JP3893692B2 - 動力車両のトレッド調節装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、トラクタ−、田植機、あるいは乗用管理機等の動力車両の輪距調節、所謂トレッド調節装置に関し、安全にトレッド調節が行なえるようにしたものである。
【０００２】
【従来技術、及び発明が解決しようとする課題】
従来、トラクタ−等の動力車両において左右の前輪あるいは後輪のトレッドを油圧により伸縮調節するものが知られている。トレッドは、畑の畝幅に応じて調節するものであるが、圃場は必ずしも平坦でなく傾斜した場所もある。このような傾斜した場所においてトレッド調節を行なうと機体の左右バランスが崩れ、機体が横転する恐れがある。
【０００３】
【課題を解決するための手段】
この発明は前記の課題に鑑みて提案するものであり、トレッド調節を安全に行なうことができるようにすることを目的とし、このため、次のような技術的手段を講じた。
即ち、トレッド調節可能な動力車両において、機体の左右傾斜角を検出する傾斜角センサ−１６を設け、この傾斜角センサ−１６が所定の傾斜角を検出すると前記トレッド調節を禁止する制御手段２０を設けたことを特徴とする動力車両のトレッド調節装置の構成とする。
【０００４】
【作用】
機体が左右方向に傾斜して機体が横転しそうな危険転倒角に近づいたことを傾斜角センサ−１６が検出すると、トレッド調節を禁止する制御指令がコントロ−ラ２０から出されてトレッド調節は不能となる。
【０００５】
【発明の実施の形態】
以下、図面に示す実施例に基づいて、この発明の実施の形態を説明する。
１は動力車両としてのトラクタ−で、機体前後部に前輪２、２と後輪３、３を備え、エンジン４の回転動力をミッションケ−ス５内の変速装置で適宜減速し、減速した回転動力を前輪２、２と後輪３、３とに伝達すべく構成している。ミッションケ−ス５の後上部には油圧シリンダケ−ス８が取り付けられ、この油圧シリンダケ−ス８の左右両側部にはリフトア−ム９、９が回動自在に枢着されている。油圧シリンダケ−ス８の中に収容されている単動式の油圧シリンダ−（図示省略）に作動油を供給乃至排出するとリフトア−ム９、９が上下方向に回動する。
【０００６】
リフトア−ム９、９とロワ−リンク１１、１１との間にはリフトロッド１２、１２が介装連結され、このうち、右側のリフトロッド１２は油圧伸縮式のシリンダ−１２ａで構成されている。１３はトップリンクである。トップリンク１３と前記ロワ−リンク１１、１１とで従来周知の３点リンク機構が構成されており、この３点リンク機構には一作業機としてのロ−タリ耕耘装置１５が着脱自在に連結されている。
【０００７】
１６は機体の傾斜量を検出する手段である傾斜角センサ−であり、トラクタ−１の左右方向の傾斜角度を検出する。傾斜角センサ−１６と前記油圧式リフトロッド１２の横に並設したストロ−クセンサ−１７と操縦席横に設けた傾斜角設定器１８とによってロ−タリ耕耘装置１５のロ−リング制御がなされる。
即ち、傾斜角設定器１８にて設定した傾斜姿勢となるように傾斜角センサ−値とストロ−クセンサ−値が後述のコントロ−ラ２０に読み込まれ、傾斜設定値と比較されて油圧リフトロッド１２ａが予め設定された所定の長さまで伸縮するように構成される。
【０００８】
次に図２に基づいて後輪トレッド調節機構について説明する。
符号２１は後輪３のデフ装置であって、ミッションケ−ス５内の変速装置で減速された回転動力がドライブピニオン２４を介してこの後輪デフ装置２１に伝えられる。
後輪デフ装置２１の左右両側にはブレ−キ装置２５、２５が設けられ、その外側には遊星減速ギヤ機構２６、２６が設けられている。遊星減速ギヤ機構２６、２６の一部を構成するキャリヤ２８、２８には中実状の内側後車軸２９、２９が固着されており、これに中空状の外側後車軸３０が摺動自在に外側から嵌合されている。外側後車軸３０の外端部にはフランジ部３２が構成され、このフランジ部３２に後輪３がボルト３１締めされる。又、前記の後車軸同士２９、３０はスプライン嵌合により一体化されており、このスプラインを介して回転動力が伝達される。
【０００９】
３３は後車軸２９、３０を支持しているリヤアクスルハウジングであり、このリヤアクスルハウジング３３には後輪３を左右横方向に移動させるアクチュエータである油圧シリンダ−３５が一体的に組み込まれている。
又、前記フランジ部３２と一体の板状部材３６にはピストンロッド３７の外端部が固着されており、油圧シリンダ−３５内に作動油を送り込んで、ピストンロッド３７を伸縮させて板状部材３６を介して後輪３トレッドを調節する構成としている。
【００１０】
図２において符号４０、４１は切替弁である。切替弁４０は油圧ポンプ４２から送り出された作動油を外部油圧の取出用として使用するか、トレッド調節用として使用するかを選択するものであり、この切替弁４０を外部油圧取出側に切り替えれば、他のフロントロ−ダ等の作業機を油圧駆動することができ、反対にこれをトレッド調節側に切り替えれば後輪３の輪距、即ち、トレッドを任意に調節することができる。
【００１１】
図２から明らかなように油圧シリンダ−３５は復動式であり、後輪３のトレッドを伸長させたり短縮させたりすることができる。
左右の後輪３、３は独立して左右に移動させることができるものであり、一対の切替弁４０、４０、４１、４１を適宜切り替えることにより、左と右を略同時に、あるいは一方を他方より遅らせて伸縮させることができるものである。
【００１２】
なお、この発明においては、前記傾斜角センサ−１６が機体の転倒危険角度に近づいたことを検出すると、トレッド調節の切替弁４１を中立に戻すように制御回路を構成している。即ち、傾斜角センサ−１６が機体が転倒しそうな危険角度に近づくと前記切替弁４１のソレノイド５３、５４の励磁を解いてこの切替弁４１を中立位置に復帰させるべく構成している。
【００１３】
次に、図３の制御ブロック図に基づいて制御系の構成を簡単に説明すると、マイコンを有する制御部としてのコントロ−ラ２０の入力側には、傾斜角センサ−１６、ストロ−クセンサ−１７、傾斜角設定器１８が接続される。更に、トレッド調節用の油圧シリンダ−３５の伸縮長さを検出するセンサ−４９、５０、及びトレッドの長さを設定する設定器５５が前記コントロ−ラ２０に接続される。
【００１４】
一方、コントロ−ラ２０の出力側にはロ−リング制御用の油圧リフトロッド１２ａを伸縮させるための伸長用及び短縮用のソレノイド４６、４７と、油路を切り替えるソレノイド５２、５２、５３、５３、５４、５４が接続されている。
ソレノイド５２、５２が励磁されると油圧ポンプ４２から送り出された作動油はサブコン側（Ａ、Ｂポ−ト）に流れ、励磁が解かれるとトレッド調節側に切り替えられる。
【００１５】
又、この状態でソレノイド５３、５３が励磁されると油圧シリンダ−３５、３５が伸長してトレッドが拡がり、反対側のソレノイド５４、５４が励磁されると油圧シリンダ−３５、３５が短縮してトレッドが狭まる。
左右いずれの油圧シリンダ−３５、３５もその伸縮量はセンサ４９、５０で検出され、これらの油圧シリンダ−３５、３５がトレッド設定器５５で設定した長さになると切替弁４１、４１が中立位置に復帰する。
【００１６】
トレッド調節中に機体が左右方向に傾斜し、その傾きが危険転倒角に近づくとトレッド調節用の切替弁４１、４１は中立状態に戻る。従って、機体が大きく傾いた状態ではトレッド調節が行なえないようになっている。
図４はトラクタ−１の横に障害物センサ−５７を取り付けた場合の例を示すものであり、この障害物センサ−５７が作業者や他の危険物を感知するとトレッド調節を禁止するようにしている。
【００１７】
なお、この実施例では、切替弁４０を適宜切り替えて外部油圧機構を使用しないときにトレッド調節を行なう構成としたが、作業機のロ−リング姿勢を変更する作動油を利用してトレッド調節を行なうようにしても良い。
その場合には、ロ−リング制御用の油圧回路の手動回路を用いてトレッドを調節するようにすれば良く、例えば、ロ−リング制御回路を自動モ−ドから手動モ−ドに切り替え、図示外のロ−リング制御用の伸長側あるいは短縮側の操作スイッチ（図示省略）を操作し、ロ−リング制御用の油圧リフトロッド１２ａに流れる作動油をトレッド調節用の油圧シリンダ−３５に導くようにすれば良い。
【００１８】
図５はプッシュプルワイヤ−５８と回転式ポテンショメ−タ５９とでトレッドの伸縮長さを検出するようにしたものである。ワイヤ−の一端を板状部材３６に取り付け、ワイヤ−の他端をポテンショメ−タ５９に接続してトレッドの長さを検出する。直線式のストロ−クセンサ−に比較して回転式ポテンショメ−タはコストが安く、トレッド調節装置を廉価に構成することができる。
【００１９】
図６はキャビン外からトレッド調節が簡単に行なえるようにフェンダ−６１にスイッチ６２を設けたものである。伸長あるいは短縮側のスイッチ６２ａ、６２ｂを押すことによってトレッドの伸縮調節が行なえるようにしている。
この例のようにフェンダ−部に操作スイッチ６２ａ、６２ｂを設けておくとトレッドの調節が簡単となるものである。なお、図例ではフェンダ−の中間部に操作スイッチ６２を設置したが、後端部に取り付けても良い。
【００２０】
次にキャビンなしのトラクタ−の改良部分について構成を説明する。
前記実施例で説明したトラクタ−１にはインディペンデントＰＴＯクラッチが搭載されている。インディペンデントＰＴＯクラッチは走行系のクラッチとは独立して動力の入切りができるもので、この改良装置においては動力入切用のスイッチ６４がフェンダ−６１の上面部に上方突出状に設けられている。
【００２１】
スイッチ６４を下側に操作するとＰＴＯクラッチ（図示省略）が入り、このスイッチ６４を上側に操作するとＰＴＯクラッチが切れる。スイッチ６４の外側方には作業機を昇降させるスイッチ６５が設けられ、スイッチ６５を上側に引き起こすと作業機が上昇し、下側に倒すと作業機が下降する。
同図からも明らかなように、両スイッチ６４、６５は互いに接近させて設けられており、片手で両方のスイッチ６４、６５を同時に、あるいは別々に操作できるように構成している。
【００２２】
なお、これらのスイッチ６４、６５はいずれも市販されているトグルスイッチで構成しているため、スイッチ６４、６５の構成が簡潔で操作性が向上する特徴を有する。そして両方のスイッチ６４、６５を共に下側に倒すと、作業機が下降すると共にＰＴＯクラッチが入となる。逆に両方のスイッチ６４、６５を共に上側に倒すとＰＴＯクラッチが切れて作業機が上昇する。
【００２３】
次に図８の前輪周りの構成について説明する。
図中符号７０は前輪デフ装置、７１は前輪駆動軸、７２は前輪駆動軸７１の外端部にスプライン嵌合されたベベルギヤ、７３はキングピン、７４、７５はキングピン７３の上下にスプライン嵌合されているベベルギヤで、ベベルギヤ７２とベベルギヤ７４は常時噛み合い、下側のベベルギヤ７５は前輪２のホイルシャフトと一体の大径ベベルギヤ７８に常時噛み合うように構成している。
【００２４】
大径ベベルギヤ７８を収容している回動ケ−ス８０はフロントアクスルケ−ス８１外端部に取り付けられた固定ケ−ス８３に対してキングピン廻りに回動する。 固定ケ−ス８３の上部は開口されており、この開口部をＯリング付の蓋体８５で塞ぎ、蓋体８５の上部にはボルト８７によりナックルア−ム８６を固定し、ナックルア−ム８６の外端部を回動ケ−ス８０の上面部に固定している。
【００２５】
キングピン７３廻りに回動する回動ケ−ス８０の下部は固定ケ−ス８３に嵌合され、回動ケ−ス８０の上部はナックルア−ム８６、蓋体８５を介して固定ケ−ス８３に対して上下から挟み込み支持する構成としているので、前輪２に対する分担荷重が増大しても最終減速ギヤケ−スが破損する恐れがなく前輪２を十分に支持することができる。なお、参考までに、図９、図１０に前輪ファイナルケ−ス部の断面構造を示す。
【００２６】
図９は回動ケ−ス８０の下部を固定ケ−ス８３に嵌合させて舵取回動自在に支持したものであり、このような形態のものにあっては前輪２に重荷重が掛かったときには強度が不足する欠点がある。
又、図１０に示すものにあっては回動ケ−ス８０を固定ケ−ス８３に対して上下から挟み込んで支持させるものであるから強度的には強い特徴があるが、構造が複雑な分だけコストが高くなる欠点がある。即ち、図１０に示す構造のものにあってはナックルア−ム８６の回動支点を構成する蓋体の加工、固定ケ−ス８３側への取り付け方が複雑になり、製造コストが高くなる欠点が存在するが、前記改良装置によれば、外周にＯリングを備える板状部材からなる蓋体８５にナックルア−ム８６をボルト８７により締め付け固定する形態としているので製造コストも高くならない。
【００２７】
【発明の効果】
この発明は前記の如く、トレッド調節可能な動力車両において、機体の左右傾斜角を検出する傾斜角センサ−を設け、この傾斜角センサ−が所定の傾斜角を検出すると前記トレッド調節を禁止する制御手段を設けたものであるから、傾斜地等でのトレッド調節時に重心が大きく移動し、機体が危険転倒角を越えて横転するようなことがなく、従って、安全にトレッド調節を行なうことができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】トラクタ−の全体側面図である。
【図２】リヤアクスルハウジング部の断面および油圧回路を示す図である。
【図３】制御ブロック図である。
【図４】障害物センサ−を取り付けた状態のトラクタ−の斜視図である。
【図５】プッシュプルワイヤ−方式のセンサ−を取り付けたリヤアクスルハウジング部の断面図である。
【図６】要部の斜視図である。
【図７】インディペンデントＰＴＯクラッチ操作部の平面図である。
【図８】前輪ファイナルケ−ス部分の断面図である。
【図９】従来装置の前輪ファイナルケ−ス部分の断面図である。
【図１０】従来装置の前輪ファイナルケ−ス部分の断面図である。
【符号の説明】
１ トラクタ−
２ 前輪
３ 後輪
４ エンジン
５ ミッションケ−ス
７ ハンドルポスト
８ 油圧シリンダケ−ス
１０ 油圧シリンダ−
１５ ロ−タリ耕耘装置
１６ 傾斜角センサ−
１７ ストロ−クセンサ−
１８ 傾斜角設定器
２０ コントロ−ラ
２１ 後輪デフ装置
３３ リヤアクスルハウジング

Claims (1)

1. トレッド調節可能な動力車両において、機体の左右傾斜角を検出する傾斜角センサ−を設け、この傾斜角センサ−が所定の傾斜角を検出すると前記トレッド調節を禁止する制御手段を設けたことを特徴とする動力車両のトレッド調節装置。

Images