JPH11222149A - トラクタの旋回制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 トラクタ作業の操向旋回時に、ステアリング
ハンドルの操向角によって、リフトアームを上昇させる
と共に、後車輪の操向ブレーキを効かせる操向旋回制御
が知られている。しかしながら、前記従来の旋回時のブ
レーキにおける制御装置は、ステアリングハンドルを切
ると常時作動するものであったので、傾斜時には車体の
操向が行い難く操作性が悪いという課題があった。 【解決手段】 ステアリングハンドルの操作によって後
輪の操向ブレーキを制動させて旋回する旋回制御装置を
備えたトラクタにおいて、車体の傾斜角を検出する傾斜
センサ５１を設け、同センサ５１の検出角度が予め設定
した一定角度を越えた状態では、前記操向ブレーキ３へ
の出力を停止するコントローラ２８を備えた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、ステアリングハンド
ルの操向によって旋回走行するトラクタの旋回制御装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術、および発明が解決しようとする課題】従
来、トラクタ作業の操向旋回時に、ステアリングハンド
ルの操向角によって、リフトアームを上昇させると共
に、後車輪の操向ブレーキを効かせる操向旋回制御が知
られている。しかしながら、前記従来の旋回時のブレー
キにおける制御装置は、ステアリングハンドルを切ると
常時作動するものであったので、傾斜時には車体の操作
性を損なうという課題があった。

【０００３】

【課題を解決するための手段】この発明は、上記課題に
鑑みてステアリングハンドル１３の操作角、または操作
速度によって操向側の後車輪ブレーキ３を制動させて旋
回するトラクタにおいて、車体の傾斜角を検出する傾斜
センサ５１を設け、同センサ５１の検出角度が予め設定
した一定角度を越えた状態では、前記操向ブレーキ３へ
の出力を停止するコントローラ２８を備えたことを特徴
とするトラクタの旋回制御装置。

【０００４】

【作用、及び発明の効果】トラクタの傾斜角度が設定角
度以上であると、ステアリングハンドル１３により所定
の操作を行っても、後車輪へのブレーキ出力が行われな
い。これにより、前記トラクタの操作性を損なうことが
無くなる。

【０００５】

【発明の実施の形態】図１〜図５において、トラクタ車
体は、前部からエンジンボディ７、クラッチハウジング
８、及びミッションケース９等を連結して一体構成と
し、前車輪１１、及び後車輪１２を伝動して走行しうる
構成としている。１３はステアリングポスト１４上に位
置するステアリングハンドル、１５は操縦席、１０はミ
ッションケース９上のリフトアーム５を昇降するための
油圧シリンダ等を収容する油圧ケース、１６はミッショ
ンケース９の左右両側に位置して一体的に連結するリヤ
アクスルハウジングであり、ミッションケース９の差動
装置から連動される後車軸１７を軸装し、外側端の後車
輪１２へ伝動するように構成している。

【０００６】ステアリング軸１を支持するステアリング
ポスト１４に、このステアリングハンドル１３の操作角
を検出するステアリングセンサー群１８を設ける。この
ステアリングセンサー群１８は、リミットスイッチから
なり、ステアリングハンドル１３の中立位置を示す中立
位置スイッチ（図面省略）、後車輪の左右ブレーキ（以
下、操向ブレーキ３）を自動的に制動するためのオート
ブレーキスイッチ４、リフトアーム５を自動的に上昇す
るためのオートリフトスイッチ６、及び、前車輪１１へ
の伝動を自動的に増速変速する自動増速四ＷＤスイッチ
１９等からなる。

【０００７】ステアリング軸１には、ねじ部２０が形成
され、このねじ部２０にスイッチカム２を形成したねじ
筒２１が螺合されて、ステアリング軸１の左回転、右回
転によって、スイッチカム２が下動、上動するように構
成される。このスイッチカム２はステアリングポスト１
４の軸方に沿って形成されるカム溝２２に嵌合されてい
て、ねじ筒２１の回転を止めて上下移動を案内する。

【０００８】ステアリングポスト１４にはブラケット２
３を介して前記各オートブレーキスイッチ４、オートリ
フトスイッチ６等が長孔２４及びこれに挿通する締付ボ
ルト２５によって、上下移動調節可能に取付けられる。
このうち、オートリフトスイッチ６は、自動増速四ＷＤ
スイッチ１９を兼ねる。オートブレーキスイッチ４は、
左ブレーキスイッチ４Ｌ（以下左右一対に設けられる構
成事項については、左側をＬとし右側をＲとして各符号
を付けて記載する。）が、該オートリフトスイッチ６よ
りも下位にあり、右ブレーキスイッチ４Ｒがこれと対称
に上方位置にあって、前記スイッチカム２の凸部にスイ
ッチローラ２７が位置するとスイッチＯＮとなり、凹部
ではＯＦＦとなる。このうちスイッチカム２途中の凹部
２６では、ステアリングセンサー群１８のスイッチロー
ラ２７との間に適宜の間隔が形成されていて、このカム
間隔部Ｋがステアリング軸１の旋回操向の遊びとなり、
このカム間隔部Ｋにおける操向操作では、旋回操作域に
まで至らない。

【０００９】これら各スイッチ４Ｌ，４Ｒ，６は、同一
軸方向線上に配置するもよいが、軸回り方向に位相をず
らせて配置し各スイッチ毎のスイッチカム２を形成する
もよい。各スイッチ４Ｌ，４Ｒ，６はボルト２５を緩め
てブラケット２３に対して長孔２４の範囲内で上下に移
動することにより、スイッチのＯＮする位置や、各スイ
ッチ間のＯＮ間隔等を調節することができる。

【００１０】このような各オートブレーキスイッチ４
Ｌ，４Ｒ、オートリフトスイッチ６は、コントローラ２
８を経て油圧回路のソレノイドバルブ２９Ｌ，２９Ｒ，
３０，３１等を作動する。油圧回路のソレノイドバルブ
２９Ｌ，２９Ｒは、スプールバルブを切替えて左側のブ
レーキシリンダ３２Ｌの油圧を立てて左側の操向ブレー
キ３Ｌを制動したり、右側のブレーキシリンダ３２Ｒの
油圧を立てて右側の操向ブレーキ３Ｒを制動することが
できる。３３Ｌ，３３Ｒは、これらのブレーキシリンダ
３２Ｌ，３２Ｒを足操作するペタルである。３４はブレ
ーキシリンダ３２Ｌ，３２Ｒと各対向する操向ブレーキ
３Ｌ，３Ｒとの間を連動するブレーキロッドである。

【００１１】前記ソレノイドバルブ３０は、油圧ケース
１０内のリフトシリンダ３５の伸縮制御を行うもので、
これによって作業機を連結するリフトアーム５が昇降さ
れる。ソレノイドバルブ３１は、ミッションケース９か
らクラッチハウジング８を経て前車輪１１の差動装置３
６へ連動する伝動軸の途中に設けられた四ＷＤ切替クラ
ッチ３７の切替えを行うもので、前車輪１１の回転を後
車輪１２とほぼ同速に伝動する等速四ＷＤと、前車輪１
１の回転を後車輪１２のほぼ二倍に増速する増速四ＷＤ
とに切替えることができる。

【００１２】前記オートリフトスイッチ６のＯＮによっ
て、これらソレノイドバルブ３０，３１をほぼ同時に切
替えることによって、リフトアーム５を上昇すると共
に、等速四ＷＤを増速四ＷＤに切替えて前車輪１１の伝
動を高速にする。このオートリフトスイッチ６のＯＮと
同時又はその後にオートブレーキスイッチ４Ｌ又は４Ｒ
がＯＮされて、操向側の後車輪１２に操向ブレーキ３
Ｌ，３Ｒが制動される。

【００１３】３８は感度調節ダイヤルで、スイッチ４，
６の検出感度を調節する。３９はステアリング切り速度
センサーで、ステアリングハンドル１３によるステアリ
ング軸１の回転速度を検出する。このステアリング切り
速度センサ３９は、ポテンショメータ、その他の回転速
度計等からなりステアリング軸１からパワステ油圧回路
４６によるパワステアリングに至る間のステアリング連
動軸の回転速度を検出する位置であれば何所に構成して
もよい。

【００１４】図５は、前記リフトシリンダ３５、四ＷＤ
切替クラッチ３７のクラッチシリンダー４０、ブレーキ
シリンダ３２Ｌ，３２Ｒ、及びローリングシリンダー４
１等の制御のための油圧回路を示す。従来、前記のよう
なステアリングハンドル１３の旋回操作により、これを
ステアリングセンサー群１８が検出して、作業機を上昇
させ、前車輪１１を増速し、操向ブレーキ３Ｌ，又は３
Ｒを制動させる構成においては、四ＷＤ切替クラッチ３
７が油圧力低下によって切れたり、又、油圧力上昇によ
って操向ブレーキ３Ｌ，３Ｒと四ＷＤ切替クラッチとが
同時に働くような誤作動が生じる。よってここでは、メ
インポンプＰ１の油排出口側に減圧弁４２を設け、該四
ＷＤ切替クラッチ３７のソレノイドバルブ３１を切替作
動した時には、この圧力補償された二次圧を、操向ブレ
ーキシリンダ３２Ｌ，３２Ｒ及びソレノイドバルブ２９
Ｌ，２９Ｒに働かせる構成としている。

【００１５】なお、前記油圧回路において、Ｐ２はサブ
ポンプ、Ｔはタンクポートである。４３はリリーフバル
ブ、４４は分流弁、４５は作業機のローリング制御を行
うローリングシリンダ４１用のローリング制御弁であ
る。４６はパワステ油圧回路で、ステアリング軸１から
作動される回動力を油圧力により増力して前車輪１１の
操向連動を行うものである。

【００１６】以上のように構成したトラクタに搭載した
旋回制御装置は以下のように作動する。前記ステアリン
グ切り速度センサ３９は、常時ステアリング軸１の回転
速度を検出していて、このステアリング切り速度センサ
３９の切り速度が設定値よりも小さいときは、前記コン
トローラ２８から各ソレノイドバルブ２９Ｌ，２９Ｒ，
３０，３１等への出力はなく、従って、リフトアーム５
は下降したままの姿勢で作業状態を維持し、操向ブレー
キ３も制動されず、四ＷＤ切替クラッチ３７の切替によ
る前輪増速伝動も行われずに、ステアリングハンドル１
３の操向による曲進走行を行うものである。

【００１７】このステアリング切り速度センサ３９の検
出値が設定値以上のときは、ソレノイドバルブ２９Ｌ，
２９Ｒ，３０，３１等が出力されて、リフトアーム５の
上昇によって作業装置を地面から上げて非作業姿勢と
し、操向側の操向ブレーキ３が制動され、四ＷＤ切替ク
ラッチ３７により前車輪伝動が増速伝動されて、旋回走
行となる。

【００１８】従って、曲進走行時は、ステアリングハン
ドル１３の切り角度が大きくても、切り速度が緩速であ
るため、出力が牽制されて、リフトアーム５が上昇され
たり、操向ブレーキ３の制動で急旋回が行われたり、又
前輪走行速が増速されることがない。このため曲進しな
がら作業を行うことができる。又、逆に、旋回走行時
は、ステアリングハンドル１３の切り角度が小さくて
も、切り速度が早いため、リフトアーム５の上昇や操向
ブレーキ３の制動等を速かに出力して、旋回態勢へ速か
に移行することができる。尚、この場合旋回開始時の前
記ステアリングセンサ群１８の検出はキャンセルされ
る。

【００１９】このようにして、旋回後のリフトアーム５
の下げ出力は、前記中立位置スイッチのＯＮによって、
一定距離の走行、又は、一定の車輪回転数のカウントに
よって行わせる構成としている。尚、このような旋回走
行の制御は、前記ステアリング切り速度センサ３９の検
出によってのみ行わせるもよいが、前記ステアリングセ
ンサ群１８の各種センサの検出との組合せによって出力
するもよい。従って、ステアリング切り速度センサ３９
が、設定値よりも大きい値を検出したときは、このまま
直ちに旋回走行に入るのではなく、前記条件に加えてス
テアリングセンサ群１８のＯＮによって旋回走行を制御
出力するように構成するもよい。

【００２０】また、モード切替スイッチなる設定器を設
け、この切替えによって、ステアリング切り速度センサ
３９の検出のみによる旋回制御を行わせたり、ステアリ
ング切り速度センサ３９の検出には関係なく、ステアリ
ングセンサ群１８の各スイッチによる旋回制御を行わせ
たり、又、これら両センサ３９，１８の検出による旋回
制御を行わせるように構成するもよい。

【００２１】そして、図７において、車体の傾斜角を検
出する傾斜センサ５１が、予め設定した一定角度を越え
た角度を検出することにより、コントローラは操向ブレ
ーキ３のソレノイドバルブ２９Ｌ，２９Ｒの出力を停止
することにより、自動旋回制御を行わせないようにす
る。これによって、傾斜地での操向ブレーキ３を行わせ
ないで車体転倒をさせないように安全性を維持する。

【００２２】図８，図９において、上例と異なる点は、
副変速装置が変速位置Ｈに変速されているとき、自動旋
回制御による片側操向ブレーキ３が効くと、危険である
から、このようなときは左右両操向ブレーキ３が同時に
効くようにして安全を図るものである。ミッションケー
ス９の副変速装置部に、この副変速操作が低速位置Ｌか
変速位置Ｈであるかを検出する副変速スイッチ５２Ｌ，
５２Ｈを設け、ブレーキペタル３３Ｌ，３３Ｒには各々
ブレーキスイッチ５３Ｌ，又は５３Ｒを設けて、いずれ
か片側のブレーキスイッチ５３Ｌ、又は５３ＲのみがＯ
Ｎして制動されるとき、副変速スイッチ５２ＨがＯＮで
あれば、図９のように増速四ＷＤ切替クラッチ３７のソ
レノイドバルブ３１や、ブレーキソレノイドバルブ２９
Ｌ，又は２９Ｒへの出力は行われないで、これら左右両
ブレーキソレノイドバルブ２９Ｌ，２９Ｒの両方が同時
出力されて、左右の後車輪１２が同時制動される。

【００２３】図１０において、上例と異なる点は、左右
のブレーキシリンダ３２Ｌ，３２Ｒに対する油圧回路５
４Ｌ，５４Ｒにリリーフバルブ５５Ｌ，５５Ｒを設け、
これらの油圧回路５４Ｌ，５４ＲへのポンプポートＰと
ニュートラルポートＮとを切替える切替弁５６を設け、
ステアリングハンドル１３の操向で回動されるステアリ
ングカム５７によって、これら左右のリリーフバルブ５
５Ｌ，５５Ｒのプッシュピン５８Ｌ，５８Ｒを作動し、
切替弁５６のプッシュピン５９を作動して、各操向ブレ
ーキシリンダ３２Ｌ，３２Ｒの圧力調整を行う構成とし
ている。ステアリングハンドル１３と一体のカム５７の
回動によって、切替弁５６が切替えられて、リリーフバ
ルブ５５Ｌ又は５５Ｒのプッシュピン５８Ｌ又は５８Ｒ
がカム５７に押されて、リリーフばねを圧縮してリリー
フバルブ５５Ｌ又は５５Ｒのリリーフ圧を強くする。こ
のため、ブレーキシリンダ３２Ｌ又は３２Ｒの油圧力に
よって制動される操向ブレーキ３の制動力も強くなる。

【００２４】又、前記各油圧回路５４Ｌ，５４Ｒにはタ
ンクポートＴとの間にパイロットチェックバルブ６０
Ｌ，６０Ｒを設け、前記切替弁５６のニュートラルポー
トＮからパイロット圧を取出す構成とする。６１はチェ
ックバルブである。図１１，図１２において、上例と異
なる点は、前記ステアリング切り角センサ４７が、一定
（例えば１８０度）以上の角度を検出したことにより、
リフトアーム５により作業装置が上昇される場合に、一
定以上の時間Ｔ１に亘って耕耘等の対地作業を行った後
でなければこの上昇を行わない構成として、作業性と安
全性を保つものである。この一定時間Ｔ１のカウント
は、前回の一定以上の切り角検出時、又は前回ブレーキ
を踏んだり、作業装置を上昇させた時から一定時間Ｔ１
を経ていることを要するものとする。なお、このような
自動旋回制御の作動条件では、副変速が変速位置に入っ
ていないことや、ＰＴＯ軸が伝動されていること等を要
するもよい。

【００２５】圃場Ａが長辺方向Ｂと短辺方向Ｃとに区画
形成されている場合は、通常長辺方向Ｂに沿わせてトラ
クタを走行させながら、両端部で折返Ｄしながら耕耘等
の対地作業を行う。この長辺方向Ｂの行程において、適
当な作業行程時間Ｔ１を走行して後でなければ自動旋回
制御しないものとして設定する。圃場Ａの周囲には排水
口Ｅ，Ｆ等があって、畦際作業ではこの部分Ｅ，Ｆを曲
進して迂回するものとすれば、この排水口Ｅ，Ｆの前後
の作業行程が長辺方向Ｂの時間Ｔ１に相当する距離より
も短く、又この距離に要する時間Ｔ２もＴ１よりは短
く、従って、排水口Ｅ、又はＦを迂回する場合も、作業
装置は上昇しないで作業位置にあって、曲進しながら作
業できるものである。又、圃場のコーナ部Ｇにおいても
作業装置は上昇させないことができる。前記折返部Ｄで
は作業装置が上昇されて、旋回制御が行われる。

【図面の簡単な説明】

【図１】ステアリングセンサ部の側面図

【図２】その制御ブロック図

【図３】トラクタの一部の平面図

【図４】その側面図

【図５】油圧回路図

【図６】一部別実施例を示す油圧回路図

【図７】この発明の旋回制御装置を示すブロック図

【図８】一部別実施例を示すブロック図

【図９】その作動を示すブロック図

【図１０】一部別実施例を示す油圧回路図

【図１１】一部別実施例を示す作業状態を示す作業平面
図

【図１２】その制御フローチャート

【符号の説明】

３ 後車輪ブレーキ １３ ステアリングハンドル ５１ 傾斜センサ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 八束 政治 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 (72)発明者 重松 文雄 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

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ステアリングハンドル１３の操作角、ま
   たは操作速度によって操向側の後車輪ブレーキ３を制動
   させて旋回するトラクタにおいて、車体の傾斜角を検出
   する傾斜センサ５１を設け、同センサ５１の検出角度が
   予め設定した一定角度を越えた状態では、前記操向ブレ
   ーキ３への出力を停止するコントローラ２８を備えたこ
   とを特徴とするトラクタの旋回制御装置。