(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
左右後輪（６，６）のブレーキ装置と、該左右のブレーキ装置を夫々独立して制動させるブレーキ用油圧アクチュエータ（４８ａ，４８ｂ）と、機体（２）の旋回操作を検出する手段（３７）とを備え、機体（２）の旋回操作に連動し旋回内側のブレーキ用油圧アクチュエータを作動して後輪（６）を制動させる旋回制御装置を備えた作業車両（１）であって、
機体（２）の操舵用油圧アクチュエータ（４３）と全油圧式パワーステアリング装置（４０）を構成する油圧コントローラ（４２）との間の油路（５１ａ，５１ｂ）には、操舵用油圧アクチュエータ（４３）の作動量を変更するべく該操舵用油圧アクチュエータ（４３）へ流入する圧力油を他の油路から補足する合流路（５０）を設け、
この合流路（５０）を前記ブレーキ用油圧アクチュエータ（４８ａ，４８ｂ）の作動圧のパイロット圧として切り替わる切替バルブ（５２）によって開閉するように構成した作業車両の操向制御装置において、
上記油路（５１ａ，５１ｂ）には、上記操舵用油圧アクチュエータ（４３）へ油路を補足する合流路（５０）の一端（５０ｂ，５０ｃ）を接続し、メインポンプ（４５）から吐出されメインバルブ（４６）を介して作業機昇降用油圧アクチュエータであるリフトシリンダ（２１）に圧力油を供給する油路（４９）に該合流路（５０）の他端（５０ａ）を接続し、該合流路（５０）の途中に上記切替バルブ（５２）を介装し、
機体（２）の旋回に伴い前記旋回操作を検出する手段（３７）が機体（２）の旋回を検出し、旋回制御装置が作動してロータリ作業機（１６）を上昇させると共に、旋回内側のブレーキを自動的に作動させるようにブレーキバルブ（４７）が開き前記ブレーキ用油圧アクチュエータが駆動され、そのとき、該ブレーキ用油圧アクチュエータに供給される圧力油の一部がパイロット油路（５３ａ）から前記切替バルブ（５２）の一方のパイロットポートに作用し、該切替バルブ（５２）の位置が切り替わり、上記メインバルブ（４６）を通過し前記リフトシリンダ（２１）へ供給される圧力油の一部が該切替バルブ（５２）の前記切り替わった位置を通過して合流路の一端から油路へ合流し、上記操舵用油圧アクチュエータ（４３）の一方のシリンダポートへの供給油量が増加して、該操舵用油圧アクチュエータ（４３）の作動速度を高めるように構成して成ることを特徴とする作業車両の操向制御装
置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は作業車両の操向制御装置に関するものであり、特に、ステアリングハンドルの操作に応じて操向輪の作動を変更可能にする全油圧式パワーステアリング装置を備えた作業車両の操向制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、トラクタや田植え機或いはブルドーザ等の作業車両には全油圧式パワーステアリング装置が備えられており、ステアリングハンドルの操作に応じて油圧コントローラからステアリングシリンダへ圧力油を供給し、操向輪の作動を変更して軽快なステアリング操作を行えるようにしている。
【０００３】
前記全油圧式パワーステアリング装置では、標準的と思われるステアリング操作感度に合わせてステアリングハンドルの回転数（ロック・トゥ・ロック）を設定してあり、通常ではステアリング操作に対する操向輪の切れ角を変更することはできない。例えば、トラクタのステアリングハンドルの回転数が２回転に設定されている場合、トラクタが圃場の端部でＵターンする際に、ステアリングハンドルを左右何れかのロック位置まで操作するのに時間を要すれば、これに比例して操向輪の切れ角変化が遅くなる。然るときは、機体の旋回半径が大きくなるとともに旋回時間が長くなって作業効率が低下する。
【０００４】
この不具合を解消するために、前記油圧コントローラとステアリングシリンダとの間に補助バルブを設け、該補助バルブを介してステアリングシリンダへ圧力油を供給する操向制御装置を備えた作業車両が知られている。ステアリングハンドルの回転角や操作速度が所定値以上になったときは、該補助バルブを切り替えて他の回路から圧力油を合流し、ステアリングシリンダへの供給油量を増加して作動速度を高くすることにより、操向輪の操向速度を速くして機体の急旋回を可能にしている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従来、操向輪の操向速度を変化できるようにした操向制御装置は、補助バルブを動かすための電気回路や油圧回路を別途設ける必要があり、通常の操向速度に対応した全油圧式パワーステアリング装置を変更する場合は、変更作業が煩雑で且つ追加部品によるコストアップが問題となる。
【０００６】
そこで、通常の全油圧式パワーステアリング装置を変更して操向輪の操向速度を変更できるように改良する場合に、現在の搭載部品を利用して追加部品を極力少なくし、改良作業を簡単にしてコストダウンを図るために解決すべき技術的課題が生じてくるのであり、本発明はこの課題を解決することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記目的を達成するために提案されたものであり、左右後輪（６，６）のブレーキ装置と、該左右のブレーキ装置を夫々独立して制動させるブレーキ用油圧アクチュエータ（４８ａ，４８ｂ）と、機体（２）の旋回操作を検出する手段（３７）とを備え、機体（２）の旋回操作に連動し旋回内側のブレーキ用油圧アクチュエータを作動して後輪（６）を制動させる旋回制御装置を備えた作業車両（１）であって、
機体（２）の操舵用油圧アクチュエータ（４３）と全油圧式パワーステアリング装置（４０）を構成する油圧コントローラ（４２）との間の油路（５１ａ，５１ｂ）には、操舵用油圧アクチュエータ（４３）の作動量を変更するべく該操舵用油圧アクチュエータ（４３）へ流入する圧力油を他の油路から補足する合流路（５０）を設け、
この合流路（５０）を前記ブレーキ用油圧アクチュエータ（４８ａ，４８ｂ）の作動圧のパイロット圧として切り替わる切替バルブ（５２）によって開閉するように構成した作業車両の操向制御装置において、
上記油路（５１ａ，５１ｂ）には、上記操舵用油圧アクチュエータ（４３）へ油路を補足する合流路（５０）の一端（５０ｂ，５０ｃ）を接続し、メインポンプ（４５）から吐出されメインバルブ（４６）を介して作業機昇降用油圧アクチュエータであるリフトシリンダ（２１）に圧力油を供給する油路（４９）に該合流路（５０）の他端（５０ａ）を接続し、該合流路（５０）の途中に上記切替バルブ（５２）を介装し、
機体（２）の旋回に伴い前記旋回操作を検出する手段（３７）が機体（２）の旋回を検出し、旋回制御装置が作動してロータリ作業機（１６）を上昇させると共に、旋回内側のブレーキを自動的に作動させるようにブレーキバルブ（４７）が開き前記ブレーキ用油圧アクチュエータが駆動され、そのとき、該ブレーキ用油圧アクチュエータに供給される圧力油の一部がパイロット油路（５３ａ）から前記切替バルブ（５２）の一方のパイロットポートに作用し、該切替バルブ（５２）の位置が切り替わり、上記メインバルブ（４６）を通過し前記リフトシリンダ（２１）へ供給される圧力油の一部が該切替バルブ（５２）の前記切り替わった位置を通過して合流路の一端から油路へ合流し、上記操舵用油圧アクチュエータ（４３）の一方のシリンダポートへの供給油量が増加して、該操舵用油圧アクチュエータ（４３）の作動速度を高めるように構成して成る作業車両の操向制御装置を提供するものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施の形態を図面に従って詳述する。図１は作業車両の一例としてトラクタ１を示し、機体２の前部にエンジン３を搭載し、エンジン３の動力はミッションケース５内に設けられた変速装置により減速されて、後輪６，６と前輪７，７が駆動される。また、ミッションケース５内で走行系動力からＰＴＯ系動力を分岐してＰＴＯ軸８に伝達する。前記エンジン３の近傍位置にエンジン回転数センサ９を設けてエンジン回転数を検出する。
【０００９】
一方、機体２の後部にはリンク機構１５を介してロータリ作業機１６が連結されており、このリンク機構１５はトップリンク１７と左右のロワーリンク１８，１８からなる３点リンク方式であり、左右のリフトアーム１９，１９の先端と左右のロワーリンク１８、１８とが夫々リフトロッド２０，２０にて連結されている。
【００１０】
そして、ミッションケース５の上部に設けられたリフトシリンダ２１の作動によりリフトアーム１９を回動すれば、前記ロワーリンク１８が上下動してロータリ作業機１６が昇降する。リフトアーム１９の回動角はリフトアームセンサ２２にて検出する。また、ロータリ作業機１６のメインカバー２３の後端にリヤカバー２４を回動自在に取り付け、デプスセンサ２５によりリヤカバー２４の回動角を検出する。
【００１１】
ここで、運転席２８の側部にはコンソールボックス２９が設置されており、このコンソールボックス２９にポジションレバー３０を取り付けるとともに、耕深設定ダイヤルをはじめとして四駆切替スイッチやＰＴＯスイッチなど各種スイッチが設けられている。運転席２８の下部には車速センサ３３を設け、トラクタ１の走行速度を検出する。
【００１２】
また、ステアリングハンドル３４の近傍位置に前後進切替レバー３５を設けるとともに、操舵角を検出する手段としてステアリングシャフト３６に操舵角センサ３７を装着し、ステアリングハンドル３４の回転操作を検出する。尚、図示は省略するが、ピットマンアームまたはナックルアームの回転角を読み取るセンサを設け、このセンサによって操舵角を検出するようにしてもよい。
【００１３】
更に、運転フロアに設けられたブレーキペダル３８の回動基部にブレーキスイッチ３９を設け、このブレーキスイッチ３９によってブレーキ操作の有無を検出する。そして、後述するコントローラ５５が、前記操舵角センサ３７の検出により機体２が旋回動作に入ったと判断したときは、旋回制御装置が作動してロータリ作業機１６を上昇させ、旋回内側のブレーキを自動的に作動させるとともに前輪７，７の回転を増速して、機体２の旋回半径が小さくなるように制御する。
【００１４】
図２は請求項１記載の発明の操向制御装置の回路を示し、４０は全油圧式パワーステアリング装置であり、該全油圧式パワーステアリング装置４０は油圧ポンプ４１と、油圧コントローラ４２と、操舵用油圧アクチュエータであるステアリングシリンダ４３等から構成され、前記油圧ポンプ４１から吐出された圧力油は、ステアリングハンドル３４の操作に応じて油圧コントローラ４２にて制御され、油路５１ａ，５１ｂを経てステアリングシリンダ４３へ供給され、操向輪である前輪７，７の作動を変更可能にしてある。
【００１５】
一方、メインポンプ４５から吐出された圧力油は、メインバルブ４６を経て作業機昇降用油圧アクチュエータであるリフトシリンダ２１に供給される。また、メインポンプ４５の圧力油はブレーキバルブ４７を経て左右のブレーキ用油圧アクチュエータであるブレーキシリンダ４８ａ，４８ｂに供給され、該ブレーキシリンダ４８ａまたは４８ｂが駆動された旋回内側の後輪６、或いは左右双方の後輪６，６が制動される。
【００１６】
ここで、前記油圧コントローラ４２とステアリングシリンダ４３とを結ぶ油路５１ａ，５１ｂには、操舵用油圧アクチュエータの作動量を変更すべく該ステアリングシリンダ４３へ流入する圧力油を他の油路から補足する合流路として合流路５０の一端５０ｂ，５０ｃを接続し、前記メインバルブ４６へ圧力油を供給する油路４９に該合流路５０の他端５０ａを接続するとともに、該合流路５０の途中に切替バルブ５２を介装する。この切替バルブ５２は３ポート３位置のパイロット式バルブであり、前記左右のブレーキバルブ４８ａ，４８ｂに供給される圧力油をパイロット圧として、前記油路４９と油路５１ａまたは５１ｂとを連通させる。
【００１７】
例えば、機体２が左側へ旋回した場合は操舵角センサ３７によりコントローラ５５が機体２の旋回を検出し、旋回制御装置が作動してロータリ作業機１６を上昇させるとともに、旋回内側のブレーキを自動的に作動させる。即ち、前記メインバルブ４６が開いてリフトシリンダ２１が駆動され、且つ、ブレーキバルブ４７が開いて左ブレーキシリンダ４８ａが駆動される。然るときは、左ブレーキシリンダ４８ａに供給される圧力油の一部が、パイロット油路５３ａから前記切替バルブ５２の一方のパイロットポートに作用し、該切替バルブ５２が（イ）の位置に切り替わる。
【００１８】
従って、メインバルブ４６を通過してリフトシリンダ２１へ供給される圧力油の一部が、該切替バルブ５２の（イ）の位置を通過して合流路の一端５０ｃから油路５１ｂへ合流し、一方のシリンダポート４３ｂへの供給油量が増加してステアリングシリンダ４３の作動速度が速くなり、ステアリングハンドル３４の操作に対して通常より速い速度で前輪７，７が左側へ操向する。これとは逆に、機体２が左側へ旋回した場合は、上記とは対称的な作動にて、右ブレーキシリンダ４８ｂが駆動される圧力油にて切替バルブ５２が（ロ）の位置に切り替わり、リフトシリンダ２１へ供給される圧力油の一部が、該切替バルブ５２の（ロ）の位置を通過して合流路の一端５０ｂから油路５１ａへ合流し、他方のシリンダポート４３ａへの供給油量が増加してステアリングシリンダ４３の作動速度が速くなる。
【００１９】
このように、旋回時のオートブレーキ回路を利用して、リフトシリンダ２１への圧力油の一部をステアリングシリンダ４３へ合流させることにより、前輪７，７の操向速度を速くすることができ、現在の搭載部品を利用して追加部品を極力少なくし、操向制御装置の改良作業を簡単に行うことができる。
【００２０】
図３は他の実施の形態を示し、図２に示した回路と同一部分の説明は省略する。前記油圧コントローラ４２とステアリングシリンダ４３とを結ぶ油路５１ａ，５１ｂの途中に、２ポート２位置の切替バルブ５６ａ，５６ｂを設ける。該切替バルブ５６ａ，５６ｂは、通常時は通過流量の一部を絞り５７を介してタンク５８に分岐する位置（ハ）にあり、左右のブレーキシリンダ４８ａ，４８ｂが駆動されたときに、その圧力油をパイロット圧として全量を通過させる位置（ニ）に切り替わるように形成されている。
【００２１】
従って、通常のステアリングハンドル操作時は、前記ステアリングシリンダ４３への供給油量が小となって前輪７，７の操向速度が緩慢となり、旋回内側の片ブレーキ動作があったときは、切替バルブ５６ａまたは５６ｂが（ニ）の位置に切り替わり、前記ステアリングシリンダ４３への供給油量が大となって前輪７，７の操向速度が速くなる。このように、現在搭載されているブレーキシリンダ４８ａ，４８ｂの油圧回路を利用することにより、電気的な制御回路を追加することなく、簡単な改良作業にて前輪７，７の操向速度を速くすることができる。
【００２２】
また、図４に示すように、前記左右のブレーキシリンダ４８ａ，４８ｂに供給される圧力油を分岐し、チェックバルブ５９，５９を介して油路５１ａ，５１ｂに合流させることにより、ステアリングハンドル３４の操作に連動して片ブレーキがかかったときに、旋回内側のブレーキシリンダ４８ａまたは４８ｂへの圧力油の一部がチェック弁５９を通過してステアリングシリンダ４３へ合流し、前輪７，７の操向速度が速くなる。
【００２３】
図５は請求項２記載の発明の操向制御装置の回路を示し、図２に示した回路と同一部分の説明は省略する。６０は作業機の左右ローリング姿勢を変更して水平制御を行うための作業機ローリング用油圧アクチュエータとしてのローリングシリンダであり、メインポンプ４５から吐出された圧力油はローリングバルブ６１にて流量と方向がが制御され、油路６２を通ってローリングシリンダ６０に供給される。該ローリングシリンダ６０へ圧力油を供給する油路６２の途中に切替バルブ６３を設け、該切替バルブ６３の２次側に合流路６４ａ，６４ｂの一端部を接続するとともに、この合流路６４ａ，６４ｂの他端部を夫々前記油圧コントローラ４２とステアリングシリンダ４３とを結ぶ油路５１ａ，５１ｂに接続する。該切替バルブ６３は６ポート２位置のソレノイド式であり、通常時はローリングシリンダ６０とローリングバルブ６１とを連通する位置（ホ）にあり、コントローラ５５からの信号によって合流路６４ａ，６４ｂに連通する位置（ヘ）に切り替わる。
【００２４】
図５及び図６に従って操向制御の手順を更に詳述すれば、前記切替バルブ６３は初期状態で（ホ）の位置にあり、水平制御を行っている場合は（Step1）、コントローラ５５にてローリングバルブ６１を（ト）の位置または（チ）の位置に切り替え（Step2）、ローリングシリンダ６０を伸縮駆動してローリング角を調整する。そして、コントローラ５５が操舵角センサ３７の検出値から旋回動作ありと判断したときは（Step3）、前記切替バルブ６３を（へ）の位置に切り替えてメインポンプ４５と合流路６４ａまたは６４ｂとを連通させる（Step4）。従って、メインポンプ４５の圧力油が合流路６４ａまたは６４ｂを通って油路５１ａまたは５１ｂに合流し、ステアリングシリンダ４３への供給油量が増加して前輪７，７の操向速度が速くなる。機体２の旋回が進んで操舵角が最大になったとき（Step5）、前記切替バルブ６３を（ホ）の位置に戻せば（Step6）、メインポンプ４５の圧力油がステアリングシリンダ４３に供給されなくなり、前輪の操向速度が通常の速さに復帰する。
【００２５】
例えば、機体２の直進時に、水平制御にてローリングシリンダ６０を収縮すべくローリングバルブ６１を（ト）の位置に切り替えている場合、機体が右側へ旋回したときは、コントローラ５５が機体２の右旋回動作を検出して切替バルブ６３を（ヘ）の位置に切り替える。従って、メインポンプ４５から吐出された圧力油はローリングバルブ６１の（ト）の位置を通過した後に、該切替バルブ６３の（へ）の位置から合流路６４ａへ導出され、前記油圧コントローラ４２とステアリングシリンダ４３とを結ぶ油路５１ａに合流し、一方のシリンダポート４３ａへの供給油量が増加してステアリングシリンダ４３の作動速度が速くなり、ステアリングハンドル３４の操作に対して通常より速い速度で前輪７，７が右側へ操向する。
【００２６】
一方、機体２の直進時に、水平制御にてローリングシリンダ６０を伸長すべくローリングバルブ６１を（チ）の位置に切り替えている場合、機体が左側へ旋回したときは、コントローラ５５が機体２の左旋回を検出して切替バルブ６３を（ヘ）の位置に切り替える。従って、メインポンプ４５から吐出された圧力油はローリングバルブ６１の（チ）の位置を通過した後に、該切替バルブ６３の（へ）の位置から合流路６４ｂへ導出され、前記ステアリングシリンダ４３と油圧コントローラ４２とを結ぶ油路５１ｂに合流し、一方のシリンダポート４３ｂへの供給油量が増加してステアリングシリンダ４３の作動速度が速くなり、ステアリングハンドル３４の操作に対して通常より速い速度で前輪７，７が左側へ操向する。
【００２７】
このように、水平制御を行っている場合に機体２が旋回したときは、旋回時にあまり必要とされないローリングシリンダ６０への水平制御を中断し、操向制御装置を優先して作動させることにより、全油圧式パワーステアリング装置４０の作動遅れが解消される。尚、前記切替バルブ６３を予めローリングバルブ６１内に設けて一体型のローリングバルブ６１Ａを形成しておくことにより、改良作業を一層簡素化することも可能である。
【００２８】
而して、本発明は、本発明の精神を逸脱しない限り種々の改変を為すことができ、そして、本発明が該改変されたものに及ぶことは当然である。
【００２９】
【発明の効果】
本発明は上記一実施の形態に詳述したように、請求項１記載の発明は操舵用油圧アクチュエータと全油圧式パワーステアリング装置との間に他の油路から圧力油を補足する合流路を設け、この合流路をブレーキ用油圧アクチュエータの作動圧をパイロット圧として切り替わる切替バルブによって開閉することにより、操舵用油圧アクチュエータへ流入する圧力油の流量を変えて操舵用油圧アクチュエータの作動量を変更するようにしている。従って、機体旋回時には左右のブレーキ操作と連動して操舵用油圧アクチュエータへの供給油量が増加し、確実に操向輪の操向速度を速くすることができる。
【００３０】
【発明の効果】
即ち、旋回時に片ブレーキ作動のみではなく操向輪の操向速度も速くなるので、旋回時間が短縮されて作業効率が向上する。また、旋回時に操向速度のみが速くなるのではなくブレーキ作動を伴うため、操向輪による土押しが発生することがなく、圃場を荒らす不具合がなくなる。そして、装置を変更する場合に電気回路を新たに設置する必要がなく、既存の油圧回路を僅かに変更するのみで操向輪の操向速度を変更することができる。
つまり、旋回時のオートブレーキ回路を利用して、リフトシリンダ２１への圧力油の一部をステアリングシリンダである操舵用油圧アクチュエータ４３へ合流させることにより、前輪７，７の操向速度を速くすることができ、現在の搭載部品を利用して追加部品を極力少なくし、操向制御装置の改良作業を簡単に行なうことができる。
【００３１】
請求項２記載の発明は操舵用油圧アクチュエータと全油圧式パワーステアリング装置との間に作業機昇降用油圧アクチュエータ若しくは作業機ローリング用油圧アクチュエータの圧力油の一部を合流させる合流路を設け、機体の旋回操作に連動して操舵用油圧アクチュエータへの供給油量を増加して操向輪の操向速度を速くしている。旋回時にあまり必要とされない作業機昇降用油圧アクチュエータ若しくは作業機ローリング用油圧アクチュエータへの圧力油を利用することにより、既存の装置に僅かの部品を追加するのみで操向輪の操向速度を変更することができる。また、機体旋回時に作業機の作動速度を減速または停止させることにより、機体の旋回操作を向上させることができる。
【００３２】
このように、請求項１及び２記載の発明は、何れも現在の搭載部品を利用して追加部品を極力少なくし、改良作業を簡単にしてコストダウンを図ることが可能である等、正に諸種の効果を奏する発明である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態を示し、作業車両の一例であるトラクタの側面図。
【図２】請求項１記載の発明の一実施形態を示す回路図。
【図３】請求項１記載の発明の他の実施形態を示す回路図。
【図４】請求項１記載の発明の更に他の実施形態を示す回路図。
【図５】請求項２記載の発明の一実施形態を示す回路図。
【図６】請求項２記載の発明の一実施形態を示すフローチャート。
【符号の説明】
１        トラクタ
２        機体
２１        リフトシリンダ
３４        ステアリングハンドル
４０        全油圧式パワーステアリング装置
４１        油圧ポンプ
４２        油圧コントローラ
４３        ステアリングシリンダ
４５        メインポンプ
４６        メインバルブ
４７        ブレーキバルブ
４８ａ，４８ｂ    ブレーキシリンダ
４９        油路
５０        合流路
５１ａ，５１ｂ    油路
５２        切替バルブ
５３ａ，５３ｂ    パイロット油路
５５        コントローラ
６０        ローリングシリンダ
６１，６１Ａ      ローリングバルブ
６２        油路
６３        切替バルブ
６４ａ，６４ｂ    合流路
【図１】
0004193304.tif 000002
【図２】
0004193304.tif 000003
【図３】
0004193304.tif 000004
【図４】
0004193304.tif 000005
【図５】
0004193304.tif 000006
【図６】
0004193304.tif 000007