搭載さ
れ、これらのメモリに多くの制御基準値が記憶されてい
る。ここで説明する改良装置はコントロ−ラの故障等に
よって本機コントロ−ラ自体の交換の必要性が生じたと
き、ＣＰＵ、及びメモリを有する外部機器のマイコンチ
ェッカにその制御基準値を一時的に記憶させるようにし
たものである。本機側の通信インタ−フェ−ス同士を回
線で結び、本機側の制御基準値をマイコンチェッカ側に
セ−ブし、コントロ−ラ交換後に再びマイコンチェッカ
側から本機のコントロ−ラにその制御基準値をロ−ドす
るようにしたものである。このように構成することによ
って、制御基準値をスイッチ等を用いて再設定する手間
を省くことができる。

【００２２】

【発明の効果】この発明は前記の如く、前輪２、２の操
舵が可能な前輪操舵モ−ド以外に、少なくとも後輪３、
３の操舵が可能な後輪操舵モ−ドを備え、前輪２、２及
び後輪３、３にはそれらの操舵角を検出するセンサ４
５、４６を設け、該センサ４５（４６）が検出した操舵
車輪の直進とみなされた中点値Ｎで操舵モ−ドの切り換
えが可能となるように構成された動力車輌において、後
輪３、３の中点値Ｎを変更する中点位置変更手段Ｓ４
と、機体に搭載した変速装置が高速走行側に操作された
ことを検出する手段Ｓ５を設け、操舵モ−ドが前輪操舵
モ−ドに操作されたときであって、且つ前記高速走行検
出手段Ｓ５が高速走行状態を検出すると、前記中点変更
手段Ｓ４によって設定された中点値Ｎ１に代えて予め記
憶装置に設定されている基準値Ｎ０に基づいて後輪３、
３を中点位置にロックさせる制御部を設けたものである
から、等高線沿いに畦立耕耘作業を行なって、その後、
作業者が後輪の中点位置変更を忘れていても、高速路上
走行シフト操作が行なわれると後輪の中点位置が安全な
基準値Ｎ０に変更されるので後輪３、３は左右いずれか
の方向にずれた状態で固定されることがなく安全であ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】乗用管理用のトラクタ−の側面図である。

【図２】動作原理を説明するための油圧回路図である。

【図３】操縦パネル部分の斜視図である。

【図４】制御系を示すブロック図である。

【図５】作用説明図である。

【図６】プログラムの内容を説明するフロ−チャ−トで
ある。

【図７】プログラムの内容を説明するフロ−チャ−トで
ある。

【図８】制御ブロック図である。

【図９】フロ−チャ−トである。

【符号の説明】

１ トラクタ− ２ 前輪 ３ 後輪 ４ ボンネット ５ エンジン １８ 連結リンク ２１ リフトシリンダ− ４０ 油圧シリンダ− ４４ 油圧シリンダ− ４５ 操舵角センサ− ４６ 操舵角センサ− Ｓ１ 前輪操舵スイッチ Ｓ２ 前後輪逆位相操舵スイッチ Ｓ３ 後輪操舵スイッチ Ｓ４ 後輪中点位置変更スイッチ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B62D 6/00 B62D 7/14

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】前輪２、２の操舵が可能な前輪操舵モ−ド
   以外に、少なくとも後輪３、３の操舵が可能な後輪操舵
   モ−ドを備え、前輪２、２及び後輪３、３にはそれらの
   操舵角を検出するセンサ４５、４６を設け、該センサ４
   ５（４６）が検出した操舵車輪の直進とみなされた中点
   値Ｎで操舵モ−ドの切り換えが可能となるように構成さ
   れた動力車輌において、後輪３、３の中点値Ｎを変更す
   る中点位置変更手段Ｓ４と、機体に搭載した変速装置が
   高速走行側に操作されたことを検出する手段Ｓ５を設
   け、操舵モ−ドが前輪操舵モ−ドに操作されたときであ
   って、且つ前記高速走行検出手段Ｓ５が高速走行状態を
   検出すると、前記中点変更手段Ｓ４によって設定された
   中点値Ｎ１に代えて予め記憶装置に設定されている基準
   値Ｎ０に基づいて後輪３、３を中点位置にロックさせる
   制御部を設けたことを特徴とする動力車輌における操舵
   装置。