(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
油圧アクチュエータを介して前輪に操舵力を付与するパワーステアリング用油圧回路と、前輪のステアリング切れ角が所定値以上となったことに基づき、旋回内側の後輪にブレーキ作用を付与するブレーキ用油圧回路と、を備えた移動農機の操向制御装置において、
前記パワーステアリング用油圧回路に油圧ポンプからの圧油を供給すると共に、該パワーステアリング用油圧回路からの排出油を、前記ステアリング切り角が所定値以上となったことに基づき切換えられる切換え弁を介して前記ブレーキ用油圧回路に供給し、
前記パワーステアリング用油圧回路からの排出油を前記ブレーキ用油圧回路に導く油路に、圧力調整弁を連通し、該圧力調整弁を手動調節可能とした、
ことを特徴とする移動農機の操向制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、移動農機の操向制御装置に関し、特に、パワーステアリング用油圧回路とブレーキ用油圧回路を備えた移動農機の操向制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
トラクタ等の移動農機において、例えば畦際での機体回行を小さな旋回半径で行うために、前輪のステアリング切れ角が所定値以上となった場合に、前輪増速装置により前輪の回転周速度を後輪の回転周速度よりも速くし、かつブレーキ装置により旋回内側の後輪に自動的に制動作用を付与することにより、機体の急旋回を可能とした技術が公知である。
【０００３】
例えば、本件出願人の出願に係る特開平１１−３１０１２２号公報によると、図５に示すように、トラクタの操向制御に関し、前輪に操舵力を付与する油圧シリンダ１３０とパワーステアリングユニット１５２を有し、ステアリングホイール１２２の操作に基き、前輪のステアリング切れ角が所定値以上になると、油圧ポンプ１５６から分流弁１３４を介して前輪増速装置１２６に圧油が供給され、該前輪増速装置１２６が作動すると共に、タイミング制御弁１６８及び方向制御弁１７０を介してブレーキ装置１４６にも圧油が供給されて、旋回内側のブレーキシリンダ（１５０Ｒ又は１５０Ｌ）が自動的に作動するようになっていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前述した従来例によると、油圧ポンプ１５６から、前輪増速装置１２６とブレーキ装置１４６、更に他の油圧作動装置（例えば、作業機リフトシリンダや水平制御シリンダ）等に作動油を供給するために、分流弁１３４と方向制御弁１７０等を設ける必要があったが、特に分流弁１３４は、外部からの電気信号により油圧ポンプ１５６からの圧油を各ポートに分流させるための弁であり、その構造は、主回路圧力をピストン側圧力に減圧する減圧弁１６０と、ピストン側圧力の断続切換えを行うソレノイド式切換え弁１３６と、主回路がアンロードしたときにピストン側圧力を確保するシーケンス弁１６４とにより構成されているため、この分流弁１３４により、油圧回路が複雑になると共に、該油圧回路の製造コストが高価になるという課題があった。
【０００５】
本発明は、斯かる課題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、パワーステアリング用油圧回路の排出油を、ブレーキ用油圧回路に供給することにより、油圧回路を簡略化して製造コストの低減を図り得る移動農機の操向制御装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、油圧アクチュエータ（３０）を介して前輪（１２）に操舵力を付与するパワーステアリング用油圧回路（６０）と、前輪（１２）のステアリング切れ角が所定値以上となったことに基づき、旋回内側の後輪（１４）にブレーキ作用を付与するブレーキ用油圧回路（５１）と、を備えた移動農機の操向制御装置において、
前記パワーステアリング用油圧回路（６０）に油圧ポンプ（５６）からの圧油を供給すると共に、該パワーステアリング用油圧回路（６０）からの排出油を、前記ステアリング切り角が所定値以上となったことに基づき切換えられる切換え弁（４０）を介して前記ブレーキ用油圧回路（５１）に供給してなる、ことを特徴とする。
【０００９】
更に、本発明は、前記パワーステアリング用油圧回路（６０）からの排出油を前記ブレーキ用油圧回路（５１）に導く油路に、圧力調整弁（４４）を連通し、該圧力調整弁（４４）を手動調節可能とした、ことを特徴とする。
【００１０】
〔作用〕
本発明に係る移動農機の操向制御装置は、パワーステアリング用油圧回路（６０）により前輪（１２）が操舵されて該前輪（１２）のステアリング切れ角が所定値以上になると、旋回内側の後輪（１４Ｒ又は１４Ｌ）にブレーキが作用して、小さな回転半径で旋回可能となる。
【００１１】
なお、括弧内の符号は、図面を参照するためのもので、本発明を何ら限定するものではない。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づき本発明の実施の形態を説明する。
【００１３】
図１は、本発明が適用された移動農機としてのトラクタの操向制御装置の概要を示す図である。同図において、トラクタ１０は、左右１対の前輪１２Ｒ，１２Ｌ及び後輪１４Ｒ，１４Ｌで支持された走行機体の前部にエンジン１８、その後部にミッションケース２０、機体中央の上部の運転席にステアリングホイール２２等を備えている。エンジン１８の動力は、ミッションケース２０内の主変速及び副変速装置（図示せず）を介して左右の後輪１４Ｒ，１４Ｌに伝達され、また、図示しない後輪デフ機構の前段から分岐した動力が、伝動軸１６を介して左右の前輪１２Ｒ，１２Ｌに伝達される。
【００１４】
図２乃至図４は、本実施の形態におけるトラクタの操向制御装置を示している。
【００１５】
これらの図２乃至図４において、操向制御装置は、油圧力にて前輪１２に操舵力を付与するパワーステアリングシリンダ３０とパワーステアリング用油圧回路６０とを備え、このパワーステアリング用油圧回路６０は、油圧ポンプ５６に接続された配管１００の油路を切換える切換えバルブ５４と、該切換えバルブ５４と一体のサーボフィードバック付きのメータリングポンプ５３と、配管１００からの圧油を切換えバルブ５４を介してパワーステアリングシリンダ３０に供給する配管１０１Ｒ，１０１Ｌとを有している。このメータリングポンプ５３は、ステアリングホイール２２の回転角が変化する際に、油圧ポンプ５６の吐出し圧がパイロット圧となって、切換えバルブ５４が作動するようになっている。
【００１６】
すなわち、ステアリングホイール２２を左右いずれかに旋回操作すると、該ステアリングホイール２２の回転で前記切換えバルブ５４が切換わり、タンク５７内の圧油が油圧ポンプ５６により、配管１００から配管１０１Ｒ（又は１０１Ｌ）を介して、複動式のパワーステアリングシリンダ３０の一方側の油室に供給され、これにより、フロントアクスルのタイロッド（図示せず）が油圧により操舵される。また、このとき、後述するように、パワーステアリングシリンダ３０の他方側の油室から排出された圧油（及び余剰油）が配管１０２側に供給されるようになっている。
【００１７】
なお、本実施の形態のパワーステアリング装置では、エンジン１８が停止した状態においても、パワーステアリング用油圧回路６０内でチェック弁５５を介して圧油が巡回され、パワーステアリングシリンダ３０に向け圧油が供給されて、油圧によりステアリングホイール２２を操舵することのできる全油圧式のパワーステアリング装置が採用されている。
【００１８】
まず、参考例として、パワーステアリング用油圧回路６０に油圧ポンプ５６からの圧油を供給すると共に、該パワーステアリング用油圧回路６０からの排出油を、前輪増速用油圧回路２５に供給したものについて説明する。なお、本発明から外れた参考例であっても、便宜上、実施の形態と呼ぶ。
【００１９】
図２は、パワーステアリング用油圧回路６０と前輪増速用油圧回路２５を備えた操向制御装置の実施の形態を示しており、同図において、前記パワーステアリングシリンダ３０のロッドの移動量は、切れ角センサ（図示せず）によって検出されるようになっていて、このときの検出値が一定切れ角に達すると該切れ角センサからオン信号が出力され、このオン信号に基き、後述する電磁切換え弁４０が作動する。これにより、パワーステアリングシリンダ３０側から排出された圧油（及び余剰油）が配管１０２から前輪増速用油圧回路２５に向けて供給され、この圧油により、前輪増速装置２６が作動する。この前輪増速装置２６の作動により、前輪１２の回転周速度が後輪１４の回転周速度よりも約２倍速で回転する。
【００２０】
すなわち、前輪１２がステアリングされて、パワーステアリング用油圧回路６０からパワーステアリングシリンダ３０の一方側の油室に圧油が供給されると、該パワーステアリングシリンダ３０の他方側の油室から排出された圧油は、配管１０２側に供給され、更に、この圧油は配管１０２を介して前輪増速用油圧回路２５に供給されるようになっている。
【００２１】
この前輪増速用油圧回路２５は、配管１０２によって供給された圧油を、左右１対の配管１０３Ｒ，１０３Ｌに切換え供給する電磁切換え弁４０と、該左右１対の配管１０３Ｒ，１０３Ｌから供給される圧油のうち、高圧側の圧油を受け入れる高圧優先形シャトル弁４２と、配管１０２に連通されて該配管１０２の圧力を略々一定に保持するリリーフ弁４４とを有している。そして、高圧優先形シャトル弁４２から前輪増速装置２６に向け圧油が供給されるようになっている。
【００２２】
以上により、前輪１２がステアリングされると、パワーステアリング用油圧回路６０からパワーステアリングシリンダ３０に圧油が供給されると共に、前輪のステアリング切れ角が所定値以上になると、電磁切換え弁４０における旋回内側の後輪１４Ｒ（又は１４Ｌ）に相当する側のソレノイド（ａ又はｂ）が励磁され、弁が切りかえられる。これにより、パワーステアリングシリンダ３０側から排出された圧油が、配管１０２と電磁切換え弁４０、更に高圧優先形シャトル弁４２を介して前輪増速装置２６に供給される。この圧油により、前輪増速装置２６のＱＴピストン２８が作動してＱＴクラッチ２７が接続され、前輪１２の回転周速度が後輪１４の回転周速度よりも約２倍速で回転する。こうして、前輪１２は後輪１４よりも増速された状態で回転するので、機体は小さい回転半径で旋回を行うことができる。
【００２３】
また、本実施の形態では、パワーステアリング用油圧回路６０に油圧ポンプからの圧油を供給すると共に、該パワーステアリング用油圧回路６０からの排出油を、ブレーキ用油圧回路５１に供給してなることを特徴としている。
【００２４】
この実施の形態では、まず、図１に示したように、左右の後輪１４Ｒ，１４Ｌには、これらに対応してかつ独立に作動可能に左右１対のブレーキ４６Ｒ，４６Ｌが設けられている。そして、操作ペダル４８Ｒ，４８Ｌを踏込み操作すると、ブレーキロッド４９Ｒ，４９Ｌを介して機械的に連結された前記ブレーキ４６Ｒ，４６Ｌにより、左右の後輪１４Ｒ，１４Ｌにブレーキ力が付与される。更に、このブレーキ４６Ｒ，４６Ｌは、油圧によっても作動されるようになっていて、ステアリングホイール２２の旋回操作による前記切れ角センサからのオン信号に基き、パワーステアリングシリンダ３０側から排出された圧油が旋回内側の後輪１４Ｒ（又は１４Ｌ）に対応して設けられたブレーキシリンダ５０Ｒ（又は５０Ｌ）に供給されて、前記ブレーキ４６Ｒ（又は４６Ｌ）が自動的に作動するようになっている。
【００２５】
図３は、パワーステアリング用油圧回路６０とブレーキ用油圧回路５１を備えた操向制御装置の実施の形態を示している。
【００２６】
同図において、前輪１２がステアリングされると、パワーステアリング用油圧回路６０からパワーステアリングシリンダ３０に圧油が供給されると共に、前輪のステアリング切れ角が所定値以上になると、電磁切換え弁４０が切換えられ、パワーステアリングシリンダ３０側から排出された圧油が、配管１０２を介してブレーキ用油圧回路５１に供給されるようになっている。
【００２７】
すなわち、このブレーキ用油圧回路５１は、配管１０２によって供給された圧油を、左右の後輪１４Ｒ，１４Ｌに対応して設けられた左右１対の配管１０３Ｒ，１０３Ｌに切換え供給する電磁切換え弁４０と、該左右１対の配管１０３Ｒ，１０３Ｌから供給された圧油を、手動切換え弁５２Ｒ，５２Ｌを介して受け入れて作動されるブレーキシリンダ５０Ｒ，５０Ｌと、配管１０２に連通されて該配管１０２の圧力を略々一定に保持するリリーフ弁４４とを有している。手動切換え弁５２Ｒ，５２Ｌは、左右１対の配管１０３Ｒ，１０３Ｌ内の圧油を連通・遮断可能であって、ブレーキシリンダ５０Ｒ，５０Ｌの作動を停止したい場合に切換え操作される。
【００２８】
以上により、前輪がステアリングされると、パワーステアリング用油圧回路６０からパワーステアリングシリンダ３０に圧油が供給されると共に、前輪のステアリング切れ角が所定値以上になると、電磁切換え弁４０が切換えられ、パワーステアリングシリンダ３０側から排出された圧油が、配管１０２を介してブレーキ用油圧回路５１における旋回内側の後輪１４Ｒ（又は１４Ｌ）に対応するブレーキシリンダ５０Ｒ（又は５０Ｌ）に供給されて、該後輪１４Ｒ（又は１４Ｌ）が制動されるようになっている。
【００２９】
前記リリーフ弁４４は、手動により調節可能な構成であり、オペレータが機体に乗車状態で、調整可能なレイアウトにされている。このため、オペレータは路面状態に応じて容易に制動力の調整が行えるようになっている。
【００３０】
更に、本実施の形態では、パワーステアリング用油圧回路６０に油圧ポンプ５６からの圧油を供給すると共に、該パワーステアリング用油圧回路６０からの排出油を、前輪増速用油圧回路２５及びブレーキ用油圧回路５１に供給してなることを特徴としている。
【００３１】
図４は、パワーステアリング用油圧回路６０と、前輪増速用油圧回路２５及びブレーキ用油圧回路５１を備えた操向制御装置の実施の形態を示している。
【００３２】
同図において、前輪がステアリングされると、パワーステアリング用油圧回路６０からパワーステアリングシリンダ３０に圧油が供給されると共に、前輪１２のステアリング切れ角が所定値以上になると、電磁切換え弁４０が切換えられ、パワーステアリングシリンダ３０側から排出された圧油は、配管１０２を介して前輪増速用油圧回路２５及びブレーキ用油圧回路５１に供給されるようになっている。この前輪増速用油圧回路２５とブレーキ用油圧回路５１とは、前述したように、夫々共通の電磁切換え弁４０とリリーフ弁４４とを有しているため、本実施の形態では、これらを共用した油圧回路が採用されている。
【００３３】
すなわち、前輪１２のステアリング切れ角が所定値以上になると、パワーステアリングシリンダ３０から排出された圧油が、配管１０２を介して前輪増速用油圧回路２５の高圧優先形シャトル弁４２を介して高圧側の配管１０３Ｒ（又は１０３Ｌ）から前輪増速装置２６に供給され、該前輪増速装置２６のＱＴピストン２８が作動してＱＴクラッチ２７が接続される。
【００３４】
これと略々同時に、ブレーキ用油圧回路５１における旋回内側の後輪１４Ｒ（又は１４Ｌ）に対応するブレーキシリンダ５０Ｒ（又は５０Ｌ）に圧油が供給されて、該後輪１４Ｒ（又は１４Ｌ）にブレーキが作用するようになっている。なお、手動切換え弁５２Ｒ，５２Ｌを切り側に操作すれば、ブレーキシリンダ５０Ｒ，５０Ｌへの圧油の供給が遮断されるため、この手動切換え弁５２Ｒ，５２Ｌの操作により、前輪増速装置２６のみを作動させることもできる。
【００３５】
次いで、本実施の形態の作用を説明する。
【００３６】
図４において、例えばステアリングホイール２２を右側に切ると、パワーステアリング用油圧回路６０内の切換えバルブ５４がｐ側に切換わり、油圧ポンプ５６に接続された配管１００内の圧油は、メータリングポンプ５３及び配管１０１Ｒを通って、パワーステアリングシリンダ３０の右側の油室に供給されて、該シリンダ３０内のロッドが移動し、ステアリングホイール２２に油圧による操舵力が付与される。
【００３７】
また、この旋回操作時に、パワーステアリングシリンダ３０の左側の油室から排出された圧油（及び余剰油）は、配管１０２側へ供給されることとなるが、前輪１２の切れ角が所定値（例えば角度４０度）以上になると、切れ角センサからの電気信号により、電磁切換え弁４０のソレノイドｂに通電されて該電磁切換え弁４０が切換えられる。これにより、配管１０２からの圧油が電磁切換え弁４０を介して配管１０３Ｒに供給され、手動切換え弁５２Ｒを通って右側の後輪１４Ｒのブレーキシリンダ５０Ｒに供給される。これにより、旋回内側の後輪１４Ｒにブレーキ力が付与される。なお、配管１０２，１０３Ｒ，１０３Ｌを流れる圧油の圧力制御は、リリーフ弁４４により行われる。
【００３８】
更に、配管１０３Ｒに供給された圧油は、高圧優先形シャトル弁４２を介して前輪増速装置２６のＱＴクラッチ２７を作動させ、これにより、前輪１２の周速度は後輪１４の周速度に対し略々２倍の速度で回転する。こうして、前輪１２は増速された状態で回転すると共に、旋回内側の後輪１４Ｒにはブレーキ力が作用するので、機体は旋回内側の後輪１４Ｒを略々中心としてより小さな回転半径で旋回することができる。
【００３９】
次いで、ステアリングホイール２２を元の中立位置側に戻すと、電磁切換え弁４０のソレノイドｂの励磁が切られて、該電磁切換え弁４０は中立位置に復帰し、配管１０３Ｒ内の圧油は、タンク５７’に戻される。
【００４０】
以上により、パワーステアリングシリンダ３０内の排出油を利用して、ブレーキシリンダ５０Ｒ（又は５０Ｌ）とＱＴクラッチ２７とを略々同時に作動させるので、前輪１２のステアリング切れ角が所定値（例えば角度４０度）以上になると、前輪１２は後輪１４よりも２倍速で回転すると共に、旋回内側の後輪１４Ｒ（又は１４Ｌ）を略々中心として旋回するので、機体はより小さい回転半径で急旋回することが可能となる。
【００４２】
【発明の効果】
本発明によれば、パワーステアリング用油圧回路からの排出油をブレーキ用油圧回路に供給してなることにより、油圧回路を簡略化して製造コストの低減を図ることができると共に、前輪のステアリング切れ角が所定値以上になると、旋回内側の後輪にブレーキ作用が付与されるので、機体は小さい回転半径で旋回を行うことができる。
【００４４】
更に、パワーステアリング用油圧回路からの排出油を、ブレーキ用油圧回路に導く油路に、圧力調整弁を連通し、該圧力調整弁を手動調節可能としたことにより、圃場状態に合わせて任意の旋回性能に調整することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る移動農機の操向制御装置を模式的に示す図である。
【図２】同上の油圧回路の実施の形態を示す図である。
【図３】同上の油圧回路の実施の形態を示す図である。
【図４】同上の油圧回路の実施の形態を示す図である。
【図５】従来の油圧回路の実施の形態を示す図である。
【符号の説明】
１０      トラクタ
１２      前輪
１４      後輪
２２      ステアリングホイール
２５      前輪増速用油圧回路
２６      前輪増速装置
２７      ＱＴクラッチ
２８      ＱＴピストン
３０      パワーステアリングシリンダ
４０      電磁切換え弁
４４      リリーフ弁（圧力調整弁）
４６Ｒ，４６Ｌ    ブレーキ
５０Ｒ，５０Ｌ    ブレーキシリンダ
５１      ブレーキ用油圧回路
５６      油圧ポンプ
５７，５７’    タンク
６０      パワーステアリング用油圧回路
【図１】
0003784324.tif 000002
【図２】
0003784324.tif 000003
【図３】
0003784324.tif 000004
【図４】
0003784324.tif 000005
【図５】
0003784324.tif 000006