(57)【要約】【課題】トラクタによる農作業では、畦際等における旋回操向時に車輪の切り角を大きくするのが有効である。しかし、高速走行時等で車輪の切り角を大きくすると危険なことが多い。そこで、走行モードによって、ハンドル切り角が一定以上に大きい切り角になったときのみピボットケースと操向と連動させ、これよりも小さい切り角時には通常の車軸ケースによる操向と使いわけすることによって安全性を図る。即ち、トラクタの操向旋回において、高切り角操向連動を安全に行わせる。【解決手段】アクスルハウジング１の両端部に、パワステアリング２を介して操向される車軸ケース３を有したピボットケース４を設け、ハンドル５の一定以上の切り角でこのピボットケース４を操向連動することを特徴とするトラクタの操向装置の構成とした。【選択図】        図１
2004161156.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アクスルハウジング１の両端部に、パワステアリング２を介して操向される車軸ケース３を有したピボットケース４を設け、ハンドル５の一定以上の切り角でこのピボットケース４を操向連動することを特徴とするトラクタの操向装置。
【請求項２】
前記パワステアリング２を有する油圧回路６に、ピボットケース４を操向するピボットシリンダ７の切替弁８を設けたことを特徴とする請求項１に記載のトラクタの操向装置。
【請求項３】
前記ピボットケース４の操向は、畦センサ９による畦への接近を検出することによって連動可能に設けたことを特徴とする請求項１、又は２に記載のトラクタの操向装置。
【請求項４】
前記車軸ケース３を操向するパワステシリンダ１０は、ピボットケース４と車軸ケースとの間に設け、このピボットケース４を操向するピボットシリンダ７は、ピボットケース４とアクスルハウジング１との間に設けたことを特徴とする請求項１，２、又は３に記載のトラクタの操向装置。
【請求項５】
前記ピボットケース４は、パワステアリング２の油圧回路６のリリーフバルブ１１によるリリーフ圧によって、アクスルハウジング１に対する固定を解除して操向作動させることを特徴とする請求項１、又は４に記載のトラクタの操向装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、トラクタの操向装置に関し、高切り角可能の操向連動を安全に行わせるものである。
【０００２】
【従来の技術】
高切り角可能の操向装置としてアクスルハウジングの両端部にピボットケースを介して車軸ケースを設けて、車軸ケースとピボットケースとによる二段操向旋回の技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００１−２７０４５６号公報（第１頁、図５）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
トラクタによる農作業では、畦際等における旋回操向時に車輪の切り角を大きくするのが有効である。作業時や高速走行時等で車輪の切り角を大きくすると危険なことが多い。このためこの発明は、このような走行モード等によってハンドル切り角が一定以上に大きい切り角になったときのみ、ピボットケース操向連動させて、これよりも小切り角時には通常の車軸ケースによる操向によって安全性を図るものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、アクスルハウジング１の両端部に、パワステアリング２を介して操向される車軸ケース３を有したピボットケース４を設け、ハンドル５の一定以上の切り角でこのピボットケース４を操向連動することを特徴とするトラクタの操向装置の構成とする。ハンドル５の回動によってパワステアリング２を介して車軸ケースが操向連動される。この操向旋回時にハンドル５の切り角が一定角までは、ピボットケース４は操向連動されないでアクスルハウジング１の両端部に固定状態にあるが、一定以上の切り角に達すると、ピボットケース４が操向連動されるため、車軸ケース３のアクスルハウジング１に対する操向切り角は大きくなる。
【０００６】
請求項２に記載の発明は、前記パワステアリング２を有する油圧回路６に、ピボットケース４を操向するピボットシリンダ７の切替弁８を設けたことを特徴とするものである。前記ハンドル５の回動によって、パワステアリング２の油圧回路６を介してパワステシリンダ１０が作動されて、車軸ケース３が操向連動される。この油圧回路６の切替弁８がパワステシリンダ１０側からピボットシリンダ７側へ切替えられると、ピボットシリンダ７が作動されてピボットケース４が操向回動される。
【０００７】
請求項３に記載の発明は、前記ピボットケース４の操向は、畦センサ９による畦への接近を検出することによって連動可能に設けたことを特徴とするものである。前記ハンドル５の切り角によって車軸ケース３が操向連動されたり、ピボットケース４が操向連動されて、切り角に応じた操向角を得るが、車体の畦センサ９が畦に接近したことを検出することによって、車軸ケース３による操向に切替えられうる状態となって、車輪の操向角度を大きくすることができる。
【０００８】
請求項４に記載の発明は、前記車軸ケース３を操向するパワステシリンダ１０は、ピボットケース４と車軸ケース３との間に設け、このピボットケース４を操向するピボットシリンダ７は、ピボットケース４とアクスルハウジング１との間に設けたことを特徴とするものである。前記ハンドル５の操作でパワステアリング２の油圧回路６を介して、パワステシリンダ１０、又はピボットシリンダ７を作動させて、車軸ケース３やピボットケース４を操向連動する。このときパワステシリンダ１０は、ピボットケース４と車軸ケース３との間に設けられるため、このパワステシリンダ１０の伸縮によって車軸ケース３がピボットケース４に対して操向回動される。又、ピボットシリンダ７は、ピボットケース４とアクスルハウジング１との間に設けられるため、このピボットシリンダ７の伸縮によって車軸ケース３を有するピボットケース４がアクスルハウジング１に対して操向回動される。
【０００９】
請求項５に記載の発明は、前記ピボットケース４は、パワステアリング２の油圧回路６のリリーフバルブ１１によるリリーフ圧によって、アクスルハウジング１に対する固定を解除して操向作動させることを特徴とするものである。ハンドル５の操作によってパワステアリング２を介してパワステシリンダ１０が作動されて、車軸ケース３が操向回動される。このときピボットケース４はアクスルハウジング１に対して固定されていて回動しない状態にある。ハンドル５を一定角に回動して車軸ケース３の操向回動がピボットケース４に当る状態になると、油圧回路６の油圧力の上昇によってリリーフバルブ１１が開いて、このリリーフ圧によってピボットケース４の固定が解除される。これによって更にハンドル５及びパワステシリンダ１０の継続作動により、車軸ケース３がこのピボットケース４と一体的に大きく操向回動される。
【００１０】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明は、ハンドル５が一定切り角内の小さいときは、アクスルハウジング１両端のピボットケース４は固定位置にあって、この外側の車軸ケース３のみの操向連動によって、車輪操向が小切り角で緩速に行われて、作業走行時の操向や、緩速旋回操向時に適応する。又、ハンドル５の切り角が一定以上に大きくなると、ピボットケース４が操向連動されて、この外側の車軸ケース３の操向切り角は大きくなり、畦際での急旋回に適応させることができる。このように操向操作の状態によって車軸ケース４及びこの車輪の操向旋回角度が大小に制御されるため、ピボットケース４の無駄な動きを牽制することができ、安全な旋回操向を行わせることができる。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、油圧回路６に切替弁８を設けることによってパワステアリング２の油圧をパワステシリンダ１０からピボットシリンダ７側へ切替えて、車軸ケース３の切り角領域を変更するものであるから、一連の切り角領域の変更を円滑に、簡単な構成で行うことができる。
【００１２】
請求項３に記載の発明は、畦センサ９による畦検出によってピボットケース４による操向旋回を行わせて、操向切り角を大きくすることができ、畦際での旋回操向ではハンドル５の切り角が小さい場合でも、予め畦センサ９の検出によりピボットケース４による自動旋回操向を行わせうる状態として、より迅速で安全な操向を維持できる。
【００１３】
請求項４に記載の発明は、ピボットシリンダ７とパワステシリンダ１０とが、アクスルハウジング１上に重複することなく、ピボットケース４と車軸ケース３等にわたって分散して設けられるため、作動干渉をなくし、操向回動スペースを広く設定することができ、着脱構成を簡単、容易にすることができる。
【００１４】
請求項５に記載の発明は、パワステシリンダ１０の油圧回路６のリリーフバルブ１１によって、ピボットケース４の固定を解除して操向回動させるものであるから、パワステシリンダ１０で車軸ケース３を操向回動させて、更に固定解除されたピボットケース４をも一体的に操向回動させて、操向旋回の切り角を大きくすることができる。油圧回路６のリリーフバルブ１１を利用してピボットケース４の固定を解除するため、又、パワステシリンダ１０の作動によって車軸ケース３とピボットケース４とを操向回動させるものであるから構成を簡単化することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
この発明の実施例を図面に基づいて説明する。先ず、図１〜図５において、トラクタ車体１２は、ハンドル５で操向される前車輪１３と後車輪１４を有して、前部ボンネット１５下に搭載のエンジン１６によって伝動して走行駆動する四輪駆動走行形態とし、後部には乗用の運転席１７を搭載する。エンジン１６と後部のミッションケース８との間はクラッチハウジング１９やスペーサケース２０等で連結される。前車輪１３は、フロントアクスルブラケット２１の下側にセンタピボット２２で揺動自在に支架されたフロントアクスルハウジング１の左右両端部に、前車軸２３で軸装される。後車輪１４は、ミッションケース１８の左右側部のリヤアクスルハウジング２４に、後車軸２５で軸装される。２６はスペーサケース２０内の伝動軸からフロントアクスルハウジング１のセンタピボット２２部の入力軸部へ連動する前輪伝動軸である。２７はＰＴＯ軸、２８は車体後部に連結の耕耘装置等の作業機を昇降するためのリフトアームである。
【００１６】
前記フロントアクスルハウジング１の左右両端部にピボットケース４を、キングピン方向に沿うピボットケース軸２９周りに操向回動自在に設ける。この各ピボットケース４の外側端には車軸ケース３を、キングピン方向に沿う車軸ケース軸３０周りに操向回動自在に設ける。前車輪１３は、この車軸ケース３の外側の前車軸２３に取付けられて、これらフロントアクスルハウジング１、ピボットケース４、及び車軸ケース３内の伝動軸やベベルギヤ等を経て伝動回転する構成としている。
【００１７】
前記ハンドル５のステアリング軸３１によってパワステアリング２を介してピットマンアーム３２が回動され、更にロッド３３を介して操向アーム３４に連結され、左右車軸ケース３の操向アーム３４間をタイロッド３５で連結していて、該ピットマンアーム３２の回動によって左右車軸ケース３を車軸ケース３０の周りに操向旋回することができる。又、パワステアリング２はオービットロールを有する油圧回路６からなり、ステアリング軸３１の回動角度に応じて油圧力によりピットマンアーム３２を回動させて操向アーム３４を操向連動する。
【００１８】
前記左右のピボットケース４は、前側に操向アーム３６を有して、タイロッド３７で連結し、一側のピボットケース４の後側に突出の操向アーム３８と、フロントアクスルハウジング１部との間に、油圧回路６の油圧力で伸縮されるピボットシリンダ７が連結されて、このピボットシリンダ７の伸縮によって左右のピボットケース４がピボットケース軸２９周りに操向回動される。
【００１９】
これらハンドル５操作による前車輪１３の操向制御は、コントローラ３９の入力側に、ハンドル５の切り角を検出するハンドルセンサ４０、車体１２の路上走行モードと作業モードとの切替を行うモード切替スイッチ４１、車速を検出する車速センサ４２等を配置し、出力側には、油圧回路６のパワステアリング２を介して回動されるピットマンアーム３２、及びピボットシリンダ７等を作動するようにソレノイドバルブ４３を配置する。ハンドル５の操作によるハンドルセンサ４０の切り角が一定の領域内のときは、ピットマンアーム３２を回動させて車軸ケース３を車軸ケース軸３０の周りに操向回動するハンドル５が一定領域を越えて回動操作されるときは、車軸ケース３の車軸ケース軸３０周りの回動はピボットケース４に当ってロックされて、該ハンドルセンサ４０の検出によりソレノイドバルブ４３が作動されて（図４）、ピボットシリンダ７が作動されて、ピボットケース４がピボットケース軸２９周りに車軸ケース３の回動と一体的に同方向へ操作回動される。モード切替スイッチ４１が走行モードに切替えられたときや、車速センサ４２が一定以上の高速位置を検出したときは、ソレノイドバルブ４３を出力させないで、ピボットケース４による大きい切り角操向旋回は行わせないようにしている。又、モード切替スイッチ４１が作業モードに切替えられているときは、車速は比較的低速域であるため、ハンドルセンサ４０が一定以上に大きい切り角を検出することによって、ソレノイドバルブ４３を出力させることができる。
【００２０】
次に、主として図６〜図９に基づいて上例と異なる点は、前記パワシテアリング２の油圧回路６に、ピボットケース４を操向するピボットシリンダ７の切替弁８を設けたものである。前記オービットロール２によって油圧作動されるピットマンアーム３２に代えて、往復形態のパワステシリンダ１０が、フロントアクスルハウジング１の後部側に取付けられる。油圧回路６はタンクポート４４からサブポンプ４５で吸入する油圧をレデュースバルブ４６を経てオービットロールからなるパワステアリング２に送り、切替弁８を経てパワステシリンダ１０へ送るよう構成している。この油圧回路６部に設けられる切替弁８を介して前記ピボットシリンダ７を連結し、この切替弁８のコンローラ３９からの出力によってパワステアリング２の油圧力をパワステシリンダ１０側とピボットシリンダ７側とへ切替えて送ることができる。このピボットシリンダ７はフロントアクスルハウジング１の前部側に設けている。これらパワステシリンダ１０のピストンロッド４７は、リンク４８を介して車軸ケース３の操向アーム３４に連結され、ピボットシリンダ７のピストンロッド４９は、リンク５０を介してピボットケース４の操向アーム３６に連結される。
【００２１】
ハンドル５の切り角によってパワステアリング２を介してパワステシリンダ１０が作動されたり、切替弁８の切替えによってピボットシリンダ７が作動されて、共にパワステアリング２による油圧力によって軽快に操作駆動される。
前記ピボットシリンダ７のピストンロッド４９には、細径形態の凹部６１を形成し、フロントアクスルハウジング１に固定のリミットスイッチ形態の中立位置センサ６０の摺動子６２を摺接させることにより、この摺動子６２が凹部６１に嵌合することによって、このピストンロッド４９及びこれによって回動されるピボットケース４の操向回動位置が中立位置にあることを検出し、判定するものである。又、ピボットケース４が中立位置から操向旋回された状態にあるときは、摺動子６２は凹部６１部以外のピストンロッド４９で押されて中立位置センサ６０の接点はＯＮとなり、ピボット中立ランプ６３を点燈させて表示する。
【００２２】
次に主として図１０〜図１３に基づてい上例と異なる点は、車体１２の前端部に圃場の畦Ａを検出する畦センサ９を設け、この畦センサ９が畦Ａに対して一定の距離Ｂまで接近したことを検出することによって、ソレノイドバルブ４３を出力させて、前記ハンドル５を一定切り角以上に操向することによりピボットシリンダ７によるピボットケース４を操向旋回させるものである。５１は車体１２後側に連結した作業機である。ハンドル５の切り角が一定以上の高切り角位置として判定されて、畦センサ９が畦Ａを検出したとき、モード切替スイッチ４１が作業モードに切替えられていて、車速センサ４２による検出車速が低車速であることによって、前記パワステシリンダ１０による車輪ケース３の操向制御に続いて、自動的にピボットシリンダ７によるピボットケース４の操向制御が継続して行われて、前車輪１３を大きく操向して旋回走行できる。
【００２３】
次に、主として図１４、図１５に基づいて上例と異なる点は、前記車軸ケース３を操向するパワステシリンダ１０は、ピボットケース４と車軸ケース３との間に設け、このピボットケース４を操向するピボットシリンダ７は、ピボットケース４とフロントアクスルハウジング１との間に設けたものである。又、該パワステシリンダ１０は、単動形態として、フロントアクスルハウジング１の前側において、左右のピボットケース４部に各別に設けられ、各々油圧回路６でパワステアリング２に連結される。又、この各パワステシリンダ１０のシリンダヘッド５２相互間は油圧ホース５３で連通されて、この間の油圧で両ピストンロッド４７相互間を押し引き作動するように連動構成している。
【００２４】
次に主として図１６〜図１８に基づいて上例と異なる点は、前記ピボットケース４は、パワステアリング２の油圧回路６のリリーフバルブ１１によるリリーフ圧によって、フロントアクスルハウジング１に対する固定を解除して操向作動させるものである。このピボットケース４の操向旋回を固定するためのロックピン５４及びロックシリンダ５６は、リリーフ回路５７によって作動されるように設けられ、、このロックシリンダ５６はフロントアクスルハウジング１の側端部に固定されて、ロックピン５４を下側のピボットケース４と一体のフランジ５８のピン穴５７に係合できるように構成している。このロックピン５４は、ロックシリンダ５６に対してバネ５５で突出され、このロックシリンダ５６にリリーフバルブ１１による油圧力を働かせることにより、このバネ５５に抗して作動させて、ピン穴５７に対するロックピン５４の係合、離脱を行わせる。このロッピン５４のピン穴５７への係合によって、ピボットケース４はフロントアクスルハウジング１の先端延長線上の中立位置に固定され、ロックピン５４の離脱によってピボットケース４はピボットケース軸２９周りに回動可能の状態となる。
【００２５】
ハンドル５及びパワステアリング２によってパワステシリンダ１０が作動されて、車軸ケース３が車軸ケース軸３０の周りに操向回動される。この車軸ケース３が一定の切り角に達してピボットケース４に回動係止されると、油圧回路６の油圧力が上昇してリリーフバルブ１１によりリリーフ回路５７へリリーフ圧を流してロックシリンダ５６へ送り、バネ５５に抗してロックピン５４を引っ込ませることによりフランジ５８との係合を外して、ピボットケース４の固定を解除する。これと同時にハンドル５の切り角を更に大きくすることによって、パワステアリング２を介するパワステシリンダ１０により車軸ケース３が更に回動されるため、ピボットケース４をも一体的にピボットケース軸２９周りに大きく操向旋回させる。又、このパワステシリンダ１０による操向が逆に戻されるときは、ピボットケース４が中立位置に戻ることによりロックピン５４がバネ５５により押出されてロック穴５７に係合されて車軸ケース３のみが直進状態の中立位置側へ回動される。
【００２６】
５９はリリーフ回路５７の未端のリリーフバルブで、前記リリーフ１１よりもリリーフ圧を小さく設定している。
【図面の簡単な説明】
【図１】フロントアクスルハウジング部の平面図。
【図２】その正面図。
【図３】操向制御のブロック図。
【図４】ハンドルの切り角とピボットシリンダの伸縮ストロークとの関係を示すグラフ。
【図５】トラクタの概略側面図。
【図６】一部別実施例を示すフロントアクスルハウジング部の平面図。
【図７】その操向油圧回路部の回路図。
【図８】その操向制御部のブロック図。
【図９】そのフローチャート。
【図１０】一部別実施例を示すフロントアクスルハウジング部の平面図。
【図１１】そのトラクタの概略側面図。
【図１２】その操向制御のブロック図。
【図１３】その制御フローチャート。
【図１４】一部別実施例を示すフロントアクスルハウジング部の平面図。
【図１５】その操向油圧回路部の回路図。
【図１６】一部別実施例を示すフロントアクスルハウジング部の平面図。
【図１７】その一部の拡大正面図。
【図１８】その操向油圧回路部の回路図。
【符号の説明】
１    アクスルハウジング
２    パワステアリング
３    車軸ケース
４    ピボットケース
５    ハンドル
６    油圧回路
７    ピボットシリンダ
８    切替弁
９    畦センサ
１０    パワステシリンダ
１１    リリーフバルブ
【図１】
2004161156.tif 000003
【図２】
2004161156.tif 000004
【図３】
2004161156.tif 000005
【図４】
2004161156.tif 000006
【図５】
2004161156.tif 000007
【図６】
2004161156.tif 000008
【図７】
2004161156.tif 000009
【図８】
2004161156.tif 000010
【図９】
2004161156.tif 000011
【図１０】
2004161156.tif 000012
【図１１】
2004161156.tif 000013
【図１２】
2004161156.tif 000014
【図１３】
2004161156.tif 000015
【図１４】
2004161156.tif 000016
【図１５】
2004161156.tif 000017
【図１６】
2004161156.tif 000018
【図１７】
2004161156.tif 000019
【図１８】
2004161156.tif 000020