JP3763899B2 - 操向制御装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は機体の走行速度に合わせて、操向ハンドルの操作量に対して操向輪の切れ角度を変更する構成に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、田植機やトラクタ等の左右操向輪は、機体に横設するフロントアクスルケースの左右両端部に車輪を支持した回動ケースを回動自在に支持し、該回動ケースにナックルアームを固定し、このナックルアームの後端部にタイロッドを枢支し、該タイロッドを油圧シリンダーに連結して、該油圧シリンダーをハンドルの切れ角度に合わせて伸縮し、操向輪の切れ角度を変更することで、機体を旋回させる操向装置の技術は公知となっている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
前述する操向装置は、操向ハンドルの切れ角度に合わせて操向輪の切れ角度を変更する構成となっており、作業機を搭載して作業を行う低速走行時においても、路上走行等の高速走行時においても、操向ハンドルの切れ角度に対して、操向輪の切角は一定で、走行速度に関係なく比例した角度に切り換わり、また、田植機やトラクタ等の農用作業者は小回りが効くように前輪切角を大きくとってあるので、高速走行時においては作業時と同じ様にハンドルを大きく切ってしまうと機体が急旋回してしまうことがあった。
【0004】
【課題を解決するための手段】
本発明はこのような問題点を解消するために、左右のブレーキペダルと左右の車軸を制動する左右のブレーキアクチュエーターとの間をそれぞれ左右の油路で連通し、該左右の油路途中に、左右別々に送油する切換位置と、左右の油路を連通する切換位置を有する電磁バルブV1を設けると共に、パワーステアリングを構成するステアリングバルブV2に第一メータリングモータを接続し、ハンドルの操作をフィードバックし、該第一メータリングモータに電磁バルブV3を介して第二メータリングモータを並列接続し、前記電磁バルブV1と、電磁バルブV3と、高速走行モードと低速走行モードに切り換える選択スイッチとをコントローラと接続し、低速走行モード時に電磁バルブV1・V3を切り換えて、左右別々にブレーキアクチュエーターを作動可能とし、旋回時に第一・第二メータリングモータを作動するように構成したものである。
【0005】
或いは、左右のブレーキペダルと左右の車軸を制動する左右のブレーキアクチュエーターとの間をそれぞれ左右の油路で連通し、該左右の油路途中に、左右別々に送油する切換位置と、左右の油路を連通する切換位置を有する電磁バルブV1を設けると共に、パワーステアリングを構成するステアリングバルブV2に可変メータリングモータを接続し、ハンドルの操作をフィードバックし、該可変メータリングモータの斜板をアクチュエーターで変更可能とし、前記電磁バルブV1と、アクチュエーターと、高速走行モードと低速走行モードに切り換える選択スイッチとをコントローラと接続し、低速走行モード時に電磁バルブV1を切り換えて、左右別々にブレーキアクチュエーターを作動可能とし、旋回時にアクチュエーターを駆動して可変メータリングモータの流量を増加するように構成したものである。
【0006】
【発明の実施の形態】
本発明が解決しようとする課題及び解決するための手段は以上の如くであり、次に添付の図面に示した実施例の構成を説明すると。図1はトラクタの全体平面図、図2は両車軸を制動するブレーキ構成を示す回路図、図3は本発明の前輪の切れ角度を制御する回路図、図4は前輪の切れ角度を制御する別実施例を示す回路図である。
【0007】
図1にて、本実施例のトラクタAについて説明する。フレームFの上部において、前方にエンジンEを被装するボンネット1を搭載し、その後端部にダッシュボード2を立設して操向ハンドル3を突設しており、該ダッシュボード2の直後より後方にステップ部4が該フレームFの上面を利用して形成されている。その右側前部にはブレーキペダル6・6をフレームFより上方に突設し、左側にクラッチペダル12を突設している。該ステップ部4の後方に座席5を配設し、その側方に低速走行と高速走行を切り換える副変速レバー7と作業機の昇降レバー8及び耕深設定レバー9を突設させている。そして、機体の後方より左右のロアーリンク55・55と中央位置のトップリンク56を突出させて作業機Bを昇降可能に装着している。
【0008】
そして、操向輪である前輪10・10は前記操向ハンドル3にて操向される。前記エンジンEより突出する出力軸よりミッションケースMに動力が伝達され、ミッションケースM後方より左右側方に突出する車軸45・45を介して駆動輪となる後輪11・11を駆動している。
【0009】
次に、前記ミッションケースM内の変速装置で変速し、変速後にデフ機構を介して後輪11・11に動力を伝えて制動可能とする伝達構造を図2を用いて説明する。ミッションケースMにより変速された動力は駆動ギアを介してデフ機構Dのデフリングギア41に伝達している。該デフリングギア41の側面にデフケース39を固設し、該デフケース39の内部には、デフケース39及びデフリングギア41と一体的に回動するデフピニオンギア42・42を遊嵌している。一方、左右の車軸45・45の内端部にデフサイドギア43・44を固定しており、該デフサイドギア43・44を前記デフピニオンギア42・42に噛合させており、デフリングギア41の回動を車軸45・45に伝達する構成としている。更に、前記車軸45・45の外端部に、左右後輪11・11用の、減速ギア47・47を介して動力を後輪11・11に伝達している。
【0010】
また、前記車軸45・45の側部には図2に示すごとくブレーキ機構(制動装置)49・49を配設している。該ブレーキ機構49・49は、前記ブレーキペダル6・6の操作に連動して作動している。即ち、前記ブレーキペダル6・6は回動軸14に固設され、該回動軸14より突出するアーム15にシリンダー16のピストンロッドを連結している。左右の各シリンダー16・16には油路17R・17Lを接続し、各油路17R・17Lは切換バルブV1の一次側に連結している。該バルブV1の二次側には油路18R・18Lを介してブレーキ機構49・49のシリンダーに接続している。前記バルブV1は四ポート2位置切り換え型の電磁弁であり、ソレノイド19の励磁によって、左右の油路を連通する高速走行状態と左右の油路を独立して作動できるようにする低速走行状態に切り換えできるようにしている。
【0011】
つまり、低速走行状態においては、前記油路17Rと油路18Rが、油路17Lと油路18Lがそれぞれ接続して、ブレーキペダル6・6の何れかを踏むと、その側のブレーキ機構49が作動して、片ブレーキとすることができ、急旋回ができる。高速走行状態(高速モード)においては、全ての油路17R・17L・18R・18Lを接続して連通し、一側のブレーキペダル6を踏んでも両側のブレーキ機構49・49が作動するようにしている。そして、電磁バルブV1のソレノイド19はコントローラCと接続され、該コントローラCには選択スイッチ50が接続され、選択スイッチ50の操作で、電磁バルブV1を切り換えることができる。但し、車速センサーをコントローラCと接続して、設定速度以上では必ず電磁バルブV1を切り換えて高速走行状態とするようにすることもできる。また、選択スイッチ50は副変速装置に配置してもよい。
【0012】
次に、左右操向輪である前輪10・10の切れ角度操作機構について説明する。図3に示すように、フロントアクスルケース21の左右両端部にナックルアーム22・22を固設した回動ケースを枢支し、該回動ケースに回動自在に前輪10・10を支持している。また、左右の前記ナックルアーム22・22の後部に両ロッド型のパワステシリンダー23のロッド24の端部を連結している。そして、パワステシリンダー23の左右の油室23R・23Lの内の一方に圧油を送油して、パワステシリンダー23を作動することで、前輪10・10の切れ角度を変更するようにしている。
【0013】
油圧ポンプPからの圧油はステアリングバルブV2に送油している。該ステアリングバルブV2は6ポート3位置切換型のバルブであり、そのスプールはメータリングモータ30・31の出力軸52と操向ハンドル3のハンドル軸に連動連結されている。該ステアリングバルブV2の一次側には前記油圧ポンプPに連結する油路26と圧油の戻り回路であるドレン油路27を接続している。ステアリングバルブV2の2次側にはパワステシリンダー23に圧油を送油する油路28と油路29を接続し、更に2次側にはメータリングモータ30・31に送油する油路32・33と接続している。
【0014】
前記第一メータリングモータ30と第二メータリングモータ31は電磁バルブV3を介して並列に接続されており、電磁バルブV3の一次側に前記油路32・32を介して第一メータリングモータ30及びステアリングバルブV2と接続し、該ステアリングバルブV2の二次側に油路35・36を介して第二メータリングモータ31を接続している。該電磁バルブV3は四ポート2位置切り換え型の電磁バルブであり、そのソレノイド37はコントローラCと接続され、該コントローラCからの信号によってブロック状態と連通した増速状態に切り換えるようにしている。更に、前記コントローラCには、選択スイッチ50を接続している。前記選択スイッチ50は、低速走行モードと高速走行モードの切り換えを行う。また、前記ステアリングバルブV2は、操作はハンドル3によって位置を切り換えできるように連結されている。
【0015】
このような構成において、選択スイッチ50を高速走行モードに切り換えている場合には、電磁バルブV3はブロック状態に切り換えられる。この状態において、ハンドル3を切って旋回操作、例えば左旋回操作をすると、ステアリングバルブV2が切り換わり、油路26と油路32が連結し、油圧ポンプPによって発生した圧油を油路32に送油している。該油路32内の圧油は第一メータリングモータ32を駆動して油路33に送油され、油路29を介してパワステシリンダー23の油室23L内に送油している。その際に、第一メータリングモータ32は、出力軸52を駆動し、ステアリングバルブV2を中立位置に切り換えるように駆動し、ハンドル3の切角に応じた位置で中立位置となる。
【0016】
また、この高速走行モードにおいては、前記後輪11・11のブレーキ機構49・49を作動する電磁バルブV1は高速走行状態となっており、左右何方のブレーキペダル6・6を踏み込み操作しても、両側のブレーキ装置49・49を作動するので、片ブレーキとならず、機体を急旋回させることがない。また、右旋回する場合にも同様に作動される。
【0017】
また、前記選択スイッチ50を低速走行モードに切り換えると、電磁バルブV3が切り換わり、油路32と油路35とが連通し、油路33と油路36とが連通する。この状態において、例えば左旋回するように操作ハンドル3を操作すると、ステアリングバルブV2が切り換わり、油圧ポンプPからの圧油が油路32に送油される。該油路32に送油された圧油は、第一メータリングモータ32を駆動し、更に、電磁バルブV3を介して油路35より第二メータリングモータ31を駆動し、油路36、油路33からパワステシリンダー23に送油される。よって、第一メータリングモータ30と第二メータリングモータ31からの圧油が油路29を介して油室23Lに送油され、前記パワステシリンダー23のロッド24を大きく移動し、前輪10・10の切れ角度を大きくして急旋回することが可能となる。また、この低速走行モードにおいて、電磁バルブV1は、低速走行状態に切り換わっており、左側のブレーキペダル6を踏み込み操作すると、ブレーキ49を作動し、前輪10・10の大きな切れ角と、左側の後輪11の制動によって、機体の左急旋回を行うことができる。なお、前記電磁バルブV1・V3の電気系統が故障した場合、つまり、通電しない状態ではバネによってスプールは高速モード側に切り換わり、急旋回することはなく安全に操向操作できる。
【0018】
また、前述した如く、二個のメータリングモータ30・31を使用することなく、一つの可変容量型のモータ62により送油量を調整する構成にすることもできる。即ち、図4に示すように、前記油路32と油路33との間に可変容量型のモータ62を配置し、該モータ62の可動斜板の角度をモータもソレノイド等のアクチュエーター63の回動によって変更するようにし、該アクチュエーター63をコントローラCに接続して、該コントローラCには選択スイッチ50を接続する。そして、選択スイッチ50で低速走行モードとした場合には可変容量型のモータ62の吐出量を増加させるようにアクチュエーター63を駆動し、高速走行モードとした場合には吐出量を減少するよりにアクチュエーター63を駆動し、前記同様の作用・効果が得られるようにすることができる。
【0019】
【発明の効果】
このように構成したことにより、高速モード時は左右一方のブレーキペダルを踏んでも両側のブレーキアクチュエーターが作動して両輪が制動されて、片ブレーキとなることがなく、ブレーキ操作で旋回することはない。そして、低速モードとしたときには、左右一方のブレーキペダルを踏むと片ブレーキとなって、急旋回が可能となり、更に、ハンドルの操作量に対して、少ない切角で大きく前輪が切れるようになり、機体を急旋回させる操作が容易となり、操作性を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】トラクタの全体平面図である。
【図2】両車軸を制動するブレーキ構成を示す回路図である。
【図3】本発明の前輪の切れ角度を制御する回路図である。
【図4】前輪の切れ角度を制御する別実施例を示す回路図である。
【符号の説明】
P ポンプ
V1 電磁バルブ
V2 ステアリングバルブ
V3 電磁バルブ
21 フロントアクスルケース
23 パワステシリンダー
30 第一メータリングモータ
31 第二メータリングモータ
Claims (2)
- 左右のブレーキペダルと左右の車軸を制動する左右のブレーキアクチュエーターとの間をそれぞれ左右の油路で連通し、該左右の油路途中に、左右別々に送油する切換位置と、左右の油路を連通する切換位置を有する電磁バルブV1を設けると共に、パワーステアリングを構成するステアリングバルブV2に第一メータリングモータを接続し、ハンドルの操作をフィードバックし、該第一メータリングモータに電磁バルブV3を介して第二メータリングモータを並列接続し、前記電磁バルブV1と、電磁バルブV3と、高速走行モードと低速走行モードに切り換える選択スイッチとをコントローラと接続し、低速走行モード時に電磁バルブV1・V3を切り換えて、左右別々にブレーキアクチュエーターを作動可能とし、旋回時に第一・第二メータリングモータを作動するように構成したことを特徴とする操向制御装置。
- 左右のブレーキペダルと左右の車軸を制動する左右のブレーキアクチュエーターとの間をそれぞれ左右の油路で連通し、該左右の油路途中に、左右別々に送油する切換位置と、左右の油路を連通する切換位置を有する電磁バルブV1を設けると共に、パワーステアリングを構成するステアリングバルブV2に可変メータリングモータを接続し、ハンドルの操作をフィードバックし、該可変メータリングモータの斜板をアクチュエーターで変更可能とし、前記電磁バルブV1と、アクチュエーターと、高速走行モードと低速走行モードに切り換える選択スイッチとをコントローラと接続し、低速走行モード時に電磁バルブV1を切り換えて、左右別々にブレーキアクチュエーターを作動可能とし、旋回時にアクチュエーターを駆動して可変メータリングモータの流量を増加するように構成したことを特徴とする操向制御装置。
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