JPH10236331A - 作業車両の操向装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来、農業用トラクタのように、耕耘作業で
の枕時旋回等にステアリング操作を軽減するため、ステ
アリングハンドルの操作量に対して前輪の切れ角度を変
更可能な操向装置を設けたものが知られている。しかし
ながら、このような操向装置は、必要時に的確に作動し
ないと車体が大きく操向されるのでかえって操作性を損
なうという課題が有った。 【解決手段】 左右の後輪をそれぞれ独立して制動する
ブレーキペダルと、ステアリングハンドルの操作量に対
する前輪４，４の作動量を変更可能な操向装置とを有す
る作業車両において、前記ブレーキペダルの踏み込み操
作を検出するブレーキスイッチ６を設け、このブレーキ
ペダルの踏み込み操作が検出された時に、前記操向装置
によりステアリングハンドル３の操作量に対する前輪の
操向量を増大可能に構成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、トラクタや田植
機の作業車両の操向装置の構成に関する。

【０００２】

【従来のの技術、及び課題】従来、作業車両には、特開
平８−１５６８１２号公報に示されているトラクタのよ
うに、耕耘作業での枕時旋回にステアリング操作を軽減
するため、ステアリングハンドルの操作量に対して前輪
の切れ角度を変更可能な操向装置を設けたものが知られ
ている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記公
報に示されたものは、この操向装置の作動量をモード切
替スイッチで切り替える構成であるので、圃場の形状に
よって小回り旋回と、大回り旋回とが繰り返し必要とさ
れる場合は、旋回のたびにモード切替スイッチを切り替
えて、前輪の操向量を大きくするか、或いは通常通りと
するかを切り替える必要があった。このためトラクタの
操作性を損なうものであった。

【０００４】

【課題を解決するための手段】この発明は、以上のよう
な課題を解消するために、次のような技術的手段を講じ
た。即ち、左右駆動輪１，１をそれぞれ独立して制動す
るブレーキペダル２，２と、ステアリングハンドル３の
操作量に対する操向輪４，４の作動量を変更可能な操向
装置５とを有する作業車両において、前記ブレーキペダ
ル２，２の踏み込み操作を検出する検出手段６を設け、
このブレーキペダル２の踏み込み操作が検出された時
に、前記操向装置５によりステアリングハンドル３の操
作量に対する操向輪４，４の操向量を増大可能に構成し
た作業車両の操向装置。

【０００５】

【発明の効果】これにより、オペレータが小回り旋回を
行うことをブレーキペダル２，２の踏み込み操作にて判
別し、この踏み込み操作が検出されたときにだけステア
リングハンドル３の操作量に対して操向輪４，４の切れ
角度を増大可能にしたので、大回り旋回時や旋回終了後
の条合わせなど操向輪４，４の操向量が増大すると具合
の悪いときには、通常の操向操作が可能になり作業車両
の操作性が向上する。

【０００６】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を作
業車両である農用トラクタ（以下、トラクタ１０）につ
いて説明する。トラクタ１０の全体構成について説明す
る。トラクタ１０には、機体前部のボンネット１１の内
部にエンジン１２を設け、このエンジン１２からクラッ
チハウジング、ミッションケース１３、及びリアミッシ
ョンケース１４等を一体に連結して設け車体の主枠を構
成している。また、エンジン１２の下方左右には操向輪
である前輪４，４を設け、リヤミッションケース１３の
左右側方には駆動輪である後輪１，１を設けている。前
輪１，１には、この操向角度を検出する前輪切角センサ
９を設け、このトラクタ１０の操向を検出する構成とな
っている。

【０００７】前記ボンネット１１の後面には、ハンドル
ポスト１５を設け、この側方に前後進切替レバー１６を
設け、同ポスト１５の上部にステアリングハンドル３を
突出して設けている。そして、このステアリングハンド
ル３の回転操作により後述する操向装置であるパワース
テアリング装置５を介して前記前輪４，４を操向する構
成となっている。この前後進切替レバー１６の回動基部
には、前方へ押し込んだときにオンして後述する切替制
御弁５１を切り替える前進スイッチ１６Ｆと、後方へ引
き込んだときにオンして同制御弁５１を切り替える後進
スイッチ１６Ｒとを設けている。また、ハンドルポスト
１５の下方には、左右夫々の後輪１，１を制動するブレ
ーキペダル２，２を設けている。ブレーキペダル２，２
の左右夫々の回動基部には、この踏み込み操作を検出す
る手段であるブレーキスイッチ６，６を設け、この踏み
込み時にオンする構成となっている。

【０００８】トラクタ１０の操縦席１７の近傍について
説明すると、この操縦席１７の側方には、旋回時の前輪
４，４の作動量を変更する制御を入り切りする制御スイ
ッチ８と、走行用変速レバー１８と、作業機２０の操作
部であるポジションレバー１９を設けている。また、後
述する作業機２０を駆動するＰＴＯ軸２１の回転を入り
切りするＰＴＯ入切スイッチ２２と設けている。前記変
速レバー１８の回動基部には、ポテンショメータ１８ｓ
を設け、オペレータのレバー操作を操縦席１７の下方に
設けた制御部であるコントローラ７へ入力し、この変速
操作に応じてミッションケース１３，１４内の変速装置
３３を切り替える構成となっている。また、前記ポジシ
ョンレバー１９の回動基部にも、ポテンショメータ１９
ｓを設け、コントローラ７は、同レバー１９の操作角度
を検出し、これに応じて後述するリフトアーム角センサ
２３ｓの設定角度が一致するように作業機昇降用の比例
圧力制御弁のソレノイド６６ｓ、６７ｓを励磁して後述
するシリンダ２４を駆動する構成となっている。

【０００９】トラクタ１０の後部の構成について説明す
る。前記リヤミッションケース１３の後上部にはシリン
ダーケース２５を設けている。このシリンダーケース２
５には作業機昇降シリンダ２４を内蔵し、この昇降シリ
ンダ２４のピストン伸縮によりケース２５の左右に支持
したリフトアーム２６，２６を上下回動する構成となっ
ている。そして、このリフトアーム２６の回動基部に
は、作業機位置検出手段であるリフトアーム角センサ２
３ｓを設け、作業機２０の昇降位置を間接的に検出する
構成となっている。また、リヤミッションケース１４の
後部にはトップリンク２７と左右ロアリンク２８，２８
とからなる３点リンク機構を設け，この後端部に作業機
２０を連結可能に構成している。

【００１０】図例の作業機２０は、ロータリ作業機であ
って、トラクタ１０のエンジン１１の回転動力をリヤミ
ッションケース１４背面のＰＴＯ軸２１より取り出し、
伝達軸２９を介して作業機２０側へ伝達し、この作業機
２０側の伝導機構を介して複数の耕耘爪３３…を有する
耕耘軸３１を回転し、圃場を耕起する構成となってい
る。

【００１１】トラクタ１０の後輪１，１を制動するブレ
ーキ装置について図３に基づいて説明する。前記リヤミ
ッションケース１４内部に設けた後輪１，１を駆動する
駆動軸３６には、左右ぞれぞれブレーキディスク３７…
を設けている。このブレーキディスク３７…は、前記ブ
レーキペダル２とリンク機構を介して左右独立して接続
され、このブレーキペダル２の踏み込み操作によりディ
スク同士が圧着する構成となっている。これにより、圃
場での作業では、トラクタ１０の後輪を片側だけ制動可
能になり隣接旋回を容易にしている。尚、トラクタ１０
のエンジン１２の回転動力は、主クラッチ３２、前後進
切替装置３４、主変速装置３３Ａ、副変速装置３３Ｂと
伝達し、この副変速装置３３Ｂで出力された回転動力
を、後輪デフ装置３９と、前輪駆動伝達装置６０へと分
岐している。

【００１２】トラクタ１０のパワーステアリング装置５
について図４に基づいて説明する。パワーステアリング
装置５は、ステアリングハンドル３の回転操作をステア
リング軸４０等を介して操舵ユニット４１に入力してい
る。そして、このステアリング軸４０の回転に応じてジ
ロータ４２が回転され、ポンプ４３の油圧力が操舵ユニ
ット４１から出力される構成となっている。この操舵ユ
ニット４１と前輪操向用の油圧シリンダ４４間の油路に
は、この圧油の一部をタンク４５へ逃がす絞り４６，４
６を有する切替制御弁４７と、この切替制御弁４７の送
り出した圧油の逆流を止めるチェック弁４８を設けてい
る。この切替制御弁４７は、通常時には前記絞り４６，
４６を有する油室４９側に位置し、コントローラ７から
の切替指令により絞り４６，４６を設けない油室５０へ
切り替わり、全流量を前記シリンダ４４へ送り込む構成
となっている。即ち、切替制御弁４７が絞り４６，４６
の設けてない油圧室５０に切り替わっているときには、
通常時と比較してステアリングハンドル３の操作量に対
して前輪４，４の操向量を増大することができる。

【００１３】前記コントローラ７は、図５に示されるよ
うに各種センサやスイッチの情報を処理するＣＰＵや、
この情報を一時記憶するＲＡＭや、この制御プログラム
を設定しているＲＯＭ等を有する構成となっている。そ
して、入力部には、前記制御スイッチ８と、前記前進ス
イッチ１６Ｆ、後進スイッチ１６Ｒと、前輪切角センサ
９と、左右ブレーキスイッチ６，６と、変速レバー１８
のポテンショメータ１８ｓと、ポジションレバー１９の
ポテンショメータ１９ｓと、ＰＴＯ入切スイッチ２２
と、リフトアーム角センサ２３とを接続して設けてい
る。また、出力部には、前進用油圧クラッチ５２Ｆ，５
２Ｒの前進、及び後進用のソレノイド５１Ｆ，５１Ｒ
と、前記ＰＴＯ入切スイッチ２２に応じて油路を段階的
に開放する切替制御弁５９のソレノイド５９ａ、及び５
９ｂ、昇降シリンダ２４のピストンを伸縮する比例圧力
制御弁のソレノイド６６ｓ，６７ｓと、前記操向用シリ
ンダ４４への圧油量を切り替える切替制御弁４７のソレ
ノイド４７ｓを接続して設けている。

【００１４】以上のように、構成されたトラクタ１０の
操向装置の作用ついて、図１のフローチャートに基づい
て説明する。

【００１５】最初に、トラクタ１０の電源系統を「入」
にしてエンジン１２を始動すると共に（ＳＴＥＰ１）、
コントローラ７は、前記制御スイッチ８等のスイッチや
センサの設定状態、接続状態を読み込む（ＳＴＥＰ
２）。次に左右どちらか一方のブレーキスイッチ６がオ
ンされたかどうがが判定される（ＳＴＥＰ３）。ここで
ＹＥＳであれば、続いてリフトアーム角センサ２３ｓに
より作業機２０の高さが一定以上かどうかを判定し、つ
づいて変速位置が低速側で、ＰＴＯ入切スイッチ２２が
入であるかどうかを判定し、これらの判定（ＳＴＥＰ
４，５，６）がすべてＹＥＳであれば、前記切替制御弁
４７のソレノイド４７ｓへ通電指令を出力する。そして
この出力は、前輪４，４の切れ角度が略中立位置に戻さ
れると通電が停止される（ＳＴＥＰ９）。

【００１６】これにより、オペレータは、作業時に圃場
端へ差し掛かり小回り旋回するときにブレーキペダル２
を踏み込むことで、少ないステアリングハンドル操作量
で前輪４，４を大きく切ることができるので作業の省力
化を図ることができる。また、この旋回時に前輪４，４
を大きく操向する制御をブレーキペダル２，２の踏み込
みを検知して作動可能とする構成としたので、ブレーキ
ペダル２，２を踏み込まない大回り旋回や旋回終了後の
条合わせの蛇行時には、通常時と同様のステアリング操
作でトラクタ１０を走行可能であるため安定した操向操
作を行うことができる。

【００１７】ＳＴＥＰ４の作業機２０の位置を検出する
手段としては、リフトアーム角度によらずポジションレ
バー１９の回動角度を検出してこの検出角度が作業機２
０を非作業位置へ上昇操作したことを検出しても良い。
このようにレバー１９の上昇操作を検出して、コントロ
ーラ７より切替指令を出力するようにすれば、昇降シリ
ンダ２４の油圧的な作動遅れを解消することができて迅
速な制御作動を可能にすることができる。

【００１８】また、図６に示されたフローチャートは、
この発明の別形態でありＳＴＥＰ４にて、オペレータの
操向速度を検出する条件を加えている。即ち、前記トラ
クタ１０の前輪切角センサ９より単位時間当たりの操向
速度を検出して、この速度が小回り旋回と想定される操
作速度以上であれば、他の条件の判定と合わせてステア
リングハンドル３の操作量に対し前輪４，４の操向量を
増大する構成としている。

【００１９】また、ＳＴＥＰ９では、この操向量を増大
している状態をポジションレバー１９のポテンショメー
タ１９ｓにより作業機２０の「下」操作を検出して切替
制御弁４７の通電をオフする構成としている。これによ
り、前述した前輪４，４の中立復帰時に通電をオフする
構成と比較して、旋回後に作業機２０を上昇したまま畦
際まで後進して、この畦際まで操向する時でもトラクタ
１０の前輪４、４を少ないステアリング操作で操向する
ことができる。

【００２０】尚、この下げ操作を検出する手段としては
前記リフトアーム２６の角度を検出しても良いし、ま
た、操縦席１７近傍に下降位置と上昇位置との間を作業
機２０が連続的に昇降するスイッチを設け、このスイッ
チにより「下」操作を検出しても良い。また、ＳＴＥＰ
４にて前輪４，４の作動量を増大する条件に代えて、前
輪４，４の切れ角を小回り旋回と想定される角度（約３
０度）に達したときを検出する構成としても良い。

【００２１】ところで、前記前後進切替装置５１の湿式
多板形態の油圧クラッチ５２Ｆ、５２ＲやＰＴＯ軸２１
の回転を入り切りする同形態の油圧クラッチ５４は、従
来昇圧時の接続ショックを押さえるために夫々昇圧弁や
アキュームレータ等のショック低減装置を必要としてい
た。そのため、油圧クラッチ５２…を多く設けた構成と
するとその分のアキュームレータが多くなって設置スペ
ースが必要になり、またコスト的にも高くつくという課
題があった。よって、ここでは前記複数の油圧クラッチ
の内、前後進切替装置５１の切替制御弁５１から前進用
油圧クラッチ５２Ｆへ連通する油路と、同制御弁５１か
ら後進用油圧クラッチ５２Ｒへ連通する油路とを弾性部
材である高圧ホース５５にて接続し、この高圧ホース５
５に両側からスプリング５６，５６にてチェックボール
５７を付勢するチェックバルブ５８を設けている。

【００２２】このように、油圧クラッチ５２…油路同士
を接続する構成としたので、このクラッチ毎にアキュー
ムレータ等のショック吸収装置を設けることと比較して
安価に構成とすることができる。また、前後進切替装置
５１の前進用油圧クラッチ５２Ｆと、後進用油圧クラッ
チ５２Ｒを接続する方法としたので、一方の昇圧時には
他方のクラッチの圧は０となり互いの背圧による影響を
無くすことができる。

【００２３】尚、特許請求の範囲に実施の形態の構成に
対応する部材の符号を付すが、この符号により、この発
明をこの実施の形態に限るものではない。

【図面の簡単な説明】

【図１】トラクタの旋回時の制御作動を示すフローチャ
ート。

【図２】トラクタの全体側面図。

【図３】トラクタの動力伝達を示す図。

【図４】トラクタの一部油圧回路図。

【図５】コントローラの接続状態を示すブロック図。

【図６】この発明の別実施の形態のフローチャート図。

【符号の説明】

１ 駆動輪 ２ ブレーキペダル ３ ステアリングハンドル ４ 前輪 ５ パワーステアリング装置 ６ ブレーキスイッチ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 谷 良孝 愛媛県伊予郡砥部町八倉１番地 井関農機 株式会社技術部内 (72)発明者 池田 光彦 愛媛県伊予郡砥部町八倉１番地 井関農機 株式会社技術部内 (72)発明者 藤田 信雄 愛媛県伊予郡砥部町八倉１番地 井関農機 株式会社技術部内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 左右駆動輪１，１をそれぞれ独立して制
   動するブレーキペダル２，２と、ステアリングハンドル
   ３の操作量に対する操向輪４，４の作動量を変更可能な
   操向装置５とを有する作業車両において、前記ブレーキ
   ペダル２，２の踏み込み操作を検出する検出手段６を設
   け、このブレーキペダル２の踏み込み操作が検出された
   時に、前記操向装置５によりステアリングハンドル３の
   操作量に対する操向輪４，４の操向量を増大可能に構成
   したことを特徴とする作業車両の操向装置。