JPH0569847A - 動力車輌における四輪操舵装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】この発明は、前後輪の操舵が可能な動力車輌の
四輪操舵装置に関し、傾斜地での前進走行中に機体が谷
側へ滑り落ちないようにすることを目的とする。 【構成】前輪と後輪の操舵角を検出する検出器を設け、
前後輪が直進方向を向いて中点位置を検出したときに操
舵モ−ドが変更できるように構成し、後輪が略直進方向
を向いたときの中点位置を任意に変更する手段を設けて
いる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、前後輪が各々単独
で、あるいは相互に関連して操舵できる動力車輌の操舵
装置に関する。

【０００２】

【従来技術】従来、この種の装置は、前後輪を夫々独立
的にあるいは相互に関連させて操舵可能できるように構
成し、オペレ−タが選択したモ−ドのうちの１つ、例え
ば前輪操舵モ−ド、後輪操舵モ−ド、あるいは前後輪が
逆方向を向く逆位相操舵モ−ドを選択できるようにして
いる。

【０００３】そして、このような従来装置にあっては、
操舵車輪が略直進方向を向いたときに、各操舵モ−ドの
変更ができるように構成している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、こうした従
来装置にあっては、傾斜地で作業を行うときに、機体が
横滑りを起こして谷側へずり落ちそうになることがあ
り、このような滑り落ちを防止するために、前後輪共同
じ方向を向くような操舵モ−ド、すなわち、前後輪同位
相操舵モ−ドにし、４つの操舵輪をすべて山側へ向かう
ように操舵することが望ましいとされている。しかしな
がら、このような使用頻度が少ない操舵モ−ドを前記３
つの操舵モ−ド以外に特別に設けることは、油路切換バ
ルブや配管の構成が複雑になる恐れがあり、コスト的に
も高くつく等の問題点を有していた。

【０００５】

【課題を解決するための手段】前記した問題点を解決す
るために、この発明は次のような技術的手段を講じた。
即ち、前輪操舵モ−ドと後輪操舵モ−ドと前後輪逆位相
操舵モ−ドとを備え、操舵輪が略直進方向を向いたとき
に、各モ−ド間の切換ができるように構成された動力車
輌１において、略直進方向に相当する中点位置を検出す
る手段４６と、この中点位置を変更する手段Ｓ４とを具
備させたことを特徴とする動力車輌における四輪操舵装
置とするものである。

【０００６】

【実施例】以下、図面に示す実施例に基づいて、この発
明の実施例を説明する。まず、構成から説明すると、１
は乗用管理用のトラクタ−で、機体の前後部に夫々前輪
２、２と後輪３、３とを備え、これらの前後輪２、３は
各々単独で、あるいは連動して操舵できるように構成さ
れている。

【０００７】このトラクタ−１のボンネット４内には縦
軸タイプのエンジン５が設けられ、このエンジン５の回
転動力をプ−リ、ベルト等からなる動力伝達手段６を介
してミッションケ−ス７内の変速装置に伝えている。ミ
ッションケ−ス７の後部には２本の軸９、１０が突設さ
れ、上部の軸９はユニバ−サルジョイント１２を介して
伝動ケ−ス１１の下部入力軸１４に伝達される。伝動ケ
−ス１１内のギヤ機構を介して減速された回転動力は上
部の出力軸１５から取り出され、ＰＴＯ軸として利用さ
れる。１８は作業機を連結するリンク、２１、２１は連
結リンク１８を昇降回動させるためのシリンダ、２９は
変速レバ−である。

【０００８】図２は前輪操舵系Ｆと後輪操舵系Ｒの油圧
回路図であるが、以下その詳細を説明する。３０、３０
は前輪２、２のナックルア−ムで、両ナックルア−ム３
０、３０はタイロッド３１で連結されている。３３、３
３は後輪３、３のナックルア−ム、３５はナックルア−
ム３３、３３を連結するタイロッドである。右側前輪２
のナックルア−ム３０の上部に設けたア−ム３７と機体
下部の中央とは片ロッド式の油圧シリンダ−４０で連結
され、右側後輪３のナックルア−ム３３の前部と機体と
の間には油圧シリンダ−４４が介装されている。

【０００９】４５、４６は右側前輪２と後輪３の操舵角
を検出する操舵角センサ−である。５０は前輪操舵系Ｆ
を制御する電磁バルブで、２位置４ポ−ト式の弁にて構
成され、常態では油圧ポンプ５２側と油圧シリンダ−４
０側とが連通する状態となり、電磁バルブ５０のソレノ
イド５３が励磁されると、右側の室に切り換って油圧ポ
ンプ５２側と油圧シリンダ−４０側とは油路が遮断され
る。

【００１０】５５は後輪操舵系Ｒを制御する電磁バルブ
であって、２位置４ポ−ト式の弁で構成され、常態では
油圧ポンプ５２側と油圧シリンダ−４４側とは連通を絶
たれた状態であり、ソレノイド５８が励磁されると右側
の室に切り換り、油圧ポンプ５２側と油圧シリンダ−４
４側の油路が連通する。６０は全油圧方式の操舵機構を
示し、ステアリングハンドル６１を回すと油路と油量が
制御される。

【００１１】例えば、同図において、ステアリングハン
ドル６１を右に回すと、油圧ポンプ５２から送られた作
動圧油は油路（イ）を通って電磁バルブ５０の左側の室
に入り、油圧シリンダ−４０のピストンロッドを押し出
して前輪２、２を右に切り、戻りの作動圧油は電磁バル
ブ５５の左側の室を通ってタンク６３に戻る。逆にステ
アリングハンドル６１を左側に回動すると、油圧ポンプ
５２から送られた作動圧油は油路（ロ）を通過して電磁
バルブ５５の左側室に入り、油圧シリンダ−４０のピス
トンロッドを引っ込めて前輪２、２を左に切り、その戻
りの圧油はタンク６３に回収される。

【００１２】６５はトラクタ−１後部に連結される作業
機を昇降制御するメインコントロ−ルバルブであって、
「中立位置」、「上げ位置」、「下げ位置」の切換が可
能である。作業者が油圧操作レバ−６６を握ってこれを
「上げ位置」に保てば、リフトシリンダ−２１、２１内
に作動圧油が流入し、連結リンク１８を上昇回動させ
る。前記した電磁バルブ５０、５５の各ソレノイド５
３、５８のオン、オフを次のように組み合わせて制御す
ることにより、３つの操舵モ−ドが選択できるものであ
る。

【００１３】即ち、いずれのソレノイド５３、５８も励
磁しないオフの状態では、前輪操舵モ−ドとなり、両ソ
レノイド５３、５８を共にオンにすると後輪操舵モ−ド
になり、ソレノイド５３はオフで他方のソレノイド５８
をオンにすると前後輪２、３が逆方向を向く前後輪逆位
相操舵モ−ドに切り換る。これらのモ−ド切換は操縦席
近傍に設けたモ−ド切換スイッチ６８にて行なわれ、ま
た、各モ−ド間の切換は前輪２、２と後輪３、３が直進
状態（以下、中点位置という）となったときに切換が可
能となるように構成している。

【００１４】図３はこの制御装置のブロック回路を示す
ものであり、操作パネル７０に設けたモ−ド切換スイッ
チ６８を適宜選択して所望のモ−ドを得る。即ち、モ−
ド切換スイッチ６８を操作すると入力インタ−フェ−ス
７１を介してその状態がＣＰＵ７２に読み込まれ、出力
インタ−フエ−ス７４を介して該当するソレノイド５
３、５８を励磁し、操舵モ−ドを切り換える。このと
き、前輪２と後輪３に設けた操舵角センサ−４５、４６
の値はＡ／Ｄ変換器７５、入力インタ−フェ−ス７１を
介してＣＰＵ７２に常時読み込まれており、操舵車輪２
（あるいは３）が直進を向いたときに操舵モ−ドが切り
換わる。７８は制御プログラムを記憶しているＲＯＭ、
７９は操舵車輪の中点位置を一時的に記憶するＲＡＭで
ある。８０は電気的に書替え可能なＥＥＰＲＯＭで、前
記中点値として基準になる値、すなわち、前輪２、２と
後輪３、３が直進を向いているとされる基準値が記憶さ
れている。この実施例ではそのときの前輪２の値をθ１
とし、後輪３の値をθ２とする。なお、モ−ド切換スイ
ッチ６８は３つのスイッチＳ１、Ｓ２、Ｓ３からなり、
前輪操舵設定スイッチＳ１を押すと前輪２、２のみが操
舵可能となり、前後輪逆位相操舵設定スイッチＳ２を押
すと前輪２、２と後輪３、３が逆方向を向く操舵モ−ド
になり、後輪操舵設定スイッチＳ３を押すと後輪３、３
のみが操舵できるモ−ドになる。これらのスイッチＳ
１，Ｓ２，Ｓ３は所謂モ−メンタリ型と云われるもの
で、一度押すとその状態を保持し、再度押すと解除され
るようにしてある。Ｓ４は後輪３の中点位置を変更する
ためのスイッチであり、このスイッチＳ４は後輪操舵モ
−ド時においてのみ有効に働く。後輪操舵モ−ド時にこ
の中点変更スイッチＳ４を一度押すと、そのときの後輪
３の操舵角θ２’が中点位置となり、再度押すとリセッ
トされ、再びθ２が中点位置になるように構成される。
また、出力インタ−フエ−ス７４には前輪操舵表示ラン
プＬ１、後輪操舵表示ランプＬ２、前後輪逆位相操舵表
示ランプＬ３が接続されている。

【００１５】図４のプログラムの内容は操舵車輪の中点
位置を変更する際の制御プログラムを示すものであり、
以下、これを説明する。図示外のキ−スイッチを回して
電源をオンすると、前輪操舵モ−ドが優先されているた
めに、操舵モ−ドは前輪操舵になる。この状態で、次の
操舵モ−ドが選択されるのを待ち、オペレ−タが前後輪
逆位相操舵スイッチＳ２を押せば前輪２、２と後輪３、
３が逆方向となる前後輪逆位相操舵モ−ド、所謂４ＷＳ
モ−ドに切り換えられる（ステップ４、１２）。

【００１６】オペレ−タが後輪操舵スイッチＳ３を押す
と後輪操舵モ−ドに切り換えられ、このときには、前輪
２、２が直進を向いた方向で固定されて後輪３、３のみ
が操舵できる後輪操舵モ−ドに切り換わる（ステップ
５、６）。この操舵モ−ドは、機体を後退させながら防
除作業を行うような場合に使用する。一方、傾斜地で等
高線に沿って前進しながら管理作業を行うような場合で
あって、前輪操舵モ−ドで前輪２、２を山側に向けて進
行させても機体が谷側へ滑り落ちそうなときには、前後
輪が同方向を向く操舵モ−ドが有効となるが、このよう
に一種の前後輪同位相操舵モ−ドを現出させようとする
場合には、前輪操舵モ−ドから一度後輪操舵モ−ドの状
態にし、同時に後輪３の中点位置の書替を行う。すなわ
ち、後輪操舵モ−ドで後輪３、３を僅かに山側に向け、
その状態て中点変更スイッチＳ４を押す。後輪３には操
舵角センサ−４６が取り付けられているので、そのとき
の操舵角θ２’がＣＰＵに読み込まれ、中点変更スイッ
チＳ４を押したときに基準となる中点値の値がθ２から
θ２’に書替えられる。

【００１７】この状態で再び前輪操舵モ−ドに移行させ
る（ステップ７、８、９）。傾斜地での耕耘管理作業で
は、このように前後輪２、３ともに山側を向くようにし
て機体を前進させる。このとき、後輪３、３は向きが斜
めになった状態で固定されていて、後輪３、３の操舵を
直接に行うことができないが、前輪２、２の舵取り操作
で機体の谷側への滑り落ちを防止することができる。な
お、後輪２の中点値の書替は任意にできるので、土壌の
硬軟あるいは傾斜度合に応じてオペレ−タが作業中にそ
の中点値（θ２’）を決定すれば良い。

【００１８】そして、傾斜地での作業を終えて平地で作
業を行う場合には再び中点変更スイッチＳ４を押す。す
ると、これまでのθ２’がクリアされ、元の基準値θ２
が選択され、以後の操舵モ−ドを設定する際に、後輪
３、３の中点値がこのθ２になったことを操舵角センサ
−４６が検出した時点で、所望の操舵モ−ドの変更が行
われるのである。

【００１９】

【発明の効果】この発明は前記の如く、前輪操舵モ−ド
と後輪操舵モ−ドと前後輪逆位相操舵モ−ドとを備え、
操舵輪が略直進方向を向いたときに、各モ−ド間の切換
ができるように構成された動力車輌において、略直進方
向に相当する中点位置を検出する手段と、この中点位置
を変更する手段とを具備させたことを特徴とする動力車
輌における四輪操舵装置であるから、後輪の中点値を書
き替えることによって前輪と後輪が共に山側を向いて進
行する前後輪同位相操舵モ−ドに近い操舵モ−ドを安価
で簡単な構成で現出できるのであり、乗用管理用トラク
タ−の傾斜地での有効性を高めることができたのであ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】乗用管理用のトラクタ−の側面図である。

【図２】動作原理を説明するための油圧回路図である。

【図３】制御系を示すブロック図である。

【図４】プログラムの内容を説明するフロ−チャ−トで
ある。

【符号の説明】

１ トラクタ− ２ 前輪 ３ 後輪 ４ ボンネット ５ エンジン ４０ 油圧シリンダ− ４４ 油圧シリンダ− ４５ 操舵角センサ− ４６ 操舵角センサ− ６８ モ−ド切換スイッチ Ｓ１ 前輪操舵スイッチ Ｓ２ 前後輪逆位相操舵スイッチ Ｓ３ 後輪操舵スイッチ Ｓ４ 中点変更スイッチ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】前輪操舵モ−ドと後輪操舵モ−ドと前後輪
   逆位相操舵モ−ドとを備え、操舵輪が略直進方向を向い
   たときに、各モ−ド間の切換ができるように構成された
   動力車輌において、略直進方向に相当する中点位置を検
   出する手段と、この中点位置を変更する手段とを具備さ
   せたことを特徴とする動力車輌における四輪操舵装置。