WO2019234989A1 - 作業車両 - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a work vehicle.
- a steering system that detects a rotation amount of a steering input device with a sensor and transmits a control signal calculated based on the sensor information to an actuator via a wire harness (so-called steer-by-wire).
- a joystick lever may be used instead of the steering wheel.
- the work vehicle includes a hydraulic actuator, an actual steering angle detection unit, an operation unit, a position adjustment control unit, and a steering control unit.
- the hydraulic actuator changes the actual steering angle.
- the actual steering angle detection unit detects an actual steering angle.
- the operation unit includes a support portion, a rotation portion, an operation portion, an urging portion, and a position adjustment portion, and performs a steering operation.
- the rotating part is rotatably supported by the support part.
- the operation unit is rotatably supported by the support unit or the rotation unit, and is rotated by an operator.
- the urging unit urges the operation unit to a predetermined position with respect to the rotating unit.
- the position adjustment unit adjusts the rotation angle of the rotation unit with respect to the support unit.
- the position adjustment control unit controls the position adjustment unit based on the actual steering angle.
- the steering control unit controls the hydraulic actuator based on the turning operation of the operation unit.
- the biasing unit is configured such that when the operation unit is rotated in a predetermined direction with respect to the rotation unit, the absolute value of the relative angle when the absolute value of the relative angle of the operation unit with respect to the rotation unit is equal to or greater than the first predetermined angle.
- the rate of increase of the reaction force with respect to the relative angle is increased, and when the absolute value of the relative angle is equal to or larger than the second predetermined angle that is equal to or larger than the first predetermined angle, the relative angle The rate of increase of the reaction force with respect to the relative angle is decreased as compared with the case where the absolute value of is less than the second predetermined angle and the absolute value of the relative angle is equal to or greater than the first predetermined angle.
- a work vehicle includes a hydraulic actuator, an actual steering angle detection unit, an operation unit, a position adjustment control unit, and a steering control unit.
- the hydraulic actuator changes the actual steering angle.
- the actual steering angle detection unit detects an actual steering angle.
- the operation unit includes a support portion, a rotation portion, an operation portion, an urging portion, and a position adjustment portion, and performs a steering operation.
- the rotating part is rotatably supported by the support part.
- the operation unit is rotatably supported by the support unit or the rotation unit, and is rotated by an operator.
- the urging unit urges the operation unit to a predetermined position with respect to the rotating unit.
- the position adjustment unit adjusts the rotation angle of the rotation unit with respect to the support unit.
- the position adjustment control unit controls the position adjustment unit based on the actual steering angle.
- the steering control unit controls the hydraulic actuator based on the turning operation of the operation unit.
- the biasing unit is configured such that when the operation unit is rotated in a predetermined direction with respect to the rotation unit, the absolute value of the relative angle is smaller when the absolute value of the relative angle of the operation unit with respect to the rotation unit is smaller than the first predetermined angle.
- the reaction force corresponding to the value is generated, and when the absolute value of the relative angle is the first predetermined angle, the reaction force is increased to the predetermined reaction force, and after the reaction force at the first predetermined angle reaches the predetermined reaction force, A reaction force corresponding to the angle is generated.
- FIG. 4C is a cross-sectional view taken along the line CC ′ in FIG. 4C.
- FIG. 4B is a cross-sectional view taken along the line AA ′ in FIG. 4B.
- FIG. 4B is a cross-sectional view taken along the line BB ′ in FIG. 4B.
- FIG. 6B is a cross-sectional view illustrating a state where the joystick lever is rotated leftward from the state of FIG.
- FIG. 14C is a cross-sectional view taken along the line EE ′ in FIG. 14C.
- FIG. 14B is a cross-sectional view taken along the line FF ′ in FIG. 14B.
- FIG. 14C is a cross-sectional view for explaining the operation of the operation unit of FIG. 14E.
- (b) The arrow directional cross-sectional view between GG 'of Fig.17 (a).
- front”, “rear”, “right”, “left”, “upper”, and “lower” indicate directions based on the state of looking forward from the driver's seat. Further, “vehicle width direction” and “left-right direction” are synonymous.
- the front-rear direction is indicated by X
- Xf is indicated for the front direction
- Xb is indicated for the rear direction.
- the left-right direction is indicated by Y
- Yr is indicated for the right direction
- Yl is indicated for the left direction.
- the wheel loader 1 performs an earth and sand loading operation using the working machine 3.
- the body frame 2 is a so-called articulate type, and includes a front frame 11, a rear frame 12, and a connecting shaft portion 13.
- the front frame 11 is disposed in front of the rear frame 12.
- the connecting shaft portion 13 is provided at the center in the vehicle width direction, and connects the front frame 11 and the rear frame 12 so as to be swingable.
- the pair of front tires 4 are attached to the left and right of the front frame 11.
- the pair of rear tires 7 are attached to the left and right of the rear frame 12.
- the work machine 3 is driven by hydraulic oil from a work machine pump (not shown).
- the work machine 3 includes a boom 14, a bucket 15, a lift cylinder 16, and a bucket cylinder 17.
- the boom 14 is attached to the front frame 11.
- the bucket 15 is attached to the tip of the boom 14.
- the lift cylinder 16 and the bucket cylinder 17 are hydraulic cylinders.
- One end of the lift cylinder 16 is attached to the front frame 11, and the other end of the lift cylinder 16 is attached to the boom 14.
- the boom 14 swings up and down by the expansion and contraction of the lift cylinder 16.
- One end of the bucket cylinder 17 is attached to the front frame 11, and the other end of the bucket cylinder 17 is attached to the bucket 15 via a bell crank 18. As the bucket cylinder 17 expands and contracts, the bucket 15 swings up and down.
- the cab 5 is mounted on the rear frame 12, and includes a steering wheel handle, a joystick lever 51 (see FIG. 2 described later), a lever for operating the work machine 3, and various displays. Devices etc. are arranged.
- the engine room 6 is disposed on the rear frame 12 on the rear side of the cab 5 and houses the engine.
- the steering operation device 8 has steering cylinders 21 and 22, which will be described in detail later. By changing the flow rate of oil supplied to the steering cylinders 21 and 22, the vehicle body frame relative to the rear frame 12 of the front frame 11. The angle is changed and the traveling direction of the wheel loader 1 is changed.
- the steering cylinders 21 and 22 correspond to an example of a hydraulic actuator.
- FIG. 2 is a partial side view of the cab 5.
- a driver's seat 19 is provided in the cab 5, and a console box 20 is disposed on the side of the driver's seat.
- An armrest 20 a is disposed on the upper side of the console box 20.
- a lever unit 41 (described later) is disposed at the front end of the console box 20, and a joystick lever 51 is disposed upward therefrom.
- FIG. 3 is a configuration diagram showing the steering operation device 8.
- the steering operation device 8 includes a pair of steering cylinders 21 and 22, a steering hydraulic circuit 23, a vehicle body frame angle sensor 24, an operation unit 25, a lever angle sensor 26, and a base plate angle sensor 101.
- the base plate angle detection unit 27 (see FIG. 4A), a control unit 28, and a vehicle speed sensor 29 are provided.
- signal transmission based on electricity is indicated by a dotted line, and transmission based on hydraulic pressure is indicated by a solid line. Further, detection by the sensor is indicated by a one-dot chain line.
- the operation unit 25 is schematically shown.
- the vehicle body frame angle sensor 24 corresponds to an example of an actual steering angle detection unit.
- the pair of steering cylinders 21 and 22 are driven by hydraulic pressure.
- the pair of steering cylinders 21 and 22 are arranged side by side on the left and right sides in the vehicle width direction with the connecting shaft portion 13 interposed therebetween.
- the steering cylinder 21 is disposed on the left side of the connecting shaft portion 13.
- the steering cylinder 22 is disposed on the right side of the connecting shaft portion 13.
- One end of each of the steering cylinders 21 and 22 is attached to the front frame 11, and the other end is attached to the rear frame 12.
- the actual vehicle body frame angle ⁇ s_real When the steering cylinder 21 is extended by the hydraulic pressure from the steering hydraulic circuit 23 described later and the steering cylinder 22 is contracted, the actual vehicle body frame angle ⁇ s_real is changed and the vehicle is turned to the right.
- the steering cylinder 21 contracts due to the hydraulic pressure from the steering hydraulic circuit 23 and the steering cylinder 22 extends, the actual vehicle body frame angle ⁇ s_real changes and the vehicle turns to the left.
- the actual vehicle body frame angle ⁇ s_real when the front frame 11 and the rear frame 12 are arranged along the front-rear direction, the actual vehicle body frame angle ⁇ s_real is zero, the right side is a positive value, and the left side is a negative value. .
- the actual vehicle body frame angle ⁇ s_real corresponds to an example of an actual steering angle.
- the steering hydraulic circuit 23 is a hydraulic circuit for adjusting the flow rate of oil supplied to the steering cylinders 21 and 22.
- the steering hydraulic circuit 23 includes a hydraulic valve 31, a main pump 32, an electromagnetic pilot valve 33, and a pilot pump 34.
- the hydraulic valve 31 is a flow rate adjusting valve that adjusts the flow rate of oil supplied to the steering cylinders 21 and 22 in accordance with the input pilot pressure.
- a spool valve is used as the hydraulic valve 31.
- the main pump 32 supplies hydraulic oil that operates the steering cylinders 21 and 22 to the hydraulic valve 31.
- the hydraulic valve 31 has a valve body (not shown) that can move to a left steering position, a neutral position, and a right steering position.
- the steering cylinder 21 contracts, the steering cylinder 22 extends, the actual vehicle body frame angle ⁇ s_real becomes smaller, and the vehicle body turns to the left.
- the steering cylinder 22 contracts, the steering cylinder 21 extends, the actual vehicle body frame angle ⁇ s_real increases, and the vehicle body turns to the right.
- the actual vehicle body frame angle ⁇ s_real does not change.
- the electromagnetic pilot valve 33 corresponds to an example of a control valve, and is a flow rate adjustment valve that adjusts the flow rate of pilot hydraulic pressure supplied to the hydraulic valve 31 in accordance with a command from the control unit 28.
- a spool valve is used as the electromagnetic pilot valve 33.
- the pilot pump 34 supplies hydraulic oil that operates the hydraulic valve 31 to the electromagnetic pilot valve 33.
- the electromagnetic pilot valve 33 is, for example, a spool valve or the like, and is controlled according to a command from the control unit 28. As described above, by controlling the pilot pressure from the electromagnetic pilot valve 33 in accordance with the command from the control unit 28, the hydraulic valve 31 is controlled and the steering cylinders 21 and 22 are controlled.
- the body frame angle sensor 24 detects the actual body frame angle ⁇ s_real as a detected value ⁇ s_detect (also referred to as a body frame angle) of the body frame angle.
- the vehicle body frame angle sensor 24 is disposed in the vicinity of the connecting shaft portion 13 disposed between the steering cylinders 21 and 22.
- the vehicle body frame angle sensor 24 is configured by, for example, a potentiometer, and the detected detection value ⁇ s_detect of the vehicle body frame angle is sent to the control unit 28 as a detection signal.
- Each of the steering cylinders 21 and 22 is provided with a cylinder stroke sensor for detecting the cylinder stroke, and the detection values of these cylinder stroke sensors are sent to the control unit 28, and the detection value ⁇ s_detect of the vehicle body frame angle is detected. Good.
- FIG. 4A is a perspective view of the operation unit 25.
- FIG. 4B is a side view of the operation unit 25.
- FIG. 4C is a plan view of the operation unit 25.
- 4D is a cross-sectional view taken along the line CC ′ in FIG. 4C.
- 4E is a cross-sectional view taken along the line AA ′ in FIG. 4B.
- 4F is a cross-sectional view taken along the line BB ′ in FIG. 4B.
- the operation unit 25 includes a lever unit 41, a support part 42, a base part 43, an urging part 44, and a position adjustment part 45.
- the lever unit 41 is operated by an operator.
- the support part 42 is fixed to the console box 20 and supports the joystick lever 51 in a rotatable manner.
- the base part 43 is rotatably supported by the support part 42.
- the urging portion 44 urges the lever unit 41 to a predetermined position with respect to the base portion 43.
- the position adjustment unit 45 adjusts the rotation position of the base unit 43 based on the detected value ⁇ s_detect of the vehicle body frame angle.
- the lever unit 41 is disposed at the front end portion of the console box 20 as shown in FIG. As shown in FIG. 4B, the lever unit 41 includes a joystick lever 51, a pair of connecting plates 52 and 53, a connecting portion 54, and a key 55 (see FIG. 4D).
- the joystick lever 51 is a rod-like member and is operated by an operator.
- the pair of connection plates 52 and 53 connect the joystick lever 51 and a rotation shaft 64 (described later) of the support portion 42, and transmit the rotation of the joystick lever 51 to the rotation shaft 64.
- Each of the pair of connection plates 52 and 53 is disposed such that the plate-like main surface is substantially perpendicular to the front-rear direction X.
- the pair of connection plates 52 and 53 are disposed to face each other at a predetermined interval along the front-rear direction X.
- the connecting portion 54 is disposed between the pair of connecting plates 52 and 53 so as to connect the upper ends of the pair of connecting plates 52 and 53.
- the lower end of the joystick lever 51 is fixed to the upper surface of the connection portion 54.
- a through hole is formed in each of the pair of connection plates 52 and 53, and the rotation shaft 64 is inserted into the through hole of the connection plates 52 and 53.
- the key 55 fits into a recess formed in the edge of the through hole of the connection plate 52 and a groove formed in the rotation shaft 64, and transmits the rotation of the connection plate 52 to the rotation shaft 64. It is a member to do.
- the rotation shaft 64 is rotatably supported by the support portion 42.
- rod-shaped connecting members 56 and 57 for connecting the connecting plates 52 and 53 are provided.
- the connection member 56 and the connection member 57 are disposed on the outer side in the vehicle width direction than the rotation shaft 64.
- the connecting member 56 is disposed on the right side Yr side of the rotating shaft 64 in the vehicle width direction Y, and the connecting member 57 is disposed on the left side Yl side of the rotating shaft 64 in the vehicle width direction Y. Yes.
- the lever unit 41 is provided with contact members 58 and 59.
- the abutting members 58 and 59 abut on a holder plate 84 of the holder part 80 described later to rotate the holder part 80.
- the contact members 58 and 59 are rod-shaped members that connect the connection plates 52 and 53.
- the contact members 58 and 59 are disposed outside the connection members 56 and 57. Specifically, the contact member 58 is disposed on the right side Yr side and below the connection member 56, and the contact member 59 is disposed on the left direction Yl side and below the connection member 57. Has been.
- the support part 42 supports the lever unit 41 so that rotation is possible.
- the support portion 42 is fixed, for example, inside the console box 20 shown in FIG.
- the support portion 42 includes a support frame 60 and a rotation shaft 64.
- the support frame 60 is a member formed in a U shape in a side view.
- the support frame 60 includes a pair of shaft support portions 61 and 62 facing in the front-rear direction X, and a connecting portion 63 that connects the shaft support portion 61 and the lower end of the shaft support portion 62.
- a through hole is formed in each of the shaft support portion 61 and the shaft support portion 62 along the front-rear direction X.
- the rotation shaft 64 is rotatably inserted into a through hole formed in the shaft support portions 61 and 62.
- the rotating shaft 64 is disposed along the front-rear direction X in a substantially horizontal direction.
- the base part 43 is rotatably supported by the support part 42. As shown in FIG. 4A, the base portion 43 includes a base plate 71, a pair of support plates 72, 73, a transmission gear portion 74, and a detection gear portion 75.
- the base plate 71 corresponds to an example of a rotating part, and is a plate-like member arranged so as to cover the pair of connecting plates 52 and 53 from below.
- the base plate 71 is convexly curved downward when viewed along the front-rear direction X (see FIG. 4E).
- the pair of support plates 72 and 73 support the base plate 71 on the rotation shaft 64 so as to be rotatable.
- the pair of support plates 72 and 73 are disposed at positions that sandwich the connection plates 52 and 53 from the outside in the front-rear direction X.
- the support plate 72 is disposed on the front direction Xf side of the connection plate 52, and the support plate 73 is disposed on the rear direction Xb side of the connection plate 53.
- Through holes are formed in the support plates 72 and 73 along the front-rear direction Y, and a rotation shaft 64 is inserted into these through holes.
- the support plates 72 and 73 are disposed so as to be rotatable with respect to the rotation shaft 64.
- the lower ends of the support plates 72 and 73 are convexly curved downward, and the base plate 71 is disposed so as to connect the lower end of the support plate 72 and the lower end of the support plate 73.
- Grooves 76 are formed in the width direction Y on the upper surface 71a of the base plate 71 as shown in FIG. 4F. An end on the right direction YR side in the width direction Y of the groove 76 is indicated by 76R, and an end on the left direction Yl side is indicated by 76L.
- the transmission gear unit 74 transmits the driving force of the position adjusting unit 45 to the base plate 71.
- the transmission gear portion 74 is disposed on the front side of the support plate 72 and is connected to the support plate 72.
- a through hole is formed in the transmission gear portion 74 along the front-rear direction X, and a rotation shaft 64 is inserted into the through hole.
- the transmission gear part 74 is comprised so that rotation with respect to the rotating shaft 64 is possible.
- the transmission gear portion 74 has a lower end surface 74a that is convexly curved downward, and a gear shape is formed on the lower end surface 74a.
- the lower end surface 74a meshes with a worm gear 94 of the position adjusting unit 45 described later.
- the detection gear unit 75 is used for detecting the position of the base plate 71.
- the detection gear portion 75 is disposed on the front direction Xf side of the transmission gear portion 74 and is connected to the transmission gear portion 74.
- a through hole is formed in the detection gear portion 75 along the front-rear direction X, and a rotation shaft 64 is inserted into the through hole.
- the detection gear part 75 is comprised so that rotation with respect to the rotating shaft 64 is possible.
- the detection gear portion 75 is formed such that a lower end surface 75a is curved downward and convex, and a gear shape is formed on the lower end surface 75a.
- the lower end surface 75a meshes with a gear 103 connected to a base plate angle sensor 101 described later.
- the base portion 43 can be rotated with respect to the rotation shaft 64 by the driving force of the position adjusting portion 45 (see FIG. 3 and FIG. 9B described later).
- the transmission gear unit 74 rotates with respect to the rotation shaft 64 by the driving force of the position adjusting unit 45
- the support plates 72 and 73 and the base plate 71 connected to the transmission gear unit 74 also rotate.
- the detection gear unit 75 connected to the transmission gear unit 74 also rotates, and the rotation position of the base plate 71 is detected by the base plate angle sensor 101 via the detection gear unit 75.
- the urging unit 44 urges the lever unit 41 to a predetermined position with respect to the base plate 71. Specifically, as shown in FIG. 4F, the urging unit 44 urges the lever unit 41 so that the joystick lever 51 is positioned at the center of the base plate 71 in the vehicle width direction Y. As shown in FIG. 4F, the predetermined position is a position where a straight line L1 passing through the center of the joystick lever 51 passes through a middle point P4 of the right end 76R and the left end 76L of the groove 76 in the groove 76 of the base plate 71 in the front view. .
- the urging portion 44 includes a holder portion 80, a first spring member 81, a second spring member 82, and a damper 83.
- the holder portion 80 is provided so as to be rotatable with respect to the rotation shaft 64.
- the holder part 80 is arrange
- the holder portion 80 is disposed between the base portion 43 and the lever unit 41 in a side view.
- the holder portion 80 is disposed inside the base portion 43 and outside the lever unit 41.
- the holder portion 80 includes a holder plate 84, a connecting portion 85, support plates 86 and 87, and connection members 88 and 89.
- the holder plate 84 is a plate-like member that is curved downward and is disposed so as to cover the lever unit 41 from below.
- the holder plate 84 is disposed on the upper side of the base plate 71.
- the holder plate 84 has a groove 90 formed along the width direction Y on the upper surface 84a.
- An end on the right direction YR side in the width direction Y of the groove 90 is indicated by 90R, and an end on the left direction Yl side is indicated by 90L.
- the connecting portion 85 is a plate-like portion formed upward from the end on the front direction Xf side of the holder plate 84, and is disposed on the front direction Xf side with respect to the connecting plate 52. Yes.
- the support plates 86 and 87 support the holder plate 84 on the rotation shaft 64 so as to be rotatable.
- the pair of support plates 86 and 87 are arranged so as to sandwich the connection plates 52 and 53 from the outside in the front-rear direction X.
- the support plate 86 is disposed on the front Xf side of the connection plate 52 and on the rear Xb side of the support plate 72, and the support plate 87 is on the rear Xb side of the connection plate 53 and on the front side of the support plate 73. It is arranged on the Xf side.
- connection members 88 and 89 are rod-shaped members as shown in FIG. 4C, and connect between the connecting portion 85 and the support plate 86.
- the connection members 88 and 89 are arranged in parallel with the rotation shaft 64.
- a connecting member 88 is disposed at the ends of the connecting portion 85 and the support plate 86 on the right direction Yr side
- a connecting member 89 is provided at the ends of the connecting portion 85 and the support plate 86 on the left direction Yl side. Has been placed.
- FIG. 4E shows a state in which the holder plate 84 is not rotated with respect to the support frame 60 (a state in which the holder plate 84 is disposed at the center position), and is a midpoint between the ends 90R and 90L of the groove 90 of the holder plate 84.
- P3 is arranged on a vertical line L0 passing through the rotation shaft 64.
- the first spring member 81 is a coil spring, and is disposed around the rotation shaft 64 as shown in FIG. 4A.
- a rotation shaft 64 is inserted into the first spring member 81.
- the first spring member 81 is disposed between the pair of connection plates 52 and the connection plate 53.
- the first spring member 81 includes a coil portion 810, a first end portion 811, and a second end portion 812.
- the coil portion 810 is inserted through the rotation shaft 64.
- the first end portion 811 and the second end portion 812 extend downward from the coil portion 810 and are disposed between the connection member 56 and the connection member 57.
- the first end portion 811 is disposed on the left side Yl side of the connection member 56 in contact with the connection member 56. Further, the lower end of the first end portion 811 is in contact with the right end 90 ⁇ / b> R of the groove 90 of the holder plate 84.
- the second end portion 812 is disposed in contact with the connection member 57 on the right direction Yr side of the connection member 57. Further, the lower end of the second end portion 812 is in contact with the left end 90 ⁇ / b> L of the groove 90.
- the first spring member 81 exerts an elastic force so as to push the connecting member 56 and the right end 90R toward the right direction Yr, and push the connecting member 57 and the left end 90L toward the left direction Yl.
- the second spring member 82 is a coil spring and is disposed around the rotation shaft 64. As shown in FIG. 4A, the second spring member 82 is disposed between the connection plate 52 (more specifically, the connection portion 85) and the support plate 86.
- the second spring member 82 has a coil portion 820, a first end portion 821, and a second end portion 822.
- the coil portion 820 is inserted through the rotating shaft 64, and the first end portion 821 and the second end portion 822 extend downward from the coil portion 820 and are disposed between the connection member 88 and the connection member 89.
- 4F shows a state in which the base plate 71 is not rotated with respect to the support frame 60, and the midpoint P4 of the end 76R and the end 76L of the groove 76 of the base plate 71 is on the vertical line L0 passing through the rotation axis 64. Is arranged.
- the joystick lever 51 is also not rotated, and the first end portion 821 is arranged in contact with the connection member 88 on the left direction Yl side of the connection member 88. Further, the lower end of the first end portion 821 is in contact with the right end 76 ⁇ / b> R of the groove 76 of the base plate 71.
- the second end 822 is disposed in contact with the connection member 89 on the right direction Yr side of the connection member 89. Further, the lower end of the second end portion 822 is in contact with the left end 76 ⁇ / b> L of the groove 76.
- the second spring member 82 exerts an elastic force so as to push the connecting member 88 and the right end 76R to the right direction Yr side and push the connecting member 89 and the left end 76L to the left direction Yl side.
- the damper 83 is provided between the rotation shaft 64 and the shaft support portion 62 as shown in FIG. 4A. The damper 83 generates a resistance corresponding to the angular velocity of the joystick lever 51.
- the position adjustment unit 45 adjusts the position of the base plate 71 based on the detection value of the vehicle body frame angle sensor 24. As shown in FIGS. 4A and 4B, the position adjusting unit 45 is disposed on the upper surface of the connecting unit 63 and includes an electric motor 91, an output gear 92, a reduction gear 93, and a worm gear 94.
- the lever angle sensor 26 is configured by, for example, a potentiometer, and detects an actual lever angle ⁇ i_real that is a rotation angle of the rotation shaft 64 with respect to the support portion 42 as a detected value ⁇ i_detect of the lever angle. As shown in FIG. 4D, the lever angle sensor 26 is disposed on the outer side (rear direction Xb side) of the shaft support portion 62 of the support portion 42.
- the detection value ⁇ i_detect of the lever angle detected by the lever angle sensor 26 is sent to the control unit 28 as a detection signal.
- the actual lever angle ⁇ i_real indicates the rotation angle from the center position of the joystick lever 51 with respect to the support portion 42.
- the center position of the joystick lever 51 with respect to the support portion 42 coincides with the vertical line L0 that is arranged in the vertical direction through the rotation axis 64 and the straight line L1 along the longitudinal direction of the joystick lever 51 as shown in FIG. 4E. It is a position.
- the actual lever angle ⁇ i_real is the rotation angle of the straight line L1 from the vertical line L0.
- the angle when the joystick lever 51 is rotated rightward from the center position is a positive value, and the angle when the joystick lever 51 is rotated leftward from the center position is a negative value.
- the base plate angle detection unit 27 includes a base plate angle sensor 101, a detection shaft 102, and a gear 103.
- the base plate angle sensor 101 is configured by, for example, a potentiometer, and detects an actual base plate angle ⁇ b_real that is a rotation angle of the base plate 71 with respect to the support portion 42 as a detected value ⁇ b_detect of the base plate angle.
- the base plate angle sensor 101 is fixed to the outside of the shaft support portion 61.
- the detection axis 102 is an axis whose rotation angle is detected by the base plate angle sensor 101.
- the detection shaft 102 extends from the base plate angle sensor 101 through the shaft support 61 to the inside of the shaft support 61.
- the gear 103 is fixed to the detection shaft 102.
- the gear 103 is engaged with the lower end surface 75 a of the detection gear portion 75 of the base portion 43.
- the detection gear unit 75 is similarly rotated, and the detection shaft 102 is also rotated through the gear 103 by the rotation.
- the rotation of the detection shaft 102 is detected by the base plate angle sensor 101, and the rotation angle of the base plate 71 with respect to the support portion 42 is detected.
- the detected value ⁇ b_detect of the base plate angle detected by the base plate angle sensor 101 is sent to the control unit 28 as a detection signal.
- the actual base plate angle ⁇ b_real indicates a rotation angle from the center position of the base plate 71 with respect to the support portion 42. Further, as shown in FIG.
- the center position of the base plate 71 with respect to the support portion 42 is a straight line passing through the midpoint P4 of the right end 76R and the left end 76L of the groove 76 of the base plate 71 and the center P1 of the rotation shaft 64. It is a position arranged on L0.
- the actual base plate angle ⁇ b_real is a rotation angle from a straight vertical line L0 passing through the middle point P4 and the center P1. The angle when the base plate 71 is rotated rightward from the center position is a positive value, and the angle when the base plate 71 is rotated leftward from the center position is a negative value.
- clockwise rotation is the left direction (arrow Rl)
- counterclockwise rotation is the right direction (arrow Rr).
- the control unit 28 includes a CPU, a memory, and the like, and executes each function described below. As shown in FIG. 3, the control unit 28 includes a motor drive control unit 110 and a steering control unit 120. The vehicle speed sensor 29 detects the vehicle speed V and transmits it to the control unit 28 as a detection signal.
- the motor drive control unit 110 is an example of a position adjustment control unit, controls the electric motor 91 of the position adjustment unit 45 based on the detected value ⁇ s_detect of the vehicle body frame angle detected by the vehicle body frame angle sensor 24, and the base plate 71. Adjust the rotation angle.
- the motor drive control unit 110 includes a PID control unit 112 and a driver 113.
- the PID control unit 112 Based on the difference between the detected value ⁇ s_detect of the vehicle body frame angle and the detected value ⁇ b_detect of the base plate angle detected by the base plate angle sensor 101, the PID control unit 112 converts the detected value ⁇ b_detect of the base plate angle into the detected value ⁇ s_detect of the vehicle body frame angle. Control parameters are determined so as to match, and transmitted to the driver 113. The driver 113 controls the electric motor 91 based on the received control parameter. Thereby, the rotation angle of the base plate 71 can be matched with the actual vehicle body frame angle ⁇ s_real.
- the steering control unit 120 uses the electromagnetic pilot valve 33 based on the detected value ⁇ i_detect of the lever angle detected by the lever angle sensor 26, the detected value ⁇ s_detect of the vehicle body frame angle detected by the vehicle body frame angle sensor 24, and the vehicle speed V. To change the actual vehicle body frame angle ⁇ s_real.
- the control unit 28 may control the main pump 32, the pilot pump 34, and the like.
- Signal transmission / reception between the control unit 28, the vehicle body frame angle sensor 24, the lever angle sensor 26, the base plate angle sensor 101, the vehicle speed sensor 29, the electric motor 91, and the electromagnetic pilot valve 33 is performed wirelessly. It may be performed in a wired manner.
- a reaction force generated in the joystick lever 51 by the first spring member 81 and the second spring member 82 will be described.
- the holder plate 84 also rotates with respect to the support frame 60, a holder plate angle ⁇ h is defined.
- the holder plate angle ⁇ h indicates a rotation angle from the center position of the holder plate 84 with respect to the support portion 42.
- the center position of the holder plate 84 with respect to the support portion 42 is a position where the middle point P3 of the right end 90R and the left end 90L of the groove 90 of the holder plate 84 is disposed on the vertical line L0. is there.
- the holder plate angle ⁇ h is a rotation angle from a straight vertical line L0 passing through the midpoint P3 and the center P1 of the rotation shaft 64.
- the angle when the holder plate 84 is rotated rightward from the center position is a positive value, and the angle when the holder plate 84 is rotated leftward from the center position is a negative value.
- FIG. 5 is a diagram showing the relationship between the lever relative angle ⁇ d, which is the difference obtained by subtracting the actual base plate angle ⁇ b_real from the actual lever angle ⁇ i_real, and the reaction force generated by the first spring member 81 and the second spring member 82.
- a positive value ⁇ d_real indicates a case where the joystick lever 51 is rotated rightward with respect to the base plate 71
- a negative value ⁇ d_real indicates that the joystick lever 51 is moved leftward with respect to the base plate 71. The case where it is rotated is shown.
- a positive reaction force indicates a reaction force generated in the left direction
- a negative reaction force indicates a reaction force generated in the right direction.
- the spring characteristic S1 when the lever relative angle ⁇ d is from zero to ⁇ 2 and the spring characteristic S1 ′ when the lever relative angle ⁇ d is from ⁇ 2 to zero are characteristics of the first spring member 81.
- the spring characteristics S1 and S1 ′ of the first spring member 81 are linear.
- the first spring member 81 starts to bend by applying a force equal to or greater than the reaction force F1 to the joystick lever 51 and turning rightward Yr. Further, the first spring member 81 starts to bend by applying a reaction force ⁇ F1 or more to the joystick lever 51 and turning to the left direction Y1. In either case, the reaction force increases as the absolute value of the lever relative angle ⁇ d increases.
- the spring characteristic S2 in which the lever relative angle ⁇ d is equal to or larger than ⁇ 2 and the spring characteristic S2 ′ in which the lever relative angle ⁇ d is equal to or smaller than ⁇ 2 are characteristics of the second spring member 82.
- the spring characteristics S2 and S2 ′ of the second spring member 82 are linear.
- the second spring member 82 begins to bend by applying a force equal to or greater than the reaction force F2 to the joystick lever 51 from the state in which the lever relative angle ⁇ d is ⁇ 2 and turning to the right direction Yr.
- the second spring member 82 starts to bend when the lever relative angle ⁇ d is turned to the left direction Yl by applying a reaction force ⁇ F2 or more to the joystick lever 51 from the state where the lever relative angle ⁇ d is ⁇ 2. In either case, the reaction force increases as the absolute value of the lever relative angle ⁇ d increases.
- the absolute value F2 of the reaction force at the beginning of the bending of the second spring member 82 is larger than the absolute value F3 of the reaction force of the first spring member 81 at the lever relative angle ⁇ ⁇ 2. Accordingly, when the operator rotates the joystick lever 51 with respect to the base plate 71, when the lever relative angle ⁇ d reaches ⁇ 2, it is possible to suddenly feel a resistance force. Further, the angle ⁇ ⁇ 2 at which resistance is felt in this way is called a catch-up angle.
- 6A is a cross-sectional view showing a state in which the joystick lever 51 is rotated leftward so that the relative angle ⁇ d becomes ⁇ 2 from the state of FIG. 4E.
- 6B is a cross-sectional view showing a state where the joystick lever 51 is rotated leftward so that the relative angle ⁇ d becomes ⁇ 2 from the state of FIG. 4F.
- the first end 811 of the first spring member 81 is in contact with the right end 90R, and the second end 812 is pushed clockwise by the connection member 57 of the lever unit 41 to be the first.
- the spring member 81 bends.
- the force -F2 at which the second spring member 82 starts to bend has an absolute value larger than the reaction force -F3 of the first spring member 81 at the relative angle - ⁇ 2, so that the relative angle ⁇ d is between zero and - ⁇ 2, As shown in FIG. 6B, the second spring member 82 does not bend. Therefore, the holder plate angle ⁇ h and the base plate angle ⁇ b remain zero.
- FIG. 7A is a cross-sectional view showing a state where the joystick lever 51 is rotated leftward from the state of FIG. 6A so that the relative angle ⁇ d becomes ⁇ 3.
- FIG. 7B is a cross-sectional view showing a state in which the joystick lever 51 is rotated leftward so that the relative angle ⁇ d becomes ⁇ 3 from the state of FIG. 6B.
- the contact member 59 is in contact with the holder plate 84 from the left side when the angle is rotated by ⁇ 2.
- the contact member 59 is in contact with the holder plate 84, so that the holder plate 84 is rotated as shown in FIG. 7A. Therefore, the holder plate angle ⁇ h is ⁇ 3 + ⁇ 2.
- the actual vehicle body frame angle ⁇ s_real has not changed due to the response delay of the steering hydraulic circuit 23 as will be described later, the actual base plate angle ⁇ b_real remains zero. Therefore, as shown in FIG.
- the second end 822 of the second spring member 82 is moved in the right direction Yr by the connecting member 89 of the holder plate 84 in a state where the first end 821 is in contact with the right end 76R of the groove 76. Since it is pushed to the side, the second spring member 82 bends. That is, in order to further rotate counterclockwise from the angle ⁇ 2, it is necessary to apply a force having an absolute value larger than the reaction force F2 to rotate the joystick lever 51 against the reaction force of the second spring member 82. is there.
- FIG. 8 is a graph in which a graph showing the relationship of the reaction force to the lever relative angle ⁇ d and a graph showing the relationship of the flow rate of the hydraulic valve 31 to the lever relative angle ⁇ d are arranged one above the other.
- the angle ⁇ 5 at which the valve flow rate becomes maximum is smaller than the angle ⁇ 2 described above. For this reason, when the operator feels strong resistance by operating the joystick lever 51, it can be perceived that the actual change speed of the vehicle body frame angle ⁇ s_real has reached the maximum.
- FIG. 8 shows only the case of turning in the right direction Yr, but the same applies to the case of turning in the left direction Yl.
- the absolute value of the lever relative angle ⁇ d reaches ⁇ 5
- the flow rate by the hydraulic valve 31 becomes almost maximum
- the absolute value ⁇ 5 of the lever relative angle ⁇ d at which the flow rate by the hydraulic valve 31 becomes almost maximum is the catch-up angle. It is better to set it smaller than the absolute value.
- FIG. 9 is a block diagram for explaining the control operation of the wheel loader 1.
- the electric operation is indicated by a solid line
- the mechanical operation is indicated by a dotted line
- the operation using hydraulic pressure is indicated by a one-dot chain line.
- the actual vehicle body frame angle ⁇ s_real indicates the angle from that state, assuming that the state along the front-rear direction with respect to the rear frame 12 is zero.
- the actual lever angle ⁇ i_real indicates a rotation angle from the center position of the joystick lever 51 as shown in FIG. Further, when obtaining the difference (deviation angle), for example, the rotation in the right direction may be calculated as a positive angle, and the rotation in the left direction may be calculated as a negative angle.
- the electromagnetic pilot valve 33 is in a neutral position.
- the hydraulic valve 31 is also in the neutral position.
- oil is not supplied to or discharged from the left and right steering cylinders 21 and 22, and the actual vehicle body frame angle ⁇ s_real is maintained at zero.
- the operator applies an operating force -Fin to rotate the joystick lever 51 from the center position to the left direction Yl.
- the operating force -Fin exceeds the initial reaction force -F1 (see FIG. 5) of the first spring member 81, as shown in FIG. 6A, the joystick lever 51 rotates to the left and the actual lever angle ⁇ i_real decreases. .
- the reaction force applied by the first spring member 81 increases as it is moved leftward.
- the base plate 71 is disposed so that the midpoint P4 of the right end 76R and the left end 76L of the groove 76 is positioned on the straight line L1.
- the holder plate 84 is disposed so that the midpoint P3 of the right end 90R and the left end 90L of the groove 90 is located on the straight line L1.
- the positional relationship among the base plate 71, the holder plate 84, and the joystick lever 51 is the same as the positional relationship shown in FIGS. 4E and 4F.
- the actual lever angle ⁇ i_real is rotated by a maximum angle of 25 ° in the right direction, and the holder plate angle ⁇ h and the actual base plate angle ⁇ b_real are also located at 25 °.
- the pilot valve 33 and the hydraulic valve 31 are in a neutral position. Further, the actual vehicle body frame angle ⁇ s_real is also maintained at + 40 ° which is the maximum.
- the joystick lever 51 is moved to the left until the actual lever angle ⁇ i_real becomes ⁇ 25 °.
- the actual vehicle body frame angle ⁇ s_real is almost zero, so the actual base plate angle ⁇ b_real is also almost zero. Accordingly, since the lever relative angle ⁇ d is (actual lever angle ⁇ i_real) ⁇ (actual base plate angle ⁇ b_real), it is approximately ⁇ 50 °.
- FIG. 12A is an arrow cross-sectional view showing the operation unit 25 when the joystick lever 51 is rotated from the state of FIG. 11A until the actual lever angle ⁇ i_real reaches 12.5 °
- FIG. 12B is an arrow cross-sectional view showing the operation unit 25 when the joystick lever 51 is rotated from the state of FIG. 11A until the actual lever angle ⁇ i_real reaches 12.5 °, and the position BB shown in FIG. 4B FIG.
- the actual lever angle ⁇ i_real is 12.5 °
- the actual base plate angle ⁇ b_real is 25 °
- the holder plate angle ⁇ h is 25 °
- the lever relative angle ⁇ d is (actual lever angle ⁇ i_real) ⁇ (actual base plate angle ⁇ b_real), and thus is ⁇ 12.5 °.
- the second end 812 of the first spring member 81 is pushed clockwise by being pushed by the connecting member 57 of the lever unit 41, but the second end 812 is in contact with the right end 90R. Therefore, the first spring member 81 is bent.
- the force -F2 at which the second spring member 82 starts to bend has an absolute value larger than the reaction force -F3 of the first spring member 81 at the relative angle - ⁇ 2, so the relative angle ⁇ d is zero to - ⁇ 2 (this embodiment).
- the fact that the holder plate angle ⁇ h and the actual base plate angle ⁇ b_real coincide with each other means that the midpoint P4 of the base plate 71 is positioned on a straight line connecting the midpoint P3 of the holder plate 84 and the center P1 of the rotation shaft 64 in a front view. Is.
- the joystick lever 51 is further rotated to the left from the state of FIG. 12A until the actual lever angle ⁇ i_real is rotated to ⁇ 25 °.
- FIG. 13A is a perspective view showing the operation unit 25 when the joystick lever 51 is rotated from the state of FIG. 12A until the actual lever angle ⁇ i_real reaches ⁇ 25 °, and between the positions AA ′ shown in FIG. 4B. It is arrow sectional drawing.
- FIG. 13B is a perspective view showing the operation unit 25 when the joystick lever 51 is rotated from the state of FIG. 12A until the actual lever angle ⁇ i_real reaches ⁇ 25 °, and between the positions BB ′ shown in FIG. 4B. It is arrow sectional drawing.
- the actual lever angle ⁇ i_real is ⁇ 25 °
- the actual base plate angle ⁇ b_real is + 25 °
- the holder plate angle ⁇ h is 12.5 °.
- the lever relative angle ⁇ d is (actual lever angle ⁇ i_real) ⁇ (actual base plate angle ⁇ b_real), and is ⁇ 50 °.
- Embodiment 2 Next, the wheel loader 1 in Embodiment 2 concerning this invention is demonstrated.
- the wheel loader of the second embodiment is different from the wheel loader 1 of the first embodiment in the configuration of the lever unit. Therefore, it demonstrates centering around this difference, and abbreviate
- FIG. 14A is a perspective view showing the operation unit 425 of the present embodiment.
- FIG. 14B is a side view of FIG. 14A.
- FIG. 14C is a plan view of FIG. 14A.
- FIG. 14D is a cross-sectional view taken along the line EE ′ in FIG. 14C.
- 14E is a cross-sectional view taken along the line FF ′ in FIG. 14B.
- the lever unit 441 of the present embodiment includes a joystick lever 51 and a connecting portion 452 that connects the joystick lever 51 to the rotation shaft 64.
- a joystick lever 51 is fixed to the connecting portion 452.
- the connecting portion 452 has a thickness in the front-rear direction X, and as shown in FIG. 14E, the upper portion is a semicircular shape in a cross-sectional view, and the lower portion is a triangular member.
- a through hole is formed in the connecting portion 452 along the front-rear direction X, and the rotation shaft 64 is inserted into the through hole. As shown in FIG.
- a recess is formed in each of the connecting portion 452 and the rotation shaft 64, and a key 453 is fitted in these recesses.
- the rotation of the joystick lever 51 is transmitted to the rotation shaft 64 via the connecting portion 452 by the key 453.
- the lower end 454 that is the triangular tip of the connecting portion 452 is located on the line L1 along the longitudinal direction of the joystick lever 51.
- a hole 455 is formed along the line L2 at the lower end 454 of the connecting portion 452. Note that three holes 455 are formed side by side in the front-rear direction X as shown in FIG. 14D.
- the urging unit 444 includes a spring member 480, a cam 481, a cam follower 482, and a damper 83.
- the spring member 480 is disposed inside the front and rear holes 455 excluding the middle of the three holes 455.
- the cam 481 has three rod-like portions 483 and a cam follower support portion 484.
- the three rod-like parts 483 are inserted into the three holes 455 from below.
- the middle hole 455 is formed to have substantially the same diameter as the rod-like portion 483, and functions as a guide.
- a contact portion 485 is formed in the vicinity of the lower ends of the two rod-like portions 483 except for the middle in the front-rear direction X, and the lower end of the spring member 480 is in contact.
- the cam follower support portion 484 is provided below the three rod-like portions 483, and the lower ends of the three rod-like portions 483 are fixed.
- a through hole is formed in the front-rear direction of the cam follower support portion 484, and a shaft portion 482a of the cam follower 482 is disposed.
- the cam follower 482 includes a shaft portion 482a and rotating portions 482b disposed at both ends thereof. Accordingly, the cam follower 482 is configured to be rotatable with respect to the cam follower support portion 484.
- the base portion 443 of the second embodiment includes a base plate 471 having a shape different from that of the base plate 71 as compared with the base portion 43 of the first embodiment.
- the base plate 471 has a groove portion 476 that is curved downward and convex.
- the groove portion 476 is curved so as to be directed toward the center 476M in the vehicle width direction Y.
- the cam follower 482 is pressed against the bottom surface of the groove 476 by the elastic force of the spring member 480.
- the lever unit 441 is biased with respect to the base plate 471 so that the straight line L ⁇ b> 2 passes through the center 476 ⁇ / b> M of the groove portion 476.
- the cam follower 482 is pressed against the bottom surface of the groove 476 by the biasing force of the spring member 480.
- the cam follower 482 is rotated by a force rotating toward the center 476M (see arrow J).
- the lever unit 441 is biased against the base plate 471 so that the cam follower 482 is positioned at the center 476M. Accordingly, a reaction force can be generated when the joystick lever 51 is operated, and an operational feeling can be given to the operator. Further, when the cam follower 482 gets over the upper surface 471a of the base plate 471 from the groove portion 476, the rate of increase of the reaction force becomes larger than when the cam follower 482 moves in the groove portion 476. That is, the positions of the right end 476R and the left end 476L of the groove 476 shown in FIG. 14E correspond to the lever relative angle ⁇ d of + ⁇ 2 and ⁇ 2. Thus, the right end 476R and the left end 476L are formed with inflection points. It can be said that the right end 476R and the left end 476L form corners. This makes it possible for the operator to perceive that the lever relative angle ⁇ d has reached ⁇ ⁇ 2.
- the operation units 25 and 425 include a support part 42, base plates 71 and 471 (an example of a rotating part), a joystick lever 51 (an example of an operation part), biasing parts 44 and 444, a position adjusting part 45, The steering operation is performed.
- Base plates 71 and 471 (an example of a rotating portion) are rotatably supported by the support portion 42.
- the joystick lever 51 is rotatably supported by the support portion 42 and is rotated by an operator.
- the biasing portions 44 and 444 bias the joystick lever 51 to the first predetermined position with respect to the base plate 71.
- the position adjustment unit 45 adjusts the rotation angle of the base plate 71 with respect to the support unit 42.
- the motor drive control unit 110 controls the position adjustment unit 45 based on the detected value ⁇ s_detect of the vehicle body frame angle.
- the steering control unit 120 controls the steering cylinders 21 and 22 based on the turning operation of the joystick lever 51.
- the joystick lever 51 is rotated to the right or left (an example of a predetermined direction) with respect to the base plates 71 and 471, the biasing portions 44 and 444 have a lever relative angle of the joystick lever 51 with respect to the base plates 71 and 471.
- an operational feeling can be imparted to the operator's operation of the joystick lever 51 by the urging unit 44 or the urging unit 444, so that it is not necessary to use an actuator such as a motor to generate the operational feeling.
- the operation units 25 and 425 can be downsized. Also, by increasing the rate of increase of the reaction force with respect to the relative angle, the operator will feel a sudden increase in resistance when the relative angle reaches the first predetermined angle during the turning operation of the operation unit. Information on the vehicle can be perceived.
- the first predetermined position is, for example, the position of the joystick lever 51 that the straight line L1 passes through the middle point P4 of the base plate 71. Further, at the angle ⁇ 2, the operator can feel a sudden increase in resistance.
- the angle ⁇ 2 (an example of an absolute value of the first predetermined angle) is an angle at which the operating speed of the steering cylinders 21 and 22 (an example of a hydraulic actuator) reaches a maximum. It is larger than ⁇ 5 (an example of the absolute value of the relative angle).
- the wheel loader 1 (an example of a work vehicle) according to the present embodiment further includes a hydraulic valve 31 (an example of a steering valve).
- the hydraulic valve 31 controls the flow rate of oil supplied to the steering cylinders 21 and 22 (an example of a hydraulic actuator) based on a turning operation of a joystick lever 51 (an example of an operation unit).
- the absolute value of the relative angle at which the operating speed of the steering cylinders 21 and 22 reaches the maximum is an angle ⁇ 5 (an example of the absolute value of the relative angle) at which the flow rate supplied from the hydraulic valve 31 reaches the maximum.
- the wheel loader 1 (an example of a work vehicle) according to the present embodiment further includes an electromagnetic pilot valve 33 (an example of a control valve).
- the electromagnetic pilot valve 33 controls the flow rate of oil supplied to the steering cylinders 21 and 22 (an example of a hydraulic actuator) based on the turning operation of the joystick lever 51.
- the steering cylinders 21 and 22 are in the neutral position when the joystick lever 51 is disposed at the first predetermined position.
- the actual vehicle body frame angle ⁇ s_real (an example of the actual steering angle) is not changed in a state where the joystick lever 51 is disposed at the first predetermined position with respect to the base plates 71 and 471 (an example of the rotating unit), and the joystick is not changed.
- the steering cylinders 21 and 22 are controlled based on the relative angle, and the actual vehicle body frame angle ⁇ s_real can be changed.
- the first predetermined position is a position where the lever relative angle ⁇ d (an example of the relative angle) is zero.
- the reaction force can be increased as the relative angle increases from the position where the lever relative angle ⁇ d is zero.
- the urging unit 44 includes a holder plate 84 (an example of an intermediate rotation unit), a first spring member 81, and a second spring member 82.
- the holder plate 84 is supported by the support unit so as to be rotatable with respect to the joystick lever 51 (an example of the operation unit), the base plate 71 (an example of the rotation unit), and the support unit 42.
- the first spring member 81 biases the joystick lever 51 to the second predetermined position with respect to the holder plate 84.
- the second spring member 82 biases the holder plate 84 to the third predetermined position with respect to the base plate 71.
- the joystick lever 51 can be biased against the base plate 71 via the holder plate 84.
- the second predetermined position is, for example, the position of the joystick lever 51 that the straight line L1 passes through the middle point P3 of the holder plate 84.
- the third predetermined position is, for example, the position of the holder plate 84 through which a straight line connecting the middle point P3 and the center P1 of the rotation shaft 64 passes through the middle point P4 of the base plate 71.
- the wheel loader 1 (an example of a work vehicle) according to the present embodiment includes contact members 58 and 59 (an example of a contact part).
- the contact members 58 and 59 are connected to the joystick lever 51 (an example of an operation unit), and contact the holder plate 84 when the absolute value of the lever relative angle ⁇ d reaches an angle ⁇ 2 (an example of a first predetermined angle).
- the first spring member 81 generates a large reaction force as the absolute value of the lever relative angle ⁇ d increases.
- the absolute value of the lever relative angle ⁇ d is an angle ⁇ 2 (an example of a first predetermined angle)
- the reaction force F3 (first 1 example of a reaction force).
- the second spring member 82 starts to bend with a reaction force F2 (an example of a second reaction force) larger than the reaction force F3.
- F2 an example of a second reaction force
- the rate of increase of the reaction force with respect to the lever relative angle ⁇ d can be increased compared to the case where the absolute value is smaller than the angle ⁇ 2. Can be raised.
- the urging unit 444 includes a cam 481, a cam follower 482 (an example of a pressing unit), and a spring member 480.
- the cam 481 and the cam follower 482 are connected to the joystick lever 51 (an example of an operation unit), and press the base plate 471 (an example of a rotating unit).
- the spring member 480 biases the cam 481 and the cam follower 482 toward the base plate 471.
- the base plate 471 includes a groove portion 476 (an example of a pressed portion) that is pressed by the cam 481 and the cam follower 482.
- the groove portion 476 is formed such that the distance from the joystick lever 51 becomes shorter as the absolute value of the lever relative angle ⁇ d increases, and the right end 476R (in the position corresponding to the angle ⁇ ⁇ 2 (an example of the first predetermined angle)).
- the urging units 44 and 444 rotate the joystick lever 51 in the right or left direction (an example opposite to the predetermined direction) with respect to the base plates 71 and 471.
- the urging portions 44 and 444 have a damper 83. Thereby, resistance can be generated in the movement of the joystick lever 51.
- the reaction force increase rate rises vertically as shown in FIG. 5, but an inclination may be formed as shown in FIG.
- An angle + ⁇ 2 is provided as an example of the third predetermined angle
- an angle ⁇ 2 is provided as an example of the third predetermined angle
- an angle + ⁇ 4 is provided as an example of the second predetermined angle
- an angle ⁇ 4 is provided as an example of the fourth predetermined angle.
- the increase rate of the reaction force when the absolute value of the lever relative angle ⁇ d is from the angle ⁇ 2 to the angle ⁇ 4 is larger than the increase rate of the reaction force when the absolute value of the lever relative angle ⁇ d is from 0 to the angle ⁇ 2. It has become.
- the increasing rate of the reaction force when the absolute value of the lever relative angle ⁇ d is equal to or larger than the angle ⁇ 4 is smaller than the increasing rate of the reaction force when the absolute value of the lever relative angle ⁇ d is from zero to the angle ⁇ 2.
- the reaction force increase rate is symmetric with respect to the origin as shown in FIGS. 5 and 14, but is not symmetric with respect to the origin as shown in FIG. 16, for example. May be.
- is greater than ⁇ 5 and the reaction force increase rate is smaller than ⁇ 5
- ⁇ 5 corresponds to an example of a third predetermined angle
- ⁇ 6 corresponds to an example of a fourth predetermined angle.
- the magnitude of the reaction force at the lever relative angle at which the increase rate changes may be different between when the joystick lever 51 is rotated to the right and when it is rotated to the left.
- the reaction force when the lever relative angle is ⁇ 5 in the left rotation is F4, which is different from the reaction force F3 of ⁇ 2 in the right rotation.
- the reaction force at - ⁇ 6 in the left rotation is F5, which is different from the reaction force F2 in ⁇ 4 in the right rotation.
- the reaction force when the lever relative angle is ⁇ 2 may be F4
- the reaction force when the lever relative angle is ⁇ 6 may be F5.
- the electric motor 91 is used as an example of an actuator that rotates the base plates 71 and 471.
- the electric motor 91 is not limited to an electric motor, and a hydraulic motor or the like may be used to generate an applied force. Any actuator can be used.
- the driving force of the electric motor 91 is transmitted to the transmission gear portion 74 using the worm gear 94, but the driving force of the electric motor 91 is transmitted using a gear-like gear without using the worm gear. You may transmit to the part 74. FIG. However, since it has a self-locking function, it is preferable to use a worm gear.
- the supply amount of oil supplied from the hydraulic valve 31 to the steering cylinders 21 and 22 is controlled according to the pilot pressure input from the electromagnetic pilot valve 33 which is an example of the control valve.
- the oil from the electromagnetic pilot valve 33 may be directly supplied to the steering cylinders 21 and 22 without using the hydraulic valve 31. That is, an electromagnetic main valve may be used instead of the electromagnetic pilot valve 33.
- the damper 83 is provided in the urging portions 44 and 444.
- the damper 83 is not limited to the damper, and may be a friction, a damper and a friction, or a damper or a friction. It does not have to be.
- the range of the base plate angle and the lever angle (angle scale) is the same as the range of the vehicle body frame angle (angle scale), but the range of the base plate angle and the lever angle (angle scale) is the vehicle body frame angle. It may be narrower than the range (angle scale).
- the joystick lever 51 is supported by the support portion 42, but may be supported by the base plates 71 and 471 so as to be rotatable. Furthermore, the joystick lever 51 may be rotatably supported by the base portions 43 and 443 where the base plates 71 and 471 are provided.
- the wheel loader 1 is used as an example of the work vehicle.
- an articulated dump truck, a motor grader, or the like may be used.
- the flow rate to the steering cylinders 21 and 22 is controlled by operating the joystick lever 51 as an example of the operation unit, but the present invention is not limited to the joystick lever and may be a steering wheel.
- FIG. 17A is a schematic diagram showing a configuration when a steering wheel 551 is used as the operation unit 525.
- the operation unit 525 shown in FIG. 17A is provided with a steering unit 541, a support portion 542, a base portion 543, a biasing portion 544, and a position adjustment portion 545.
- the steering unit 541 includes a steering wheel 551, a transmission shaft 552, and a rotation member 553.
- the steering wheel 551 is rotated by an operator.
- the transmission shaft 552 connects the steering wheel 551 and the rotation member 553 to transmit the rotation of the steering wheel 551 to the rotation member 553.
- the base part 543 includes a rotating plate 571 and a cylinder part 572.
- the support portion 542 supports the rotating plate 571 so as to be rotatable.
- a gear shape is formed on the end face of the rotating plate 571.
- the cylindrical portion 572 is fixed to the rotating plate 571.
- FIG. 17B is a cross-sectional view taken along the line GG ′ in FIG.
- FIG. 17C is a cross-sectional view taken along the line HH ′ in FIG.
- the biasing portion 544 includes a first spring member 581, a second spring member 582, and a holder portion 583.
- the holder portion 583 has a cylindrical shape and is fitted in the cylindrical portion 572 so as to be rotatable.
- a rotation member 553 is rotatably fitted to the holder portion 583.
- the first spring member 581 is, for example, a leaf spring, and penetrates the rotation member 553 as shown in FIG. 17B and both ends thereof are fixed to the holder portion 583.
- the second spring member 582 is, for example, a leaf spring, and penetrates through the holder portion 583 as shown in FIG. 17C, and both ends thereof are fixed to the cylindrical portion 572. The second spring member 582 does not pass through the rotating member 553.
- the position adjustment unit 545 includes an electric motor 591 and an output gear 592.
- the output gear 592 is fixed to the output shaft of the electric motor 591 and meshes with the rotating plate 571.
- the rotation angle ⁇ i of the rotation member 553 is detected as a rotation angle detection value ⁇ i_detect, and a steering operation is performed based on the rotation angle detection value ⁇ i_detect.
- the electric motor 591 is driven, the rotating plate 571 is rotated, and the cylinder portion 753 is changed to the actual rotational angle ⁇ b_real corresponding to the detected value ⁇ s_detect of the vehicle body frame angle.
- the present invention can be applied as long as it is a work vehicle whose steering angle is changed.
- the steering control unit 120 detects the detected value ⁇ i_detect of the lever angle detected by the lever angle sensor 26 and the detected value ⁇ s_detect of the vehicle body frame angle detected by the vehicle body frame angle sensor 24. Is used to control the electromagnetic pilot valve 33, but is not limited thereto.
- the actual base plate angle ⁇ b_real is controlled so as to be arranged at a position corresponding to the actual vehicle body frame angle ⁇ s_real, so that the base plate angle is replaced with the detected value ⁇ s_detect of the vehicle body frame angle.
- the detected value ⁇ b_detect may be used.
- the deviation angle is obtained from the detected value ⁇ b_detect of the base plate angle and the detected value ⁇ i_detect of the lever angle.
- the lever angle sensor 26 that detects the rotation angle of the joystick lever 51 with respect to the support portion 42 is provided, but the lever relative angle sensor that calculates the angle of the joystick lever 51 with respect to the base plate 71 is provided. May be.
- the lever relative angle ⁇ d corresponds to a difference (deviation angle) between the rotation angle of the joystick lever 51 relative to the support portion 42 and the rotation angle of the base plate 71 relative to the support portion 42. Therefore, the steering control unit 120 controls the electromagnetic pilot valve 33 based on the lever relative angle ⁇ d.
- the right end 476R and the left end 476L of the groove portion 476 form inflection points, but the shape is not limited to the shape shown in FIG. 18E, and a straight line and a straight line are formed in a cross-sectional view. It may be.
- the work vehicle and the work vehicle control method of the present invention can be reduced in size, have an effect of allowing an operator to perceive information on the work vehicle, and are useful as a wheel loader or the like.
- Wheel loader 21 Steering cylinder 22: Steering cylinder 23: Steering hydraulic circuit 42: Support part 43: Base part 44: Biasing part 45: Position adjustment part 51: Joystick lever 71: Base plate 110: Motor drive control part 120: Steering control unit
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Abstract
本実施の形態のホイールローダ(1)では付勢部(44)は、ベースプレート(71)に対してジョイスティックレバー(51)が所定方向に回動操作された場合に、ベースプレート(71)に対するジョイスティックレバー(51)のレバー相対角度θdの絶対値が角度θ2より小さいとき、レバー相対角度θdの絶対値に対応した反力を発生させ、レバー相対角度θdの絶対値が角度θ2において、反力をF2まで増加させ、角度θ2における反力がF2に達した後は、レバー相対角度θdに対応した反力を発生させる。
Description
本発明は、作業車両に関する。
ステアリング入力装置の回転量などをセンサで検知し、それらのセンサ情報を基に算出した制御信号を、ワイヤーハーネスを介して、タイヤの切れ角をアクチュエータに伝送するステアリングシステムが存在する(いわゆるステアバイワイヤ)。このような車両のステアリングシステムの入力装置として、ステアリングホイールの代わりに、ジョイスティックレバーが用いられる場合がある。
入力装置にジョイスティックレバーを用いるステアバイワイヤシステムにおいて、回動操作が行われるジョイスティックレバーと、ジョイスティックレバーの回動操作に操作感を生じさせるために操作に対する反力などを付与するモータ等が設けられる場合がある。(例えば、特許文献1参照)
上記特許文献1の車両において、ジョイスティックレバーに十分な反力トルクを生じさせるためには、モータとジョイスティックレバーの間に増力装置(減速機)を設けて、モータトルクを増加させることが必要となる。
しかしながら、減速比を高くした場合、ジョイスティックレバーを操作する際の操作反力が大きくなりすぎる場合がある。例えば、反力を発生させたくない場合、モータへの供給電流を0とすることが考えられるが、その場合であっても、モータの摩擦トルクやコギングトルクなどが減速機により増力され、ジョイスティックレバー上に反力を発生させてしまう。
しかしながら、減速比を高くした場合、ジョイスティックレバーを操作する際の操作反力が大きくなりすぎる場合がある。例えば、反力を発生させたくない場合、モータへの供給電流を0とすることが考えられるが、その場合であっても、モータの摩擦トルクやコギングトルクなどが減速機により増力され、ジョイスティックレバー上に反力を発生させてしまう。
このため、減速機の減速比を低くしてトルクの大きいモータを使用する必要があり、大型のモータを使用する必要があった。このように、大型のモータを使うことで、操作ユニットが大型化すると、ユーザの体格等に合わせた位置に操作ユニットの位置を調整するのが難しくなるという別の問題が生じることとなる。
本発明は、小型化を図ることができ、オペレータに作業車両に関する情報を知覚させることが可能な操作ユニットを備えた作業車両を提供することを目的とする。
本発明は、小型化を図ることができ、オペレータに作業車両に関する情報を知覚させることが可能な操作ユニットを備えた作業車両を提供することを目的とする。
(課題を解決するための手段)
発明にかかる作業車両は、油圧アクチュエータと、実ステアリング角度検出部と、操作ユニットと、位置調整制御部と、ステアリング制御部と、を備える。油圧アクチュエータは、実ステアリング角度を変更する。実ステアリング角度検出部は、実ステアリング角度を検出する。操作ユニットは、支持部と、回動部と、操作部と、付勢部と、位置調整部と、を有し、ステアリング操作を行う。回動部は、支持部に回動可能に支持されている。操作部は、支持部または回動部に回動可能に支持され、オペレータにより回動操作される。付勢部は、回動部に対して操作部を所定位置に付勢する。位置調整部は、支持部に対する回動部の回動角度を調整する。位置調整制御部は、実ステアリング角度に基づいて、前記位置調整部を制御する。ステアリング制御部は、操作部の回動操作に基づいて、油圧アクチュエータを制御する。付勢部は、回動部に対して操作部が所定方向に回動操作された場合に、回動部に対する操作部の相対角度の絶対値が第1所定角度以上のとき、相対角度の絶対値が第1所定角度より小さいときに比べて、相対角度に対する反力の増加率を上昇させ、相対角度の絶対値が第1所定角度以上の角度である第2所定角度以上のとき、相対角度の絶対値が第2所定角度より小さく、かつ相対角度の絶対値が第1所定角度以上であるときと比べて、相対角度に対する反力の増加率を減少させる。
発明にかかる作業車両は、油圧アクチュエータと、実ステアリング角度検出部と、操作ユニットと、位置調整制御部と、ステアリング制御部と、を備える。油圧アクチュエータは、実ステアリング角度を変更する。実ステアリング角度検出部は、実ステアリング角度を検出する。操作ユニットは、支持部と、回動部と、操作部と、付勢部と、位置調整部と、を有し、ステアリング操作を行う。回動部は、支持部に回動可能に支持されている。操作部は、支持部または回動部に回動可能に支持され、オペレータにより回動操作される。付勢部は、回動部に対して操作部を所定位置に付勢する。位置調整部は、支持部に対する回動部の回動角度を調整する。位置調整制御部は、実ステアリング角度に基づいて、前記位置調整部を制御する。ステアリング制御部は、操作部の回動操作に基づいて、油圧アクチュエータを制御する。付勢部は、回動部に対して操作部が所定方向に回動操作された場合に、回動部に対する操作部の相対角度の絶対値が第1所定角度以上のとき、相対角度の絶対値が第1所定角度より小さいときに比べて、相対角度に対する反力の増加率を上昇させ、相対角度の絶対値が第1所定角度以上の角度である第2所定角度以上のとき、相対角度の絶対値が第2所定角度より小さく、かつ相対角度の絶対値が第1所定角度以上であるときと比べて、相対角度に対する反力の増加率を減少させる。
他の発明にかかる作業車両は、油圧アクチュエータと、実ステアリング角度検出部と、操作ユニットと、位置調整制御部と、ステアリング制御部と、を備える。油圧アクチュエータは、実ステアリング角度を変更する。実ステアリング角度検出部は、実ステアリング角度を検出する。操作ユニットは、支持部と、回動部と、操作部と、付勢部と、位置調整部と、を有し、ステアリング操作を行う。回動部は、支持部に回動可能に支持されている。操作部は、支持部または回動部に回動可能に支持され、オペレータにより回動操作される。付勢部は、回動部に対して操作部を所定位置に付勢する。位置調整部は、支持部に対する回動部の回動角度を調整する。位置調整制御部は、実ステアリング角度に基づいて、前記位置調整部を制御する。ステアリング制御部は、操作部の回動操作に基づいて、油圧アクチュエータを制御する。付勢部は、回動部に対して操作部が所定方向に回動操作された場合に、回動部に対する操作部の相対角度の絶対値が第1所定角度より小さいとき、相対角度の絶対値に対応した反力を発生させ、相対角度の絶対値が第1所定角度において、反力を所定反力まで増加させ、第1所定角度における反力が所定反力に達した後は、相対角度に対応した反力を発生させる。
(発明の効果)
本発明によれば、小型化を図ることができ、オペレータに作業車両に関する情報を知覚させることが可能な操作ユニットを備えた作業車両を提供することができる。
本発明によれば、小型化を図ることができ、オペレータに作業車両に関する情報を知覚させることが可能な操作ユニットを備えた作業車両を提供することができる。
本発明にかかる作業車両の一例としてのホイールローダについて図面を参照しながら以下に説明する。
(実施の形態1)
以下に、本発明にかかる実施の形態1のホイールローダ1について説明する。
<1.構成>
(1-1.ホイールローダの構成の概要)
図1は、本実施の形態のホイールローダ1の構成を示す模式図である。本実施の形態のホイールローダ1は、車体フレーム2と、作業機3と、一対のフロントタイヤ4、キャブ5、エンジンルーム6、一対のリアタイヤ7、およびステアリング操作装置8(後述する図2参照)と、を備えている。なお、以下の説明において、「前」、「後」、「右」、「左」、「上」、及び「下」とは運転席から前方を見た状態を基準とする方向を示す。また、「車幅方向」と「左右方向」は同義である。図1では、前後方向をXで示し、前方向を示すときはXf、後方向を示すときはXbで示す。また、後述する図面において、左右方向をYで示し、右方向を示すときはYr、左方向を示すときはYlで示す。
(実施の形態1)
以下に、本発明にかかる実施の形態1のホイールローダ1について説明する。
<1.構成>
(1-1.ホイールローダの構成の概要)
図1は、本実施の形態のホイールローダ1の構成を示す模式図である。本実施の形態のホイールローダ1は、車体フレーム2と、作業機3と、一対のフロントタイヤ4、キャブ5、エンジンルーム6、一対のリアタイヤ7、およびステアリング操作装置8(後述する図2参照)と、を備えている。なお、以下の説明において、「前」、「後」、「右」、「左」、「上」、及び「下」とは運転席から前方を見た状態を基準とする方向を示す。また、「車幅方向」と「左右方向」は同義である。図1では、前後方向をXで示し、前方向を示すときはXf、後方向を示すときはXbで示す。また、後述する図面において、左右方向をYで示し、右方向を示すときはYr、左方向を示すときはYlで示す。
ホイールローダ1は、作業機3を用いて土砂積み込み作業などを行う。
車体フレーム2は、いわゆるアーティキュレート式であり、フロントフレーム11とリアフレーム12と、連結軸部13と、を有している。フロントフレーム11は、リアフレーム12の前方に配置されている。連結軸部13は、車幅方向の中央に設けられており、フロントフレーム11とリアフレーム12を互いに揺動可能に連結する。一対のフロントタイヤ4は、フロントフレーム11の左右に取り付けられている。また、一対のリアタイヤ7は、リアフレーム12の左右に取り付けられている。
車体フレーム2は、いわゆるアーティキュレート式であり、フロントフレーム11とリアフレーム12と、連結軸部13と、を有している。フロントフレーム11は、リアフレーム12の前方に配置されている。連結軸部13は、車幅方向の中央に設けられており、フロントフレーム11とリアフレーム12を互いに揺動可能に連結する。一対のフロントタイヤ4は、フロントフレーム11の左右に取り付けられている。また、一対のリアタイヤ7は、リアフレーム12の左右に取り付けられている。
作業機3は、図示しない作業機ポンプからの作動油によって駆動される。作業機3は、ブーム14と、バケット15と、リフトシリンダ16と、バケットシリンダ17と、を有する。ブーム14は、フロントフレーム11に装着されている。バケット15は、ブーム14の先端に取り付けられている。
リフトシリンダ16およびバケットシリンダ17は、油圧シリンダである。リフトシリンダ16の一端はフロントフレーム11に取り付けられており、リフトシリンダ16の他端はブーム14に取り付けられている。リフトシリンダ16の伸縮により、ブーム14が上下に揺動する。バケットシリンダ17の一端はフロントフレーム11に取り付けられており、バケットシリンダ17の他端はベルクランク18を介してバケット15に取り付けられている。バケットシリンダ17が伸縮することによって、バケット15が上下に揺動する。
リフトシリンダ16およびバケットシリンダ17は、油圧シリンダである。リフトシリンダ16の一端はフロントフレーム11に取り付けられており、リフトシリンダ16の他端はブーム14に取り付けられている。リフトシリンダ16の伸縮により、ブーム14が上下に揺動する。バケットシリンダ17の一端はフロントフレーム11に取り付けられており、バケットシリンダ17の他端はベルクランク18を介してバケット15に取り付けられている。バケットシリンダ17が伸縮することによって、バケット15が上下に揺動する。
キャブ5は、リアフレーム12上に載置されており、内部には、ステアリング操作のためのハンドルやジョイスティックレバー51(後述する図2参照)、作業機3を操作するためのレバー、各種の表示装置等が配置されている。エンジンルーム6は、キャブ5の後側であってリアフレーム12上に配置されており、エンジンが収納されている。
ステアリング操作装置8は、詳しくは後述するが、ステアリングシリンダ21、22を有しており、ステアリングシリンダ21、22に供給する油の流量を変更することによって、フロントフレーム11のリアフレーム12に対する車体フレーム角度を変更し、ホイールローダ1の進行方向を変更する。ステアリングシリンダ21、22は、油圧アクチュエータの一例に対応する。
ステアリング操作装置8は、詳しくは後述するが、ステアリングシリンダ21、22を有しており、ステアリングシリンダ21、22に供給する油の流量を変更することによって、フロントフレーム11のリアフレーム12に対する車体フレーム角度を変更し、ホイールローダ1の進行方向を変更する。ステアリングシリンダ21、22は、油圧アクチュエータの一例に対応する。
図2は、キャブ5の部分側面図である。キャブ5には、運転席19が設けられており、運転席の側方にコンソールボックス20が配置されている。コンソールボックス20の上側にはアームレスト20aが配置されている。コンソールボックス20の前先端部にレバーユニット41(後述する)が配置され、そこから上方に向かってジョイスティックレバー51が配置されている。
(1-2.ステアリング操作装置)
図3は、ステアリング操作装置8を示す構成図である。本実施の形態のステアリング操作装置8は、一対のステアリングシリンダ21,22と、ステアリング油圧回路23と、車体フレーム角度センサ24と、操作ユニット25と、レバー角度センサ26と、ベースプレート角度センサ101が設けられたベースプレート角度検出ユニット27(図4A参照)と、制御部28と、車速センサ29と、を有する。なお、図3では、電気に基づいた信号の伝達について点線で示し、油圧に基づいた伝達について実線で示す。また、センサによる検出については一点鎖線で示す。図3では、操作ユニット25は模式的に示している。車体フレーム角度センサ24は、実ステアリング角度検出部の一例に対応する。
図3は、ステアリング操作装置8を示す構成図である。本実施の形態のステアリング操作装置8は、一対のステアリングシリンダ21,22と、ステアリング油圧回路23と、車体フレーム角度センサ24と、操作ユニット25と、レバー角度センサ26と、ベースプレート角度センサ101が設けられたベースプレート角度検出ユニット27(図4A参照)と、制御部28と、車速センサ29と、を有する。なお、図3では、電気に基づいた信号の伝達について点線で示し、油圧に基づいた伝達について実線で示す。また、センサによる検出については一点鎖線で示す。図3では、操作ユニット25は模式的に示している。車体フレーム角度センサ24は、実ステアリング角度検出部の一例に対応する。
(1-2-1.ステアリングシリンダ)
一対のステアリングシリンダ21、22は、油圧によって駆動される。一対のステアリングシリンダ21、22は、連結軸部13を挟んで車幅方向の左右側に並んで配置されている。ステアリングシリンダ21は、連結軸部13の左側に配置されている。ステアリングシリンダ22は、連結軸部13の右側に配置されている。ステアリングシリンダ21、22は、それぞれの一端がフロントフレーム11に取り付けられており、それぞれの他端が、リアフレーム12に取り付けられている。
一対のステアリングシリンダ21、22は、油圧によって駆動される。一対のステアリングシリンダ21、22は、連結軸部13を挟んで車幅方向の左右側に並んで配置されている。ステアリングシリンダ21は、連結軸部13の左側に配置されている。ステアリングシリンダ22は、連結軸部13の右側に配置されている。ステアリングシリンダ21、22は、それぞれの一端がフロントフレーム11に取り付けられており、それぞれの他端が、リアフレーム12に取り付けられている。
後述するステアリング油圧回路23からの油圧によりステアリングシリンダ21が伸長し、ステアリングシリンダ22が収縮すると、実際の車体フレーム角度θs_realが変化し車両は右に曲がる。また、ステアリング油圧回路23からの油圧によりステアリングシリンダ21が収縮し、ステアリングシリンダ22が伸長すると、実際の車体フレーム角度θs_realが変化し車両は左に曲がる。なお、本実施の形態では、フロントフレーム11とリアフレーム12が前後方向に沿って配置されている場合の実際の車体フレーム角度θs_realをゼロとし、右側を正の値、左側を負の値とする。実際の車体フレーム角度θs_realは、実ステアリング角度の一例に対応する。
(1-2-2.ステアリング油圧回路)
ステアリング油圧回路23は、ステアリングシリンダ21、22に供給する油の流量を調整するための油圧回路である。ステアリング油圧回路23は、油圧バルブ31と、メインポンプ32と、電磁パイロットバルブ33と、パイロットポンプ34と、を有する。
油圧バルブ31は、入力されるパイロット圧に応じてステアリングシリンダ21、22に供給される油の流量を調整する流量調整弁である。油圧バルブ31には、例えばスプール弁が用いられる。メインポンプ32は、ステアリングシリンダ21、22を作動する作動油を油圧バルブ31に供給する。油圧バルブ31は、左ステアリング位置、中立位置、および右ステアリング位置に移動可能な弁体(図示せず)を有する。油圧バルブ31において弁体が左ステアリング位置に配置されている場合、ステアリングシリンダ21が収縮し、ステアリングシリンダ22が伸長して、実際の車体フレーム角度θs_realが小さくなり車体は左に曲がる。油圧バルブ31において弁体が右ステアリング位置に配置されている場合、ステアリングシリンダ22が収縮し、ステアリングシリンダ21が伸長して、実際の車体フレーム角度θs_realが大きくなり車体は右に曲がる。油圧バルブ31において弁体が中立位置に配置されている場合は、実際の車体フレーム角度θs_realは変化しない。
ステアリング油圧回路23は、ステアリングシリンダ21、22に供給する油の流量を調整するための油圧回路である。ステアリング油圧回路23は、油圧バルブ31と、メインポンプ32と、電磁パイロットバルブ33と、パイロットポンプ34と、を有する。
油圧バルブ31は、入力されるパイロット圧に応じてステアリングシリンダ21、22に供給される油の流量を調整する流量調整弁である。油圧バルブ31には、例えばスプール弁が用いられる。メインポンプ32は、ステアリングシリンダ21、22を作動する作動油を油圧バルブ31に供給する。油圧バルブ31は、左ステアリング位置、中立位置、および右ステアリング位置に移動可能な弁体(図示せず)を有する。油圧バルブ31において弁体が左ステアリング位置に配置されている場合、ステアリングシリンダ21が収縮し、ステアリングシリンダ22が伸長して、実際の車体フレーム角度θs_realが小さくなり車体は左に曲がる。油圧バルブ31において弁体が右ステアリング位置に配置されている場合、ステアリングシリンダ22が収縮し、ステアリングシリンダ21が伸長して、実際の車体フレーム角度θs_realが大きくなり車体は右に曲がる。油圧バルブ31において弁体が中立位置に配置されている場合は、実際の車体フレーム角度θs_realは変化しない。
電磁パイロットバルブ33は、制御弁の一例に対応し、制御部28からの指令に応じて油圧バルブ31に供給するパイロット油圧の流量を調整する流量調整弁である。電磁パイロットバルブ33には、例えばスプール弁が用いられる。パイロットポンプ34は、油圧バルブ31を作動する作動油を電磁パイロットバルブ33に供給する。電磁パイロットバルブ33は、例えばスプールバルブ等であって、制御部28からの指令に従って制御される。
以上のように、制御部28からの指令に応じて電磁パイロットバルブ33からのパイロット圧が制御されることにより、油圧バルブ31が制御されてステアリングシリンダ21、22が制御される。
以上のように、制御部28からの指令に応じて電磁パイロットバルブ33からのパイロット圧が制御されることにより、油圧バルブ31が制御されてステアリングシリンダ21、22が制御される。
(1-2-3.車体フレーム角度センサ24)
車体フレーム角度センサ24は、実際の車体フレーム角度θs_realを車体フレーム角度の検出値θs_detect(車体フレーム角ともいう)として検出する。車体フレーム角度センサ24は、ステアリングシリンダ21、22の間に配置されている連結軸部13の近傍に配置されている。車体フレーム角度センサ24は、例えばポテンショメータによって構成されており、検出された車体フレーム角度の検出値θs_detectは検出信号として制御部28に送られる。
なお、ステアリングシリンダ21、22の各々に、シリンダのストロークを検出するシリンダストロークセンサを設け、これらシリンダストロークセンサの検出値が制御部28に送られ、車体フレーム角度の検出値θs_detectが検出されてもよい。
車体フレーム角度センサ24は、実際の車体フレーム角度θs_realを車体フレーム角度の検出値θs_detect(車体フレーム角ともいう)として検出する。車体フレーム角度センサ24は、ステアリングシリンダ21、22の間に配置されている連結軸部13の近傍に配置されている。車体フレーム角度センサ24は、例えばポテンショメータによって構成されており、検出された車体フレーム角度の検出値θs_detectは検出信号として制御部28に送られる。
なお、ステアリングシリンダ21、22の各々に、シリンダのストロークを検出するシリンダストロークセンサを設け、これらシリンダストロークセンサの検出値が制御部28に送られ、車体フレーム角度の検出値θs_detectが検出されてもよい。
(1-2-4.操作ユニット25)
図4Aは、操作ユニット25の斜視図である。図4Bは、操作ユニット25の側面図である。図4Cは、操作ユニット25の平面図である。図4Dは、図4CのCC´間の矢示断面図である。図4Eは、図4BのAA´間の矢示断面図である。図4Fは、図4BのBB´間の矢示断面図である。
図4Aは、操作ユニット25の斜視図である。図4Bは、操作ユニット25の側面図である。図4Cは、操作ユニット25の平面図である。図4Dは、図4CのCC´間の矢示断面図である。図4Eは、図4BのAA´間の矢示断面図である。図4Fは、図4BのBB´間の矢示断面図である。
操作ユニット25は、図4Aに示すように、レバーユニット41と、支持部42と、ベース部43と、付勢部44と、位置調整部45とを備える。
レバーユニット41は、オペレータによって操作される。支持部42は、コンソールボックス20に固定され、ジョイスティックレバー51を回動可能に支持する。ベース部43は、支持部42に回動可能に支持されている。付勢部44は、ベース部43に対してレバーユニット41を所定位置に付勢する。位置調整部45は、車体フレーム角度の検出値θs_detectに基づいて、ベース部43の回動位置を調整する。
レバーユニット41は、オペレータによって操作される。支持部42は、コンソールボックス20に固定され、ジョイスティックレバー51を回動可能に支持する。ベース部43は、支持部42に回動可能に支持されている。付勢部44は、ベース部43に対してレバーユニット41を所定位置に付勢する。位置調整部45は、車体フレーム角度の検出値θs_detectに基づいて、ベース部43の回動位置を調整する。
(a.レバーユニット41)
レバーユニット41は、図2に示すように、コンソールボックス20の前端部に配置されている。
レバーユニット41は、図4Bに示すように、ジョイスティックレバー51と、一対の連結プレート52、53と、接続部54と、キー55(図4D参照)とを有する。
レバーユニット41は、図2に示すように、コンソールボックス20の前端部に配置されている。
レバーユニット41は、図4Bに示すように、ジョイスティックレバー51と、一対の連結プレート52、53と、接続部54と、キー55(図4D参照)とを有する。
ジョイスティックレバー51は、棒状の部材であって、オペレータによって操作される。一対の連結プレート52、53は、ジョイスティックレバー51と支持部42の回動軸64(後述する)を連結し、ジョイスティックレバー51の回動を回動軸64に伝達する。
一対の連結プレート52、53の各々は、板状の主面が前後方向Xに対して略垂直になるように配置されている。一対の連結プレート52、53は、前後方向Xに沿って所定間隔を空けて対向して配置されている。
一対の連結プレート52、53の各々は、板状の主面が前後方向Xに対して略垂直になるように配置されている。一対の連結プレート52、53は、前後方向Xに沿って所定間隔を空けて対向して配置されている。
接続部54は、一対の連結プレート52、53の上端部同士を繋ぐように、一対の連結プレート52、53の間に配置されている。接続部54の上面には、ジョイスティックレバー51の下端が固定されている。一対の連結プレート52、53の各々には、貫通孔が形成されており、回動軸64は、連結プレート52、53の貫通孔に挿入されている。キー55は、図4Dに示すように、連結プレート52の貫通孔の縁に形成された凹部と回動軸64に形成された溝に嵌り、連結プレート52の回動を回動軸64に伝達する部材である。回動軸64は、支持部42に回動可能に支持されている。
また、図4Aおよび図4Eに示すように、連結プレート52、53を繋ぐ棒状の接続部材56、57が設けられている。接続部材56と接続部材57は、回動軸64よりも車幅方向の外側に配置されている。接続部材56は、車幅方向Yにおいて回動軸64よりも右方向Yr側に配置されており、接続部材57は、車幅方向Yにおいて回動軸64よりも左方向Yl側に配置されている。
後述する図6Aに示すように、オペレータによってジョイスティックレバー51が回動されると、接続部54とともに一対の連結プレート52、53も回動し、キー55を介して回動軸64が回動する。
また、レバーユニット41には、当接部材58、59が設けられている。当接部材58、59は、後述するホルダ部80のホルダプレート84に当接してホルダ部80を回動させる。当接部材58、59は、連結プレート52、53を繋ぐ棒状の部材である。当接部材58、59は、接続部材56、57よりも外側に配置されている。詳細には、当接部材58は、接続部材56よりも右方向Yr側であって下方に配置されており、当接部材59は、接続部材57よりも左方向Yl側であって下方に配置されている。
また、レバーユニット41には、当接部材58、59が設けられている。当接部材58、59は、後述するホルダ部80のホルダプレート84に当接してホルダ部80を回動させる。当接部材58、59は、連結プレート52、53を繋ぐ棒状の部材である。当接部材58、59は、接続部材56、57よりも外側に配置されている。詳細には、当接部材58は、接続部材56よりも右方向Yr側であって下方に配置されており、当接部材59は、接続部材57よりも左方向Yl側であって下方に配置されている。
(b.支持部42)
支持部42は、レバーユニット41を回動可能に支持する。支持部42は、図2に示すコンソールボックス20の例えば内部に固定されている。支持部42は、図4Aに示すように、支持枠60と、回動軸64とを有する。
支持枠60は、図4Bおよび図4Dに示すように、側面視においてU字形状に形成された部材である。支持枠60は、前後方向Xに対向した一対の軸支持部61、62と、軸支持部61と軸支持部62の下端を繋ぐ連結部63と、を有する。軸支持部61と軸支持部62の各々には、前後方向Xに沿って貫通孔が形成されている。
回動軸64は、軸支持部61、62に形成された貫通孔に回動可能に挿入されている。回動軸64は、略水平方向であって前後方向Xに沿って配置されている。
支持部42は、レバーユニット41を回動可能に支持する。支持部42は、図2に示すコンソールボックス20の例えば内部に固定されている。支持部42は、図4Aに示すように、支持枠60と、回動軸64とを有する。
支持枠60は、図4Bおよび図4Dに示すように、側面視においてU字形状に形成された部材である。支持枠60は、前後方向Xに対向した一対の軸支持部61、62と、軸支持部61と軸支持部62の下端を繋ぐ連結部63と、を有する。軸支持部61と軸支持部62の各々には、前後方向Xに沿って貫通孔が形成されている。
回動軸64は、軸支持部61、62に形成された貫通孔に回動可能に挿入されている。回動軸64は、略水平方向であって前後方向Xに沿って配置されている。
(c.ベース部43)
ベース部43は、支持部42に回動可能に支持されている。ベース部43は、図4Aに示すように、ベースプレート71と、一対の支持プレート72、73と、伝達ギヤ部74と、検出ギヤ部75を有する。
ベース部43は、支持部42に回動可能に支持されている。ベース部43は、図4Aに示すように、ベースプレート71と、一対の支持プレート72、73と、伝達ギヤ部74と、検出ギヤ部75を有する。
ベースプレート71は、回動部の一例に対応し、一対の連結プレート52、53を下方から覆うように配置された板状の部材である。ベースプレート71は、前後方向Xに沿って視た場合に下方に凸に湾曲している(図4E参照)。
一対の支持プレート72、73は、図4Bおよび図4Cに示すように、ベースプレート71を回動可能に回動軸64に支持する。一対の支持プレート72、73は、前後方向Xにおいて連結プレート52、53を外側から挟むような位置に配置されている。支持プレート72は、連結プレート52の前方向Xf側に配置され、支持プレート73は、連結プレート53の後方向Xb側に配置されている。
一対の支持プレート72、73は、図4Bおよび図4Cに示すように、ベースプレート71を回動可能に回動軸64に支持する。一対の支持プレート72、73は、前後方向Xにおいて連結プレート52、53を外側から挟むような位置に配置されている。支持プレート72は、連結プレート52の前方向Xf側に配置され、支持プレート73は、連結プレート53の後方向Xb側に配置されている。
支持プレート72、73には、前後方向Yに沿って貫通孔が形成されており、これらの貫通孔に回動軸64が挿入されている。このように、支持プレート72、73は、回動軸64に対して回動可能に配置されている。
支持プレート72、73の下端は図4Aおよび図4Fに示すように、下に凸に湾曲しており、支持プレート72の下端と支持プレート73の下端を繋ぐようにベースプレート71が配置されている。ベースプレート71の上面71aには、図4Fに示すように、幅方向Yに溝76が形成されている。溝76の幅方向Yにおける右方向YR側の端が76Rで示され、左方向Yl側の端が76Lで示されている。
支持プレート72、73の下端は図4Aおよび図4Fに示すように、下に凸に湾曲しており、支持プレート72の下端と支持プレート73の下端を繋ぐようにベースプレート71が配置されている。ベースプレート71の上面71aには、図4Fに示すように、幅方向Yに溝76が形成されている。溝76の幅方向Yにおける右方向YR側の端が76Rで示され、左方向Yl側の端が76Lで示されている。
伝達ギヤ部74は、位置調整部45の駆動力をベースプレート71に伝達する。伝達ギヤ部74は、図4Dに示すように、支持プレート72の前側に配置されており、支持プレート72と連結されている。伝達ギヤ部74には、前後方向Xに沿って貫通孔が形成されており、貫通孔に回動軸64が挿入されている。これにより、伝達ギヤ部74は回動軸64に対して回動可能に構成されている。伝達ギヤ部74は、図4Aに示すように、下端面74aが下方に凸に湾曲して形成されており、下端面74aには、ギヤ形状が形成されている。下端面74aは、図4Dに示すように、後述する位置調整部45のウォームギヤ94と噛み合っている。
検出ギヤ部75は、ベースプレート71の位置を検出するために用いられる。検出ギヤ部75は、図4Dに示すように、伝達ギヤ部74の前方向Xf側に配置されており、伝達ギヤ部74と連結されている。検出ギヤ部75には、前後方向Xに沿って貫通孔が形成されており、貫通孔に回動軸64が挿入されている。これにより、検出ギヤ部75は回動軸64に対して回動可能に構成されている。検出ギヤ部75は、下端面75aが下方に凸に湾曲して形成されており、下端面75aには、ギヤ形状が形成されている。図4Dに示すように、下端面75aは、後述するベースプレート角度センサ101と連結されたギヤ103と噛み合っている。
ベース部43は、位置調整部45の駆動力により、回動軸64に対して回動可能である(図3および後述する図9B参照)。位置調整部45の駆動力により伝達ギヤ部74が回動軸64に対して回動すると、伝達ギヤ部74と連結されている支持プレート72、73およびベースプレート71も回動する。この際、伝達ギヤ部74と連結している検出ギヤ部75も回動し、ベースプレート71の回動位置は、検出ギヤ部75を介してベースプレート角度センサ101によって検出される。
(d.付勢部44)
付勢部44は、レバーユニット41をベースプレート71に対して所定位置に付勢する。具体的には、図4Fに示すように、ジョイスティックレバー51が車幅方向Yにおいてベースプレート71の中央に位置するように、付勢部44はレバーユニット41を付勢する。所定位置とは、図4Fに示すように、正面視において、ジョイスティックレバー51の中心を通る直線L1が、ベースプレート71の溝76における溝76の右端76Rと左端76Lの中点P4を通る位置である。
付勢部44は、レバーユニット41をベースプレート71に対して所定位置に付勢する。具体的には、図4Fに示すように、ジョイスティックレバー51が車幅方向Yにおいてベースプレート71の中央に位置するように、付勢部44はレバーユニット41を付勢する。所定位置とは、図4Fに示すように、正面視において、ジョイスティックレバー51の中心を通る直線L1が、ベースプレート71の溝76における溝76の右端76Rと左端76Lの中点P4を通る位置である。
これによって、オペレータがジョイスティックレバー51をベースプレート71に対して所定位置から左右に向けて操作するときに反力を生じさせることが出来、オペレータに操作感を付与することができる。
付勢部44は、図4Bに示すように、ホルダ部80と、第1バネ部材81と、第2バネ部材82と、ダンパ83と、を有する。
付勢部44は、図4Bに示すように、ホルダ部80と、第1バネ部材81と、第2バネ部材82と、ダンパ83と、を有する。
ホルダ部80は、回動軸64に対して回動自在に設けられている。ホルダ部80は、レバーユニット41を下方から覆うように配置されている。ホルダ部80は、側面視において、ベース部43とレバーユニット41の間に配置されている。ホルダ部80は、ベース部43の内側であって、レバーユニット41の外側に配置されている。
ホルダ部80は、ホルダプレート84と、連結部85と、支持プレート86、87と、接続部材88、89とを有する。ホルダプレート84は、図4Eに示すように、下方に凸に湾曲した板状の部材であり、レバーユニット41を下方から覆うように配置されている。ホルダプレート84は、ベースプレート71の上側に配置されている。ホルダプレート84は、図4Eに示すように、上面84aに幅方向Yに沿って溝90が形成されている。溝90の幅方向Yにおける右方向YR側の端が90Rで示され、左方向Yl側の端が90Lで示されている。
ホルダ部80は、ホルダプレート84と、連結部85と、支持プレート86、87と、接続部材88、89とを有する。ホルダプレート84は、図4Eに示すように、下方に凸に湾曲した板状の部材であり、レバーユニット41を下方から覆うように配置されている。ホルダプレート84は、ベースプレート71の上側に配置されている。ホルダプレート84は、図4Eに示すように、上面84aに幅方向Yに沿って溝90が形成されている。溝90の幅方向Yにおける右方向YR側の端が90Rで示され、左方向Yl側の端が90Lで示されている。
連結部85は、図4Dに示すように、ホルダプレート84の前方向Xf側の端から上方に向かって形成された板状の部分であり、連結プレート52よりも前方向Xf側に配置されている。
支持プレート86、87は、図4Bおよび図4Cに示すように、ホルダプレート84を回動可能に回動軸64に支持する。一対の支持プレート86、87は、前後方向Xにおいて連結プレート52、53を外側から挟むように配置されている。支持プレート86は、連結プレート52の前方向Xf側であって支持プレート72の後方向Xb側に配置され、支持プレート87は、連結プレート53の後方向Xb側であって支持プレート73の前方向Xf側に配置されている。
支持プレート86、87は、図4Bおよび図4Cに示すように、ホルダプレート84を回動可能に回動軸64に支持する。一対の支持プレート86、87は、前後方向Xにおいて連結プレート52、53を外側から挟むように配置されている。支持プレート86は、連結プレート52の前方向Xf側であって支持プレート72の後方向Xb側に配置され、支持プレート87は、連結プレート53の後方向Xb側であって支持プレート73の前方向Xf側に配置されている。
接続部材88、89は、図4Cに示すように、棒状の部材であり、連結部85と、支持プレート86の間を接続する。接続部材88、89は、回動軸64と平行に配置されている。図4Fに示すように、連結部85と支持プレート86の右方向Yr側の端に接続部材88が配置されており、連結部85と支持プレート86の左方向Yl側の端に接続部材89が配置されている。
図4Eは、ホルダプレート84が支持枠60に対して回動していない状態(中央位置に配置されている状態)を示しており、ホルダプレート84の溝90の端90Rと端90Lの中点P3が回動軸64を通る鉛直線L0上に配置されている。
第1バネ部材81はコイルバネであり、図4Aに示すように、回動軸64の周囲に配置されている。
第1バネ部材81はコイルバネであり、図4Aに示すように、回動軸64の周囲に配置されている。
これによって、オペレータがジョイスティックレバー51を中央位置から左右に向けて操作するときに反力を生じさせることが出来、オペレータに操作感を付与することができる。
第1バネ部材81には、回動軸64が挿入されている。第1バネ部材81は、一対の連結プレート52と連結プレート53の間に配置されている。
第1バネ部材81には、回動軸64が挿入されている。第1バネ部材81は、一対の連結プレート52と連結プレート53の間に配置されている。
第1バネ部材81は、図4Eに示すように、コイル部810と、第1端部811と、第2端部812と、を有する。コイル部810は、回動軸64に挿通されている。第1端部811および第2端部812は、コイル部810から下方に延びており、接続部材56と接続部材57の間に配置されている。
ジョイスティックレバー51が上記所定位置に配置されている状態では、第1端部811は、接続部材56の左方向Yl側に接続部材56と接触した状態で配置されている。また、第1端部811の下端は、ホルダプレート84の溝90の右端90Rに接触している。第2端部812は、接続部材57の右方向Yr側に接続部材57と接触した状態で配置されている。また、第2端部812の下端は、溝90の左端90Lに接触している。
ジョイスティックレバー51が上記所定位置に配置されている状態では、第1端部811は、接続部材56の左方向Yl側に接続部材56と接触した状態で配置されている。また、第1端部811の下端は、ホルダプレート84の溝90の右端90Rに接触している。第2端部812は、接続部材57の右方向Yr側に接続部材57と接触した状態で配置されている。また、第2端部812の下端は、溝90の左端90Lに接触している。
第1バネ部材81は、接続部材56と右端90Rを右方向Yr側に押し、接続部材57と左端90Lを左方向Yl側に押すように弾性力を働かせている。
第2バネ部材82は、コイルバネであり、回動軸64の周囲に配置されている。第2バネ部材82は、図4Aに示すように、連結プレート52(より詳しく連結部85)と支持プレート86の間に配置されている。
第2バネ部材82は、コイルバネであり、回動軸64の周囲に配置されている。第2バネ部材82は、図4Aに示すように、連結プレート52(より詳しく連結部85)と支持プレート86の間に配置されている。
第2バネ部材82は、図4Fに示すように、コイル部820と、第1端部821と、第2端部822と、を有する。コイル部820は、回動軸64に挿通されている、第1端部821および第2端部822は、コイル部820から下方に延びており、接続部材88と接続部材89の間に配置されている。
図4Fは、ベースプレート71が支持枠60に対して回動していない状態を示しており、ベースプレート71の溝76の端76Rと端76Lの中点P4が回動軸64を通る鉛直線L0上に配置されている。
図4Fは、ベースプレート71が支持枠60に対して回動していない状態を示しており、ベースプレート71の溝76の端76Rと端76Lの中点P4が回動軸64を通る鉛直線L0上に配置されている。
図4Fに示す状態では、ジョイスティックレバー51も回動していない状態であり、第1端部821は、接続部材88の左方向Yl側に接続部材88と接触した状態で配置されている。また、第1端部821の下端は、ベースプレート71の溝76の右端76Rに接触している。第2端部822は、接続部材89の右方向Yr側に接続部材89と接触した状態で配置されている。また、第2端部822の下端は、溝76の左端76Lに接触している。
第2バネ部材82は、接続部材88と右端76Rを右方向Yr側に押し、接続部材89と左端76Lを左方向Yl側に押すように弾性力を働かせている。
ダンパ83は、図4Aに示すように、回動軸64と軸支持部62の間に設けられている。ダンパ83によって、ジョイスティックレバー51の角速度に応じた抵抗を生じさせている。
ダンパ83は、図4Aに示すように、回動軸64と軸支持部62の間に設けられている。ダンパ83によって、ジョイスティックレバー51の角速度に応じた抵抗を生じさせている。
(e.位置調整部45)
位置調整部45は、車体フレーム角度センサ24の検出値に基づいて、ベースプレート71の位置を調整する。位置調整部45は、図4Aおよび図4Bに示すように、連結部63の上面に配置されており、電気モータ91と、出力ギヤ92と、減速ギヤ93と、ウォームギヤ94とを有する。
位置調整部45は、車体フレーム角度センサ24の検出値に基づいて、ベースプレート71の位置を調整する。位置調整部45は、図4Aおよび図4Bに示すように、連結部63の上面に配置されており、電気モータ91と、出力ギヤ92と、減速ギヤ93と、ウォームギヤ94とを有する。
電気モータ91は、制御部28からの指令により駆動する。ウォームギヤ94は、図4Dに示すように、伝達ギヤ部74の下端面74aと噛み合っている。電気モータ91は、出力ギヤ92、減速ギヤ93、およびウォームギヤ94を介して伝達ギヤ部74に動力を伝達する。
このような構成により、電気モータ91の駆動によって、ベースプレート71が回動する。
このような構成により、電気モータ91の駆動によって、ベースプレート71が回動する。
(1-2-5.レバー角度センサ26)
レバー角度センサ26は、例えばポテンショメータによって構成されており、支持部42に対する回動軸64の回転角度である実際のレバー角度θi_realをレバー角度の検出値θi_detectとして検出する。レバー角度センサ26は、図4Dに示すように、支持部42の軸支持部62の外側(後方向Xb側)に配置されている。
レバー角度センサ26は、例えばポテンショメータによって構成されており、支持部42に対する回動軸64の回転角度である実際のレバー角度θi_realをレバー角度の検出値θi_detectとして検出する。レバー角度センサ26は、図4Dに示すように、支持部42の軸支持部62の外側(後方向Xb側)に配置されている。
レバー角度センサ26によって検出されたレバー角度の検出値θi_detectは、検出信号として制御部28に送られる。実際のレバー角度θi_realは、支持部42に対するジョイスティックレバー51の中央位置からの回動角度を示す。支持部42に対するジョイスティックレバー51の中央位置とは、図4Eに示すようにジョイスティックレバー51の長手方向に沿った直線L1が、回動軸64を通り鉛直方向に配置された鉛直線L0と一致している位置である。実際のレバー角度θi_realは、直線L1の鉛直線L0からの回転角度である。ジョイスティックレバー51を中央位置から右方向に回動させた場合の角度を正の値、中央位置から左方向に回動させた場合の角度を負の値とする。
(1-2-6.ベースプレート角度検出ユニット27)
ベースプレート角度検出ユニット27は、図4Dに示すように、ベースプレート角度センサ101と、検出軸102と、ギヤ103と、を有する。
ベースプレート角度センサ101は、例えばポテンショメータによって構成されており、支持部42に対するベースプレート71の回転角度である実際のベースプレート角度θb_realをベースプレート角度の検出値θb_detectとして検出する。ベースプレート角度センサ101は、軸支持部61の外側に固定されている。
ベースプレート角度検出ユニット27は、図4Dに示すように、ベースプレート角度センサ101と、検出軸102と、ギヤ103と、を有する。
ベースプレート角度センサ101は、例えばポテンショメータによって構成されており、支持部42に対するベースプレート71の回転角度である実際のベースプレート角度θb_realをベースプレート角度の検出値θb_detectとして検出する。ベースプレート角度センサ101は、軸支持部61の外側に固定されている。
検出軸102は、ベースプレート角度センサ101によって回転角度が検出される軸である。検出軸102は、ベースプレート角度センサ101から軸支持部61を貫通して軸支持部61の内側に延びている。
ギヤ103は、検出軸102に固定されている。ギヤ103は、ベース部43の検出ギヤ部75の下端面75aと噛み合っている。
ギヤ103は、検出軸102に固定されている。ギヤ103は、ベース部43の検出ギヤ部75の下端面75aと噛み合っている。
位置調整部45によってベース部43が回動すると、検出ギヤ部75も同様に回動し、その回動によってギヤ103を介して検出軸102も回動する。検出軸102の回動がベースプレート角度センサ101によって検出され、ベースプレート71の支持部42に対する回動角度が検出される。
なお、ベースプレート角度センサ101によって検出されたベースプレート角度の検出値θb_detectは、検出信号として制御部28に送られる。実際のベースプレート角度θb_realは、支持部42に対するベースプレート71の中央位置からの回動角度を示す。また、支持部42に対するベースプレート71の中央位置とは、図4Fに示すように、ベースプレート71の溝76の右端76Rと左端76Lの中点P4と回動軸64の中心P1を通る直線が鉛直線L0上に配置されている位置である。実際のベースプレート角度θb_realは、中点P4と中心P1を通る直線の鉛直線L0からの回動角度である。ベースプレート71を中央位置から右方向に回動させた場合の角度を正の値、中央位置から左方向に回動させた場合の角度を負の値とする。図4Eおよび図4Fにおいて、向かって時計回りが左方向(矢印Rl)への回動、反時計周りが右方向(矢印Rr)への回動となる。
なお、ベースプレート角度センサ101によって検出されたベースプレート角度の検出値θb_detectは、検出信号として制御部28に送られる。実際のベースプレート角度θb_realは、支持部42に対するベースプレート71の中央位置からの回動角度を示す。また、支持部42に対するベースプレート71の中央位置とは、図4Fに示すように、ベースプレート71の溝76の右端76Rと左端76Lの中点P4と回動軸64の中心P1を通る直線が鉛直線L0上に配置されている位置である。実際のベースプレート角度θb_realは、中点P4と中心P1を通る直線の鉛直線L0からの回動角度である。ベースプレート71を中央位置から右方向に回動させた場合の角度を正の値、中央位置から左方向に回動させた場合の角度を負の値とする。図4Eおよび図4Fにおいて、向かって時計回りが左方向(矢印Rl)への回動、反時計周りが右方向(矢印Rr)への回動となる。
(1-2-7.制御部28、車速センサ29)
制御部28は、CPU、メモリなどを有し、以下に説明する各機能を実行する。制御部28は、図3に示すように、モータ駆動制御部110と、ステアリング制御部120と、を有する。車速センサ29は、車速Vを検出して検出信号として制御部28に送信する。
モータ駆動制御部110は、位置調整制御部の一例であり、車体フレーム角度センサ24によって検出された車体フレーム角度の検出値θs_detectに基づいて、位置調整部45の電気モータ91を制御し、ベースプレート71の回動角度を調整する。モータ駆動制御部110は、PID制御部112と、ドライバ113と、を有する。PID制御部112は、車体フレーム角度の検出値θs_detectと、ベースプレート角度センサ101によって検出されたベースプレート角度の検出値θb_detectの差分に基づいて、ベースプレート角度の検出値θb_detectを車体フレーム角度の検出値θs_detectにあわせるように制御パラメータを決定し、ドライバ113へ送信する。ドライバ113は、受信した制御パラメータに基づいて、電気モータ91を制御する。これによって、ベースプレート71の回動角度を、実際の車体フレーム角度θs_realにあわせることができる。
制御部28は、CPU、メモリなどを有し、以下に説明する各機能を実行する。制御部28は、図3に示すように、モータ駆動制御部110と、ステアリング制御部120と、を有する。車速センサ29は、車速Vを検出して検出信号として制御部28に送信する。
モータ駆動制御部110は、位置調整制御部の一例であり、車体フレーム角度センサ24によって検出された車体フレーム角度の検出値θs_detectに基づいて、位置調整部45の電気モータ91を制御し、ベースプレート71の回動角度を調整する。モータ駆動制御部110は、PID制御部112と、ドライバ113と、を有する。PID制御部112は、車体フレーム角度の検出値θs_detectと、ベースプレート角度センサ101によって検出されたベースプレート角度の検出値θb_detectの差分に基づいて、ベースプレート角度の検出値θb_detectを車体フレーム角度の検出値θs_detectにあわせるように制御パラメータを決定し、ドライバ113へ送信する。ドライバ113は、受信した制御パラメータに基づいて、電気モータ91を制御する。これによって、ベースプレート71の回動角度を、実際の車体フレーム角度θs_realにあわせることができる。
ステアリング制御部120は、レバー角度センサ26によって検出されたレバー角度の検出値θi_detectと、車体フレーム角度センサ24によって検出された車体フレーム角度の検出値θs_detectと、車速Vとに基づいて電磁パイロットバルブ33を制御し、実際の車体フレーム角度θs_realを変更する。
なお、制御部28は、メインポンプ32およびパイロットポンプ34等の制御を行ってもよい。
なお、制御部28は、メインポンプ32およびパイロットポンプ34等の制御を行ってもよい。
なお、制御部28と、車体フレーム角度センサ24、レバー角度センサ26、ベースプレート角度センサ101、車速センサ29、電気モータ91および電磁パイロットバルブ33との間の信号の送受信については、各々が無線で行われてもよいし有線で行われてもよい。
(1-2-8.ジョイスティックレバー51に生じる反力)
第1バネ部材81及び第2バネ部材82によってジョイスティックレバー51に生じる反力について説明する。
ここで、ホルダプレート84も支持枠60に対して回動するため、ホルダプレート角度θhを定義する。ホルダプレート角度θhは、支持部42に対するホルダプレート84の中央位置からの回動角度を示す。また、支持部42に対するホルダプレート84の中央位置とは、図4Eに示すように、ホルダプレート84の溝90の右端90Rと左端90Lの中点P3が鉛直線L0上に配置されている位置である。ホルダプレート角度θhは、中点P3と回動軸64の中心P1を通る直線の鉛直線L0からの回転角度である。また、ホルダプレート84を中央位置から右方向に回動させた場合の角度を正の値、中央位置から左方向に回動させた場合の角度を負の値とする。
第1バネ部材81及び第2バネ部材82によってジョイスティックレバー51に生じる反力について説明する。
ここで、ホルダプレート84も支持枠60に対して回動するため、ホルダプレート角度θhを定義する。ホルダプレート角度θhは、支持部42に対するホルダプレート84の中央位置からの回動角度を示す。また、支持部42に対するホルダプレート84の中央位置とは、図4Eに示すように、ホルダプレート84の溝90の右端90Rと左端90Lの中点P3が鉛直線L0上に配置されている位置である。ホルダプレート角度θhは、中点P3と回動軸64の中心P1を通る直線の鉛直線L0からの回転角度である。また、ホルダプレート84を中央位置から右方向に回動させた場合の角度を正の値、中央位置から左方向に回動させた場合の角度を負の値とする。
図5は、実際のレバー角度θi_realから実際のベースプレート角度θb_realを引いた差分であるレバー相対角度θdと第1バネ部材81および第2バネ部材82によって生じる反力の関係を示す図である。図5では、正の値のθd_realは、ベースプレート71に対してジョイスティックレバー51を右方向に回動させた場合を示し、負の値のθd_realは、ベースプレート71に対してジョイスティックレバー51を左方向に回動させた場合を示す。また、正の値の反力は、左方向に向かって生じる反力を示し、負の値の反力は、右方向に向かって生じる反力を示す。
レバー相対角度θdがゼロからθ2までの間のバネ特性S1およびレバー相対角度θdが-θ2からゼロまでの間のバネ特性S1´は、第1バネ部材81の特性である。第1バネ部材81のバネ特性S1、S1´は線形である。ジョイスティックレバー51に反力F1以上の力を付与して右方向Yr側に回動することによって第1バネ部材81が撓み始める。また、ジョイスティックレバー51に反力-F1以上の力を付与して左方向Yl側に回動することによって第1バネ部材81が撓み始める。また、左右いずれの場合においても、レバー相対角度θdの絶対値が大きくなるに従って反力が大きくなる。
レバー相対角度θdがθ2以上のバネ特性S2およびレバー相対角度θdが-θ2以下のバネ特性S2´は、第2バネ部材82の特性である。第2バネ部材82のバネ特性S2、S2´は線形である。レバー相対角度θdがθ2の状態からジョイスティックレバー51に反力F2以上の力を付与して右方向Yr側に回動することによって第2バネ部材82が撓み始める。また、レバー相対角度θdがθ2の状態からジョイスティックレバー51に反力-F2以上の力を付与して左方向Yl側に回動することによって第2バネ部材82が撓み始める。また、左右いずれの場合においても、レバー相対角度θdの絶対値が大きくなるに従って反力が大きくなる。
ここで、第1バネ部材81のレバー相対角度±θ2における反力の絶対値F3よりも第2バネ部材82の撓み始めの反力の絶対値F2の方が大きくなっている。これにより、オペレータがジョイスティックレバー51をベースプレート71に対して回動させた場合に、レバー相対角度θdがθ2に達すると、急に抵抗力を感じさせることができる。またこのように抵抗を感じさせる角度±θ2は、キャッチアップ角度といわれる。
ジョイスティックレバー51とホルダプレート84とベースプレート71の位置関係と上記バネ特性の関係について説明する。
図4Eおよび図4Fに示すように、支持枠60に対してジョイスティックレバー51が回動していない状態(実際のレバー角度θi_real=ゼロ)、支持枠60に対してホルダプレート84が回動していない状態(ホルダプレート角度θh=ゼロ)、および支持枠60に対してベースプレート71が回動していない状態(実際のベースプレート角度θb_real=ゼロ)の状態から図6Aおよび図6Bに示すように、ジョイスティックレバー51を左方向に角度-θ2回動させたとする。
図4Eおよび図4Fに示すように、支持枠60に対してジョイスティックレバー51が回動していない状態(実際のレバー角度θi_real=ゼロ)、支持枠60に対してホルダプレート84が回動していない状態(ホルダプレート角度θh=ゼロ)、および支持枠60に対してベースプレート71が回動していない状態(実際のベースプレート角度θb_real=ゼロ)の状態から図6Aおよび図6Bに示すように、ジョイスティックレバー51を左方向に角度-θ2回動させたとする。
図6Aは、図4Eの状態から相対角度θdが-θ2になるようにジョイスティックレバー51を左方向に回動させた状態を示す断面図である。図6Bは、図4Fの状態から相対角度θdが-θ2になるようにジョイスティックレバー51を左方向に回動させた状態を示す断面図である。
この場合、図6Aにおいて、第1バネ部材81の第1端部811が右端90Rに当接した状態で、第2端部812がレバーユニット41の接続部材57に時計回りに押されて第1バネ部材81は撓む。一方、第2バネ部材82の撓み始める力-F2は相対角度-θ2における第1バネ部材81の反力-F3よりも絶対値が大きいため、相対角度θdがゼロから-θ2までの間では、図6Bに示すように、第2バネ部材82は撓まない。そのため、ホルダプレート角度θhとベースプレート角度θbはゼロのままである。
この場合、図6Aにおいて、第1バネ部材81の第1端部811が右端90Rに当接した状態で、第2端部812がレバーユニット41の接続部材57に時計回りに押されて第1バネ部材81は撓む。一方、第2バネ部材82の撓み始める力-F2は相対角度-θ2における第1バネ部材81の反力-F3よりも絶対値が大きいため、相対角度θdがゼロから-θ2までの間では、図6Bに示すように、第2バネ部材82は撓まない。そのため、ホルダプレート角度θhとベースプレート角度θbはゼロのままである。
次に、ジョイスティックレバー51を角度-θ2よりも小さくした場合、図6A~図6Bの状態から、相対角度θdが-θ3(<-θ2)になるように、ジョイスティックレバー51を更に左側に回動させた場合について説明する。
図7Aは、図6Aの状態から相対角度θdが-θ3になるようにジョイスティックレバー51を左方向に回動させた状態を示す断面図である。図7Bは、図6Bの状態から相対角度θdが-θ3になるようにジョイスティックレバー51を左方向に回動させた状態を示す断面図である。
図7Aは、図6Aの状態から相対角度θdが-θ3になるようにジョイスティックレバー51を左方向に回動させた状態を示す断面図である。図7Bは、図6Bの状態から相対角度θdが-θ3になるようにジョイスティックレバー51を左方向に回動させた状態を示す断面図である。
図6Aに示すように、角度-θ2回動させた状態では、当接部材59がホルダプレート84に左側から当接している。この状態からジョイスティックレバー51を更に左方向に回動させると、当接部材59がホルダプレート84に当接しているため図7Aに示すようにホルダプレート84ごと回動する。このため、ホルダプレート角度θhは、-θ3+θ2となる。この際、後述するようにステアリング油圧回路23の応答の遅れにより、実際の車体フレーム角度θs_realが変化していないため、実際のベースプレート角度θb_realはゼロのまま変化しない。そのため、図7Bに示すように、第1端部821が溝76の右端76Rに当接した状態で、ホルダプレート84の接続部材89によって第2バネ部材82の第2端部822が右方向Yr側に押されるため、第2バネ部材82は撓む。すなわち、角度-θ2から更に左回転に回動させるためには、反力F2よりも大きな絶対値の力を加えて第2バネ部材82の反力に逆らってジョイスティックレバー51を回動させる必要がある。
また、後述するが、実際の車体フレーム角度θs_realと実際のレバー角度θi_realとの差分がレバー相対角度θdに対応するため、レバー相対角度θdに基づいてステアリングシリンダ21、22が制御されることになる。図8は、レバー相対角度θdに対する反力の関係を示すグラフと、レバー相対角度θdに対する油圧バルブ31の流量の関係を示すグラフを上下に並べて配置した図である。
図8の下側のグラフに示すように、レバー相対角度θdがθ5に達するとバルブ流量は最大になり、レバー相対角度θdをθ5より大きくしてもバルブ流量がほぼ一定となる。油圧バルブ31の流量が最大の場合、実際の車体フレーム角度θs_realの変化速度が最大となる。このため、実際の車体フレーム角度θs_realを速く変化させることを所望してレバー相対角度θdを大きくした場合であっても、レバー相対角度θdがθ5を超えると実際の車体フレーム角度θs_realの変化速度はかわらない。
また、バルブ流量が最大となる角度θ5は、上述した角度θ2よりも小さくなっている。このため、オペレータがジョイスティックレバー51を操作して強い抵抗を感じた場合には、実際の車体フレーム角度θs_realの変化速度が最大に達していることを知覚することができる。なお、図8では、右方向Yrに回動させた場合のみ示しているが、左方向Ylに回動させた場合も同様である。いいかえると、レバー相対角度θdの絶対値がθ5に達すると、油圧バルブ31による流量はほぼ最大となり、油圧バルブ31による流量はほぼ最大となるレバー相対角度θdの絶対値θ5は、キャッチアップ角度の絶対値よりも小さく設定するとよい。
<2.動作>
以下に、本実施の形態のホイールローダ1の制御動作について説明する。図9は、ホイールローダ1の制御動作を説明するためのブロック図である。図9では、電気的な動作については実線で示し、機械的な動作については点線で示し、油圧を用いた動作について一点鎖線で示す。
以下に、本実施の形態のホイールローダ1の制御動作について説明する。図9は、ホイールローダ1の制御動作を説明するためのブロック図である。図9では、電気的な動作については実線で示し、機械的な動作については点線で示し、油圧を用いた動作について一点鎖線で示す。
(2-1.レバー相対角度|θd|≦θ2の場合)
はじめに、レバー相対角度θdの絶対値が角度θ2よりも小さい場合について説明する。すなわち、ジョイスティックレバー51を第1バネ部材81のバネ特性S1の範囲内で使用する場合である。
図4Eに示すように、ジョイスティックレバー51が中央位置に配置されている場合(鉛直方向に沿って配置されている場合)、ジョイスティックレバー51による実際のレバー角度θi_realはゼロである。また、実際の車体フレーム角度θs_realもゼロであり、ベースプレート71の実際のベースプレート角度θb_realもゼロである。このような中央位置では、ジョイスティックレバー51が支持枠60に対して回動していない状態(実際のレバー角度θi_real=0)であり、ベースプレート71が支持枠60に対して回動していない状態(実際のベースプレート角度θb_real=0)であり、ホルダプレート84が支持枠60に対して回動していない状態(ホルダプレート角度θh=0)となっている。
はじめに、レバー相対角度θdの絶対値が角度θ2よりも小さい場合について説明する。すなわち、ジョイスティックレバー51を第1バネ部材81のバネ特性S1の範囲内で使用する場合である。
図4Eに示すように、ジョイスティックレバー51が中央位置に配置されている場合(鉛直方向に沿って配置されている場合)、ジョイスティックレバー51による実際のレバー角度θi_realはゼロである。また、実際の車体フレーム角度θs_realもゼロであり、ベースプレート71の実際のベースプレート角度θb_realもゼロである。このような中央位置では、ジョイスティックレバー51が支持枠60に対して回動していない状態(実際のレバー角度θi_real=0)であり、ベースプレート71が支持枠60に対して回動していない状態(実際のベースプレート角度θb_real=0)であり、ホルダプレート84が支持枠60に対して回動していない状態(ホルダプレート角度θh=0)となっている。
なお、本実施の形態では、実際の車体フレーム角度θs_realは、図3に示すように、リアフレーム12に対して前後方向に沿った状態をゼロとして、その状態からの角度を示す。また、実際のレバー角度θi_realは、図3に示すように、ジョイスティックレバー51の中央位置からの回転角を示す。また、差分(偏差角度)を求める際には、例えば、右方向への回転をプラスの角度、左方向への回転をマイナスの角度として演算しても良い。
このとき、電磁パイロットバルブ33は中立位置の状態となっている。この場合、油圧バルブ31も中立位置となっている。このため、左右のステアリングシリンダ21、22への油の供給または排出が行われておらず、実際の車体フレーム角度θs_realはゼロに維持される。
そして、オペレータがジョイスティックレバー51を中央位置から左方向Yl側に回転させるために操作力-Finを加える。操作力-Finが第1バネ部材81の初期反力-F1(図5参照)を越えると、図6Aに示すように、ジョイスティックレバー51が左方向に回転して実際のレバー角度θi_realが減少する。なお、左方向に移動させるに従って、第1バネ部材81によって付与される反力は大きくなる。以下の例では、レバー角度θi=-θ2まで左方向Ylに回動させた場合について説明する。すなわち、第1バネ部材81のバネ特性S1内においてジョイスティックレバー51を操作しているものとする。例えば、レバー回動角度θ2=-12.5°に操作されているとする。図9に示すように、車体フレーム角とベースプレート角の偏差に基づき、ベースプレートをフィードバック制御する。
そして、オペレータがジョイスティックレバー51を中央位置から左方向Yl側に回転させるために操作力-Finを加える。操作力-Finが第1バネ部材81の初期反力-F1(図5参照)を越えると、図6Aに示すように、ジョイスティックレバー51が左方向に回転して実際のレバー角度θi_realが減少する。なお、左方向に移動させるに従って、第1バネ部材81によって付与される反力は大きくなる。以下の例では、レバー角度θi=-θ2まで左方向Ylに回動させた場合について説明する。すなわち、第1バネ部材81のバネ特性S1内においてジョイスティックレバー51を操作しているものとする。例えば、レバー回動角度θ2=-12.5°に操作されているとする。図9に示すように、車体フレーム角とベースプレート角の偏差に基づき、ベースプレートをフィードバック制御する。
フィードバック制御により、ホルダプレート84およびベースプレート71がジョイスティックレバー51の回動位置に向かって回動すると、図5に示すように、実際のレバー角度θi_realと実際のベースプレート角度θb_realとの偏差角度が小さくなるため、第1バネ部材81による付勢力は小さくなる。
オペレータがジョイスティックレバー51を実際のレバー角度θi_realが所定の値-θ2(i=1)で停止させると、実際の車体フレーム角度θs_realは除々に減少しているため、実際のレバー角度θi_realの値-θ2と実際の車体フレーム角度θs_realとの回転角の差分(偏差角度)は小さくなる。そして、実際の車体フレーム角度θs_realが実際のレバー角度θi_realの値θ2に追いつくと、差分(偏差角度)がゼロになる。このとき、電磁パイロットバルブ33は中立位置をとり、油圧バルブ31も中立位置となる。このため、左右のステアリングシリンダ21、22への油の供給または排出が行われておらず、実際の車体フレーム角度θs_realは回転角-θ2に維持される。また、図10Aおよび図10Bに示すように、ベースプレート71も実際のベースプレート角度θb_realの値-θ2分、時計回りに回動し、ジョイスティックレバー51の中心を通る直線L1が、ホルダプレート84およびベースプレート71の中央に位置する。詳しくは、ベースプレート71は、その溝76の右端76Rと左端76Lの中点P4が直線L1上に位置するように配置される。ホルダプレート84は、その溝90の右端90Rと左端90Lの中点P3が直線L1上に位置するように配置される。ベースプレート71とホルダプレート84とジョイスティックレバー51の位置関係は、図4Eおよび図4Fの状態と同様の位置関係になっている。
オペレータがジョイスティックレバー51を実際のレバー角度θi_realが所定の値-θ2(i=1)で停止させると、実際の車体フレーム角度θs_realは除々に減少しているため、実際のレバー角度θi_realの値-θ2と実際の車体フレーム角度θs_realとの回転角の差分(偏差角度)は小さくなる。そして、実際の車体フレーム角度θs_realが実際のレバー角度θi_realの値θ2に追いつくと、差分(偏差角度)がゼロになる。このとき、電磁パイロットバルブ33は中立位置をとり、油圧バルブ31も中立位置となる。このため、左右のステアリングシリンダ21、22への油の供給または排出が行われておらず、実際の車体フレーム角度θs_realは回転角-θ2に維持される。また、図10Aおよび図10Bに示すように、ベースプレート71も実際のベースプレート角度θb_realの値-θ2分、時計回りに回動し、ジョイスティックレバー51の中心を通る直線L1が、ホルダプレート84およびベースプレート71の中央に位置する。詳しくは、ベースプレート71は、その溝76の右端76Rと左端76Lの中点P4が直線L1上に位置するように配置される。ホルダプレート84は、その溝90の右端90Rと左端90Lの中点P3が直線L1上に位置するように配置される。ベースプレート71とホルダプレート84とジョイスティックレバー51の位置関係は、図4Eおよび図4Fの状態と同様の位置関係になっている。
(2-2.レバー相対角度|θd|≧θ2の場合)
以下では、実際の車体フレーム角度θs_realが右側に最大回動された状態(車体右フルアーティキュレート)から左方向にアーティキュレート操作を行った場合について説明する。
図11Aは、実際のレバー角度θi_real=25°、ホルダプレート角度θh=25°、および実際のベースプレート角度θb_real=25度の場合における操作ユニット25を示す断面図であり、図4Bに示す位置AA´間の矢示断面図である。図11Bは、実際のレバー角度θi_real=25°、ホルダプレート角度θh=25°、および実際のベースプレート角度θb_real=25度の場合における操作ユニット25を示す断面図であり、図4Bに示す位置BB´間の矢示断面図である。
以下では、実際の車体フレーム角度θs_realが右側に最大回動された状態(車体右フルアーティキュレート)から左方向にアーティキュレート操作を行った場合について説明する。
図11Aは、実際のレバー角度θi_real=25°、ホルダプレート角度θh=25°、および実際のベースプレート角度θb_real=25度の場合における操作ユニット25を示す断面図であり、図4Bに示す位置AA´間の矢示断面図である。図11Bは、実際のレバー角度θi_real=25°、ホルダプレート角度θh=25°、および実際のベースプレート角度θb_real=25度の場合における操作ユニット25を示す断面図であり、図4Bに示す位置BB´間の矢示断面図である。
図11Aおよび図11Bに示す状態では、実際のレバー角度θi_realが右方向に最大角度25°回動されており、ホルダプレート角度θhと実際のベースプレート角度θb_realも25°に位置しているため、電磁パイロットバルブ33および油圧バルブ31は中立位置をとっている。また、実際の車体フレーム角度θs_realも最大である+40°を維持している。
このような状態から、実際のレバー角度θi_realが-25°になるまでジョイスティックレバー51を左側に移動させる。なお、実際のレバー角度θi_realを変更した直後では、実際の車体フレーム角度θs_realはほぼゼロであるため、実際のベースプレート角度θb_realもほぼゼロとなる。従って、レバー相対角度θdは、(実際のレバー角度θi_real)-(実際のベースプレート角度θb_real)であるため、概ね-50°となる。
図12Aは、図11Aの状態から実際のレバー角度θi_realが12.5°に達するまでジョイスティックレバー51を回動させた場合における操作ユニット25を示す矢示断面図であり、図4Bに示す位置AA´間の矢示断面図である。図12Bは、図11Aの状態から実際のレバー角度θi_realが12.5°に達するまでジョイスティックレバー51を回動させた場合における操作ユニット25を示す矢示断面図であり、図4Bに示す位置BB´間の矢示断面図である。このとき、実際のレバー角度θi_realは12.5°であり、実際のベースプレート角度θb_realは25°であり、ホルダプレート角度θhは25°である。また、レバー相対角度θdは、(実際のレバー角度θi_real)-(実際のベースプレート角度θb_real)であるため、-12.5°となる。
この場合、図12Aにおいて、レバーユニット41の接続部材57に押されて第1バネ部材81の第2端部812が時計回りに押されるが、第2端部812は右端90Rに当接しているため、第1バネ部材81は撓む。一方、第2バネ部材82の撓み始める力-F2は相対角度-θ2における第1バネ部材81の反力-F3よりも絶対値が大きいため、相対角度θdがゼロから-θ2(本実施の形態では、θ2=12.5°)までの間では、図13Aに示すように、第2バネ部材82は撓まない。そのため、ホルダプレート角度θhと実際のベースプレート角度θb_realは一致している。ホルダプレート角度θhと実際のベースプレート角度θb_realが一致しているとは、正面視においてホルダプレート84の中点P3と回動軸64の中心P1を結ぶ直線上に、ベースプレート71の中点P4が位置していることである。
図12Aの状態から更にジョイスティックレバー51を左側に回動させて、実際のレバー角度θi_realを-25°になるまで回動させるが、図12Aに示すように、当接部材59がホルダプレート84に当接しているため第2バネ部材82を撓ませてホルダプレート84ごと回動する必要がある。
そのため、オペレータは、レバー相対角度θd=12.5°の状態から更にジョイスティックレバー51を動かすためには抵抗を知覚する。そして、オペレータは、F2以上の操作力でジョイスティックレバー51を回動操作することによって、レバー相対角度θdを12.5以上の値にする。
そのため、オペレータは、レバー相対角度θd=12.5°の状態から更にジョイスティックレバー51を動かすためには抵抗を知覚する。そして、オペレータは、F2以上の操作力でジョイスティックレバー51を回動操作することによって、レバー相対角度θdを12.5以上の値にする。
図13Aは、図12Aの状態から実際のレバー角度θi_realが-25°に達するまでジョイスティックレバー51を回動させた場合における操作ユニット25を示す斜視図であり、図4Bに示す位置AA´間の矢示断面図である。図13Bは、図12Aの状態から実際のレバー角度θi_realが-25°に達するまでジョイスティックレバー51を回動させた場合における操作ユニット25を示す斜視図であり、図4Bに示す位置BB´間の矢示断面図である。このとき、実際のレバー角度θi_realは-25°であり、実際のベースプレート角度θb_realは+25°であり、ホルダプレート角度θhは12.5°である。また、レバー相対角度θdは、(実際のレバー角度θi_real)-(実際のベースプレート角度θb_real)であるため、-50°となる。
図13Aに示すように、当接部材59によってホルダプレート84が回動されているため、ジョイスティックレバー51とホルダプレート84の位置関係は、図12Aと同様である。
一方、図13Bに示すようにホルダプレート84の接続部材89によって第2バネ部材82の第2端部822が右方向Yr側に押されるが、第1端部821は、溝76の右端76Rに当接しているため、第2バネ部材82は撓んでいる。
このようにジョイスティックレバー51の操作によって入力された実際のレバー角度θi_realが、検出され、ベースプレート71は、実際のベースプレート角度θb_realが-25°に達するまで支持枠60に対して回動する。
一方、図13Bに示すようにホルダプレート84の接続部材89によって第2バネ部材82の第2端部822が右方向Yr側に押されるが、第1端部821は、溝76の右端76Rに当接しているため、第2バネ部材82は撓んでいる。
このようにジョイスティックレバー51の操作によって入力された実際のレバー角度θi_realが、検出され、ベースプレート71は、実際のベースプレート角度θb_realが-25°に達するまで支持枠60に対して回動する。
(実施の形態2)
次に、本発明にかかる実施の形態2におけるホイールローダ1について説明する。本実施の形態2のホイールローダは、実施の形態1のホイールローダ1とレバーユニットの構成が異なっている。そのため、本相違点を中心に説明し、他の同様の構成については説明を省略する。
次に、本発明にかかる実施の形態2におけるホイールローダ1について説明する。本実施の形態2のホイールローダは、実施の形態1のホイールローダ1とレバーユニットの構成が異なっている。そのため、本相違点を中心に説明し、他の同様の構成については説明を省略する。
上記実施の形態1の操作ユニット25では、第1バネ部材81および第2バネ部材82によってレバーユニット41はベースプレート71に対して所定位置に付勢されているが、本実施の形態2の操作ユニット425は、カム機構を有する付勢部444によってレバーユニット441がベースプレート471に対して所定位置に付勢されている。
図14Aは、本実施の形態の操作ユニット425を示す斜視図である。図14Bは、図14Aの側面図である。図14Cは、図14Aの平面図である。図14Dは、図14CのEE´間の矢示断面図である。図14Eは、図14BのFF´間の矢示断面図である。
図14Aは、本実施の形態の操作ユニット425を示す斜視図である。図14Bは、図14Aの側面図である。図14Cは、図14Aの平面図である。図14Dは、図14CのEE´間の矢示断面図である。図14Eは、図14BのFF´間の矢示断面図である。
(1.レバーユニット441)
本実施の形態のレバーユニット441は、ジョイスティックレバー51と、ジョイスティックレバー51を回動軸64に連結する連結部452とを有する。
連結部452には、ジョイスティックレバー51が固定されている。連結部452は、前後方向Xに厚みを有し、図14Eに示すように断面視において上部が半円形状であり、下方が三角形状の部材である。連結部452には、前後方向Xに沿って貫通孔が形成されており、回動軸64が貫通孔に挿入されている。図14Dに示すように、連結部452と回動軸64の各々に凹部が形成され、これらの凹部にキー453が嵌合している。キー453によってジョイスティックレバー51の回転が連結部452を介して回動軸64に伝達される。
図14Eに示すように、連結部452の三角形状の先端である下端454は、ジョイスティックレバー51の長手方向に沿った線L1上に位置している。連結部452の下端454には、線L2に沿った孔455が形成されている。なお、孔455は、図14Dに示すように、前後方向Xに3つ並んで形成されている。
本実施の形態のレバーユニット441は、ジョイスティックレバー51と、ジョイスティックレバー51を回動軸64に連結する連結部452とを有する。
連結部452には、ジョイスティックレバー51が固定されている。連結部452は、前後方向Xに厚みを有し、図14Eに示すように断面視において上部が半円形状であり、下方が三角形状の部材である。連結部452には、前後方向Xに沿って貫通孔が形成されており、回動軸64が貫通孔に挿入されている。図14Dに示すように、連結部452と回動軸64の各々に凹部が形成され、これらの凹部にキー453が嵌合している。キー453によってジョイスティックレバー51の回転が連結部452を介して回動軸64に伝達される。
図14Eに示すように、連結部452の三角形状の先端である下端454は、ジョイスティックレバー51の長手方向に沿った線L1上に位置している。連結部452の下端454には、線L2に沿った孔455が形成されている。なお、孔455は、図14Dに示すように、前後方向Xに3つ並んで形成されている。
(2.付勢部444)
付勢部444は、図14Dに示すように、バネ部材480と、カム481と、カムフォロア482と、ダンパ83と、を有する。バネ部材480は、上記3つの孔455のうち真ん中を除いた前と後の孔455の内側に配置されている。カム481は、3つの棒状部483と、カムフォロア支持部484と、を有する。3つの棒状部483は、下方から3つの孔455に挿入されている。真ん中の孔455は棒状部483と概ね同径に形成されており、ガイドとして機能する。前後方向Xの真ん中を除く2つの棒状部483の下端近傍には当接部485が形成されており、バネ部材480の下端が当接している。カムフォロア支持部484は、3つの棒状部483の下側に設けられており、3つの棒状部483の下端が固定されている。カムフォロア支持部484の前後方向には、貫通孔が形成されており、カムフォロア482の軸部482aが配置されている。
カムフォロア482は、軸部482aと、その両端に配置された回転部482bとを有する。これにより、カムフォロア482は、カムフォロア支持部484に対して回転可能に構成されている。
付勢部444は、図14Dに示すように、バネ部材480と、カム481と、カムフォロア482と、ダンパ83と、を有する。バネ部材480は、上記3つの孔455のうち真ん中を除いた前と後の孔455の内側に配置されている。カム481は、3つの棒状部483と、カムフォロア支持部484と、を有する。3つの棒状部483は、下方から3つの孔455に挿入されている。真ん中の孔455は棒状部483と概ね同径に形成されており、ガイドとして機能する。前後方向Xの真ん中を除く2つの棒状部483の下端近傍には当接部485が形成されており、バネ部材480の下端が当接している。カムフォロア支持部484は、3つの棒状部483の下側に設けられており、3つの棒状部483の下端が固定されている。カムフォロア支持部484の前後方向には、貫通孔が形成されており、カムフォロア482の軸部482aが配置されている。
カムフォロア482は、軸部482aと、その両端に配置された回転部482bとを有する。これにより、カムフォロア482は、カムフォロア支持部484に対して回転可能に構成されている。
(3.ベース部443)
また、本実施の形態2のベース部443は、実施の形態1のベース部43と比較して、ベースプレート71と形状が異なるベースプレート471を有する。ベースプレート471は、図14Eに示すように、下方に向かって凸状に湾曲した溝部476を有する。溝部476は、車幅方向Yの中央476Mに向かうように湾曲している。
カムフォロア482は、溝部476の底面にバネ部材480の弾性力によって押圧されている。
また、本実施の形態2のベース部443は、実施の形態1のベース部43と比較して、ベースプレート71と形状が異なるベースプレート471を有する。ベースプレート471は、図14Eに示すように、下方に向かって凸状に湾曲した溝部476を有する。溝部476は、車幅方向Yの中央476Mに向かうように湾曲している。
カムフォロア482は、溝部476の底面にバネ部材480の弾性力によって押圧されている。
このような付勢部444の構成により、レバーユニット441は、ベースプレート471に対して、直線L2が溝部476の中央476Mを通る位置になるように付勢される。
例えば、図14Fに示すように、ジョイスティックレバー51が左方向に回動し、まだベースプレート471が回動していない状態では、バネ部材480の付勢力によって、カムフォロア482は溝部476の底面に押しつけられ、カムフォロア482に中央476Mに向かうように回転する力が働く(矢印J参照)。
例えば、図14Fに示すように、ジョイスティックレバー51が左方向に回動し、まだベースプレート471が回動していない状態では、バネ部材480の付勢力によって、カムフォロア482は溝部476の底面に押しつけられ、カムフォロア482に中央476Mに向かうように回転する力が働く(矢印J参照)。
このように、カムフォロア482が中央476Mに位置するように、レバーユニット441はベースプレート471に対して付勢されている。これによって、ジョイスティックレバー51を操作するときに反力を生じさせることが出来、オペレータに操作感を付与することができる。
また、溝部476からベースプレート471の上面471aにカムフォロア482が乗越える際は、溝部476内をカムフォロア482が移動しているときと比較して、反力の増加率が大きくなる。すなわち、図14Eに示す溝部476の右端476Rと左端476Lの位置は、レバー相対角度θdが+θ2、-θ2のときに対応する。このように、右端476Rおよび左端476Lは変曲点を形成されている。なお、右端476Rおよび左端476Lは、角を形成しているともいえる。
これによって、レバー相対角度θdが±θ2に達したことをオペレータに知覚させることができる。
また、溝部476からベースプレート471の上面471aにカムフォロア482が乗越える際は、溝部476内をカムフォロア482が移動しているときと比較して、反力の増加率が大きくなる。すなわち、図14Eに示す溝部476の右端476Rと左端476Lの位置は、レバー相対角度θdが+θ2、-θ2のときに対応する。このように、右端476Rおよび左端476Lは変曲点を形成されている。なお、右端476Rおよび左端476Lは、角を形成しているともいえる。
これによって、レバー相対角度θdが±θ2に達したことをオペレータに知覚させることができる。
<特徴など>
(1)
本実施の形態のホイールローダ1(作業車両の一例)は、ステアリングシリンダ21、22(油圧アクチュエータの一例)と、車体フレーム角度センサ24(実ステアリング角度検出部の一例)と、操作ユニット25または操作ユニット425と、モータ駆動制御部110(位置調整制御部の一例)と、ステアリング制御部120とを、備える。ステアリングシリンダ21、22は、実際の車体フレーム角度θs_real(実ステアリング角度の一例)を変更する。車体フレーム角度センサ24は、実際の車体フレーム角度θs_realを車体フレーム角度の検出値θs_detectとして検出する。操作ユニット25、425は、支持部42と、ベースプレート71、471(回動部の一例)と、ジョイスティックレバー51(操作部の一例)と、付勢部44、444と、位置調整部45と、を有し、ステアリング操作を行う。ベースプレート71、471(回動部の一例)は、支持部42に回動可能に支持されている。ジョイスティックレバー51は、支持部42に回動可能に支持され、オペレータにより回動操作される。付勢部44、444は、ベースプレート71に対してジョイスティックレバー51を第1所定位置に付勢する。位置調整部45は、支持部42に対するベースプレート71の回動角度を調整する。モータ駆動制御部110(位置調整制御部の一例)は、車体フレーム角度の検出値θs_detectに基づいて、位置調整部45を制御する。ステアリング制御部120は、ジョイスティックレバー51の回動操作に基づいて、ステアリングシリンダ21、22を制御する。付勢部44、444は、ベースプレート71、471に対してジョイスティックレバー51が右または左方向(所定方向の一例)に回動操作された場合に、ベースプレート71、471に対するジョイスティックレバー51のレバー相対角度θdの絶対値が角度θ2(第1所定角度の一例)より小さいとき、レバー相対角度θdの絶対値に対応した反力を発生させ、レバー相対角度θdの絶対値が角度θ2において、反力をF2(所定反力の一例)まで増加させ、角度θ2における反力がF2に達した後は、レバー相対角度θdに対応した反力を発生させる。
(1)
本実施の形態のホイールローダ1(作業車両の一例)は、ステアリングシリンダ21、22(油圧アクチュエータの一例)と、車体フレーム角度センサ24(実ステアリング角度検出部の一例)と、操作ユニット25または操作ユニット425と、モータ駆動制御部110(位置調整制御部の一例)と、ステアリング制御部120とを、備える。ステアリングシリンダ21、22は、実際の車体フレーム角度θs_real(実ステアリング角度の一例)を変更する。車体フレーム角度センサ24は、実際の車体フレーム角度θs_realを車体フレーム角度の検出値θs_detectとして検出する。操作ユニット25、425は、支持部42と、ベースプレート71、471(回動部の一例)と、ジョイスティックレバー51(操作部の一例)と、付勢部44、444と、位置調整部45と、を有し、ステアリング操作を行う。ベースプレート71、471(回動部の一例)は、支持部42に回動可能に支持されている。ジョイスティックレバー51は、支持部42に回動可能に支持され、オペレータにより回動操作される。付勢部44、444は、ベースプレート71に対してジョイスティックレバー51を第1所定位置に付勢する。位置調整部45は、支持部42に対するベースプレート71の回動角度を調整する。モータ駆動制御部110(位置調整制御部の一例)は、車体フレーム角度の検出値θs_detectに基づいて、位置調整部45を制御する。ステアリング制御部120は、ジョイスティックレバー51の回動操作に基づいて、ステアリングシリンダ21、22を制御する。付勢部44、444は、ベースプレート71、471に対してジョイスティックレバー51が右または左方向(所定方向の一例)に回動操作された場合に、ベースプレート71、471に対するジョイスティックレバー51のレバー相対角度θdの絶対値が角度θ2(第1所定角度の一例)より小さいとき、レバー相対角度θdの絶対値に対応した反力を発生させ、レバー相対角度θdの絶対値が角度θ2において、反力をF2(所定反力の一例)まで増加させ、角度θ2における反力がF2に達した後は、レバー相対角度θdに対応した反力を発生させる。
これにより、オペレータのジョイスティックレバー51の操作に対して付勢部44または付勢部444によって操作感を付与することができるため、操作感の発生のためにモータ等のアクチュエータを用いずに済む。このため、操作ユニット25、425の小型化を図ることが可能となる。
また、相対角度に対する反力の増加率を上昇させることによって、操作部の回動操作中に相対角度が第1所定角度に達するとオペレータは抵抗の急な増加を感じることになり、オペレータに作業車両に関する情報を知覚させることができる。
また、相対角度に対する反力の増加率を上昇させることによって、操作部の回動操作中に相対角度が第1所定角度に達するとオペレータは抵抗の急な増加を感じることになり、オペレータに作業車両に関する情報を知覚させることができる。
以上のように、小型化を図ることができるとともに、オペレータにホイールローダ1に関する情報を知覚させることが可能な操作ユニット25、425を提供することができる。
また、第1所定位置とは、例えばベースプレート71の中点P4を直線L1が通るジョイスティックレバー51の位置である。
また、角度θ2において、オペレータに抵抗の急な増加を感じさせることができる。
また、第1所定位置とは、例えばベースプレート71の中点P4を直線L1が通るジョイスティックレバー51の位置である。
また、角度θ2において、オペレータに抵抗の急な増加を感じさせることができる。
(2)
本実施の形態のホイールローダ1(作業車両の一例)では、角度θ2(第1所定角度の絶対値の一例)は、ステアリングシリンダ21、22(油圧アクチュエータの一例)の動作速度が最大に達する角度θ5(相対角度の絶対値の一例)より大きい。
これにより、オペレータに抵抗の急な増加を感じさせることによって、オペレータにステアリングシリンダ21、22の動作速度が最大に達したことを知らせることができる。このため、オペレータは、さらに動作速度を上げることを意図してジョイスティックレバー51をさらに回動させるという無駄な動作を行わず、操作性が向上する。
本実施の形態のホイールローダ1(作業車両の一例)では、角度θ2(第1所定角度の絶対値の一例)は、ステアリングシリンダ21、22(油圧アクチュエータの一例)の動作速度が最大に達する角度θ5(相対角度の絶対値の一例)より大きい。
これにより、オペレータに抵抗の急な増加を感じさせることによって、オペレータにステアリングシリンダ21、22の動作速度が最大に達したことを知らせることができる。このため、オペレータは、さらに動作速度を上げることを意図してジョイスティックレバー51をさらに回動させるという無駄な動作を行わず、操作性が向上する。
(3)
本実施の形態のホイールローダ1(作業車両の一例)では、油圧バルブ31(ステアリング弁の一例)を更に備える。油圧バルブ31は、ジョイスティックレバー51(操作部の一例)の回動操作に基づいて、ステアリングシリンダ21、22(油圧アクチュエータの一例)に供給される油の流量を制御する。ステアリングシリンダ21、22の動作速度が最大に達する相対角度の絶対値とは、油圧バルブ31から供給される流量が最大に達する角度θ5(相対角度の絶対値の一例)である。
これにより、オペレータに抵抗の急な増加を感じさせることによって、オペレータに油圧バルブ31から供給される作動油の流量が最大に達したことを知らせることができる。このため、オペレータは、さらに作動油の流量を増加させることを意図してジョイスティックレバー51をさらに回動させるという無駄な動作を行わず、操作性が向上する。
本実施の形態のホイールローダ1(作業車両の一例)では、油圧バルブ31(ステアリング弁の一例)を更に備える。油圧バルブ31は、ジョイスティックレバー51(操作部の一例)の回動操作に基づいて、ステアリングシリンダ21、22(油圧アクチュエータの一例)に供給される油の流量を制御する。ステアリングシリンダ21、22の動作速度が最大に達する相対角度の絶対値とは、油圧バルブ31から供給される流量が最大に達する角度θ5(相対角度の絶対値の一例)である。
これにより、オペレータに抵抗の急な増加を感じさせることによって、オペレータに油圧バルブ31から供給される作動油の流量が最大に達したことを知らせることができる。このため、オペレータは、さらに作動油の流量を増加させることを意図してジョイスティックレバー51をさらに回動させるという無駄な動作を行わず、操作性が向上する。
(4)
本実施の形態のホイールローダ1(作業車両の一例)では、電磁パイロットバルブ33(制御弁の一例)を更に備える。電磁パイロットバルブ33は、ジョイスティックレバー51の回動操作に基づいて、ステアリングシリンダ21、22(油圧アクチュエータの一例)に供給される油の流量を制御する。ステアリングシリンダ21、22は、ジョイスティックレバー51が第1所定位置に配置された状態において中立位置となる。
本実施の形態のホイールローダ1(作業車両の一例)では、電磁パイロットバルブ33(制御弁の一例)を更に備える。電磁パイロットバルブ33は、ジョイスティックレバー51の回動操作に基づいて、ステアリングシリンダ21、22(油圧アクチュエータの一例)に供給される油の流量を制御する。ステアリングシリンダ21、22は、ジョイスティックレバー51が第1所定位置に配置された状態において中立位置となる。
これによって、ベースプレート71、471(回動部の一例)に対してジョイスティックレバー51が第1所定位置に配置された状態では実際の車体フレーム角度θs_real(実ステアリング角度の一例)が変更されず、ジョイスティックレバー51のベースプレート71、471に対する位置が第1所定位置から回動すると、その相対角度に基づいて、ステアリングシリンダ21、22が制御され実際の車体フレーム角度θs_realを変更することができる。
(5)
本実施の形態のホイールローダ1(作業車両の一例)では、第1所定位置は、レバー相対角度θd(相対角度の一例)がゼロの位置である。
これによって、レバー相対角度θdがゼロの位置から相対角度が増加するに従って反力を増加させることができる。
本実施の形態のホイールローダ1(作業車両の一例)では、第1所定位置は、レバー相対角度θd(相対角度の一例)がゼロの位置である。
これによって、レバー相対角度θdがゼロの位置から相対角度が増加するに従って反力を増加させることができる。
(6)
本実施の形態のホイールローダ1(作業車両の一例)では、付勢部44は、ホルダプレート84(中間回動部の一例)と、第1バネ部材81と、第2バネ部材82と、を有する。ホルダプレート84は、ジョイスティックレバー51(操作部の一例)とベースプレート71(回動部の一例)と支持部42に対して回動可能に支持部に支持されている。第1バネ部材81は、ホルダプレート84に対してジョイスティックレバー51を第2所定位置に付勢する。第2バネ部材82は、ベースプレート71に対してホルダプレート84を第3所定位置に付勢する。
本実施の形態のホイールローダ1(作業車両の一例)では、付勢部44は、ホルダプレート84(中間回動部の一例)と、第1バネ部材81と、第2バネ部材82と、を有する。ホルダプレート84は、ジョイスティックレバー51(操作部の一例)とベースプレート71(回動部の一例)と支持部42に対して回動可能に支持部に支持されている。第1バネ部材81は、ホルダプレート84に対してジョイスティックレバー51を第2所定位置に付勢する。第2バネ部材82は、ベースプレート71に対してホルダプレート84を第3所定位置に付勢する。
これによって、ホルダプレート84を介してベースプレート71に対してジョイスティックレバー51を付勢することができる。
また、第2所定位置とは、例えばホルダプレート84の中点P3を直線L1が通るジョイスティックレバー51の位置である。また、第3所定位置とは、例えばベースプレート71の中点P4を、中点P3と回動軸64の中心P1を結ぶ直線が通るホルダプレート84の位置である。
また、第2所定位置とは、例えばホルダプレート84の中点P3を直線L1が通るジョイスティックレバー51の位置である。また、第3所定位置とは、例えばベースプレート71の中点P4を、中点P3と回動軸64の中心P1を結ぶ直線が通るホルダプレート84の位置である。
(7)
本実施の形態のホイールローダ1(作業車両の一例)では、当接部材58、59(当接部の一例)と、を備える。当接部材58、59は、ジョイスティックレバー51(操作部の一例)に接続され、レバー相対角度θdの絶対値が角度θ2(第1所定角度の一例)に達するとホルダプレート84に当接する。第1バネ部材81は、レバー相対角度θdの絶対値が大きくなるに従って大きな反力を生じ、レバー相対角度θdの絶対値が角度θ2(第1所定角度の一例)のときに反力F3(第1反力の一例)を生じる。第2バネ部材82は、反力F3よりも大きい反力F2(第2反力の一例)で撓み始める。
このように2つのバネ部材81、82を用いることによって、レバー相対角度θdの絶対値が角度θ2以上の場合に、角度θ2より小さい場合に比べて、レバー相対角度θdに対する反力の増加率を上昇させことができる。
本実施の形態のホイールローダ1(作業車両の一例)では、当接部材58、59(当接部の一例)と、を備える。当接部材58、59は、ジョイスティックレバー51(操作部の一例)に接続され、レバー相対角度θdの絶対値が角度θ2(第1所定角度の一例)に達するとホルダプレート84に当接する。第1バネ部材81は、レバー相対角度θdの絶対値が大きくなるに従って大きな反力を生じ、レバー相対角度θdの絶対値が角度θ2(第1所定角度の一例)のときに反力F3(第1反力の一例)を生じる。第2バネ部材82は、反力F3よりも大きい反力F2(第2反力の一例)で撓み始める。
このように2つのバネ部材81、82を用いることによって、レバー相対角度θdの絶対値が角度θ2以上の場合に、角度θ2より小さい場合に比べて、レバー相対角度θdに対する反力の増加率を上昇させことができる。
(8)
本実施の形態のホイールローダ1(作業車両の一例)では、付勢部444は、カム481およびカムフォロア482(押圧部の一例)と、バネ部材480と、を有する。カム481およびカムフォロア482は、ジョイスティックレバー51(操作部の一例)と接続されており、ベースプレート471(回動部の一例)を押圧する。バネ部材480は、カム481およびカムフォロア482をベースプレート471に向けて付勢する。ベースプレート471は、カム481およびカムフォロア482に押圧される溝部476(被押圧部の一例)を有する。溝部476は、レバー相対角度θdの絶対値が大きくなるに従ってジョイスティックレバー51との距離が短くなるように形成されており、角度±θ2(第1所定角度の一例)に対応する位置に右端476R(段差の一例)および左端476L(段差の一例)を有する。
このようにいわゆるカム機構を用いることによって、レバー相対角度θdの絶対値が角度θ2以上の場合に、角度θ2より小さい場合に比べて、レバー相対角度θdに対する反力の増加率を上昇させことができる。
本実施の形態のホイールローダ1(作業車両の一例)では、付勢部444は、カム481およびカムフォロア482(押圧部の一例)と、バネ部材480と、を有する。カム481およびカムフォロア482は、ジョイスティックレバー51(操作部の一例)と接続されており、ベースプレート471(回動部の一例)を押圧する。バネ部材480は、カム481およびカムフォロア482をベースプレート471に向けて付勢する。ベースプレート471は、カム481およびカムフォロア482に押圧される溝部476(被押圧部の一例)を有する。溝部476は、レバー相対角度θdの絶対値が大きくなるに従ってジョイスティックレバー51との距離が短くなるように形成されており、角度±θ2(第1所定角度の一例)に対応する位置に右端476R(段差の一例)および左端476L(段差の一例)を有する。
このようにいわゆるカム機構を用いることによって、レバー相対角度θdの絶対値が角度θ2以上の場合に、角度θ2より小さい場合に比べて、レバー相対角度θdに対する反力の増加率を上昇させことができる。
(9)
本実施の形態のホイールローダ1(作業車両の一例)では、付勢部44、444は、ベースプレート71、471に対してジョイスティックレバー51が右または左方向(所定方向の反対方向の一例)に回動操作された場合に、ベースプレート71、471に対するジョイスティックレバー51のレバー相対角度θdの絶対値が角度θ2(第3所定角度の一例)より小さいとき、レバー相対角度θdの絶対値に対応した反力を発生させ、レバー相対角度θdの絶対値が角度θ3において、反力をF2(所定反力の一例)まで増加させ、角度θ2における反力がF2に達した後は、レバー相対角度θdに対応した反力を発生させる。
これにより、ジョイスティックレバー51を回動させた場合に角度θ2において、オペレータに抵抗の急な増加を感じさせることができる。
本実施の形態のホイールローダ1(作業車両の一例)では、付勢部44、444は、ベースプレート71、471に対してジョイスティックレバー51が右または左方向(所定方向の反対方向の一例)に回動操作された場合に、ベースプレート71、471に対するジョイスティックレバー51のレバー相対角度θdの絶対値が角度θ2(第3所定角度の一例)より小さいとき、レバー相対角度θdの絶対値に対応した反力を発生させ、レバー相対角度θdの絶対値が角度θ3において、反力をF2(所定反力の一例)まで増加させ、角度θ2における反力がF2に達した後は、レバー相対角度θdに対応した反力を発生させる。
これにより、ジョイスティックレバー51を回動させた場合に角度θ2において、オペレータに抵抗の急な増加を感じさせることができる。
(10)
本実施の形態のホイールローダ1は(作業車両の一例)では、付勢部44、444は、ダンパ83を有する。
これにより、ジョイスティックレバー51の動き出しに抵抗を生じさせることができる。
本実施の形態のホイールローダ1は(作業車両の一例)では、付勢部44、444は、ダンパ83を有する。
これにより、ジョイスティックレバー51の動き出しに抵抗を生じさせることができる。
[他の実施形態]
以上、本開示の一実施の形態について説明したが、本開示は上記実施の形態に限定されるものではなく、本開示の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
以上、本開示の一実施の形態について説明したが、本開示は上記実施の形態に限定されるものではなく、本開示の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
(A)
上記実施の形態では、図5に示すように反力の増加率が垂直に立ち上がっているが、図15に示すように、傾きが形成されていてもよい。第1所定角度の一例として角度+θ2が第3所定角度の一例として角度-θ2が設けられ、第2所定角度の一例として角度+θ4が設けられ、第4所定角度の一例として角度-θ4が設けられている。図15では、レバー相対角度θdの絶対値がゼロから角度θ2までの反力の増加率に比較して、レバー相対角度θdの絶対値が角度θ2から角度θ4までの反力の増加率は大きくなっている。
また、レバー相対角度θdの絶対値が角度θ4以上の反力の増加率は、レバー相対角度θdの絶対値がゼロから角度θ2までの反力の増加率よりも小さくなっている。
上記実施の形態では、図5に示すように反力の増加率が垂直に立ち上がっているが、図15に示すように、傾きが形成されていてもよい。第1所定角度の一例として角度+θ2が第3所定角度の一例として角度-θ2が設けられ、第2所定角度の一例として角度+θ4が設けられ、第4所定角度の一例として角度-θ4が設けられている。図15では、レバー相対角度θdの絶対値がゼロから角度θ2までの反力の増加率に比較して、レバー相対角度θdの絶対値が角度θ2から角度θ4までの反力の増加率は大きくなっている。
また、レバー相対角度θdの絶対値が角度θ4以上の反力の増加率は、レバー相対角度θdの絶対値がゼロから角度θ2までの反力の増加率よりも小さくなっている。
(B)
上記実施の形態では、反力の増加率は、図5および図14に示すように、原点に対して対称になっているが、例えば、図16に示すように、原点に対して対称でなくてもよい。図16では、ジョイスティックレバー51を左側に回動させた場合に、|θd|がθ5で反力の増加率がθ5よりも小さい場合と比較して大きくなり、更に|θd|がθ6で反力の増加率が、θ5とθ6の間の増加率よりも小さくなっている。この場合、-θ5が、第3所定角度の一例に相当し、-θ6が第4所定角度の一例に相当する。
上記実施の形態では、反力の増加率は、図5および図14に示すように、原点に対して対称になっているが、例えば、図16に示すように、原点に対して対称でなくてもよい。図16では、ジョイスティックレバー51を左側に回動させた場合に、|θd|がθ5で反力の増加率がθ5よりも小さい場合と比較して大きくなり、更に|θd|がθ6で反力の増加率が、θ5とθ6の間の増加率よりも小さくなっている。この場合、-θ5が、第3所定角度の一例に相当し、-θ6が第4所定角度の一例に相当する。
また、増加率が変化するレバー相対角度における反力の大きさもジョイスティックレバー51を右側に回転させた場合と左側に回転させた場合で異なっていてもよい。図16では、左回転におけるレバー相対角度が-θ5での反力がF4となっており、右回転におけるθ2の反力F3と異なっている。また、左回転における-θ6での反力がF5となっており、右回転におけるθ4の反力F2と異なっている。なお、図14におけるレバー相対角度が-θ2での反力がF4であり、レバー相対角度が-θ6での反力がF5となっていてもよい。
(C)
上記実施の形態では、ベースプレート71、471を回動させるアクチュエータの一例として電気モータ91を用いているが、電動モータに限らず、油圧モータなどであってもよく、要するに付与する力を発生させることができるアクチュエータ等であればよい。
(D)
上記実施の形態では、ウォームギヤ94を用いて電気モータ91の駆動力を伝達ギヤ部74に伝達しているが、ウォームギヤを用いずに歯車状のギヤを用いて電気モータ91の駆動力を伝達ギヤ部74に伝達しても良い。ただし、セルフロック機能を有するため、ウォームギヤを用いるほうが好ましい。
上記実施の形態では、ベースプレート71、471を回動させるアクチュエータの一例として電気モータ91を用いているが、電動モータに限らず、油圧モータなどであってもよく、要するに付与する力を発生させることができるアクチュエータ等であればよい。
(D)
上記実施の形態では、ウォームギヤ94を用いて電気モータ91の駆動力を伝達ギヤ部74に伝達しているが、ウォームギヤを用いずに歯車状のギヤを用いて電気モータ91の駆動力を伝達ギヤ部74に伝達しても良い。ただし、セルフロック機能を有するため、ウォームギヤを用いるほうが好ましい。
(E)
上記実施の形態では、制御弁の一例である電磁パイロットバルブ33から入力されるパイロット圧に応じて油圧バルブ31からステアリングシリンダ21、22に供給される油の供給量が制御されるように構成されていたが、油圧バルブ31を介さずに電磁パイロットバルブ33からの油が直接ステアリングシリンダ21、22に供給される構成であってもよい。すなわち、電磁パイロットバルブ33に代えて電磁メインバルブが用いられてもよい。
上記実施の形態では、制御弁の一例である電磁パイロットバルブ33から入力されるパイロット圧に応じて油圧バルブ31からステアリングシリンダ21、22に供給される油の供給量が制御されるように構成されていたが、油圧バルブ31を介さずに電磁パイロットバルブ33からの油が直接ステアリングシリンダ21、22に供給される構成であってもよい。すなわち、電磁パイロットバルブ33に代えて電磁メインバルブが用いられてもよい。
(F)
上記実施の形態では、付勢部44、444にダンパ83が設けられていたが、ダンパに限らずフリクションであってもよいし、ダンパおよびフリクションであってもよいし、ダンパまたはフリクションが設けられていなくてもよい。
(G)
上記実施の形態では、ベースプレート角度およびレバー角度の範囲(角度スケール)は、車体フレーム角度の範囲(角度スケール)と同じであるが、ベースプレート角度およびレバー角度の範囲(角度スケール)は、車体フレーム角度の範囲(角度スケール)よりも狭くなっていてもよい。
上記実施の形態では、付勢部44、444にダンパ83が設けられていたが、ダンパに限らずフリクションであってもよいし、ダンパおよびフリクションであってもよいし、ダンパまたはフリクションが設けられていなくてもよい。
(G)
上記実施の形態では、ベースプレート角度およびレバー角度の範囲(角度スケール)は、車体フレーム角度の範囲(角度スケール)と同じであるが、ベースプレート角度およびレバー角度の範囲(角度スケール)は、車体フレーム角度の範囲(角度スケール)よりも狭くなっていてもよい。
(H)
上記実施の形態では、ジョイスティックレバー51は、支持部42に支持されていたが、ベースプレート71、471に回動可能に支持されていてもよい。さらに、ベースプレート71、471が設けられているベース部43、443にジョイスティックレバー51が回動可能に支持されていてもよい。
上記実施の形態では、ジョイスティックレバー51は、支持部42に支持されていたが、ベースプレート71、471に回動可能に支持されていてもよい。さらに、ベースプレート71、471が設けられているベース部43、443にジョイスティックレバー51が回動可能に支持されていてもよい。
(I)
上記実施の形態では、作業車両の一例としてホイールローダ1を用いて説明したが、アーティキュレート式のダンプトラック、モータグレーダ等であってもよい。
(J)
上記実施の形態では、操作部の一例としてジョイスティックレバー51を操作してステアリングシリンダ21、22への流量を制御しているが、ジョイスティックレバーに限らなくてもよく、ステアリングホイールであってもよい。
上記実施の形態では、作業車両の一例としてホイールローダ1を用いて説明したが、アーティキュレート式のダンプトラック、モータグレーダ等であってもよい。
(J)
上記実施の形態では、操作部の一例としてジョイスティックレバー51を操作してステアリングシリンダ21、22への流量を制御しているが、ジョイスティックレバーに限らなくてもよく、ステアリングホイールであってもよい。
図17(a)は、操作ユニット525として、ステアリングホイール551を用いた場合の構成を示す模式図である。図17(a)に示す操作ユニット525には、ステアリングユニット541と、支持部542と、ベース部543と、付勢部544と、位置調整部545が設けられている。ステアリングユニット541は、ステアリングホイール551と、伝達軸552と、回動部材553とを有する。ステアリングホイール551は、オペレータによって回転操作される。伝達軸552は、ステアリングホイール551と回動部材553の間を連結しステアリングホイール551の回転を回動部材553に伝達する。
ベース部543は、回転板571と、筒部572とを有する。支持部542は、回転板571を回転可能に軸支している。回転板571の端面にはギヤ形状が形成されている。筒部572は回転板571に固定されている。
図17(b)は、図17(a)のGG´間の矢示断面図である。図17(c)は、図17(a)のHH´間の矢示断面図である。付勢部544は、第1バネ部材581と、第2バネ部材582と、ホルダ部583とを有する。ホルダ部583は筒状であり、筒部572内に回転可能に嵌っている。ホルダ部583には、回動部材553が回転可能に嵌っている。第1バネ部材581は、例えば板バネであって、図17(b)に示すように回動部材553を貫通して、その両端がホルダ部583に固定されている。第2バネ部材582は、例えば、板バネであって、図17(c)に示すようにホルダ部583を貫通して、その両端が筒部572に固定されている。なお、第2バネ部材582は、回動部材553は通過していない。
図17(b)は、図17(a)のGG´間の矢示断面図である。図17(c)は、図17(a)のHH´間の矢示断面図である。付勢部544は、第1バネ部材581と、第2バネ部材582と、ホルダ部583とを有する。ホルダ部583は筒状であり、筒部572内に回転可能に嵌っている。ホルダ部583には、回動部材553が回転可能に嵌っている。第1バネ部材581は、例えば板バネであって、図17(b)に示すように回動部材553を貫通して、その両端がホルダ部583に固定されている。第2バネ部材582は、例えば、板バネであって、図17(c)に示すようにホルダ部583を貫通して、その両端が筒部572に固定されている。なお、第2バネ部材582は、回動部材553は通過していない。
位置調整部545は、電気モータ591と、出力ギヤ592とを有している。出力ギヤ592は電気モータ591の出力軸に固定されており、回転板571と噛み合っている。
このような構成により、オペレータがステアリングホイール551を回転させると、付勢部544によって反力が生じる。また、第1バネ部材581の反力に対抗してホルダ部583に対して回動部材553が所定角度回動すると、回動部材553の当接部(図示せず)がホルダ部583に当接する。この位置から更に回動部材553を回動するためには、第2バネ部材582の反力に対抗して回動させる。ここで、第1バネ部材581の反力と第2バネ部材582の反力に図5に示すように差をつけることで、オペレータに対して抵抗感を明確に知覚させることが出来る。
このような構成により、オペレータがステアリングホイール551を回転させると、付勢部544によって反力が生じる。また、第1バネ部材581の反力に対抗してホルダ部583に対して回動部材553が所定角度回動すると、回動部材553の当接部(図示せず)がホルダ部583に当接する。この位置から更に回動部材553を回動するためには、第2バネ部材582の反力に対抗して回動させる。ここで、第1バネ部材581の反力と第2バネ部材582の反力に図5に示すように差をつけることで、オペレータに対して抵抗感を明確に知覚させることが出来る。
また、回動部材553の回動角度θiが、回転角度の検出値θi_detectとして検出され、その回転角度の検出値θi_detectに基づいてステアリング操作が行われる。そして、車体フレーム角度の検出値θs_detectに基づいて、電気モータ591が駆動され、回転板571が回転され筒部753が車体フレーム角度の検出値θs_detectに対応する実際の回転角度θb_realに変更される。
以上のように、ステアリング角が変更される作業車両でありさえすれば、本発明を適用できる。
以上のように、ステアリング角が変更される作業車両でありさえすれば、本発明を適用できる。
(K)
上記実施の形態1のステアリング操作装置8では、ステアリング制御部120は、レバー角度センサ26によって検出されたレバー角度の検出値θi_detectと、車体フレーム角度センサ24によって検出された車体フレーム角度の検出値θs_detectを用いて、電磁パイロットバルブ33を制御しているが、これに限られるものではない。
上記実施の形態1のステアリング操作装置8では、ステアリング制御部120は、レバー角度センサ26によって検出されたレバー角度の検出値θi_detectと、車体フレーム角度センサ24によって検出された車体フレーム角度の検出値θs_detectを用いて、電磁パイロットバルブ33を制御しているが、これに限られるものではない。
実施の形態1で述べたように、実際のベースプレート角度θb_realは実際の車体フレーム角度θs_realに対応する位置に配置されるように制御されているため、車体フレーム角度の検出値θs_detectに代えてベースプレート角度の検出値θb_detectが用いられてもよい。この場合、ベースプレート角度の検出値θb_detectとレバー角度の検出値θi_detectから偏差角度が求められる。
(L)
上記実施の形態では、支持部42に対するジョイスティックレバー51の回動角を検出するレバー角度センサ26が設けられているが、ベースプレート71に対するジョイスティックレバー51の角度を算出するレバー相対角度センサが設けられていてもよい。
レバー相対角度θdは、支持部42に対するジョイスティックレバー51の回動角度と、支持部42に対するベースプレート71の回動角度の差分(偏差角度)に相当する。このため、ステアリング制御部120は、レバー相対角度θdに基づいて、電磁パイロットバルブ33を制御する。
上記実施の形態では、支持部42に対するジョイスティックレバー51の回動角を検出するレバー角度センサ26が設けられているが、ベースプレート71に対するジョイスティックレバー51の角度を算出するレバー相対角度センサが設けられていてもよい。
レバー相対角度θdは、支持部42に対するジョイスティックレバー51の回動角度と、支持部42に対するベースプレート71の回動角度の差分(偏差角度)に相当する。このため、ステアリング制御部120は、レバー相対角度θdに基づいて、電磁パイロットバルブ33を制御する。
(M)
上記実施の形態2では、溝部476の右端476Rと左端476Lが変曲点を形成しているが、図18Eのような形状に限られるものではなく、断面視において直線と直線によって角を形成されていてもよい。
上記実施の形態2では、溝部476の右端476Rと左端476Lが変曲点を形成しているが、図18Eのような形状に限られるものではなく、断面視において直線と直線によって角を形成されていてもよい。
本発明の作業車両および作業車両の制御方法は、小型化を図ることができ、オペレータに作業車両に関する情報を知覚させることが可能な効果を有し、ホイールローダ等として有用である。
1 :ホイールローダ
21 :ステアリングシリンダ
22 :ステアリングシリンダ
23 :ステアリング油圧回路
42 :支持部
43 :ベース部
44 :付勢部
45 :位置調整部
51 :ジョイスティックレバー
71 :ベースプレート
110 :モータ駆動制御部
120 :ステアリング制御部
21 :ステアリングシリンダ
22 :ステアリングシリンダ
23 :ステアリング油圧回路
42 :支持部
43 :ベース部
44 :付勢部
45 :位置調整部
51 :ジョイスティックレバー
71 :ベースプレート
110 :モータ駆動制御部
120 :ステアリング制御部
Claims (12)
- 実ステアリング角度を変更する油圧アクチュエータと、
前記実ステアリング角度を検出する実ステアリング角度検出部と、
支持部と、前記支持部に回動可能に支持された回動部と、前記支持部または前記回動部に回動可能に支持され、オペレータにより回動操作される操作部と、前記回動部に対して前記操作部を所定位置に付勢する付勢部と、前記支持部に対する前記回動部の回動角度を調整する位置調整部と、を有し、ステアリング操作を行う操作ユニットと、
前記実ステアリング角度に基づいて、前記位置調整部を制御する位置調整制御部と、
前記操作部の回動操作に基づいて、前記油圧アクチュエータを制御するステアリング制御部と、を備え、
前記付勢部は、
前記回動部に対して前記操作部が所定方向に回動操作された場合に、
前記回動部に対する前記操作部の相対角度の絶対値が第1所定角度以上のとき、前記相対角度の絶対値が前記第1所定角度より小さいときに比べて、前記相対角度に対する反力の増加率を上昇させ、
前記相対角度の絶対値が前記第1所定角度以上の角度である第2所定角度以上のとき、前記相対角度の絶対値が前記第2所定角度より小さく、かつ前記相対角度の絶対値が前記第1所定角度以上であるときと比べて、前記相対角度に対する反力の増加率を減少させる、
作業車両。 - 実ステアリング角度を変更する油圧アクチュエータと、
前記実ステアリング角度を検出する実ステアリング角度検出部と、
支持部と、前記支持部に回動可能に支持された回動部と、前記支持部または前記回動部に回動可能に支持され、オペレータにより回動操作される操作部と、前記回動部に対して前記操作部を所定位置に付勢する付勢部と、前記支持部に対する前記回動部の回動角度を調整する位置調整部と、を有し、ステアリング操作を行う操作ユニットと、
前記実ステアリング角度に基づいて、前記位置調整部を制御する位置調整制御部と、
前記操作部の回動操作に基づいて、前記油圧アクチュエータを制御するステアリング制御部と、を備え、
前記付勢部は、
前記回動部に対して前記操作部が所定方向に回動操作された場合に、
前記回動部に対する前記操作部の相対角度の絶対値が第1所定角度より小さいとき、前記相対角度の絶対値に対応した反力を発生させ、
前記相対角度の絶対値が前記第1所定角度において、反力を所定反力まで増加させ、
前記第1所定角度における反力が前記所定反力に達した後は、前記相対角度に対応した反力を発生させる、
作業車両。 - 前記第1所定角度の絶対値は、前記油圧アクチュエータの動作速度が最大に達する前記相対角度の絶対値より大きい、
請求項1または2に記載の作業車両。 - 前記操作部の回動操作に基づいて、前記油圧アクチュエータに供給される油の流量を制御するステアリング弁を更に備え、
前記油圧アクチュエータの動作速度が最大に達する前記相対角度の絶対値とは、前記ステアリング弁から供給される流量が最大に達する前記相対角度の絶対値である、
請求項3に記載の作業車両。 - 前記操作部の回動操作に基づいて、前記油圧アクチュエータに供給される油の流量を制御する制御弁を更に備え、
前記制御弁は、前記操作部が前記所定位置に配置された状態において中立位置となる、
請求項1~4のいずれか1項に記載の作業車両。 - 前記所定位置は、前記相対角度がゼロの位置である、
請求項1~5のいずれか1項に記載の作業車両。 - 前記付勢部は、
前記操作部と前記回動部と前記支持部に対して回動可能に前記支持部に支持された中間回動部と、
前記中間回動部に対して前記操作部を第2所定位置に付勢する第1バネ部材と、
前記回動部に対して前記中間回動部を第3所定位置に付勢する第2バネ部材と、を有する、
請求項1~6のいずれか1項に記載の作業車両。 - 前記付勢部は、
前記操作部に接続され、前記相対角度の絶対値が前記第1所定角度に達すると前記中間回動部に当接する当接部を有し、
前記第1バネ部材は、前記相対角度の絶対値が大きくなるに従って大きな反力を生じ、前記相対角度の絶対値が前記第1所定角度のときに第1反力を生じ、
前記第2バネ部材は、前記第1反力よりも大きい第2反力で撓み始める、
請求項7に記載の作業車両。 - 前記付勢部は、
前記操作部に接続されており、前記回動部を押圧する押圧部と、
前記押圧部を前記回動部に向けて付勢するバネ部材と、を有し、
前記回動部は、前記押圧部に押圧される被押圧部を有し、
前記被押圧部は、前記相対角度の絶対値が大きくなるに従って前記操作部との距離が短くなるように形成されており、前記第1所定角度に対応する位置に段差を有する、
請求項1~6のいずれかに1項に記載の作業車両。 - 前記付勢部は、
前記回動部に対して前記操作部が前記所定方向の反対方向に回動操作された場合に、
前記回動部に対する前記操作部の相対角度の絶対値が第3所定角度以上のとき、前記相対角度の絶対値が前記第3所定角度より小さいときに比べて、前記相対角度に対する反力の増加率を上昇させ、
前記相対角度の絶対値が前記第3所定角度以上の角度である第4所定角度以上のとき、前記相対角度の絶対値が前記第4所定角度より小さく、かつ前記相対角度の絶対値が前記第3所定角度以上であるときと比べて、前記相対角度に対する反力の増加率を減少させる、
請求項1または2に記載の作業車両。 - 前記付勢部は、
前記回動部に対して前記操作部が前記所定方向の反対方向に回動操作された場合に、
前記回動部に対する前記操作部の相対角度の絶対値が第3所定角度より小さいとき、前記相対角度の絶対値に対応した反力を発生させ、
前記相対角度の絶対値が前記第3所定角度において、反力を所定反力まで増加させ、
前記第3所定角度における反力が前記所定反力に達した後は、前記相対角度に対応した反力を発生させる、
請求項1または2に記載の作業車両。 - 前記付勢部は、
バネ部材と、
ダンパおよびフリクションブレーキの少なくとも一方と、を含む、
請求項1または2に記載の作業車両。
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