JP4966244B2 - 作業車のサスペンション構造 - Google Patents

Description

本発明は、走行機体に前後車輪の内の少なくとも一方の車輪を油圧式のサスペンション機構を介して支持し、
前記サスペンション機構の内圧を検出する圧力センサと、前記圧力センサの検出値に基づいて前記サスペンション機構の作動特性を変更制御する制御手段とを備えている作業車のサスペンション構造に関する。

サスペンション機構の作動特性の一つとして、敏感であるか又は鈍感であるかを決定する減衰力が挙げられる。減衰力は変位に対してその変位を妨げる方向に作用する粘性力によって現されるものである。
この減衰力の制御においては、後記する基準制御モードにあっては、ローダ等の作業装置を、サスペンション機構を備えた前輪が位置する走行機体の前部近くに取り付けることによって、圧力センサの検出値が高圧になると、減衰力を大きくする。反対に、その作業装置を取り外して検出値が低圧なると、減衰力を小さくする制御形態を採っていた（非特許文献１）。
特願平２００７−１８９６１２号（段落〔００４１〕〔００４２〕）

前記した基準制御モードに則って、圧力センサの検出値が低圧である場合に、減衰力を小さくする制御形態を採る場合には、つぎのような不都合があった。つまり、前後車輪のうちの一方の車輪にサスペンション機構を取付け、他方の車輪に近い位置に作業装置を取り付けた場合に、作業装置を走行機体に対して持ち上げた状態では、サスペンション機構に作用する荷重が軽く成り過ぎることがある。その場合に、従来のように、減衰力が小であると、慣性力が大きく大きなストロークでサスペンションン機構が伸縮作動を繰り返すこととなる虞があった。

そうすると、走行機体の姿勢が不安定となり、操縦性及び作業性が低下する虞があった。

本発明の目的は、サスペンション機構を装備した側とは異なる側に作業装置を装着した場合を把握し、サスペンション機構の減衰力を制御して、作業車の姿勢制御を良好に行い得る作業車のサスペンション構造を提供する点にある。

〔構成〕
請求項１に係る発明の特徴構成は、走行機体に前後車輪の内の少なくとも一方の車輪を油圧式のサスペンション機構を介して支持し、
前記サスペンション機構の内圧を検出する圧力センサと、前記圧力センサの検出値に基づいて前記サスペンション機構の作動特性を変更制御する制御手段とを備え、
前記制御手段で、前記一方の車輪に近い位置に作業装置を取り付けた状態での前記圧力センサの検出値に基づいて前記サスペンション機構の作動特性を変更する基準制御モードを備え、前記前後車輪のうちの他方の車輪に近い位置に前記作業装置をは異なる作業装置を取り付け、その取り付けた状態を検出した検出結果に基づいて、前記基準制御モードに補正を加え前記サスペンション機構の作動特性を鈍感側に変更する補正モードを備えてある点にあり、その作用効果は次の通りである。

〔作用〕
サスペンション機構を備えた一方の車輪とは前後反対側の車輪近くに前記異なる作業装置を取り付けたことを検出した場合には、補正モードが制御手段によって実行されて、基準制御モードを実行した場合より、サスペンション機構の作動特性を鈍感側に切り換えることができる。
これによって、車輪に作用する荷重は軽いが、サスペンション機構自体は鈍感になるので、走行機体が大きく上下動することが抑制される。

〔効果〕
作業装置の装着位置を検出して制御に反映させるだけの改善を施すことによって、 走行機体の姿勢安定性を十分に確保でき、作業走行の安定性、作業性の向上を図ることができる。

〔構成〕
請求項２に係る発明の特徴構成は、請求項１に係る発明において、前記サスペンション機構の作動特性を、前記機体フレームと前記一方の車輪とに亘って掛け渡された油圧シリンダとその油圧シリンダに通油連係されたアキュウムレータとで設定し、前記油圧シリンダと前記アキュウムレータとの通油路に流量制御弁を設け、前記基準制御モードでの前記流量制御弁の絞り量に比べて、前記補正制御モードでの前記流量制御弁の絞り量を多くしてある点にあり、その作用効果は次の通りである。

〔作用効果〕
サスペンション機構の作動特性を規定するものとして、減衰力がある。その減衰力を現出するものとして、油圧シリンダに連係したアキュウムレータとそのアキュウムレータへ投入される作動油に絞りを掛ける流量制御弁とがある。
流量制御弁の絞りを多くする程、減衰力が大きくなり、サスペンション機構の作動特性は鈍感側に移動する。
そこで、基準制御モードでの絞り量よりも、補正モードでの絞り量を多くするだけで、サスペンション機構を鈍感側に制御でき、制御構成、及び、制御操作も容易である。

〔構成〕
請求項３に係る発明の特徴構成は、請求項２に係る発明において、前記流量制御弁を、流路断面積の異なる複数のオリフィスを備える有段式に構成し、
前記サスペンション機構の内圧に対する閾値を設定し、
前記基準制御モードにおいて、前記制御手段が、前記圧力センサの検出値に基づいて前記サスペンション機構の内圧が前記閾値未満であるか否かを判別し、前記内圧が前記閾値未満である場合には、前記閾値未満の前記内圧に対応させた流路断面積の大きいオリフィスを介して前記油圧シリンダと前記アキュムレータとが連通されるように、また、前記内圧が前記閾値以上である場合には、前記閾値以上の前記内圧に対応させた流路断面積の小さいオリフィスを介して前記油圧シリンダと前記アキュムレータとが連通されるように、前記流量制御弁の作動を制御し、
前記補正制御モードにおいては、前記内圧に対応させた流路断面積を有するオリフィスよりは小さな流路断面積を有するオリフィスを選択して流量制御を行うべく構成してある点にあり、その作用効果は次の通りである。

〔作用効果〕
流量制御弁としては、油圧シリンダとアキュウムレータとを連結する流路に設けられるオリフィスで構成し、このオリフィスとして流路断面積の異なる複数個のものを用意する。そして、このオリフィス群を油圧シリンダの内圧によって適正なものを選択して制御を行うこととしている。
このように、流路断面積によって決まる絞り量の異なる複数個のオリフィスを採択することによって、連続的に絞り量を変更可能な機構に比べて、機構が複雑化せず制御も容易なものとなる。
したがって、補正モードでは、基準制御モードで選定されるオリフィスより流路断面積の小さなものを選定して制御が行われる。

〔構成〕
請求項４に係る発明の特徴構成は、請求項３に係る発明において、流路断面積の小さいオリフィスから流路断面積の大きいオリフィスに切り換える際の閾値を、流路断面積の大きいオリフィスから流路断面積の小さいオリフィスに切り換える際の閾値よりも小さい値に設定してあることを特徴とする点にあり、その作用効果は次の通りである。

〔作用効果〕
例えば、流路断面積の小さいオリフィスから流路断面積の大きいオリフィスに切り換える際の閾値と、流路断面積の大きいオリフィスから流路断面積の小さいオリフィスに切り換える際の閾値とを同じ値に設定し、圧力センサの検出値が閾値未満であると、流路断面積の大きいオリフィスを介して油圧シリンダとアキュムレータとを連通し、かつ、圧力センサの検出値が閾値以上であると、流路断面積の小さいオリフィスを介して油圧シリンダとアキュムレータとを連通するように構成した場合には、圧力センサの検出値が閾値を境にして頻繁に変化すると、それに伴って、流路断面積の異なるオリフィスの切り換えが頻繁に行われることになり、サスペンション機構の減衰比が頻繁に大きく変動するようになる。つまり、サスペンションの硬い状態と軟らかい状態とが頻繁に切り換わるようになることから、乗り心地の低下を招くことになる。

これに対し、本発明のうちの請求項４に記載の発明では、流路断面積の小さいオリフィスから流路断面積の大きいオリフィスに切り換える際の閾値を、流路断面積の大きいオリフィスから流路断面積の小さいオリフィスに切り換える際の閾値よりも小さい値に設定してあることから、それらのいずれか一方の閾値を境にして圧力センサの検出値が頻繁に変化しても、圧力センサの検出値が他方の閾値に達するか他方の閾値を超えない限り、流路断面積の異なるオリフィスの切り換えが行われなくなる。

従って、圧力センサの検出値が閾値を境にして頻繁に変化する場合であっても、それに伴って流路断面積の異なるオリフィスの切り換えが頻繁に行われることに起因した乗り心地の低下を未然に回避することができる。

〔構成〕
請求項５に係る発明の特徴構成は、請求項１に係る発明において、前記制御手段が、前記圧力センサの検出値に基づいて、その検出値の設定時間ごとの平均値を前記サスペンション機構の内圧として算出し、その算出した前記サスペンション機構の内圧が前記閾値未満であるか否かを判別し、前記内圧が前記閾値未満である場合には、前記閾値未満の前記内圧に対応させた流路断面積の大きいオリフィスを介して前記油圧シリンダと前記アキュムレータとが連通されるように、前記流量制御弁の作動を制御する点にあり、その作用効果は次の通りである。

〔作用効果〕
複数ある異なる流路断面積のオリフィスを切り換える基準となる油圧シリンダの内圧を特定するのに、圧力センサの検出値に基づいて、その検出値の設定時間ごとの平均値を内圧として特定するので、時間変化における突出した検出値の影響を抑えることができる。
したがって、その突出した検出値に対応した制御形態を採ることを回避できるので、制御が安定する。

〔構成〕
請求項６に係る発明の特徴構成は、請求項３〜５のうちのいずれかひとつに係る発明において、前記サスペンション機構の硬さ設定を可能にする手動式の設定器を備え、
前記設定器で設定した前記サスペンション機構の硬さが硬いほど、前記閾値が、前記サスペンション機構の内圧に対する低い側の値に設定変更されるように構成してある点にあり、その作用効果は次の通りである。

〔作用効果〕
この特徴構成によると、設定器によりサスペンション機構の硬さを硬い側に設定変更するほど、閾値の値が、サスペンション機構の内圧に対する低い側の値に設定変更されることにより、油圧シリンダとアキュムレータとを連通する流量制御弁のオリフィスが、流路断面積の大きいものから小さいものに切り換わり易くなり、流路断面積の小さいものから大きいものに切り換わり難くなる。逆に、設定器によりサスペンション機構の硬さを軟らかい側に設定変更するほど、閾値の値が、サスペンション機構の内圧に対する高い側の値に設定変更されることにより、油圧シリンダとアキュムレータとを連通する流量制御弁のオリフィスが、流路断面積の大きいものから小さいものに切り換わり難くなり、流路断面積の小さいものから大きいものに切り換わり易くなる。

つまり、設定器で設定するサスペンション機構の硬さを硬くするほど、油圧シリンダとアキュムレータとを連通する流量制御弁のオリフィスとして流路断面積の小さいものが使用され易くなることから、乗り心地として硬い感じを与えることができ、逆に、設定器で設定するサスペンション機構の硬さを軟らかくするほど、油圧シリンダとアキュムレータとを連通する流量制御弁のオリフィスとして流路断面積の大きいものが使用され易くなることから、乗り心地として軟らかい感じを与えることができる。

従って、運転者の好みに応じた乗り心地の設定を行えることから、乗り心地の向上を図れるようになる。

以下、本発明を実施するための最良の形態の一例として、本発明に係る作業車のサスペンション構造を、作業車の一例であるトラクタに適用した実施形態を図面に基づいて説明する。

図１はトラクタの全体側面である。この図に示すように、トラクタは、機体フレーム１に備えた左右一対の前輪２および後輪３をエンジン４からの動力で駆動する四輪駆動型に構成してある。機体フレーム１の後部側には、前輪操舵用のステアリングホイール５や運転座席６などを配備して搭乗運転部７を形成してある。

機体フレーム１は、左右の前輪２の間に位置する前部フレーム８の後部にエンジン４の下部を連結し、エンジン４の後下部にクラッチハウジング９を連結し、クラッチハウジング９の後部に中間フレーム１０を介してトランスミッションケース（以下、Ｔ／Ｍケースと略称する）１１を連結して形成してある。

機体フレーム１には、フロントマウント形式の作業装置の一例であるフロントローダ１２の装備を可能にする補助フレーム１３を連結してある。Ｔ／Ｍケース１１の後部には、ロータリ耕耘装置（図示せず）やプラウ（図示せず）などのリヤマウント形式の作業装置の連結を可能にする左右一対のリフトアーム１４やリンク機構１５などを配備してある。また、図示は省略するが、機体フレーム１には、モーアなどのミッドマウント形式の作業装置の連結を可能にするリンク機構などを装備することも可能である。Ｔ／Ｍケースの後部には、トレーラなどの連結を可能にするリンク機構などを装備することも可能である。

図２に示すように、前部フレーム８には、側面視Ｕ字状に形成したホルダ１６の後上部を、左右向きの支軸１７を介して、その支軸１７を支点にしたホルダ１６の上下揺動が許容されるように連結してある。ホルダ１６は、その凹部１６Ａにおいて前車軸ケース１８をローリング可能に支持するように構成してある。ホルダ１６の前端部は、左右一対の油圧シリンダ１９を介して前部フレーム８に連結してある。

つまり、このトラクタにおいては、前車軸ケース１８の左右両端部に装備した左右の前輪２を、ホルダ１６および左右の油圧シリンダ１９を介して機体フレーム１の前部フレーム８に懸架してある。

図２および図３に示すように、左右の油圧シリンダ１９は複動型で、それらのヘッド側の油室１９Ａには、第１接続油路２０を介してブラダ式の第１アキュムレータ２１を接続してある。また、各油圧シリンダ１９のロッド側の油室１９Ｂには、第２接続油路２２を介してブラダ式の第２アキュムレータ２３を接続してある。各アキュムレータ２１，２３のブラダ内には、サスペンションバネとして機能する窒素ガスを封入してある。

第１接続油路２０には、パイロット圧により開閉操作されるパイロット操作式の第１逆止弁２４Ａ、第２逆止弁２４Ｂを装備してある。第２接続油路２２には、パイロット圧により開閉操作されるパイロット操作式の第３逆止弁２５Ａ、第４逆止弁２５Ｂを装備してある。第２逆止弁２４Ｂおよび第３逆止弁２５Ａは、その閉状態では左右の油圧シリンダ１９から対応するアキュムレータ２１，２３への作動油の逆流を阻止し、開状態ではその逆流を許容する。第１逆止弁２４Ａ及び第４逆止弁２５Ｂは、その閉状態ではアキュムレータ２１，２３から左右の油圧シリンダ１９への作動油の流れを阻止し、開状態ではその流れを許容する。

上記したように、第１逆止弁２４Ａと第２逆止弁２４Ｂとは互いに逆向きに配置されている。第３逆止弁２５Ａと第４逆止弁２５Ｂとも同様に互いに逆向きに配置されている。したがって、両逆止弁２４Ａ、２４Ｂ、及び、逆止弁２５Ａ、２５Ｂとを閉状態に設定すると、左右の油圧シリンダ１９と両アキュムレータ２１、２３との作動油の流通状態を阻止して、サスペンション機構５０を非作動状態にロックできる。

第１逆止弁２４Ａ、第２逆止弁２４Ｂ、第３逆止弁２５Ａ、第４逆止弁２５Ｂには、パイロット油路２６を介して電磁式切換弁２７を接続してある。電磁式切換弁２７は、各逆止弁２４Ａ、２４Ｂ、２５Ａ、２５Ｂに対するパイロット圧を上昇させる昇圧状態と、各逆止弁２４Ａ、２４Ｂ、２５Ａ、２５Ｂに対するパイロット圧を低下させる降圧状態とに切り換え可能に構成してある。各逆止弁２４Ａ、２４Ｂ、２５Ａ、２５Ｂは、それらに対するパイロット圧が上昇すると閉状態から開状態に切り換わり、それらに対するパイロット圧が低下すると開状態から閉状態に切り換わる。つまり、各逆止弁２４Ａ、２４Ｂ、２５Ａ、２５Ｂは、パイロット圧の低下により逆止弁として機能し、パイロット圧の上昇により逆止弁としての機能を停止する。

第１接続油路２０における第１アキュムレータ２１に接続する油路部分には、第１安全弁２８を備えた第１排出油路２９を接続してある。第２接続油路２２における第２アキュムレータ２３に接続する油路部分には、第２安全弁３０を備えた第２排出油路３１を接続してある。

第１接続油路２０における左右の油圧シリンダ１９と第２逆止弁２４Ｂとの間に位置する油路部分には第１給排油路３２を接続してある。第２接続油路２２における左右の油圧シリンダ１９と第３逆止弁２５Ａとの間に位置する油路部分には第２給排油路３３を接続してある。第１給排油路３２および第２給排油路３３には、パイロット圧により切り換え操作されるパイロット操作式の切換弁３４を介して、供給油路３５と排出油路３６とを接続してある。

切換弁３４は、第１給排油路３２を供給油路３５に接続し、かつ、第２給排油路３３を排出油路３６に接続する第１給排状態と、第１給排油路３２を排出油路３６に接続し、かつ、第２給排油路３３を供給油路３５に接続する第２給排状態と、第１給排油路３２および第２給排油路３３を排出油路３６に接続する給排停止状態とに切り換え可能に構成してある。切換弁３４の切り換え操作は、第１パイロット油路３７を介して切換弁３４に接続した第１電磁弁３８、および、第２パイロット油路３９を介して切換弁３４に接続した第２電磁弁４０、の作動を制御することにより行える。

第１給排油路３２には、パイロット圧により開閉操作されるパイロット操作式の第５逆止弁４１を装備してある。第２給排油路３３には、パイロット圧により開閉操作されるパイロット操作式の第６逆止弁４２を装備してある。第５逆止弁４１および第６逆止弁４２は、その閉状態では対応する接続油路２０，２２から切換弁３４に向けた作動油の逆流を阻止し、開状態ではその逆流を許容する。

第５逆止弁４１には、第３パイロット油路４３を介して第２給排油路３３における切換弁側の油路部分を接続してある。第６逆止弁４２には、第４パイロット油路４４を介して第１給排油路３２における切換弁側の油路部分を接続してある。

これにより、切換弁３４を給排停止状態から第１給排状態に切り換えると、第６逆止弁４２に向けて作動油が供給されて第６逆止弁４２に対するパイロット圧が上昇する。切換弁３４を第１給排状態から給排停止状態に切り換えると、第６逆止弁４２から作動油が排出されて第６逆止弁４２に対するパイロット圧が低下する。切換弁３４を給排停止状態から第２給排状態に切り換えると、第５逆止弁４１に向けて作動油が供給されて第５逆止弁４１に対するパイロット圧が上昇する。切換弁３４を第２給排状態から給排停止状態に切り換えると、第５逆止弁４１から作動油が排出されて第５逆止弁４１に対するパイロット圧が低下する。

第５逆止弁４１および第６逆止弁４２は、それらに対するパイロット圧が上昇すると閉状態から開状態に切り換わり、それらに対するパイロット圧が低下すると開状態から閉状態に切り換わる。つまり、第５逆止弁４１および第６逆止弁４２は、パイロット圧の低下により逆止弁として機能し、パイロット圧の上昇により逆止弁としての機能を停止する。

第１給排油路３２における第５逆止弁４１よりも第１接続油路側の油路部分には、速度調整用の第１絞り弁４５を装備してある。第２給排油路３３における第６逆止弁４２よりも切換弁側の油路部分には、第７逆止弁４６を装備し、第６逆止弁４２と第７逆止弁４６との間には速度調整用の第２絞り弁４７を装備し、第６逆止弁４２と第２絞り弁４７との間には、左右の油圧シリンダ１９におけるロッド側の圧力を一定に維持するリリーフ弁４８を備えた排出油路４９を接続してある。

以上の構成から、切換弁３４を給排停止状態に維持すると、第５逆止弁４１および第６逆止弁４２に対するパイロット圧が低い状態に維持される。これにより、第５逆止弁４１および第６逆止弁４２が閉状態に維持されて逆止弁として機能する。この状態において、電磁式切換弁２７を降圧状態から昇圧状態に切り換えて第１、２逆止弁２４Ａ、２４Ｂおよび第３、４逆止弁２５Ａ、２５Ｂに対するパイロット圧を上昇させると、第１、２逆止弁２４Ａ、２４Ｂおよび第３、４逆止弁２５Ａ、２５Ｂが閉状態から開状態に切り換わり、逆止弁としての機能を停止する。

すると、左右の油圧シリンダ１９と第１アキュムレータ２１との間、および、左右の油圧シリンダ１９と第２アキュムレータ２３との間における作動油の双方向への流動が許容され、これにより、各アキュムレータ２１，２３のブラダ内に封入した窒素ガスがサスペンションバネとして機能し、左右の油圧シリンダ１９と第１アキュムレータ２１および第２アキュムレータ２３とにわたって充填した作動油がダンパとして機能するようになる。

つまり、左右の油圧シリンダ１９、第１接続油路２０、第１アキュムレータ２１、第２接続油路２２、第２アキュムレータ２３、第１安全弁２８、第２安全弁３０、第５逆止弁４１、および第６逆止弁４２、などを備えて構成した油圧回路部分が、油圧式のサスペンション機構５０として機能する。

一方、第１、２逆止弁２４Ａ、２４Ｂおよび第３，４逆止弁２５Ａ、２５Ｂを閉状態に維持した状態において、切換弁３４を給排停止状態から第１給排状態に切り換えると、左右の油圧シリンダ１９のヘッド側の油室１９Ａに向けて作動油が供給される。また、第６逆止弁４２に対するパイロット圧が上昇して第６逆止弁４２が閉状態から開状態に切り換わることにより、左右の油圧シリンダ１９におけるロッド側の油室１９Ｂからの排出油路４９を介した作動油の排出が許容される。これにより、左右の油圧シリンダ１９が伸張作動し、トラクタの前部側の車高が高くなる。

その後、切換弁３４を第１給排状態から給排停止状態に切り換えると、左右の油圧シリンダ１９のヘッド側の油室１９Ａに向けた作動油の供給が停止される。また、第６逆止弁４２に対するパイロット圧が低下して第６逆止弁４２が開状態から閉状態に切り換わることにより、左右の油圧シリンダ１９におけるロッド側の油室１９Ｂからの排出油路４９を介した作動油の排出が阻止される。これにより、左右の油圧シリンダ１９が伸張作動を停止し、トラクタの前部側の車高が維持される。

逆に、切換弁３４を給排停止状態から第２給排状態に切り換えると、左右の油圧シリンダ１９のロッド側の油室１９Ｂに向けて作動油が供給される。また、第５逆止弁４１に対するパイロット圧が上昇して第５逆止弁４１が閉状態から開状態に切り換わることにより、左右の油圧シリンダ１９におけるヘッド側の油室１９Ａからの排出油路３６を介した作動油の排出が許容される。これにより、左右の油圧シリンダ１９が収縮作動し、トラクタの前部側の車高が低くなる。

その後、切換弁３４を第２給排状態から給排停止状態に切り換えると、左右の油圧シリンダ１９のロッド側の油室１９Ｂに向けた作動油の供給が停止される。また、第５逆止弁４１に対するパイロット圧が低下して第５逆止弁４１が開状態から閉状態に切り換わることにより、左右の油圧シリンダ１９におけるヘッド側の油室１９Ａからの排出油路３６を介した作動油の排出が阻止される。これにより、左右の油圧シリンダ１９が収縮作動を停止し、トラクタの前部側の車高が維持される。

つまり、第１、２逆止弁２４Ａ、２４Ｂおよび第３、４逆止弁２５Ａ、２５Ｂを閉状態に維持した状態において、切換弁３４の作動を制御することにより、トラクタの前部側の車高を調整することができる。

これにより、例えば、トラクタの前部にフロントローダ１２を連結することにより、トラクタの前部側の重量が重くなってトラクタの前部側の車高が低下する場合には、切換弁３４を給排停止状態から第１給排状態に切り換えて左右の油圧シリンダ１９を伸張作動させることにより、フロントローダ１２の重量に抗して、トラクタの前部側の車高を、フロントローダ１２を連結する前の元の高さ位置まで上昇させることができる。逆に、トラクタの前部からフロントローダ１２を取り外すことにより、トラクタの前部側の重量が軽くなってトラクタの前部側の車高が上昇する場合には、切換弁３４を給排停止状態から第２給排状態に切り換えて左右の油圧シリンダ１９を収縮作動させることにより、トラクタの前部側の車高を、フロントローダ１２を取り外す前の元の高さ位置まで下降させることができる。

また、フロントローダ１２で土砂を掬い上げることにより、トラクタの前部側の重量が重くなってトラクタの前部側の車高が低下する場合には、切換弁３４を給排停止状態から第１給排状態に切り換えて左右の油圧シリンダ１９を伸張作動させることにより、土砂の重量に抗して、トラクタの前部側の車高を、フロントローダ１２が土砂を掬い上げる前の元の高さ位置まで上昇させることができる。逆に、フロントローダ１２から土砂を放出することにより、トラクタの前部側の重量が軽くなってトラクタの前部側の車高が上昇する場合には、切換弁３４を給排停止状態から第２給排状態に切り換えて左右の油圧シリンダ１９を収縮作動させることにより、トラクタの前部側の車高を、フロントローダ１２から土砂を放出する前の元の高さ位置まで下降させることができる。

つまり、フロントローダ１２などの作業装置の着脱や作業時の負荷の変動などによる車体重量の変化にかかわらず、トラクタの前部側の車高を所定の高さに設定することができる。

なお、この車高調整を、トラクタの前部側の車高を検出する車高センサ（図示せず）の検出に基づく車高調整用の制御手段（図示せず）の制御作動で行うように構成してもよく、また、人為操作具（図示せず）の操作に基づく車高調整用の制御手段の制御作動で行うように構成してもよい。
ここで、フロントローダ１２により土砂を掬い上げる操作を行う等の場合に、バケット１２Ａの細かい位置調節が必要となる場合がある。そのような場合に、サスペンション機構５０が作動すると、バケット１２Ａ位置が上下して位置調節がし難い面がある。そこで、このような場合には、電磁式切換弁２７によって、第１から第４逆止弁２４Ａ、２４Ｂ、２５Ａ、２５Ｂを閉状態に切換えることによって、油圧シリンダ１９と各アキュウムレータ２１、２３との作動油の流通を阻止して、サスペンション機構５０を非作動状態にロックする。これにより、走行機体１の姿勢が安定し、ローダ作業等が容易になる。

図３〜６に示すように、第１接続油路２０における第１アキュムレータ２１と第１逆止弁２４Ａとの間に位置する油路部分には、左右の油圧シリンダ１９と第１アキュムレータ２１とにわたって流れる作動油の流量を制御する流量制御弁５１を介装してある。流量制御弁５１は、そのスプール５１Ａに流路断面積の異なる３つのオリフィス５１ａ〜５１ｃを備える有段式で、かつ、使用するオリフィス５１ａ〜５１ｃがパイロット圧により切り換え操作されるパイロット操作式に構成してある。流量制御弁５１における各オリフィス５１ａ〜５１ｃの切り換え操作は、第１パイロット油路５２を介して流量制御弁５１に接続した第１電磁弁５３、および、第２パイロット油路５４を介して流量制御弁５１に接続した第２電磁弁５５、の作動を制御することにより行える。

第１接続油路２０における左右の油圧シリンダ１９と第１逆止弁２４との間に位置する油路部分には、サスペンション機構５０における油圧シリンダ１９のヘッド側の内圧（第１接続油路２０の内圧）Ｍをサスペンション機構５０のバネ上荷重（トラクタのフロント荷重）として検出する圧力センサ５６を備えてある。圧力センサ５６の検出値は、トラクタに搭載したマイクロコンピュータなどにより構成した減衰比調整用の制御手段５７に入力される。

制御手段５７は、図５に示すように、圧力センサ５６の検出値と、その検出値に対して予め設定した第１閾値Ｍ１および第２閾値Ｍ２とに基づいて、第１電磁弁５３および第２電磁弁５５の作動を制御することにより、サスペンション機構５０の減衰比が適正範囲内(例えば、０．５〜１．０の範囲内）に維持されるように流量制御弁５１の作動を制御する。

具体的には、制御手段５７は、圧力センサ５６の検出値であるサスペンション機構５０における油圧シリンダ１９のヘッド側の内圧Ｍが第１閾値Ｍ１未満である場合には、その内圧Ｍに対応させた流路断面積の大きい第１オリフィス５１ａを介して左右の油圧シリンダ１９と第１アキュムレータ２１とが連通されるように流量制御弁５１の作動を制御する。サスペンション機構５０における油圧シリンダ１９のヘッド側の内圧Ｍが第１閾値Ｍ１以上で第２閾値Ｍ２未満である場合には、その内圧Ｍに対応させた流路断面積が中間の第２オリフィス５１ｂを介して左右の油圧シリンダ１９と第１アキュムレータ２１とが連通されるように流量制御弁５１の作動を制御する。サスペンション機構５０における油圧シリンダ１９のヘッド側の内圧Ｍが第２閾値Ｍ２以上である場合には、その内圧Ｍに対応させた流路断面積の小さい第３オリフィス５１ｃを介して左右の油圧シリンダ１９と第１アキュムレータ２１とが連通されるように流量制御弁５１の作動を制御する。

つまり、トラクタにフロントローダ１２などの作業装置を連結することや、フロントローダ１２を連結したローダ作業時にフロントローダ１２で土砂を掬い上げることなどにより、トラクタのフロント荷重（サスペンション機構５０のバネ上荷重）が大きくなるとともにサスペンション機構５０における油圧シリンダ１９のヘッド側の内圧Ｍが大きくなり、それに伴ってサスペンション機構５０のバネ定数が大きくなり、サスペンション機構５０の減衰比が相対的に小さくなって適正範囲から外れる場合には、制御手段５７が、左右の油圧シリンダ１９と第１アキュムレータ２１とを連通する流量制御弁５１のオリフィス５１ａ〜５１ｃを流路断面積の大きいものから小さいものに切り換えて減衰係数を大きくすることにより、サスペンション機構５０の減衰比が適正範囲内に維持されるように調整する。

逆に、トラクタからフロントローダ１２などの作業装置を取り外すことや、フロントローダ１２を連結したローダ作業時にフロントローダ１２から土砂を放出することなどにより、トラクタのフロント荷重（サスペンション機構５０のバネ上荷重）が小さくなるとともにサスペンション機構５０における油圧シリンダ１９のヘッド側の内圧Ｍが小さくなり、それに伴ってサスペンション機構５０のバネ定数が小さくなり、サスペンション機構５０の減衰比が相対的に大きくなって適正範囲から外れる場合には、制御手段５７が、左右の油圧シリンダ１９と第１アキュムレータ２１とを連通する流量制御弁５１のオリフィス５１ａ〜５１ｃを流路断面積の小さいものから大きいものに切り換えて減衰係数を小さくすることにより、サスペンション機構５０の減衰比が適正範囲内に維持されるように調整する。

これにより、トラクタのフロント荷重に対してサスペンション機構５０の減衰係数が小さいことにより、振動を収束させる力が低下して車体が振れ続ける、あるいは、トラクタのフロント荷重に対してサスペンション機構５０の減衰係数が大きいことにより、振動を収束させる力が強すぎて衝撃を受け易くなる、などの不都合の発生を回避することができ、結果、トラクタに対する作業装置の着脱や作業負荷の変動にかかわらず、良好な乗り心地と安定した走行性を得ることができる。

制御手段５７は、圧力センサ５６の検出値が第１閾値Ｍ１未満から第１閾値Ｍ１以上に切り換わると、左右の油圧シリンダ１９と第１アキュムレータ２１との連通を、流量制御弁５１の第１オリフィス５１ａで行う状態から第２オリフィス５１ｂで行う状態に切り換える。圧力センサ５６の検出値が第２閾値Ｍ２未満から第２閾値Ｍ２以上に切り換わると、左右の油圧シリンダ１９と第１アキュムレータ２１との連通を、流量制御弁５１の第２オリフィス５１ｂで行う状態から第３オリフィス５１ｃで行う状態に切り換える。圧力センサ５６の検出値の設定時間ごとの平均値が第２閾値Ｍ２以上から第２閾値Ｍ２未満に切り換わると、左右の油圧シリンダ１９と第１アキュムレータ２１との連通を、流量制御弁５１の第３オリフィス５１ｃで行う状態から第２オリフィス５１ｂで行う状態に切り換える。圧力センサ５６の検出値の設定時間ごとの平均値が第１閾値Ｍ１以上から第１閾値Ｍ１未満に切り換わると、左右の油圧シリンダ１９と第１アキュムレータ２１との連通を、流量制御弁５１の第２オリフィス５１ｂで行う状態から第１オリフィス５１ａで行う状態に切り換える。

つまり、トラクタにフロントローダ１２などの作業装置を連結することや、フロントローダ１２を連結したローダ作業時にフロントローダ１２で土砂を掬い上げることなどにより、上述したようにサスペンション機構５０の減衰比が相対的に小さくなって適正範囲から外れる場合には、制御手段５７が、直ちに左右の油圧シリンダ１９と第１アキュムレータ２１とを連通する流量制御弁５１のオリフィス５１ａ〜５１ｃを流路断面積の大きいものから小さいものに切り換えて減衰係数を大きくする。

以上のような制御モードを、サスペンション機構５０の特性を変更する基準制御モードという。
上記した基準制御モードでは、フロントローダ作業においてサスペンション機構５０を作動させることについて記載したが、次のような制御形態を採ってもよい。つまり、フロントローダ１２により土砂を掬い上げる操作を行う等の場合に、バケット１２Ａの細かい位置調節が必要となる場合がある。そのような場合に、サスペンション機構５０が作動すると、バケット１２Ａ位置が上下して位置調節がし難い面がある。そこで、このような場合には、前記したように、電磁式切換弁２７によって、第１から第４逆止弁２４Ａ、２４Ｂ、２５Ａ、２５Ｂを閉状態に切換え、油圧シリンダ１９と各アキュウムレータ２１、２３との作動油の流通を阻止して、サスペンション機構５０を非作動状態にロックする。これにより、走行機体１の姿勢が安定し、ローダ作業等が容易になる。

図５および図６に示すように、このトラクタには、サスペンション機構５０の硬さ設定を可能にする手動式の設定器５９を備えてある。設定器５９は、回転式のポテンショメータにより構成され、その設定値を制御手段５７に出力する。

制御手段５７は、設定器５９で設定したサスペンション機構５０の硬さが硬いほど、第１閾値Ｍ１および第２閾値Ｍ２の値を、サスペンション機構５０における油圧シリンダ１９のヘッド側の内圧に対する低い側の値に設定変更する。

これにより、設定器５９によりサスペンション機構５０の硬さを硬い側に設定変更するほど、第１閾値Ｍ１および第２閾値Ｍ２の値が、サスペンション機構５０における油圧シリンダ１９のヘッド側の内圧Ｍに対する低い側の値に設定変更されることにより、左右の油圧シリンダ１９と第１アキュムレータ２１とを連通する流量制御弁５１のオリフィス５１ａ〜５１ｃが、流路断面積の大きいものから小さいものに切り換わり易くなり、流路断面積の小さいものから大きいものに切り換わり難くなる。逆に、設定器５９によりサスペンション機構５０の硬さを軟らかい側に設定変更するほど、第１閾値Ｍ１および第２閾値Ｍ２の値が、サスペンション機構５０における油圧シリンダ１９のヘッド側の内圧Ｍに対する高い側の値に設定変更されることにより、左右の油圧シリンダ１９と第１アキュムレータ２１とを連通する流量制御弁５１のオリフィス５１ａ〜５１ｃが、流路断面積の大きいものから小さいものに切り換わり難くなり、流路断面積の小さいものから大きいものに切り換わり易くなる。

その結果、設定器５９で設定するサスペンション機構５０の硬さを硬くするほど、左右の油圧シリンダ１９と第１アキュムレータ２１とを連通する流量制御弁５１のオリフィス５１ａ〜５１ｃとして、減衰係数を大きくする流路断面積の小さいものが使用され易くなることから、乗り心地として硬い感じを与えることができ、逆に、設定器５９で設定するサスペンション機構５０の硬さを軟らかくするほど、左右の油圧シリンダ１９と第１アキュムレータ２１とを連通する流量制御弁５１のオリフィス５１ａ〜５１ｃとして、減衰係数を小さくする流路断面積の大きいものが使用され易くなることから、乗り心地として軟らかい感じを与えることができる。

補正モードでサスペンション機構５０の作動を制御する点について説明する。ここでいう補正モードとは、前記した基準制御モードに補正を加え前記サスペンション機構の作動特性を鈍感側に変更する制御形態をいう。図４に示すように、搭乗運転部７に作業モード切換スイッチ５８を設け、フロントローダ（ローダ）作業、路上走行、プラウ作業形態を選択できるようになっている。

基準制御モードにおいては（＃１）、油圧シリンダ１９の内圧Ｍが前記したように第１閾値Ｍ１以下に切り換わると、第１オリフィス５１ａによってサスペンション機構５０を制御するように設定されている。この場合に、図５及び図７に示すように、作業モードスイッチ５８が異なる作業装置としてのプラウを取り付けた作業形態を選択しているならば（＃２）、慣性力が大きく走行機体１の姿勢が不安定に成り易い点を考慮して、次のような補正モードの制御を行う（＃３）。つまり、制御手段５７が第１オリフィス５１ａより小さな流路断面積の第２オリフィス５１ｂを選択して、サスペンション機構５０の制御を行う。

第２オリフィス５１ｂでの制御は、図５の破線で示すように、減衰率が１．０から０．４の間に設定される基準制御モードの場合より、減衰率が大きく１．５から１．０の間で行われる。これによって、減衰率が大きくなった状態で制御を行うので、サスペンション機構５０は鈍感側に切り換わる。
尚、作業形態がフロントローダ作業や路上走行であれば、基準制御モードで行われる。

〔別実施形態〕
〔１〕作業車としては、乗用管理機、乗用田植機、乗用草刈機、トラクタ・ローダ・バックホー（ＴＬＢ）、トラクタ・ローダ・モーア（ＴＬＭ）、あるいは、トラクタ・ローダ・バックホー・モーア（ＴＬＢＭ）などであってもよい。

〔２〕作業車に装備する作業装置としては、リヤマウント形式のロータリ耕耘装置やプラウなどであってもよく、ミッドマウント形式のモーアなどであってもよく、また、フロントマウント形式のフォーク装置などであってもよい。

〔３〕サスペンション機構５０としては、単一の油圧シリンダ１９を備えるものであってもよく、３つ以上の油圧シリンダ１９を備えるものであってもよい。

〔４〕サスペンション機構５０としては、左右の後輪３を機体フレーム１に懸架する油圧シリンダ１９にアキュムレータ２１，２３を接続して構成したものであってもよい。

〔５〕第２接続油路２２における第２アキュムレータ２３と第３逆止弁２５Ａとの間に位置する油路部分に、左右の油圧シリンダ１９におけるロッド側の油室１９Ｂと第２アキュムレータ２３とにわたって流れる作動油の流量を制御する流量制御弁５１を介装し、制御手段５７が、その流量制御弁５１の作動を圧力センサの検出値に基づいて制御するように構成してもよい。

〔６〕流量制御弁５１として電磁式のものを採用してもよい。

〔７〕流量制御弁５１として、２つまたは４つ以上のオリフィスを備える有段式のものを採用してもよい。

〔８〕流量制御弁５１として、作動油の流量を無段階に制御する無段式のものを採用してもよい。

〔９〕図６に示すように、流路断面積の小さいオリフィス５１ｂ，５１ｃから流路断面積の大きいオリフィス５１ａ，５１ｂに切り換える際の閾値Ｍ１ａ，Ｍ２ａを、流路断面積の大きいオリフィス５１ａ，５１ｂから流路断面積の小さいオリフィス５１ｂ，５１ｃに切り換える際の閾値Ｍ１ｂ，Ｍ２ｂよりも小さい値に設定してもよい。

〔１０〕設定器５９によるサスペンション機構５０の硬さ設定を、「軟」「普通」「硬」の３段階の切り換えなどで行う有段式に構成してもよい。

〔１１〕アキュムレータ２１，２３としてダイアフラム型やピストン型などを採用してもよい。

〔１２〕圧力センサ５６の検出値に基づいて、その検出値の設定時間ごとの平均値を前記サスペンション機構５０の内圧Ｍとして算出してもよい。

フロントローダを装備したトラクタの全体側面図 前車軸ケースの支持構造を示す要部の側面図 サスペンション機構の構成を示す油圧回路図 減衰比調整用の制御構成を示すブロック図 フロント荷重と減衰比との関係を示す図 別実施形態でのフロント荷重と減衰比との関係を示す図 基準制御モードと補正モードとの制御フロー図

符号の説明

１ 機体フレーム
２ 前輪
３ 後輪
１９ 油圧シリンダ
２１ アキュムレータ
５０ サスペンション機構
５１ 流量制御弁
５１ａ オリフィス
５１ｂ オリフィス
５１ｃ オリフィス
５６ 圧力センサ
５７ 制御手段
５９ 設定器
Ｍ 内圧（サスペンション機構）
Ｍ１ 閾値
Ｍ２ 閾値

Claims (6)

1. 走行機体に前後車輪の内の少なくとも一方の車輪を油圧式のサスペンション機構を介して支持し、
   前記サスペンション機構の内圧を検出する圧力センサと、前記圧力センサの検出値に基づいて前記サスペンション機構の作動特性を変更制御する制御手段とを備え、
   前記制御手段で、前記一方の車輪に近い位置に作業装置を取り付けた状態での前記圧力センサの検出値に基づいて前記サスペンション機構の作動特性を変更する基準制御モードを備え、前記前後車輪のうちの他方の車輪に近い位置に前記作業装置とは異なる作業装置を取り付け、その取付た状態を検出した検出結果に基づいて、前記基準制御モードに補正を加え前記サスペンション機構の作動特性を鈍感側に変更する補正モードを備えてある作業車のサスペンション構造。
2. 前記サスペンション機構の作動特性を、前記機体フレームと前記一方の車輪とに亘って掛け渡された油圧シリンダとその油圧シリンダに通油連係されたアキュウムレータとで設定し、前記油圧シリンダと前記アキュウムレータとの通油路に流量制御弁を設け、前記基準制御モードでの前記流量制御弁の絞り量に比べて、前記補正制御モードでの前記流量制御弁の絞り量を多くしてある請求項１記載の作業車のサスペンション構造。
3. 前記流量制御弁を、流路断面積の異なる複数のオリフィスを備える有段式に構成し、
   前記サスペンション機構の内圧に対する閾値を設定し、
   前記基準制御モードにおいて、前記制御手段が、前記圧力センサの検出値に基づいて前記サスペンション機構の内圧が前記閾値未満であるか否かを判別し、前記内圧が前記閾値未満である場合には、前記閾値未満の前記内圧に対応させた流路断面積の大きいオリフィスを介して前記油圧シリンダと前記アキュムレータとが連通されるように、また、前記内圧が前記閾値以上である場合には、前記閾値以上の前記内圧に対応させた流路断面積の小さいオリフィスを介して前記油圧シリンダと前記アキュムレータとが連通されるように、前記流量制御弁の作動を制御し、
   前記補正制御モードにおいては、前記内圧に対応させた流路断面積を有するオリフィスよりは小さな流路断面積を有するオリフィスを選択して流量制御を行うべく構成してある請求項２記載の作業車のサスペンション構造。
4. 流路断面積の小さいオリフィスから流路断面積の大きいオリフィスに切り換える際の閾値を、流路断面積の大きいオリフィスから流路断面積の小さいオリフィスに切り換える際の閾値よりも小さい値に設定してある請求項３記載の作業車のサスペンション構造。
5. 前記制御手段が、前記圧力センサの検出値に基づいて、その検出値の設定時間ごとの平均値を前記サスペンション機構の内圧として算出し、その算出した前記サスペンション機構の内圧が前記閾値未満であるか否かを判別し、前記内圧が前記閾値未満である場合には、前記閾値未満の前記内圧に対応させた流路断面積の大きいオリフィスを介して前記油圧シリンダと前記アキュムレータとが連通されるように、前記流量制御弁の作動を制御する請求項３記載の作業車のサスペンション構造。
6. 前記サスペンション機構の硬さ設定を可能にする手動式の設定器を備え、
   前記設定器で設定した前記サスペンション機構の硬さが硬いほど、前記閾値が、前記サスペンション機構の内圧に対する低い側の値に設定変更されるように構成してある請求項３〜５のいずれか一つに記載の作業車のサスペンション構造。

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