(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
機体に連結されている作業機を昇降させるリフトシリンダ１１及び該リフトシリンダ１１制御用の昇降制御弁４０と、作業機の左右傾斜を変更するローリングシリンダ１２及び該ローリングシリンダ制御用のローリング制御弁４１とを備えたトラクタ等の四輪操舵装置であって、片ロッド型の前輪操舵用シリンダ１８及び後輪操舵用シリンダ２３を備え、これら操舵用シリンダを作動させる油圧回路を、前輪操舵用シリンダ１８を伸縮させて前輪のみを操舵するモードと、後輪操舵用シリンダ２３を伸縮させて後輪のみを操舵するモードと、前輪操舵用シリンダ１８及び後輪操舵用シリンダ２３を伸縮させて前輪と後輪を逆向きに操舵するモードとに切り替える四輪操舵切替弁２８，２９を備え、該切替弁２９が油路３２，３３を介して後輪操舵用シリンダ２３に接続された主回路Ａと、前記後輪操舵用シリンダ２３を伸縮させる後輪操舵切替弁４３を備え、該切替弁４３が油路４４，４５及び油路３２，３３を介して後輪操舵用シリンダ２３に接続された副回路Ｂとで構成するとともに、前記前輪操舵用シリンダ１８の動きに連動して前輪と後輪が同じ向きに同じ量だけ操舵されるように前記後輪操舵切替弁４３を切り替えるスイッチ４７を設け、前記ローリング制御弁４１が中立位置にあるときにこの弁を経由した作動油が前記後輪操舵切替弁４３に供給されるように構成したことを特徴とする四輪操舵装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、トラクタ等の四輪操舵装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
トラクタ等の動力農機における四輪操舵装置としては、例えば前輪及び後輪のそれぞれに片ロッド型の操舵用シリンダを設け、これら前後の操舵用シリンダを伸縮させて前輪及び後輪を操舵する構成が知られている。この従来の四輪操舵装置は、前輪操舵用シリンダを伸縮させて前輪のみを操舵するモードと、後輪操舵用シリンダを伸縮させて後輪のみを操作するモードと、前輪操舵用シリンダ及び後輪操舵用シリンダを伸縮させて前輪と後輪を逆向きに操舵するモードとに切替可能で、状況に応じてモードを切り替えるようになっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
傾斜地において等高線に沿ってトラクタを走行させる場合、機体が谷側にずり落ちる作用が働く。このような状況では前輪及び後輪をやや山側に操舵するのが良いが、上記従来の四輪操舵装置はこれができないため、傾斜地での走行が安定しなかった。そこで本発明は、前輪及び後輪を同方向に操舵できるようにし、傾斜地走行の安定化を図ることを課題としている。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明は次のように構成した。すなわち、本発明にかかる四輪操舵装置は、機体に連結されている作業機を昇降させるリフトシリンダ１１及び該リフトシリンダ１１制御用の昇降制御弁４０と、作業機の左右傾斜を変更するローリングシリンダ１２及び該ローリングシリンダ制御用のローリング制御弁４１とを備えたトラクタ等の四輪操舵装置であって、片ロッド型の前輪操舵用シリンダ１８及び後輪操舵用シリンダ２３を備え、これら操舵用シリンダを作動させる油圧回路を、前輪操舵用シリンダ１８を伸縮させて前輪のみを操舵するモードと、後輪操舵用シリンダ２３を伸縮させて後輪のみを操舵するモードと、前輪操舵用シリンダ１８及び後輪操舵用シリンダ２３を伸縮させて前輪と後輪を逆向きに操舵するモードとに切り替える四輪操舵切替弁２８，２９を備え、該切替弁２９が油路３２，３３を介して後輪操舵用シリンダ２３に接続された主回路Ａと、前記後輪操舵用シリンダ２３を伸縮させる後輪操舵切替弁４３を備え、該切替弁４３が油路４４，４５及び油路３２，３３を介して後輪操舵用シリンダ２３に接続された副回路Ｂとで構成するとともに、前記前輪操舵用シリンダ１８の動きに連動して前輪と後輪が同じ向きに同じ量だけ操舵されるように前記後輪操舵切替弁４３を切り替えるスイッチ４７を設け、前記ローリング制御弁４１が中立位置にあるときにこの弁を経由した作動油が前記後輪操舵切替弁４３に供給されるように構成したことを特徴としている。
【０００５】
【発明の実施の形態】
以下、図面に例示されているトラクタの四輪操舵装置について説明する。図１乃至図２に示すトラクタ１は、左右一対の前輪２，２及び後輪３，３を備えた四輪走行車両であって、機体の前部にボンネット４があり、その前方に前輪２，２及び後輪３，３をそれぞれ個別に或は同時に操舵する操縦ハンドル５が設けられ、更にその操縦ハンドル５の後方に操縦席６が設置されている。
【０００６】
機体の後部にはリフトアーム８，８が上下に回動に設けられ、そのリフトアーム８，８の後端に固着したヒッチ９に作業機（図示例はロータリ耕耘装置）１０が連結される。リフトアーム８，８にはリフトシリンダ１１，１１のピストンロッドが１１ａ，１１ａ連結されていて、該リフトシリンダを伸縮させることにより作業機１０が昇降するようになっている。また、ヒッチ９の一側部にはローリングシリンダ１２が装着されていて、該ローリングシリンダを伸縮させることにより、ヒッチ９をＰＴＯ軸１３回りに回動させ、作業機１０の左右傾斜を変更するようになっている。
【０００７】
図３に示すように、前輪２，２は水平面内で変向可能に設けた前輪支持ケース１５，１５に軸支されている。そして、前輪支持ケース１５，１５にそれぞれ突設した左右のナックルアーム１６，１６がタイロッド１７で連結され、いずれか一方のナックルアーム１６を回動させられるように前輪操舵用シリンダ１８が設けられている。また、後輪３，３は水平面内で変向可能に設けた後輪支持ケース２０，２０に軸支されている。そして、後輪支持ケース２０，２０にそれぞれ突設した左右のナックルアーム２１，２１がタイロッド２２で連結され、いずれか一方のナックルアーム２１を回動させられるように後輪操舵用シリンダ２３が設けられている。
【０００８】
図５はこのトラクタ１の四輪操舵装置の油圧回路図であって、油圧ポンプ２５によって作動油が供給される主回路Ａと、油圧ポンプ２６によって作動油が供給される副回路Ｂとからなる。両油圧ポンプ２５，２６はエンジンＥによって駆動される。
【０００９】
主回路Ａには四輪操舵切替弁２８，２９が設けられ、切替弁２８は油路３０，３１にて前輪操舵用シリンダ１８に接続され、また切替弁２９は油路３２，３３にて後輪操舵用シリンダ２３に接続されている。符号３５はオービックロールであり、操縦ハンドル５の操舵方向及び回転量の大小に応じて、油圧ポンプ２５から送り出される作動油を切替弁２８に接続された油路３６または切替弁２９に接続された油路３７に供給するようになっている。四輪操舵切替弁２８，２９の弁位置を切り替えることよって、前輪操舵用シリンダ１８を伸縮させて前輪２，２のみを操舵する「前輪操舵モード」と、後輪操舵用シリンダ２３を伸縮させて後輪３，３のみを操舵する「後輪操舵モード」と、前輪操舵用シリンダ１８及び後輪操舵用シリンダ２３を同時に伸縮させて前輪２，２と後輪３，３を逆向きに操舵する「四輪逆相操舵モード」のいずれかの操舵モードとなる。
【００１０】
副回路Ｂには、前記リフトシリンダ１１，１１制御用の昇降制御弁４０と前記ローリングシリンダ１２制御用のローリング制御弁４１が設けられ、油圧ポンプ２６から送り出される作動油が分流弁４２によって昇降制御弁４０とローリング制御弁４１の双方に分流して供給されるようになっている。更に、ローリング制御弁４１が中立位置にある時に該ローリング制御弁を経由して作動油が供給される後輪操舵切替弁４３が設けられ、その後輪操舵切替弁４３の油吐出側が油路４４，４５を介して前記油路３２，３３に結ばれている。
【００１１】
後輪操舵切替弁４３は電磁弁であって、図３に示すように、その伸び用ソレノイド４３ａ及び縮み用ソレノイド４３ｂが、いずれのソレノイドにも通電しない位置と、伸び用ソレノイド４３ａに通電する位置と、縮み用ソレノイド４３ｂに通電する位置とを有する３点位置リミットスイッチ４７に接続されている。このリミットスイッチ４７は後輪操舵用シリンダ２３のピストンロッド２３ａに取り付けられ、そのスイッチレバー４７ａがプッシュプルワイヤ４８，４８等を介して前輪操舵用シリンダ１８のピストンロッド１８ａの動きに連動し、上記３位置のいずれかに切り替わるようになっている。リミットスイッチ４７と電源とを結ぶ配線中には、手動操作でＯＮ・ＯＦＦ切り替わる四輪同相操舵スイッチ４９が設けられている。
【００１２】
四輪同相操舵スイッチ４９をＯＮにすると、前輪操舵用シリンダ１８と後輪操舵用シリンダ２３が同じ長さである時は、リミットスイッチ４７がＯＦＦとなり、前輪操舵用シリンダ１８よりも後輪操舵用シリンダ２３が長くなると、縮み用ソレノイド４３ｂを励磁する側にリミットスイッチ４７が切り替わり、前輪操舵用シリンダ１８よりも後輪操舵用シリンダ２３が短くなると、伸び用ソレノイド４３ａを励磁する側にリミットスイッチ４７が切り替わる。すなわち、前輪操舵用シリンダ１８と後輪操舵用シリンダ２３が常に同じ長さとなるように制御されるのであり、これにより操縦ハンドル５の操作量の応じて前輪２，２と後輪３，３が同じ向きに同じ量だけ操舵され、機体が蟹のように斜めに平行移動する「四輪同相操舵モード」となる。
【００１３】
後輪操舵切替弁４３はローリング制御弁４１と直列に設けられ、ローリング制御弁４１が中立位置にある時にのみ作動油が供給されるようになっているので、油路４４，４５を流れる作動油量が一定し、後輪３，３の操舵角補正が安定する。
【００１４】
また、図４に示すように、前記リミットスイッチ４７は、後輪操舵用シリンダ２３のピストンロッド２３ａに固着の取付板５０に回動自在に取り付けられており、リミットスイッチ４７と一体に回動するアーム５１の先端両側に設けた一対の中立スプリング５２，５３によって常時は中立位置に保れるように支持されている。そして、アーム５１にプッシュプルワイヤ５４の一端が繋着され、そのプッシュプルワイヤ５４の他端が補正レバー５５に繋着されている。このため、補正レバー５５を操作すると、リミットスイッチ４７が強制的に回動させられ、伸び用ソレノイド４３ａもしくは縮み用ソレノイド４３ｂに通電されるようになる。
【００１５】
上述の如く、この四輪操舵装置は、主回路Ａに設けられている四輪操舵切替弁２８，２９を切替操作することにより、前輪２，２のみを操舵する「前輪操舵モード」と、後輪３，３のみを操舵する「後輪操舵モード」と、前輪２，２と後輪３，３を逆向きに操舵する「四輪逆相操舵モード」のいずれかの操舵モードを選択し、また、「前輪操舵モード」の状態で四輪同相操舵スイッチ４８をＯＮにすると、前輪２，２の操舵量が副回路Ｂに設けられている後輪操舵切替弁４３にフィードバックされ、前輪２，２と後輪３，３が同じ向きに同じ量だけ操舵される「四輪同相操舵モード」となる。
【００１６】
平地での作業時や走行時には、通常は圃場条件等に応じて「前輪操舵モード」「後輪操舵モード」「四輪逆相操舵モード」の中から適切な操舵モードを選択する。また、傾斜地で等高線に沿って作業や走行する時には、機体が谷側へずり落ちるのを防止するために、「四輪同相操舵モード」を選択して前輪２，２及び後輪３，３をやや山側に操舵する。特に、重い作業機（例えばロータリ耕耘装置）１０を装着しての傾斜地での作業時には、作業機の重量によって後輪３，３が大きく谷側へずり落ちるので、補正レバー５５を操作して後輪３，３を前輪２，２よりも大きく山側へ操舵することにより、機体の進路を補正する。補正レバー５５から手を離すと、後輪３，３の操舵量が前輪２，２の操舵量と同じに戻る。
【００１７】
図６は異なる四輪操舵機構を表す。この四輪操舵機構は、ロータリ耕耘装置１０の後側に畝成形器６０を装着したトラクタに設けられるもので、畝成形器６０によって現在成形中の畝に隣接する既成形の畝の溝を転動する転動輪６１を備えている。この転動輪６１は、既成形畝に沿って機体を走行させるための倣いセンサであって、軸６２を支点として左右に揺動自在に支持され、スプリング６４，６５によって左右両側に引っ張られている。そして、畝成形器６０と一体に回動するアーム６６の先端にプッシュプルワイヤ５４の一端が繋がれている。すなわち、図３に示す四輪操舵機構において補正レバー５５によって手動でリミットスイッチ４７を切り替える代わりに、図６に示す四輪操舵機構は倣いセンサである転動輪６１の動きに基づいて自動的にリミットスイッチ４７を切り替える構成となっている。なお、傾斜地での作業は一般的に山側から谷側に向かって行われるので、転動輪６１はロータリ耕耘装置１０の山側に設けられる。
【００１８】
畝成形作業時に機体の進路がずれると、転動輪６１が畝の斜面に当たって左右に回動し、それによってプッシュプルワイヤ５４を介してリミットスイッチ４７が切り替わる。例えば、傾斜地において機体の後輪３，３が谷側にずり落ちると、後輪の操舵角を大きくなるように補正するのである。これにより、機体を既成形の畝と平行に走行させることができる。
【００１９】
【発明の効果】
以上説明の如く、本発明にかかる四輪操舵装置は、片ロッド型の前輪操舵用シリンダ及び後輪操舵用シリンダを備えた四輪操舵機構において、高価な方向制御弁を使用することなく、かつ簡単な油圧回路構成で、前輪と後輪を同じ向きに同じ量だけ操舵することが可能となった。
【図面の簡単な説明】
【図１】トラクタの側面図である。
【図２】トラクタの平面図である。
【図３】四輪操舵機構を示す図である。
【図４】四輪操舵機構の要部を拡大して表した図である。
【図５】四輪操舵装置の油圧回路図である。
【図６】異なる四輪操舵装置の油圧回路図である。
【符号の説明】
１  トラクタ
２  前輪
３  後輪
５  操縦ハンドル
１８  前輪操舵用シリンダ
２３  後輪操舵用シリンダ
２８，２９  四輪操舵切替弁
４３  後輪操舵切替弁
４７  リミットスイッチ
４８  四輪同相操舵スイッチ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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