(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステアリングハンドル１の操向角に応じて前車輪２又は後車輪３の操向を行う前・後操向シリンダ４，５を有した操向油圧回路６に、前輪操向モ−ドＦＷＳと、後輪操向モ−ドＲＷＳと、前後輪操向モ−ド４ＷＳとに切替える操向モ−ド切替弁７，８を設けると共に、該ステアリングハンドル１の操向とは独立の操作によって該前操向シリンダ４を作動させる前輪補助弁９及び該後操向シリンダ５を作動させる後輪補助弁１０を設けてなるトラクタであって、前記トラクタの車体に前後方向の傾斜角を検出する傾斜センサ２７を設け、前記トラクタが前後輪操向モード４ＷＳに設定されているときに、前記傾斜センサ２７により一定以上の傾きを検出すると、前記後輪補助弁１０を作動させて後車輪３を中立位置へ移動させると共に、操向モード切替弁７，８を作動させて操向モードを前輪操向モードＦＷＳに切替えるコントローラ３０を備えたことを特徴とするトラクタの操向装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は、トラクタの操向装置に関する。前車輪と後車輪とを操向することのできる前後輪操向形態のトラクタに用いる。
【０００２】
【従来の技術、および発明が解決しようとする課題】
操向シリンダを有する操向油圧回路によって前車輪や後車輪等を操向連動する操向装置において、前車輪の操向による前輪操向モ−ドや、後車輪の操向による後輪操向モ−ド、更には前車輪と後車輪との操向による前後輪操向モ−ド等のモ−ド切替えを行うとき、前車輪及び後車輪の各操向シリンダを中立位置（直進方向に向いた位置）に戻して揃えたのち、各切替後の操向モ−ドに従って作動するように出力制御する。このような操向では車体の操向モードの切替出力による遅れが生じやすく、例えば車体が傾斜しているにも関わらず大きく操向されて安全性を欠くという課題が有った。
【０００３】
この発明は、ステアリングハンドル１の操向角に応じて前車輪２又は後車輪３の操向を行う前・後操向シリンダ４，５を有した操向油圧回路６に、前輪操向モ−ドＦＷＳと、後輪操向モ−ドＲＷＳと、前後輪操向モ−ド４ＷＳとに切替える操向モ−ド切替弁７，８を設けると共に、該ステアリングハンドル１の操向とは独立の操作によって該前操向シリンダ４を作動させる前輪補助弁９及び該後操向シリンダ５を作動させる後輪補助弁１０を設けてなるトラクタであって、前記トラクタの車体に前後方向の傾斜角を検出する傾斜センサ２７を設け、前記トラクタが前後輪操向モード４ＷＳに設定されているときに、前記傾斜センサ２７により一定以上の傾きを検出すると、前記後輪補助弁１０を作動させて後車輪３を中立位置へ移動させると共に、操向モード切替弁７，８を作動させて操向モードを前輪操向モードＦＷＳに切替えるコントローラ３０を備えたことを特徴とするトラクタの操向装置とする。
【０００４】
【作用、及び発明の効果】
操向油圧回路６では、操向モ−ド切替弁７，８の操作によって、前輪操向モ−ドＦＷＳ、後輪操向モ−ドＲＷＳ及び前後輪操向モ−ド４ＷＳ等相互間のモ−ド切替が行われる。このような各操向モ−ドの選択のもとにステアリングハンドル１の操作で前車輪２又は後車輪３の操向を行う。
【０００５】
このような操向モ−ドの切替においては、このモ−ド切替によって前輪補助弁９又は後輪補助弁１０が出力作動されて、前記前操向シリンダ４又は後操向シリンダ５を作動して、切替後の操向モ−ドにおける前車輪２及び後車輪３の操向姿勢に補正作動する。
この際、各操向モ−ドの切替毎に前車輪２又は後車輪３を中立位置等に戻すような迂回制御操向は不要となり、目的の操向角度に直行するように操向制御され、的確で、迅速な操向を行うことができる。
また前後輪操向モード４ＷＳ時に車体が一定以上前後方向に傾斜すると、後車輪３が中立位置へ移動し、前記前後輪操向モード４ＷＳを前輪操向モードＦＷＳに切替える為、例えばトラクタを車両に積降しするとき等の脱輪を防止して安全を図ることができる。
【０００６】
【実施例】
トラクタ車体は、操縦席で操作されるステアリングハンドル１と、エンジンの駆動によってクラッチや変速伝動装置等を介して伝動される左右一対の前車輪２、及び後車輪３を有し、該ステアリングハンドル１の操作によって、オ−ビットロ−ルの如き油圧パワステアリング１１によって作動される前・後操向シリンダ４，５を有する操向油圧回路６を設ける。この複動形の前・後操向シリンダ４，５のピストン１２，１３にピットマンア−ム１４，１５を連動し、これらピットア−ム１４からはロッド１６を介して前車輪２のナックルア−ム１７を連動し、ピットマンア−ム１５からはロッド１８を介して後車輪３のナックルア−ム１９を連動して、前車輪２や後車輪３の操向を行うことができる。Ｐは油圧ポンプ、Ｔはタンクポ−ト、２０はリリ−フ弁である。
【０００７】
前車輪２及び後車輪３を軸装する各アクスルハウジング２１の一側端部には、図２のように、ナックルア−ム１７，１９の回動角度を検出するポテンショメ−タ２２が設けられて、各前・後車輪２，３の切れ角をコントロ−ラにフィ−ドバックする。２３はポテンショメ−タ２２の取付板で、アクスルハウジング２１側に固定される。２４はポテンショメ−タ２２側から突出するアクチュエ−タで、ナックルア−ム１７の溝部に係合されて同方向へ回動することができる。
【０００８】
このような操向油圧回路６には、各操向シリンダ４，５毎の回路に操向モ−ド切替弁７，８を設けて、これらの操向モ−ド切替弁７，８をソレノイドＡ，Ｂで切替作動することができ、この切替作動の出力は操縦装置部のコントロ−ラから行われる。
操向モ−ドは、前車輪２を操向し後車輪３は中立位置に固定の前輪操向モ−ドＦＷＳと、前車輪２を中立位置に固定し後車輪３を操向する後輪操向モ−ドＲＷＳと、前車輪２及び後車輪３の双方を操向する前後輪操向モ−ド４ＷＳとに選択できる構成である。
【０００９】
前輪操向モ−ドＦＷＳ（図１）では、ソレノイドＡをＯＦＦとして、後操向シリンダ５への油圧の給排は停止し、ソレノイドＢをＯＦＦして、前操向シリンダ４への油圧の給排を行わせうる。これによって、ステアリングハンドル１の左切りＬ又は右切りＲによって、操向油圧回路６における油圧力の作用方向が決められ、前操向シリンダ４のピストン１２が作動されて前車輪２が左側又は右側へ操向される。
【００１０】
同様にして、後輪操向モ−ドＲＷＳでは、ソレノイドＢがＯＮで、前操向シリンダ４への油圧力を停止し、ソレノイドＡもＯＮして、後操向シリンダ５への油圧力を作動させることができ、ステアリングハンドル１の操向で操向油圧回路６における油圧方向が決められて、後操向シリンダ５のピストン１３を作動させて、後車輪３をステアリングハンドル１の切り方向へ操向する。
【００１１】
又、前後輪操向モ−ド４ＷＤでは、ソレノイドＡをＯＮにしソレノイドＢをＯＦＦして、前・後操向シリンダ４，５に操向油圧を働かせうるようにして、ステアリングハンドル１の操向操作で前車輪２と後車輪３とを共に、ステアリングハンドル１の切り方向へ操向する。
このような操向油圧回路６には、更に該前・後操向シリンダ４，５を油圧作動できる前輪補助弁９と後輪補助弁１０とを有した補助油圧回路２５を設ける。これら前・後輪補助弁９，１０は、コントロ−ラからの出力によって作動されるソレノイドＣ，Ｄ，Ｅ，Ｆを有した方向切替弁からなり、前記各操向モ−ドＦＷＳ，ＲＷＳ，４ＷＳ等の切替を行うとき、コントロ−ラからの出力によって各切替モ−ドに応じて定設された一定の油圧力の前・後操向シリンダ４，５に対する補正給排を行う。ソレノイドＣ，Ｄ，Ｅ，ＦがＯＦＦのときは、前・後輪補助弁９，１０は中立位置にあって、この補助油圧回路２５から各前・後操向シリンダ４，５への油圧力は働かない。
【００１２】
このような操向モ−ドの切替時の前・後輪補助弁９，１０の出力制御の例を図３のように示す。操向モ−ド切替弁７，８の操作は、作業の種類や条件等に応じて操縦者の手動によって行うものであるが、自動的に切替制御される構成とするもよい。操向モ−ド切替直前の車輪の向きや、前・後車輪２，３の切り角一致等は、ポテンショメ−タ２２の検出によって比較する。
【００１３】
図４〜図７において、上例と異なる点は、車体２６が前後方向へ一定以上に傾斜すると、この車体２６に設けられる傾斜センサ２７によって検出されて、前記のような前後輪操向モ−ド４ＷＳになっていても、自動的に前輪操向モ−ドＦＷＳに切替えて、例えば、あゆみを使ってトラクタを車両等に積降しするとき等の脱輪を防止して安全を図るものである。
【００１４】
方向切替弁からなる操向弁２８，２９を、マイコンを有するコントロ−ラ３０からの出力でソレノイド３１，３２，３３，３４を介して切替え、前車輪２や後車輪３の操向を行い、操向モ−ドＦＷＳ，ＲＷＳ，４ＷＳ等に切替えできる。コントロ−ラ３０の入力としては、前記車体２６の前後方向の傾斜角を検出する傾斜センサ２７の他に、ステアリングハンドル１の操向切り角を検出するロ−タリエンコ−ダからなるステアリングセンサ３５や、前・後車輪の切り角を検出する各ポテンショメ−タ２２等を入力する。
【００１５】
図８，図９において、上例と異なる点は、トラクタの操作条件によって前記操向モ−ドを自動的に選択させるもので、操作の容易化と安全を図る。走行変速操作は、第一速から第四速まで変速シフトできる主変速レバ−３６を有し、この主変速レバ−３６を第一速、第二速の低速域にシフトすると低速スイッチ３７がＯＮし、第三速、第四速の変速域にシフトすると変速スイッチ３８がＯＮする。
【００１６】
又、この主変速レバ−３６の横側には、副変速レバ−３９が、中立Ｎから前進側低速と変速とにシフトでき、又後進速へもシフトできる。この後進速位置には副変速レバ−３９の操作でＯＮされるバックスイッチ４０が設けられている。この他コントロ−ラには、リフトア−ムの上昇位置を検出するリフトア−ムセンサが入力されている。
【００１７】
通常の作業時前輪操向モ−ドＦＷＳで操向するが、副変速レバ−３９が後進速に入ってバックスイッチ４０がＯＮし、主変速レバ−３６が低速域にあって低速スイッチ３７がＯＮするときは、前後輪操向モ−ド４ＷＳとなり、又主変速レバ−３６が変速域にあって変速スイッチ３８がＯＮするときは後輪操向モ−ドＲＷＳとなる。
又、作業機を上昇してリフトア−ムセンサがＯＮのときは、副変速が前進で主変速が低速スイッチ３７でＯＮのとき前後輪操向モ−ド４ＷＳとなる。
【００１８】
このように、前後進の副変速乃至リバ−サと主変速との操作の組合せによって、自動的に所定の操向モ−ドが決められてる。後進時は、前後輪操向モ−ド４ＷＳと、後輪操向モ−ドＲＷＳとの二系統のモ−ドが選択されて、操作回数が減少する。例えば、中耕除草、追肥作業時等で、前進行程の終りから次行程に移るとき、前記のように副変速レバ−３９の後進シフトと主変速レバ−３６の低速域とを選択することにより、前後輪操向モ−ド４ＷＳに移り、又、変速バックで復路するとき、副変速レバ−３９の後進シフトと主変速レバ−３６の変速域とを選択することにより、後輪操向モ−ドＲＷＳに切替る。このため操作回数を少くすることになる。
【００１９】
又、作業機上昇位置では、主変速レバ−３６の低速域で前後輪操向モ−ド４ＷＳとなるので、路上走行時に万一主変速レバ−３６が変速域に入ったときは必ず前輪操向モ−ドＦＷＳになるので安全である。
なお、長距離を前輪操向モ−ドＦＷＳで走ると、後車輪３が横向きに偏位し、車体が斜めになった状態で走行して危険である。このため、後車輪３の後操向シリンダ４をロックしている時に、油圧リ−クによる直進のずれを検出するセンサ−を設けて、警報を出すように構成するとよい。前後輪操向モ−ド４ＷＳの中点を検出する中立センサを設け、操向角の中点からのずれを検出させる。
【図面の簡単な説明】
【図１】油圧回路図
【図２】ナックルア−ム部の斜視図
【図３】操向モ−ドの切替と操向モ−ド切替弁、及び前・後輪補助弁の作動とを示す作動表。
【図４】一部別実施例を示す油圧回路図
【図５】その制御ブロック図
【図６】ステアリングセンサの斜視図
【図７】その制御フロ−チャ−ト
【図８】一部別実施例を示す変速レバ−部の斜視図
【図９】その制御フロ−チャ−ト
【符号の説明】
１    ステアリングハンドル
２    前車輪
３    後車輪
４    前操向シリンダ
５    後操向シリンダ
６    操向油圧回路
７    操向モ−ド切替弁
８    操向モ−ド切替弁
９    前輪補助弁
１０    後輪補助弁
ＦＷＳ  前輪操向モ−ド
ＲＷＳ  後輪操向モ−ド
４ＷＳ  前後輪操向モ−ド
【図１】
0003588820.tif 000002
【図２】
0003588820.tif 000003
【図３】
0003588820.tif 000004
【図４】
0003588820.tif 000005
【図５】
0003588820.tif 000006
【図６】
0003588820.tif 000007
【図７】
0003588820.tif 000008
【図８】
0003588820.tif 000009
【図９】
0003588820.tif 000010