(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
油圧によって駆動され車両のステアリング角を変更する油圧アクチュエータと、
入力されるパイロット圧に応じて前記油圧アクチュエータに供給される油の流量を調整するステアリング弁と、
可動的に設けられた操作入力部材およびフィードバック入力部材を有し、前記操作入力部材の変位量と前記フィードバック入力部材の変位量との差に応じて前記ステアリング弁に入力されるパイロット圧を調整するパイロット弁と、
オペレータによって操作されることにより傾倒可能に設けられるジョイスティックレバーと、
入力される指令信号に応じて前記フィードバック入力部材を変位させる駆動装置と、
前記ステアリング角を検出して検出信号として出力するステアリング角検出部と、
前記ステアリング角検出部からの前記検出信号が入力され、前記ステアリング角に応じて前記フィードバック入力部材を変位させるように前記駆動装置に前記指令信号を送る制御部と、
を備え、
前記ジョイスティックレバーは、前記操作入力部材に連結されており、前記ジョイスティックレバーの傾倒角に応じて前記操作入力部材を変位させる、
ステアリング操作装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ステアリング操作装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両のステアリング角を制御するためのステアリング操作装置として、いわゆるジョイスティックレバー方式のものが知られている。このジョイスティックレバー方式のステアリング操作装置は、オペレータが運転席に設けられたジョイスティックレバーを傾倒させることにより、車両のステアリング角を変更することができる。
【０００３】
例えば、特許文献１に開示されているステアリング操作装置は、一対の油圧シリンダと、ステアリング弁と、パイロット弁とを備えている。
【０００４】
油圧シリンダは、前側車体と後側車体とに亘って設けられている。これらの油圧シリンダが伸縮することにより、前側車体と後側車体との角度、すなわちステアリング角が変更される。
【０００５】
ステアリング弁は、入力されるパイロット圧に応じて油圧シリンダに供給される油の流量を調整する。
【０００６】
パイロット弁は、相対的に回転可能に設けられた操作入力軸およびフィードバック入力軸を有する。操作入力軸は、ジョイスティックレバーに連結されており、ジョイスティックレバーの傾倒角に応じて回転する。フィードバック入力軸は、リンク部材によって前側車体と連結されている。ステアリング角の変化がリンク部材によってフィードバック入力軸に伝達されることにより、フィードバック入力軸が回転する。これにより、フィードバック入力軸は、ステアリング角に応じて回転する。また、パイロット弁は、操作入力軸の回転角とフィードバック入力軸の回転角との差に応じてステアリング弁に入力されるパイロット圧を調整する。また、ジョイスティックレバーが操作されると、このステアリング操作装置は以下のように動作する。
【０００７】
まず、ジョイスティックレバーが一方に傾倒されると、その傾倒角に応じてパイロット弁の操作入力軸が回転する。このとき、ステアリング角はまだ変更されておらず、フィードバック入力軸の回転角はゼロである。このため、パイロット弁は、操作入力軸の回転角に応じた開度で開かれ、パイロット圧をステアリング弁に供給する。ステアリング弁は、入力されたパイロット圧に応じた流量の油を油圧シリンダに供給する。これにより、油圧シリンダが駆動され、ステアリング角が変更される。
【０００８】
上記のようにジョイスティックレバーの傾倒操作に追従してステアリング角が変更されると、このステアリング角の変更によってリンク部材が移動し、このリンク部材の動きがフィードバック入力軸に伝達される。ここで、ステアリング角がジョイスティックレバーの傾倒角に一致すると、操作入力軸の回転角とフィードバック入力軸の回転角との差がゼロとなる。これにより、パイロット弁が閉じられ、ステアリング弁も閉じられる。このため、ステアリング角の変更が停止され、ステアリング角は、ジョイスティックレバーの傾倒角に一致した状態で固定される。
【０００９】
このように、上記のステアリング操作装置では、ジョイスティックレバーの傾倒角に応じたステアリング角を得ることができ、操作性を向上させることができる。
【特許文献１】特開平１１−１０５７２３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかし、上記のようなステアリング操作装置では、パイロット弁は、ジョイスティックレバーとリンク部材によって連結されているため、ジョイスティックレバーに近い場所に配置する必要がある。このため、車体の形状によっては、パイロット弁から前側車体までの距離が大きくなり、過度に長いリンク部材が必要になる。この場合、リンク部材を設けることが困難になる。
【００１１】
本発明の課題は、車体の形状によらず操作性の良いステアリング操作装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
第１発明に係るステアリング操作装置は、油圧アクチュエータと、ステアリング弁と、パイロット弁と、ジョイスティックレバーと、駆動装置と、ステアリング角検出部と、制御部と、を備える。油圧アクチュエータは、油圧によって駆動され車両のステアリング角を変更する。ステアリング弁は、入力されるパイロット圧に応じて油圧アクチュエータに供給される油の流量を調整する。パイロット弁は、可動的に設けられた操作入力部材およびフィードバック入力部材を有し、操作入力部材の変位量とフィードバック入力部材の変位量との差に応じてステアリング弁に入力されるパイロット圧を調整する。ジョイスティックレバーは、オペレータによって操作されることにより傾倒可能に設けられ、操作入力部材に連結されており、ジョイスティックレバーの傾倒角に応じて操作入力部材を変位させる。駆動装置は、入力される指令信号に応じてフィードバック入力部材を変位させる。ステアリング角検出部は、ステアリング角を検出して検出信号として出力する。制御部には、ステアリング角検出部からの検出信号が入力される。そして、制御部は、入力されたステアリング角に応じてフィードバック入力部材を変位させるように駆動装置に指令信号を送る。
【００１３】
このステアリング操作装置では、ステアリング角の変化は、ステアリング角検出部からの検出信号として制御部に入力される。そして、制御部は、駆動装置に指令信号を送ることにより、ステアリング角に応じた変位量となるようにフィードバック入力部材を変位させることができる。従って、リンク部材を設けることなく、ステアリング角のフィードバックが可能である。このため、このステアリング操作装置では、車体の形状によらず操作性を向上させることができる。
【００１４】
また、このステアリング操作装置では、駆動装置は電気的に制御されるが、ジョイスティックレバーと操作入力部材とは連結されているため、ジョイスティックレバーを操作することによりパイロット弁を非電気的に制御することができる。このため、電気系統にトラブルが発生しても、ステアリング角のフィードバックは不可能になるが、ステアリング角を変更させることは可能である。このため、車体が全く曲がることができなくなるような危険な状況を回避することができ、安全性を向上させることができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明に係るステアリング操作装置では、車体の形状によらず操作性を向上させることができる。また、電気系統にトラブルが発生しても、車体が全く曲がることができなくなるような危険な状況を回避することができ、安全性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
１．構成
１−１．全体構成
本発明の一実施形態にかかるステアリング操作装置１が備えられたモータグレーダ１００を図１に示す。図１は、モータグレーダ１００の外観斜視図である。このモータグレーダ１００は、左右一対の前輪１１と、片側２輪ずつの後輪１２とからなる６つの走行輪を備えている。このモータグレーダ１００は、前輪１１および後輪１２間に設けられたブレード１９で整地作業や除雪作業を行うことができる。なお、図１では、４つの後輪１２のうち左側に位置するもののみを図示している。このモータグレーダ１００は、フレーム１３、運転室１４、作業機１５を備えている。
【００１７】
フレーム１３は、図１に示すように後部フレーム１６および前部フレーム１７によって構成されている。
【００１８】
後部フレーム１６は、図示しないエンジンや油圧源４１，５３（図２参照）などを収容している。また、後部フレーム１６には、上述した４つの後輪１２が設けられており、これらの後輪１２がエンジンからの駆動力によって回転駆動されることにより、車両が走行することができる。
【００１９】
前部フレーム１７は、後部フレーム１６の前方に取り付けられており、前後方向に長い形状を有する。前部フレーム１７の前端部には、前輪支持フレーム１８を介して前輪１１が取り付けられている。
【００２０】
運転室１４は、後部フレーム１６に載置されている。運転室１４の内部には、ハンドル、変速レバーなどの各種の操作部材が配置されている。また、後述するジョイスティックレバー５も運転室１４内に配置されている。
【００２１】
作業機１５は、ブレード１９、油圧モータ（図示せず）、各種の油圧シリンダ２１〜２３を有している。ブレード１９は、ドローバ２４およびサークル２５を介して前部フレーム１７に取り付けられている。作業機１５は、油圧モータや油圧シリンダ２１〜２３が駆動されることにより、ブレード１９を上下に昇降させるリフト動作や、ブレード１９の傾きを変更するチルト動作を行うことができる。
【００２２】
１−２．ステアリング操作装置１の構成
次に、モータグレーダ１００に備えられたステアリング操作装置１の構成について図２に基づいて説明する。ステアリング操作装置１は、一対のステアリング用油圧シリンダ２，３と、ステアリング油圧回路４と、ジョイスティックレバー５と、駆動装置６と、ステアリング角検出部７と、制御部８とを備える。
【００２３】
一対のステアリング用油圧シリンダ２，３は、油圧によって駆動される。ステアリング用油圧シリンダ２，３は、前輪支持フレーム１８の回動部１８ａ，１８ｂに取り付けられており、一対の前輪１１の角度を変更する。なお、回動部１８ａ，１８ｂは、前輪１１が取り付けられる部材であり、前輪支持フレーム１８の左右に回動可能に設けられている。これらの回動部１８ａ，１８ｂは、タイロッド２９によって互いに連結されており、一体的に角度が変更される。これにより、モータグレーダ１０の車体の前後方向に対する前輪１１の角度、すなわち、ステアリング角θsが変更される。
【００２４】
なお、以下の説明において、左側のステアリング用油圧シリンダ２を「左シリンダ２」と呼び、右側のステアリング用油圧シリンダ３を右シリンダ３と呼ぶ。
【００２５】
各ステアリング用油圧シリンダ２，３には、それぞれ伸張ポート２１，３１と収縮ポート２２，３２が設けられている。左シリンダ２の伸張ポート２１および右シリンダ３の収縮ポート３２に油が供給され、且つ、左シリンダ２の収縮ポート２２および右シリンダ３の伸張ポート３１から油が排出されると、左シリンダ２が伸長し、且つ、右シリンダ３が収縮する。これにより、ステアリング角θsが変化し、車両は右に曲がる。また、左シリンダ２の収縮ポート２２および右シリンダ３の伸張ポート３１に油が供給され、且つ、左シリンダ２の伸張ポート２１および右シリンダ３の収縮ポート３２から油が排出されると、左シリンダ２が収縮し、且つ、右シリンダ３が伸張する。これにより、右折時とは逆方向にステアリング角θsが変化し、車両は左に曲がる。
【００２６】
ステアリング油圧回路４は、ステアリング用油圧シリンダ２，３に供給される油の流量を調整するための回路である。ステアリング油圧回路４は、メイン油圧回路４０とパイロット油圧回路５０とを有する。
【００２７】
メイン油圧回路４０は、メイン油圧源４１からの油をステアリング用油圧シリンダ２，３に供給するための回路であり、ステアリング弁４２が設けられている。なお、メイン油圧源４１は、例えば、油圧ポンプやリリーフバルブなどから構成される。
【００２８】
ステアリング弁４２は、入力されるパイロット圧に応じてステアリング用油圧シリンダ２，３に供給される油の流量を調整する流量制御弁である。ステアリング弁４２は、メインポンプポートＰ１、メインドレンポートＰ２、第１ステアリングポートＰ３、第２ステアリングポートＰ４を有している。メインポンプポートＰ１は、メイン油圧源４１に接続されている。メインドレンポートＰ２は、油を回収するタンクＴに接続されている。第１ステアリングポートＰ３は、左シリンダ２の収縮ポート２２および右シリンダ３の伸張ポート３１に接続されている。第２ステアリングポートＰ４は、左シリンダ２の伸張ポート２１および右シリンダ３の収縮ポート３２に接続されている。
【００２９】
また、ステアリング弁４２は、中立位置Ｎｓ、左ステアリング位置Ｌｓ、右ステアリング位置Ｒｓに移動可能な弁体４３を有している。弁体４３が中立位置Ｎｓにある場合は、メインポンプポートＰ１とメインドレンポートＰ２とが連通する。また、第１ステアリングポートＰ３、第２ステアリングポートＰ４は、それぞれ、いずれのポートとも接続されない。弁体４３が左ステアリング位置Ｌｓにある場合には、メインポンプポートＰ１と第１ステアリングポートＰ３とが連通し、メインドレンポートＰ２と第２ステアリングポートＰ４とが連通する。また、弁体４３が右ステアリング位置Ｒｓにある場合には、メインポンプポートＰ１と第２ステアリングポートＰ４とが連通し、メインドレンポートＰ２と第１ステアリングポートＰ３とが連通する。
【００３０】
また、ステアリング弁４２は、第１パイロット室４４と第２パイロット室４５とを有する。第１パイロット室４４と第２パイロット室４５とにパイロット圧が供給されていない場合および第１パイロット室４４と第２パイロット室４５とに同じパイロット圧が供給されている状態では、弁体４３は中立位置Ｎｓに位置する。第１パイロット室４４のみにパイロット圧が供給されている状態では、弁体４３は左ステアリング位置Ｌｓに位置する。第２パイロット室４５に油が供給されている状態では、弁体４３は右ステアリング位置Ｒｓに位置する。なお、弁体４３が左ステアリング位置Ｌｓまたは右ステアリング位置Ｒｓに位置する場合には、ステアリング弁４２は、供給されるパイロット圧に応じて、メイン油圧源４１からの油が通る開口面積を変化させる。これにより、ステアリング弁４２は、パイロット圧に応じて右シリンダ３または左シリンダ２に供給する油の流量を調整する。
【００３１】
パイロット油圧回路５０は、パイロット油圧源５３からの油をステアリング弁４２の第１パイロット室４４と第２パイロット室４５とに供給するための回路である。パイロット油圧回路５０には、可変減圧弁５１と、パイロット弁５２とが設けられている。なお、パイロット油圧源５３は、可変減圧弁５１の最大出力油圧よりも高い圧力の油を供給可能であり、例えば、パイロット用油圧ポンプやリリーフバルブなどから構成される。
【００３２】
可変減圧弁５１は、パイロット油圧源５３からパイロット弁５２に送られる油圧を減圧して調整する。また、可変減圧弁５１は、パイロット弁５２に送られる油圧の最低圧を補償することができる。可変減圧弁５１は、電磁式の減圧弁であり、制御部８からの指令信号を受けて油圧の制御を行う。
【００３３】
パイロット弁５２は、パイロット油圧源５３からステアリング弁４２に入力されるパイロット圧を調整する弁である。パイロット弁５２は、パイロットポンプポートＰ５、パイロットドレンポートＰ６、第１パイロットポートＰ７、第２パイロットポートＰ８を有している。パイロットポンプポートＰ５は、可変減圧弁５１を介してパイロット油圧源５３に接続されている。パイロットドレンポートＰ６は、油を回収するタンクＴに接続されている。第１パイロットポートＰ７は、ステアリング弁４２の第１パイロット室４４に接続されている。第２パイロットポートＰ８は、ステアリング弁４２の第２パイロット室４５に接続されている。
【００３４】
また、パイロット弁５２は、中立位置Ｎｐ、左パイロット位置Ｌｐ、右パイロット位置Ｒｐに移動可能な弁体５６を有している。弁体５６が中立位置Ｎｐにある場合は、パイロットポンプポートＰ５、パイロットドレンポートＰ６、第１パイロットポートＰ７、第２パイロットポートＰ８がそれぞれ連通する。弁体５６が左パイロット位置Ｌｐにある場合には、パイロットポンプポートＰ５と第１パイロットポートＰ７とが連通し、パイロットドレンポートＰ６と第２パイロットポートＰ８とが連通する。また、弁体５６が右パイロット位置Ｒｐにある場合には、パイロットポンプポートＰ５と第２パイロットポートＰ８とが連通し、パイロットドレンポートＰ６と第１パイロットポートＰ７とが連通する。
【００３５】
また、パイロット弁５２は、操作入力軸５４およびフィードバック入力軸５５を有する。操作入力軸５４は、中心軸周りに回転可能に設けられている。フィードバック入力軸５５は、操作入力軸５４と同軸に配置されており、中心軸周りに回転可能に配置されている。このパイロット弁５２では、操作入力軸５４の回転角θinとフィードバック入力軸５５の回転角θfbとの差Δθに応じて、弁体５６が移動して、中立位置Ｎｐ、左パイロット位置Ｌｐ、右パイロット位置Ｒｐに移動する。回転角の差Δθがゼロの場合は、弁体５６は中立位置Ｎｐに位置する。また、弁体５６が左パイロット位置Ｌｐまたは右パイロット位置Ｒｐに位置する場合には、パイロット弁５２は、回転角の差Δθに応じてパイロット油圧源５３からの油が通過する開口面積を変化させる。これにより、回転角の差Δθに応じてパイロット弁５２からステアリング弁４２に送られるパイロット圧が調整される。なお、パイロット弁５２は、後部フレーム１６に設けられており、ジョイスティックレバー５の近傍に配置されている。また、操作入力軸５４には、第１回転角検出部６１が設けられており、操作入力軸５４の回転角θinを検出する。フィードバック入力軸５５には、第２回転角検出部６２が設けられており、フィードバック入力軸５５の回転角θfbを検出する。第１回転角検出部６１および第２回転角検出部６２によって検出された回転角θin，θfbは、検出信号として制御部８に送られる。
【００３６】
ジョイスティックレバー５は、運転室１４内に設けられており、オペレータによって操作される部材である。ジョイスティックレバー５は、左右に傾倒可能に設けられている。また、ジョイスティックレバー５は、操作入力軸５４に連結されており、ジョイスティックレバー５の傾倒角に応じて操作入力軸５４が回転変位するように構成されている。具体的には、ジョイスティックレバー５の傾倒角と同じ角度だけ操作入力軸５４が回転する。なお、ジョイスティックレバー５は、操作入力軸５４に直接連結される場合に限らず、ギアやリンク部材などの機械的な連結構造を介して連結されてもよい。
【００３７】
駆動装置６は、電力により駆動される装置であり、入力される指令信号に応じてフィードバック入力軸５５を回転変位させる。駆動装置６は、例えば、サーボモータを有しており、サーボモータの回転軸がフィードバック入力軸５５に連結されている。なお、駆動装置６とフィードバック入力軸５５とは、直接連結される場合に限らず、ギアやリンク部材などの機械的な連結構造を介して連結されてもよい。また、駆動装置６は、パイロット弁５２の近傍に配置されている。
【００３８】
ステアリング角検出部７は、上述したステアリング角θsを検出し、検出したステアリング角θsを検出信号として制御部８に向けて出力する。ステアリング角検出部７は、前輪１１の近傍に配置されており、例えば、ポテンショメータによって構成される。
【００３９】
制御部８は、CPUなどの演算装置や、RAM、ROMなどの記憶装置によって構成されており、有線または無線により駆動装置６や可変減圧弁５１に指令信号を出力する。これにより、制御部８は、駆動装置６や可変減圧弁５１を制御することができる。
【００４０】
制御部８には、ステアリング角検出部７が検出したステアリング角θsが検出信号として入力される。制御部８は、ステアリング角θsに応じてフィードバック入力軸５５を変位させるように駆動装置６に指令信号を送る。具体的には、フィードバック入力軸５５がステアリング角θsと同じ角度だけ回転するように駆動装置６を制御する。これにより、ステアリング角θsがパイロット弁５２にフィードバックされ、ジョイスティックレバー５の傾倒角に応じてステアリング角θsを変更させることができる。
【００４１】
制御部８には、第１回転角検出部６１が検出した操作入力軸５４の回転角θin、第２回転角検出部６２が検出したフィードバック入力軸５５の回転角θfbが検出信号として入力される。また、図２に示す車速センサ６３が検出した車速Ｖも検出信号として制御部８に入力される。制御部８は、車速Ｖ、回転角θin、回転角θfbに基づいて、可変減圧弁５１を制御する。これにより、左右のシリンダ２，３への油の流量Ｑが急激に変化しないように、パイロット弁５２に送られるパイロット圧の元圧を制御することができる。
【００４２】
２．ステアリング時の動作
以下、ステアリング時の動作について説明する。
【００４３】
ジョイスティックレバー５が中央位置にある場合、操作入力軸５４は所定の初期位置に位置しており、操作入力軸５４の回転角θinはゼロである。また、ステアリング角θsもゼロである。このため、フィードバック入力軸５５は所定の初期位置に位置しており、フィードバック入力軸５５の回転角θfbもゼロである。このとき、パイロット弁５２の弁体５６は中立位置Ｎｐに位置する。この場合、ステアリング弁４２の第１パイロット室４４と第２パイロット室４５とのパイロット圧は同じであり、ステアリング弁４２の弁体４３も中立位置Ｎｓに位置する。従って、左右のシリンダ２，３への油の供給や排出は行われず、ステアリング角θsはゼロに維持される。そして、ステアリング角θsがゼロであることを示す検出信号がステアリング角検出部７から制御部８に送られる。制御部８は、ステアリング角θsがゼロであるため、フィードバック入力軸５５の回転角θfbがゼロに維持されるように駆動装置６を制御する。
【００４４】
次に、オペレータがジョイスティックレバー５を中央位置から左側に傾倒させると、操作入力軸５４も同様に回転して、操作入力軸５４の回転角θinが増大する。このとき、左右のシリンダ２，３の反応の遅れのために、ステアリング角θsはまだゼロである。従って、回転角の差Δθは増大する。すると、パイロット弁５２の弁体５６が左パイロット位置Ｌｐに移動し、第１パイロットポートＰ７にパイロット圧が供給される。その結果、ステアリング弁４２の弁体４３が左ステアリング位置Ｌｓに移動する。これにより、左シリンダ２の収縮ポート２２と右シリンダ３の伸張ポート３１に油が供給されると共に、左シリンダ２の伸張ポート２１と右シリンダ３の収縮ポート３２から油が排出される。これにより、ステアリング角θsがゼロから徐々に増大する。これにより前輪１１が左方向に向けられる。このステアリング角θsの変化は、ステアリング角検出部７によって検出され、制御部８に送られる。制御部８は、フィードバック入力軸５５の回転角θfbが、ステアリング角θsと同じになるように駆動装置６を制御する。
【００４５】
オペレータがジョイスティックレバー５を所定の傾倒角θ１の位置で停止させると、操作入力軸５４も回転角θ１の位置で停止する。一方、ステアリング角θsは徐々に増大しているため、回転角の差Δθは徐々に小さくなる。そして、ステアリング角θsが回転角θ１に追いつくと、回転角の差Δθはゼロになる。このとき、パイロット弁５２の弁体５６は中立位置Ｎｐに位置し、ステアリング弁４２の第１パイロット室４４と第２パイロット室４５とに供給されるパイロット圧は同じになる。このため、ステアリング弁４２の弁体４３も中立位置Ｎｓに位置する。これにより、左右のシリンダ２，３への油の供給や排出は行われなくなり、ステアリング角θsは角度θ１に維持される。このように、ジョイスティックレバー５を左側への所定の傾倒角θ１の位置で停止させると、ステアリング角θsも同じ角度θ１に維持される。これにより、前輪１１が左側へ角度θ１の方向に向けられて維持される。
【００４６】
次に、オペレータがジョイスティックレバー５を中央位置に向けて戻すと、操作入力軸５４も同様に回転して、操作入力軸５４の回転角θinが減少する。このとき、左右のシリンダ２，３の反応の遅れのために、ステアリング角θsはまだ角度θ１である。従って、回転角の差Δθはゼロから減少してマイナスになる。すると、パイロット弁５２の弁体５６が右パイロット位置Ｒｐに移動し、第２パイロットポートＰ８にパイロット圧が供給される。その結果、ステアリング弁４２の弁体４３が右ステアリング位置Ｒｓに移動する。これにより、左シリンダ２の伸張ポート２１と右シリンダ３の収縮ポート３２に油が供給されると共に、左シリンダ２の収縮ポート２２と右シリンダ３の伸張ポート３１から油が排出される。これにより、ステアリング角θsが角度θ１から徐々に減少する。このステアリング角θsの変化は、ステアリング角検出部７によって検出され、制御部８に送られる。制御部８は、フィードバック入力軸５５の回転角θfbが、ステアリング角θsと同じになるように駆動装置６を制御する。
【００４７】
そして、オペレータがジョイスティックレバー５を中央位置で停止させると、操作入力軸５４も初期位置すなわち回転角θinがゼロの位置で停止する。一方、ステアリング角θsも角度θ１から徐々に減少しているため、回転角の差Δθは徐々に小さくなる。そして、ステアリング角θsがゼロになったことがステアリング角検出部７によって検出されると、制御部８は、フィードバック入力軸５５の回転角θfbが、ステアリング角θsと同じくゼロになるように駆動装置６を制御する。これにより、回転角の差Δθはゼロになる。このとき、パイロット弁５２の弁体５６は中立位置Ｎｐに位置し、ステアリング弁４２の弁体４３も中立位置Ｎｓに位置する。これにより、左右のシリンダ２，３への油の供給や排出は行われなくなり、ステアリング角θsはゼロに維持される。このように、ジョイスティックレバー５を所定の傾倒角θ１から中央位置に戻して停止させると、ステアリング角θsもゼロに戻って維持される。これにより、前輪１１が前後方向に沿った向きに戻される。
【００４８】
なお、オペレータがジョイスティックレバー５を中央位置から右側に傾倒させた場合の動作も上記と同様であるため、説明を省略する。
【００４９】
３．特徴
このステアリング操作装置１では、リンク部材を設けることなく、パイロット弁５２へのステアリング角θsのフィードバックが可能である。このため、このステアリング操作装置１では、上記のモータグレーダ１００のように、前輪１１から運転室１４までの距離が長い車両であっても、操作性を向上させることができる。
【００５０】
また、このステアリング操作装置１では、駆動装置６は電気的に制御されるが、ジョイスティックレバー５と操作入力軸５４とは機械的に連結されているため、ジョイスティックレバー５を操作することによりパイロット弁５２を非電気的に制御することができる。このため、電気系統にトラブルが発生しても、ステアリング角θsを変更させることが可能である。このため、車体が全く曲がることができなくなるような危険な状況を回避することができ、安全性を向上させることができる。
【００５１】
４．他の実施形態
上記の実施形態では、本発明にかかるステアリング操作装置１がモータグレーダ１００に備えられているが、ステアリング角θsを生じさせる機構とパイロット弁５２との距離が長い車両であれば本発明が有効である。例えば、ホイールローダにおいて本発明にかかるステアリング操作装置１が備えられてもよい。
【００５２】
上記の実施形態では、ステアリング角θsを変更させる油圧アクチュエータとして左右のシリンダ２，３が用いられているが、これに限られることなく、他の油圧アクチュエータが用いられてもよい。
【００５３】
上記の実施形態では、パイロット弁５２は、操作入力軸５４とフィードバック入力軸５５との回転差によってパイロット圧を調整しているが、回転ではなく他の動きによる変位差によってパイロット圧が調整されてもよい。
【００５４】
上記の実施形態では、ジョイスティックレバー５の傾倒角とステアリング角θsとが同じになるように制御されているが、ジョイスティックレバー５の傾倒角とステアリング角θsとが厳密に同じであることに限られず、ジョイスティックレバー５の傾倒角とステアリング角θsとが特定の関係で増減すればよい。
【００５５】
上記の実施形態では、ステアリング角検出部７としてポテンショメータが例示されているが、ポテンショメータ以外にも、ステアリング用油圧シリンダ２，３に付設されるストロークセンサであってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００５６】
本発明は、車体の形状によらず操作性を向上させることができる効果を有し、ステアリング操作装置として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】モータグレーダの外観斜視図。
【図２】ステアリング操作装置の構成を示す油圧回路図。
【符号の説明】
【００５８】
１      ステアリング操作装置
２，３  ステアリング用油圧シリンダ（油圧アクチュエータ）
５      ジョイスティックレバー
６      駆動装置
７      ステアリング角検出部
８      制御部
４２    ステアリング弁
５２    パイロット弁
５４    操作入力軸（操作入力部材）
５５    フィードバック入力軸（フィードバック入力部材）
【図１】
0005388461.tif 000002
【図２】
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