JPH03178863A - 動力車両に於ける四輪操舵装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野」 この発明は動力車両に於ける四輪操舵装置に関するもの
であり、特にセンサによって前輪及び後輪が直進状態で
あることを判断する制御部を備えた四輪操舵装置に関す
るものである。

［従来の技術］ 乗用管理機、トラクタ等をはじめとする動力車両に於て
、近時、前輪及び後輪の双方を操舵自在に形成したもの
が増加している。之等は、前輪のみ若しくは後輪のみ又
は前後輪とも操舵できるように、ギヤの組合せによって
四輪操舵の切替えを行う機械式の構成のものが多い。こ
のほか、前後のドラッグアームを抽圧シリンダで回動す
るＡＩｔ圧式の構成も提案されている。

［発明が解決しようとする課題］ 前述した四輪操舵装置の切替えは、前輪及び後輪のうち
操舵しない側の車輪の回向を固定して行うが、その際に
該車輪を回向した状態のまま固定すると次のステアリン
グ操作に支障を来たすため、前輪及び後輪を直進状態に
戻した後に四輪操舵の切替えを行っている。機械式の構
成のものは、操作ピンとシフタとの位置決めに当って高
い精度が要求され、機械的なガタが生じ易いので四輪操
舵中の応答性が良好でない。。

又、抽圧式の構成のものは、前輪及び後輪の左右夫々に
抽圧シリンダを設けているため、部品点数が多くなって
コストアップとなっている〇そこで、各車輪の直進状態
を自動的に判断し、四輪操舵モードの切替えを円滑に行
うために解決せられるべき技術的課題が生じてくるので
あり、本発明はこの課題を解決することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 本発明は」二記ロ的を達成するために提案せられたもの
であり、前輪及び後輪の双方を操舵自在に形成した動力
車両に於て、前後のドラッグアームに操舵用シリンダを
取り付け、且つ、夫々のドラッグアームに回動位置検出
用のセンサを設け、該センサにて前後のドラッグアーム
が双方とも中立であることを検知したとき、四輪操舵モ
ードの切替えが可能となる制御部をＣＰＵに設けたこと
を特徴とする動力車両に於ける四輪操舵装置を提供せん
とするものである。

［作用］ 前輪及び後輪のドラッグリンクが左右何れかに回動して
いるときは当該車輪が回向している状態であり、このと
きは回動位置検出用のセンサがドラッグアームの回動を
検出して四輪操舵モードの切替えができない。ステアリ
ングを戻して前輪及び後輪を直進状態にしたときは、前
後のドラッグアームが双方とも中イＬ状態に戻り、前記
センサがこれを検知して制御部へ指令する。然るときに
、制御部から操舵用シリンダに指令が伝達されて前輪若
しくは後輪又は前後輪とも操舵できるように切替えられ
る。

［実施例１ 以下、この発明の一実施例を別紙添付図面に従って詳述
する。第１図は乗用管理機（１）の側面を示し、第２図
はその平面を示している。当該乗用管理機（＋）ノＭ車
軸（２）の左右には、ファイナルケース（３）（３）を
取り付けて左右の前車輪（＝ｌＸＪ）へ駆動力を伝達し
、該ファイナルケース（３）（３）にナックルアーム（
５）（５）を突設してドラッグリンク（６）（６）の一
端部を連結するε共に、ドラッグリンク（６）（６）の
他端部を前車輪（２）の略中央部に設けられたドラッグ
アーム（７）に連結する。このドラッグアーム（７）は
ピン（８）を中心に水平方向へ回動白花であり、その−
側部に操舵用シリンダ（９）の前端部（９δ）を連結す
る。又、ドラッグアーム（７）の中央部前方には後述す
る回動位置検出用のセンサ（１０〉が設けられ、ドラッ
グアーム（７）が左右の中立位置にあることを検知する
。

一方、シャーシ（１１）の後部に設けられた後車軸０（
１功の左右にも前車輪（４）（４）と同様にして、ファ
イナルケース（Ｉｎ（＋１を取り付けて左右の後車輪（
１４）（＄４）へ駆動力を伝達し、該ファイナルケース
０→（１つにナックルアームθ’９（１’９を突設して
ドラッグリンク（＋６）（＋６３の一端部を連結すると
共に、ドラッグリンク（＋６１（ｌＥ９の他端部を後車
輪（１２の略中央部に設けられたドラッグアーム（ｒｉ
Ｉ）に連結する。更に、ピン（０を中心にして回動自作
なるドラッグアーム（ｒ７）の−側部に操舵用シリンダ
（１９）の後端部（１９ａ）を連結し、ドラッグアーム
（ｒ７１の中央部前方に回動位置検出用のセンサ（１）
を設ける。

又、ステアリングＱＯの回動基部にはオービットロール
＠が設けられ、油圧ポンプに）からの圧力油を方向切替
バルブ（ロ）及び凶へ圧送し、Ｒつ、シャーシ（Ｉ　り
の後部に設けたメインコントロールバルブ（ホ）にも圧
力力ＩＩを圧送している。該乗用管理機（１）の後部に
はリンク機構Ｑ゛ｂを介してロータリ等の対地作業機（
４）が取り付けられており、前記メインコントロールバ
ルブ（４）からの圧力油によってリフトシリンダ（至）
（至）が作動し、該対地作業機（２）を上下に昇降する
ように形成しである。

第３図は油圧回路を示しており、オイルタンク（１）か
ら油圧ポンプ＠によってオービットロール＠へ圧力油が
圧送され、前記ステアリング００の回動方向及び回動角
度の大小によって、圧力油は曲目（Ｒ）又は曲目（１６
）から方向切替バルブ（２）及びに）へ圧送される。夫
々の方向切替バルブ０）（至）はソレノイド（Ｓ　ｌ）
　（５２）　（５３）のオン・オフによってスプール（
図示せず）が移動し、圧力油の方向を切替えて操舵用シ
リンダ（９）（Ｉ’ｌｌへ圧送する。第３図に示した状
態は各ソレノイド（５１）（５２）（５３）がすべてオ
フとなっており、前輪操舵モードになっている。例えば
ステアリングＧ！ｌ）を時計方向へ回動すれば、圧力油
は曲目（ｌｅ）から方向切替バルブ（ロ）を経て、操舵
用シリンダ（９）のし１１０（ｇｂ）からシリンダ内へ
圧入し、ピストン（９ｃ）を後方へ押圧して曲目（９ｄ
）から方向切替バルブＧ！４）へ戻る。更に、汗カフ１
１１は方向切替バルブ凶へ圧送されるが、ソレノイド（
５２）（５３）がオフとなっているので操舵用シリンダ
（Ｏへ正力浦は佳送されず、オービットロール＠の曲目
（Ｌ）へ戻る。従って、前記ドラッグアーム（７）がビ
ン（８）を中心に図中時計方向へ回動し、前車輪（４）
（４）が鎖線で示すように回向し、て乗用管理機（＋）
は右側へ旋回する。又、フローデイバイダ（３１）から
分岐した圧力Ａｂはメインコントロールバルブ（４）へ
圧送され、リフトシリンダ（至）（至）を作動させる。

第４図は電気回路のブロック図であり、スイッチ（ＳＷ
Ｉ）は前輪操舵モード、スイッチ（５１１１２）は後輪
操舵モ・−ド、スイッチ（ＳＷ３）は同位相四輪操舵モ
ード、スイッチ（ＳＷ４）は逆位相四輪操舵モードへの
切替スイッチであり、ランプ（ＰＣＩ）　（Ｐｌ２）　
（Ｐｌ３　）（Ｐｌ、、４）は切替えられた夫々のモー
ドの表示ランプである。又、符号（ＦＰ）は前輪側のセ
ンサ００）の作動ランプ、（ＲＰ）は後輪側のセンサ（
至）の作動ランプであり、（８２）はブザーである。そ
して、上記四輪操舵モー　ドの自動制御回路とは別（こ
、手動切替用のスインｆ　（ＳＷ５）　（’Ｊ６）　（
ＳＷ？）　（ＳＷ８）が設けられている。

之等の信号はＡ／Ｄコンバータ（ロ）を介してＣＰＵ＠
へ伝達され、制御部（２）の判断による指令信号がＩｌ
ｏに）を経て各ソレノイドバルブ（５１）（５２）（５
３）へ送られ、ソレノイドをオンオフさせる。又、前後
のドラッグアーム（７〉及び（ｒ７）の中央部に設けた
回動位置検出用のセンサ００）及び（２）はＡ／Ｄコン
バータ（１）を介して前記ｃｐｕ（ｇへ接続されている
。

ここで、前記センサ（１０）及び（１）について説明す
れば、各ドラッグアーム（７）及び（ｒ？）の前面中央
部に第３図に示すような突部（７０及び（ｌｅａ）を突
設し、夫々のドラッグアーム（７）及び（■の中央部前
方にマイクロスイッチで構成されたセンサ００）及び（
１）を固設しである。而して、各ドラッグアーム（７）
或はくｒ７）が左右の中立位置にあるときは、前記突部
（７０或は（１７０が夫々センサθ０）或は（２）のマ
イクロスイッチ接点を押圧してｃｐｕ（ｇへ信号を伝達
し、制御部伽）がドラッグアーム（７）或は（■が中立
位置にあることを検知する。

上記センサθ０）［相］はマイクロスイッチのほか、第
５図乃至第７図に示すように、光学式のセンサにしても
よい。前車輪（２）側のドラッグアーム（７）について
述べれば、第５図及び第６図に示す構成のものは、ドラ
ッグアーム（７）の中央前部に発光部（ロ）を固設し、
シャーシ（１１）側に受光部（至）を固設しである。

該ドラッグアーム（７）が中立位置にあるときは、発光
部（ロ）内の発光素子（ロ）から下向きに光線が発射さ
れ、スリット（ハ）を通過してゴムカバー（４１）に被
蔽されている発光素子（４２）へ入射する。尚、符号（
４３）は塵芥除けのブラシである。又、第７図に示す構
成のものは、ドラッグアーム（７）の中央部に前方へ向
けて発光部（４４）を固設し、該ドラッグアーム（７）
の前方中央部位に受光部（４５）を固設しである。

而して、該ドラッグアーム（７）が中立位置にあるとき
は、発光部（４４）から照射した光線は受光部（４５）
へ入射し、ドラッグアーム（７）が左右に回動したとき
は発光部（４４）の光線が受光部（４５）へ入射しない
。

斯くして、に記何れの光学式の構成に於ても、ドラッグ
アーム（７）が中立位置にあるときのみセンサＱｌ）が
作動し、前記ＣＰＵ＠へ信号を伝達するように構成され
ている。尚、後車軸（■側のドラッグアーム（ｒ７）に
ついても、上記と全く同様にして光学式のセンサ（１）
を構成することができ、マイクロスイッチの場合と比較
して極めて高精度にドラッグアーム（７）（ｒ７）の中
文位置を検知できる。

第８図は後輪操舵モードの状態を示し、ソレノイド（Ｓ
ｌ）及び（Ｓ２）がオンとなってスプールが移動してい
る。例えばステアリング６１）を時計方向へ回動すれば
、圧力油は曲目（Ｉりから方向切替バルブ（ハ）へ圧送
されるが、ソレノイド（５１）がオンとなっているので
操舵用シリンダ（９）へ圧力油は圧送されず、方向切替
バルブに）を経て操舵用シリンダ（呻の曲目（＋９ｂ）
から圧力油がシリンダ内へ圧入し、ピストン（１９ｃ）
を前方へ押圧して曲目（＋９ｄ）から方向切替バルブ（
ロ）へ排出され、オービットロール＠の曲目（Ｌ）へ戻
る。従って、ドラッグアーム（ｒ？）がビン（鴎を中心
に図中反時計方向へ回動し、後車輪Ｈ（＋４）が鎖線で
示すように回向して乗用管理機（１）は右側へ旋回する
。

次に、後輪操舵モードから四輪操舵モードへ切替える場
合について第９図のタイミングチャートに従って説明す
る。切替スイッチは後輪操舵モードのスイッチ（ＳＷ２
）がオンとなっており、表示ランプ（ＰＬ２）が点灯し
ている。前車輪（４）が直進状態で固定されているので
ドラッグアーム（７）が中立状態を保持し、センサθ０
）はオンとなっている。後車輪（１４）（Ｗ）はステア
リング１２１）の操作に伴って左右に回向し、ドラッグ
アーム（ｒ７）が中立位置を通過するときのみオンとな
っている。

ここで、Ｐ１点でスイッチ（ＳＷ２）からスイッチ（Ｓ
Ｗ３）へ切替えれば、制御部（ロ）の設定によりやや遅
れて１２点で表示ランプ（ＰＬ２）の点灯が消え、ブザ
ー（１＋２）のオンと共に表示ランプ（ＰＬ３）が点滅
してモードが切替えられる。然し、ソレノイドの切替え
は直ちには行われず、制御部（２）がセンサ００）及び
［相］の検出値を比較しながら監視し、後車輪（ユ（ユ
が正確に直進状態となってドラッグアーム（ｒ７）が中
立位置にきたとき、１３点で初めてソレノイド（Ｓｌ）
及び（５２）がオフとなり、これと同時にソレノイド（
５３）がオンとなって方向切替バルブ（ハ）及びに）の
スプールが移動する。このとき、表示ランプ（ＰＬ３）
の点滅が止んで点灯状態となると共にブザー（８２）が
オフとなり、同位相四輪操舵モードに切替わったことを
操作者に知らせる。然る後は第１０図に示すように、例
えばステアリングＱＯを時計方向へ回動すればドラッグ
アーム（７）及び（■の双方が時計方向へ回動し、前車
輪（４）（４）並びに後車輪（１４）（Ｈ）が鎖線で示
すように、同位相で回向して乗用管理機（１）は右側へ
斜行する。

これと同様にして、スイッチ（ＳＷ４）をオンにして逆
位相四輪操舵モードに切替えれば、制御部０）がセンサ
（！０）及び（至）の双方がオンとなるのを監視し、ソ
レノイド（５２）のみをオンとする。従って、第１１図
に示すように例えばステアリングＧ！１）を時計方向へ
回動すれば、鎖線で示すように前車輪（４Ｘ４）並びに
後車輪（＋４）（１４）が逆位相で回向して乗用管理機
（１）は右側へ旋回する。

斯くして、四輪操舵モードに切替えた後は、前車輪（４
）側のドラッグアーム（７）と後車輪〈ゆ側のドラッグ
アーム（のとをセンサ（１０）及び（４）の検知によっ
て制御部（ロ）が監視し、双方のドラッグアーム（７）
及び（のが中立位置となったときに自動的にソレノイド
（Ｓ　１）（５２）　（５３）が切替えられる。

尚、この発明は、この発明の精神を逸脱しない限り種々
の改変を為す事ができ、そして、この発明が該改変せら
れたものに及ぶことは当然である。

［発明の効果］ この発明は上記一実施例に詳述したように、前後のセン
サがドラッグアームの中立位置を検知して双方のセンサ
がオンとなったときに四輪操舵モードへ切替えが可能で
あるため前後の車輪を正確に直進状態にした時点で固定
することができる。従来の機械式の構成のものと比較し
て、抽圧回路にしたので操舵切替の応答性が良好となり
、且つ、各車輪の直進状態を自動的に判断して切替えを
行うため、操作性が著しく向上すると共に信頼性も極め
て高くなる等正に諸種の効果を奏する発明である。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の一実施例であり、第１図は乗用管理機の側
面図、第２図は同平面を示す解説図、第３図は前輪操舵
モードの油圧回路図、第４図は電気回路のブロック図、
第５図は光学式センサの要部斜面図、第６図は同要部縦
断面図、第７図は池の光学式センサの要部斜面図、第８
図は後輪操舵モードの油圧回路図、第９図はタイミング
チャート図、第１０図は同位相四輪操舵モードの油圧回
路図、第１１図は逆位相四輪操舵モードの油圧回路図で
ある。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 前輪及び後輪の双方を操舵自在に形成した動力車両に於
   て、前後のドラッグアームに操舵用シリンダを取り付け
   、且つ、夫々のドラッグアームに回動位置検出用のセン
   サを設け、該センサにて前後のドラッグアームが双方と
   も中立であることを検知したとき、四輪操舵モードの切
   替えが可能となる制御部をＣＰＵに設けたことを特徴と
   する動力車両に於ける四輪操舵装置。