JP3344035B2 - トラクタのステアリングセンサー - 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、トラクタの操向角を
検出する操向センサ−の配置構成に関し、フロントアク
スルブラケットの前部に設けて、障害物との接触による
破損を防止し、泥土の飛散を受けないようにするもので
ある。

【０００２】

【従来の技術、および発明が解決しようとする課題】オ
−ビットロ−ルを用いて前輪の操向連動を行う形態の操
向センサ−は、このオ−ビットロ−ルと一体的構成とし
て、オ−ビットロ−ルの近傍に設けるのが一般的である
が、操向センサ−の構成が機械的に連動される構成で
は、このオ−ビットロ−ルや操向センサ−の部分の構成
が煩雑であり、泥土が飛散すると掃除が行われ難く、正
確な検出を維持し難い。又、操向センサ−の検出連動構
成も制限される。

【０００３】

【課題を解決するための手段】この発明は、車体前部に
アクスルブラケット３を設け、このアクスルブラケット
３の下方に操向自在な前輪１を有するフロントアクスル
ハウジング２を設けたトラクタにおいて、前記ブラケッ
ト３の左右フレーム間に板状の連結部材２３を取付ける
と共に、この連結部材２３の中央部で前記ブラケット３
の左右フレームの上下幅内に上下方向に沿う回動軸を有
する操向センサー６を設け、この操向センサー６のセン
サー軸２８を回動させるアーム部材２６を後方へ延設さ
せて水平平面内において回動可能に支持して設け、この
アーム部材２６と上下方向に沿う回動軸１１廻りに回動
する前輪１の操向部材１３とをロッド３２を介して連結
させてなるトラクタのステアリングセンサーの構成とす
る。

【０００４】

【作用、及び発明の効果】ステアリングハンドル４の操
作によって、オ−ビットロ−ル５を作動させて前輪１を
操向する。この前輪１の操向に連動して操向センサ−６
が操向角を検出する。この操向角の検出によって所定の
制御が行われることとなる。この場合、操向センサー６
は左右フレームの上下幅内に収められているから障害物
との接触や、泥土の飛散を少くすることができ、長期の
使用にも十分耐えて作動不良に陥ることがない。また、
操向センサー６のセンサー軸２８には水平面内で回動す
るアーム部材２６を介して前輪１の切角を伝える構成と
しているので前輪１の横方向の回動をそのまま横方向の
動きとして検出できることになり、前輪１の切角を正確
に且つ広範囲に亘って検出することができるので旋回操
作と連動して片側のブレーキを制動したり、旋回操作と
連動して前輪の速度を上昇させる前輪倍速制御等に有効
に利用できる。

【０００５】

【実施例】トラクタ車体は、前部にエンジンを有し、ク
ラッチハウジング、ミッションケ−ス等を一体的に連接
して、後部にリヤアクスルハウジングを有して左右の後
輪を軸装する。このエンジンの下部から前方に亘ってフ
ロントアクスルブラケット３を突出し、前端部にバンパ
−７を有し、下部にフロントアクスルハウジング２中央
部のセンタピボット８部をピボットメタル９で支持して
取付ける。このフロントアクスルハウジング２の中央部
にはデフギヤ機構があって、センタピボット８の中心部
を通する前記後部のミッションケ−ス側からの前輪出力
軸１０によって連動され、このフロントアクスルハウジ
ング２内の前輪軸を経て左右両側の前輪１を伝動回転す
る構成としている。

【０００６】フロントアクスルハウジング２の左右両側
端部には、キングピン軸１１回りに回動自在の操向ケ−
ス１２を有し、この操向ケ−ス１２に一体の操向ア−ム
１３が設けられる。フロントアクスルハウジング２中央
部下でデフケ−ス部１４後部上には操向シリンダ１５が
取付けられ、この左右両側に突出するピストンロッド１
６と該操向ア−ム１３との間をロッド１７で連結し、こ
のピストンロッド１６の油圧による左右移動によって操
向ケ−ス１２に軸装される前輪１を操向できる構成であ
る。

【０００７】ステアリングハンドル４によって、ステア
リングロット１８を介して連動されるオ−ビットロ−ル
５は、フロントアクスルブラケット３の左右幅内側に位
置させて、デフケ−ス１４の一側前部上において、この
フロントアクスルブラケット３に取付ける。このオ−ビ
ットロ−ル５と前記操向シリンダ−１５との間は、油圧
パイプ１９，２０で連結する。ステアリングハンドル４
の操向角に応じてオ−ビットロ−ル５による油圧力でピ
ストンロッド１６を左右へ移動する。２１は油圧ポンプ
Ｐからオ−ビットロ−ル５に対してオイルを給排するオ
イルパイプである。２２はリリ−フバルブ、Ｔはタンク
ポ−トである。

【０００８】このようにオ−ビットロ−ル５と操向シリ
ンダ−１５とは、フロントアクスルハウジング２の前後
に配置されるが、操向センサ−６は、このオ−ビットロ
−ル５の前方において、フロントアクスルブラケット３
の中央部において、左右方向の連結部材２３に取付けら
れる。操向センサ−６は、ポテンショメ−タからなり、
ステ−２４を該連結部材２３に対してボルト２５締めし
て取付ける。又、このステ−２４の下側には回動ア−ム
２６の回動軸２７を支持し、この回動軸２７と、操向セ
ンサ−６の回動センサ−軸２８とを、上下方向の同軸芯
線上に配置している。これら回動ア−ム２６の先端部の
ピン３０とセンサ−軸２８に取付けるセンサア−ム２９
との間をピン係合して、回動ア−ム２６の回動角を操向
センサ−６で検出できる構成としている。

【０００９】このような操向センサ−６の回動ア−ム２
６と、前記左右いずれか片側の操向ケ−ス１２から突出
されるア−ム３１との間をロッド３２で連結し、この操
向ケ−ス１２及び前輪１の操向角を該操向センサ−６に
よって検出することができる。又、この操向センサ−６
は、トラクタの操向旋回制御等を行うコントロ−ラへ入
力する構成としている。

【００１０】図４においては、エンジンから前記前輪軸
１０、後輪へのデフギヤ３３、及び動力取出軸ＰＴＯ等
へ伝動する伝動機構を示す。エンジンのクランク軸３４
からクラッチハウジング３５内の主クラッチ３６を経
て、走行系伝動と動力取出系伝動とに連動される。走行
系伝動機構は、リバ−サクラッチ３７によって前後進に
切替えられて、ミッションケ−ス３８内の主変速装置３
９、及び副変速装置４０等を経て、後輪出力軸４１から
デフギヤ３３へ伝動して、後輪を伝動しうる。又、この
副変速装置４０から前輪出力軸４２の四ＷＤ切替クラッ
チ４３を介して前輪軸１０へ伝動する構成としている。

【００１１】又、前記動力取出系伝動機構としては、変
速装置４４を経てミッションケ−ス３８後端に亘る動力
取出軸ＰＴＯを伝動しうる。前記前輪軸１０へ伝動する
四ＷＤ切替クラッチ４３は、前後の前輪軸１０と前輪出
力軸４２との間を直結する油圧摩擦多板形態の直結クラ
ッチ４３Ａと、増速ギヤ軸４５を介して増速伝動する増
速クラッチ４３Ｂとからなり、中立位置としていずれの
クラッチ４３Ａ、４３Ｂをも切りのときは前輪１を駆動
しないで後輪のみの駆動による二ＷＤ走行形態とし、直
結クラッチ４３Ａの入りで四ＷＤ走行形態とし、増速ク
ラッチ４３Ｂの入りで増速四ＷＤ走行形態とすることが
できる。

【００１２】このような伝動機構において、増速ギヤ軸
４５の伝動比を、前後輪の増速比が二ＷＤ走行の最大操
向旋回時の前後輪の回転比（約１．４）の約２０％増し
になるように設定するものである。従来では、旋回時に
前輪を後輪の約二倍に増速する構成としているが、この
前輪増速比が片ブレ−キ旋回時の前後輪周速比に合せて
いるため、ブレ−キ無し旋回及び湿田における旋回にお
いては、前輪と路面との間のスリップが過大となり、圃
場を荒らしたりタイヤの摩耗を促進し、高速走行時に危
険性が大きくなる。

【００１３】しかしながら上記の実施例のように設定す
ることにより、このような欠陥が解消される。なお、前
記四ＷＤ切替クラッチ４３は、自動操向モ−ドの選定
と、前記操向センサ−６による操向角の検出とにより自
動的に制御される。図５、図６においては、トラクタの
操向旋回制御において、トラクタ車体の前後方向の傾斜
角を検出する傾斜センサ−４６の、一定以上の傾斜角検
出により、前記四ＷＤ切替クラッチ４３の増速クラッチ
４３Ｂ入りから直結クラッチ４３Ａの入りに切替えると
共に、車速を副変速装置４０により耕耘作業速から超低
速に減速させる。超湿田で耕耘中、直進については、後
輪及び後部の耕耘ロ−タリ−が沈んでも耕耘が行われる
が、操向旋回等にそのままの耕耘速で旋回し、増速クラ
ッチ４３Ｂも入りの状態であると、後輪が穴を掘って沈
没し易くなり、前輪１も前浮きで駆動力を伝えることが
できない状態で早く回転し、車体の沈没を一層助長する
ようになる。このような湿田では、車速を下げて駆動力
をもたせ、前輪１も通常の四ＷＤクラッチとするのがよ
い。

【００１４】なお、マイクロコンピュ−タを有するコン
トロ−ラＣＰＵの入力側には、操向センサ−６、傾斜セ
ンサ−４６、動力取出軸ＰＴＯのクラッチの入り、切り
を検出するＰＴＯレバ−スイッチ４７、前輪駆動モ−ド
スイッチ４８等を設ける。このうち前輪駆動モ−ドスイ
ッチ４８は、乾田モ−ド、及び湿田モ−ドに切替選択で
きる。

【００１５】又、コントロ−ラＣＰＵの出力側には、主
変速装置３９及び副変速装置４０を増速側又は減速側へ
出力し、四ＷＤ切替クラッチ４３を各モ−ドに切替える
ソレノイドバルブ等のアクチュエ−タを有する。図７、
図８において、上例と異なる点は、前記増速四ＷＤクラ
ッチ４３Ｂによる操向旋回制御において、後輪４９のブ
レ−キ５０を適度に効かせることによって、円滑な旋回
を行わせることができる。

【００１６】コントロ−ラＣＰＵでは、操向センサ−６
による検出角度と、車速センサ−５１による検出車速と
によって、作業状態を判別しながら、ブレ−キモ−タＭ
Ｌ、又はＭＲを出力して、ワイヤ−５２、ブレ−キア−
ム５３を引き、操向側の後輪４９の後輪伝動軸の途中に
設けられるブレ−キ５０を制動する構成としている。図
９〜図１１において、上例と異なる点は、リフトア−ム
５４の作動を検出するリフトア−ム角センサ−５５によ
り、リフトア−ム５４が作動するときは警報ブザ−５
６，５７が鳴るように構成したもので、しかも、このリ
フトア−ム５４の上昇作動時と下降作動時とでブザ−５
６と５７との音を異にするように構成している。これに
よって、作業機の動きの判別を容易に行いうる。

【００１７】なお、これらブザ−５６，５７は同一ブザ
−によって音を変える構成としてもよい。又、変速レバ
−を操作して後進位置にしたとき、バック位置スイッチ
５８のＯＮによってブザ−５６、又は５７を鳴すように
構成している。コントロ−ラＣＰＵでは、ポジションレ
バ−５９の操作角、耕深設定ダイヤル６０による設定耕
深、作業機の左右傾斜の角度を設定する傾き調節ダイヤ
ル６１、ロ−タリ耕耘装置６２の均平板６３の上下動を
検出して耕深とするデプスセンサ−６４、左右のロアリ
ンクの上下動差を検出するためのストロ−クセンサ−６
５、及び車体の左右傾斜角を検出するスロ−プセンサ−
６６等の入力によって、前記リフトア−ム５４を上昇、
下降する比例流量制御バルブ６７、及び、車体に対して
ロアリンクの一方を昇降するリフトロッドに設けられた
ロ−リングシリンダ−６９の水平制御バルブ６８を出力
して車体に対する耕耘装置６２の左右傾斜乃至水平姿勢
を制御する。

【００１８】なお、ミッションケ−ス３８内の変速装置
において、クラッチを踏まないで走行速度を切替える形
態において、高速と同時に警報音を発するようにすると
共に、この変速による増速側と減速側とで音を異ならし
めるように設けると、運転者による判定を速かにして安
全性を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】フロントアクスルブラケット部の平面図。

【図２】その側面図。

【図３】オ−ビットロ−ルの油圧回路図。

【図４】トラクタ伝動装置部の側面図。

【図５】一部別実施例を示す制御ブロック図。

【図６】そのフロ−チャ−ト。

【図７】その一部別実施例を示す制御ブロック図。

【図８】その各構成部分の配置を示す側面図。

【図９】一部別実施例を示すトラクタの側面図。

【図１０】その制御ブロック図。

【図１１】そのフロ−チャ−ト。

【符号の説明】 １ 前輪 ２ フロントアクスルハウジング ３ フロントアクスルブラケット ４ ステアリングハンドル ５ オ−ビットロ−ル ６ 操向センサ−

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岡本 秀明 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 (56)参考文献 実開 平３−94381（ＪＰ，Ｕ) 実開 平５−10160（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B62D 5/00 - 5/32 B62D 15/02 A01B 69/00

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車体前部にアクスルブラケット３を設
   け、このアクスルブラケット３の下方に操向自在な前輪
   １を有するフロントアクスルハウジング２を設けたトラ
   クタにおいて、前記ブラケット３の左右フレーム間に板
   状の連結部材２３を取付けると共に、この連結部材２３
   の中央部で前記ブラケット３の左右フレームの上下幅内
   に上下方向に沿う回動軸を有する操向センサー６を設
   け、この操向センサー６のセンサー軸２８を回動させる
   アーム部材２６を後方へ延設させて水平平面内において
   回動可能に支持して設け、このアーム部材２６と上下方
   向に沿う回動軸１１廻りに回動する前輪１の操向部材１
   ３とをロッド３２を介して連結させてなるトラクタのス
   テアリングセンサー。