JPH07101351A - 作業用走行車両の操舵制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 作業用走行車両の操舵制御モードを作業・非
作業の状況に応じて自動的に切換操作できるようにす
る。 【構成】 ロータリ耕耘機を昇降同可能に連結した走行
車両における左右両前輪６，６と左右両後輪７，７とを
各々パワーステアリング機構１６，１７を介して左右操
舵できるように構成し、前後両パワーステアリング１
６，１７機構には、前輪６及び後輪７の各操舵角度を検
出するための角度センサ２４，２５を設け、作業モード
切換スイッチ２７による作業モード切換操作と、両角度
センサ２４，２５の検出値と、ロータリ耕耘機の昇降状
態を検出する昇降センサ２６の検出値により、制御装置
２３により、ロータリ耕耘機が下降状態であり、前後両
輪６，７が同一方向、且つ同一回動角度であると確認さ
れたときのみ、クラブ操舵モードに保持し、その他の時
には、前輪操舵モード及び４輪旋回操舵モードに選択可
能とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ロータリ耕耘機等の農
作業機や土木作業機を牽引して作業を行うトラクタ等の
作業用走行車両における操舵を制御するための装置に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来から、フオークリフト等の走行車両
にあっては、作業場にて迅速に左右に方向転回するた
め、左右対の前輪のみの操舵でなく、前後４輪を同方向
に回動させるクラブ操舵モードや、左右対の前輪の操舵
方向に対して左右対の後輪を反対向きに回動させて小旋
回半径で操舵する４輪旋回操舵モードに切り換えること
ができる操舵装置が提案されている（実公昭４９−２０
６６２公報参照）。

【０００３】また、特公平５−４２８８１号公報に開示
されているように、芝刈り機等の作業機を牽引して走行
するトラクタ等の走行車両にあっては、作業中は比較的
低速で走行し、路上走行では高速とすることに着目し
て、走行車両の副変速装置の変速位置情報により、高速
走行時は左右対の前輪のみの操舵モードに設定し、低速
走行時には、前記前２輪操舵モードからクラブ操舵モー
ドまたは４輪旋回操舵モードに切り換えるステアリング
形式切換手段を設けることを提案している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、耕耘作
業のように作業機を下降状態にして地面対して作業を実
行するときには、既耕地に隣接して平行状に走行車両を
走行させることが重要で、耕耘作業において既耕地と未
耕地との間に未耕部分を残すと、作業のやり直しをしな
ければならない。また、既耕地側を大きい幅で再度耕耘
すると、無駄な作業を繰り返すことになる。従って、こ
の作業中は、走行車両が急旋回する必要がなく、かえっ
て、走行車両を左右平行状に移動させるように操舵する
ことが要求される。

【０００５】他方、圃場での旋回や路上走行では、作業
機を上昇状態に保持して旋回操作しなければならない。
本発明では、このように作業機の昇降位置と非作業・作
業の状態とが関連していることに着目して、走行車両の
操舵モードを切換できるようにして、安全且つ確実な作
業を実行できるようにした走行車両の操舵制御想到を提
供することを目的とするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明の走行車両の操舵制御装置は、作業機を昇降
動可能に連結したトラクタ等の走行車両に、左右対の前
輪と左右対の後輪とを設け、左右両前輪と左右両後輪と
を各々パワーステアリング機構を介して左右操舵できる
ように構成し、作業機の下降操作に連動して前記前後両
輪が左右同方向に回動するクラブ操舵モードに保持する
ように制御し、作業機の上昇操作時には、前記クラブ操
舵モード以外の操舵モードに切換可能にする制御装置を
設けた。

【０００７】

【実施例】次に、本発明を具体化した実施例について説
明すると、図１はトラクタ等のエンジン（図示せず）付
き走行車両１及びこれに後述するリンク機構を介して昇
降自在、且つ左右回動自在に連結されて牽引されるロー
タリ耕耘機２の側面図、図２は走行車両１における操舵
装置の概略ブロック図を各々示す。

【０００８】走行車両１の後端には、左右一対の下部リ
ンク３，３の基端を上下回動自在に連結し、該一対の下
部リンク３，３の先端を作業機としてのロータリ耕耘機
２に連結する。走行車両１の後端には、昇降用油圧機構
４を介して昇降リンク５，５を前記下部リンク３，３に
連結して昇降駆動するように設ける。また、走行車両１
に搭載したエンジン（図示せず）の駆動力にて図示しな
い作業用ミッション、ＰＴＯ軸（作業軸）８及び自在継
手軸を介してロータリ耕耘機２に伝達し、ロータリ耕耘
爪９を図１にて時計回りに回転駆動させる。

【０００９】次に、走行車両１の操舵装置について説明
する。図２に示すように、左右一対の前輪６，６及び左
右一対の後輪７，７は、各々油圧シリンダ１０，１１及
びナックルアーム１２，１３，１４，１５等からなるパ
ワーステアリング機構１６，１７にて操舵するものであ
り、符号１８は前後パワーステアリング機構１６，１７
における油圧シリンダ１０，１１への油圧の出入りを制
御するための流量制御付き３方切換弁からなる制御弁、
符号１９は前記制御弁１８と後部パワーステアリング機
構１７との間に設けた切換弁で、後述するように、前輪
操舵モードの制御のときには、ハンドル２２の回動によ
り前記制御弁１８を切り換えて前の油圧シリンダ１０に
油圧を送るが、後の油圧シリンダ１１に油圧が給送され
ずに油タンクに戻る。

【００１０】前輪６の左右回動方向と後輪７の左右回動
方向とが一致する、いわゆるクラブ操舵モードと、前輪
６の左右回動方向と後輪７の左右回動方向とが反対にな
って旋回半径を小さくできる４輪旋回操舵モードである
４輪操舵制御のときには、ハンドル２２の回動により前
記制御弁１８を切り換えて前の油圧シリンダ１０に油圧
を送ると共に、後の油圧シリンダ１１に油圧が給送され
るように切換弁１９が切り換えられるものであり、図示
しないエンジンの動力にて回転する油圧ポンプ２０から
制御弁１８等に油圧を供給する。なお、符号２１はリリ
ーフ弁である。

【００１１】符号２３は、後述する前輪操舵モードと４
輪旋回操舵モード、及びクラブ操舵モードとに選択する
ための制御装置であって、電子式の制御装置２３は、マ
イクロコンピュータ等の中央処理装置（ＣＰＵ）と制御
を実行するためのプログラム等を記憶させた読み出し専
用メモリ（ＲＯＭ）、各種データを一時的に記憶させる
ための随時読み書き可能メモリ（ＲＡＭ）、入力出力イ
ンターフェイス等を備えてソフト的に制御を実行するも
のの場合には、以下の制御の他に、走行車両の出力制
御、ロータリ耕耘機の昇降及びローリング姿勢制御、耕
耘深さ制御等も合わせて実行するようにしている。また
制御装置はリミットスイッチやリレー等の各種電気回路
の組合せで制御を実行するハード的なものであっても良
い。

【００１２】制御装置２３の入力部には、前輪６の操舵
角度を検出するための角度センサ２４と後輪７の操舵角
度を検出するための角度センサ２５と、前記昇降リンク
５に関連させ、当該昇降リンク５が上昇した状態（ロー
タリ耕耘機２の上昇状態に対応）と下降した状態（ロー
タリ耕耘機２の下降状態に対応）とを検出する昇降セン
サ２６と、作業モード切換スイッチ２７とを接続し、制
御装置２３の出力部には、前記制御弁１８及び切換弁１
９の電磁ソレノイド等のアクチュエータ部に接続されて
いる。角度センサ２４，２５はロータリエンコーダ等を
利用する。

【００１３】この構成により、圃場の耕耘作業時におい
ては、作業モード切換スイッチ２７を作業モードに設定
しておく。次いで、前記昇降センサ２６の検出値と、角
度センサ２４，２５の検出値により、クラブ操舵モード
の制御にするか、４輪旋回操舵モードにするかが選択さ
れる。耕耘作業を実行する場合、ロータリ耕耘機２が地
面に接地しているように昇降リンク５が下降するので、
昇降センサ２６の検出値がローとなり、且つ、前後両輪
６，７の左右の向きが同一方向で、且つ回動角度が一致
している（例えば、前後両輪６，７が進行方向と平行状
である）と制御装置２３が判断すると、切換弁１９がＯ
Ｎとなって、制御弁１８からの油圧が前後両油圧シリン
ダ１０，１１に等量供給されてハンドル２２にて前輪
６，６及び後輪７，７の４輪が同一方向に回動する、い
わゆるクラブ操舵されるモードになる。この場合、制御
装置２３からの指令にて前輪操舵のときよりも油量を増
大させるように流量調節することで、４輪操舵モードで
の操作性の低下を防止する。

【００１４】このように、クラブ操舵すれば、走行車両
１及びロータリ耕耘機２の向きは変化せずに斜め前方に
移動する状態に操舵できるから、既耕地に隣接して平行
状に走行車両を走行させることができる。換言すれば、
既耕地に隣接して未耕地を走行しながらロータリ耕耘機
２を作動させるとき、走行車両１が進行方向に略平行状
に左右に移動するので、牽引されるロータリ耕耘機２が
左右に大きく振り回されず、既耕地と未耕地との境界部
分にロータリ耕耘機２による未耕部分を発生させないよ
うに操舵することができるのである。このような操舵に
よれば、圃場の畦際に沿った耕耘作業でも、走行車両２
が畦に乗り上げないで、畦際まで耕耘するすることがで
きる。

【００１５】次に、走行車両１を方向転回するときに
は、作業者が操作レバーを操作してロータリ耕耘機２を
圃場面から上昇させるべく昇降リンク５を上昇させるの
で、昇降センサ２６の検出値がハイとなるので制御装置
２３はその状態を検出し、且つ前後両輪６，７が進行方
向と平行であることを前後両角度センサ２４，２５の検
出値により制御装置２３が確認すると、前輪６の左右回
動方向と後輪７の左右回動方向とが反対になって旋回半
径を小さくできる４輪旋回操舵モードとする。その場合
には、前記切換弁１９において、後の油圧シリンダ１１
の左右油圧室に対する油の供給を前の油圧シリンダ１０
の左右油圧室に対する油の供給と逆にするように切り換
えれば良いのである。

【００１６】このように、４輪旋回操舵モードでは走行
車両１を小さい旋回半径で転回できるので、未耕地を少
なくすることができる。路上走行時には、作業モード切
換スイッチ２７を走行モードにセットする。この場合、
左右一対の後輪７，７を進行方向と平行状に固定したま
ま、前輪６，６のみを左右に回動させる前輪操舵モード
となる。路上走行では、ロータリ耕耘機２を上昇させて
いるので、昇降センサ２６の検出値はハイとなり、この
状態と、前記前後両角度センサ２４，２５からの検出値
を制御装置２３で読み込み、後輪７が進行方向と平行状
であることを確認して、切換弁１９をＯＦＦにして後の
油圧シリンダ１１への油圧供給を遮断する。これによ
り、油圧シリンダ１１は左右への作動が禁止されて、左
右一対の後輪７，７を進行方向と平行状に固定される。
この走前輪操舵モードでは、運転者がハンドル２２を回
動することより、制御弁１８を介して前の油圧シリンダ
１０にのみ油圧を供給して、左右前輪６，６だけが左右
に回動できる。

【００１７】また、作業モード切換手段は、ＰＴＯ軸８
への動力伝達用のクラッチの動作に連動するスイッチ２
７のＯＮ（ＰＴＯ軸８駆動状態）・ＯＦＦ（ＰＴＯ軸８
停止状態）であっても良く、走行モードでは２輪操舵モ
ードとに切換するようにしても良い。場合に応じて、４
輪旋回操舵モードに変更できるようにしても良い。さら
に前記実施例では、パワーステアリング機構１６，１７
の駆動源を油圧としたが、電動モータとギヤ機構とを利
用しても良いのである。

【００１８】なお、本発明は、ロータリ耕耘機ばかりで
なく、マルチ敷設機等の他の農作業機や土木作業機につ
いても適用できることは言うまでもない。

【００１９】

【発明の作用・効果】以上に説明したように、本発明の
走行車両の操舵制御装置は、作業機を昇降動可能に連結
したトラクタ等の走行車両に、左右対の前輪と左右対の
後輪とを設け、左右両前輪と左右両後輪とを各々パワー
ステアリング機構を介して左右操舵できるように構成
し、作業機の下降操作に連動して前記前後両輪が左右同
方向に回動するクラブ操舵モードに保持するように制御
し、作業機の上昇操作時には、前記クラブ操舵モード以
外の操舵モードに切換可能にする制御装置を設けたもの
である。

【００２０】従って、作業機を下降させている作業状態
では、前後両輪が左右同方向に回動するクラブ操舵しか
できないから、耕耘作業等における走行車両の向きの変
動が少なくなり、高速で安全且つ確実に作業を実行して
作業効率を向上させることができる。そして、作業機を
上昇させた状態では、走行車両の向きを任意に転回でき
る前輪操舵モードやその旋回半径を小さくできる４輪旋
回操舵モードのいずれかを選択でき、安全な走行を確保
することができるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】走行車両及びロータリ耕耘機の側面図である。

【図２】ステアリング及び制御系の機能ブロック図であ
る。

【符号の説明】

１ 走行車両 ２ ロータリ耕耘機 ３，３ 下部リンク ４ 昇降用油圧機構 ５ 昇降リンク ６ 前輪 ７ 後輪 １０，１１ 油圧シリンダ １６，１７ パワーステアリング機構 １８ 制御弁 １９ 切換弁 ２２ ハンドル ２３ 制御装置 ２４，２５ 角度センサ ２６ 昇降センサ ２７ 作業モード切換スイッチ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 作業機を昇降動可能に連結したトラクタ
   等の走行車両に、左右対の前輪と左右対の後輪とを設
   け、左右両前輪と左右両後輪とを各々パワーステアリン
   グ機構を介して左右操舵できるように構成し、作業機の
   下降操作に連動して前記前後両輪が左右同方向に回動す
   るクラブ操舵モードに保持するように制御し、作業機の
   上昇操作時には、前記クラブ操舵モード以外の操舵モー
   ドに切換可能にする制御装置を設けたことを特徴とする
   作業用走行車両の操舵制御装置。