JP3175229B2 - コンバイン等の操向制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、コンバイン等の操向
制御装置に関する。トラクタ、運搬車、苗植機等の走行
伝動装置に利用できる。

【０００２】

【従来の技術、及び発明が解決しようとする課題】コン
バインのように圃場の軟弱地面を走行しながら操向制御
して刈取条列に沿わせたり、旋回操向する場合、操向ブ
レーキを効かせても、スリップを生じ易く、又、操向ブ
レーキに使用される油の温度変化や、操向時の負荷の大
小等によって、旋回が操向制御操作通りに行われ難い。
また、長時間使用すると、ブレーキの経年変化で旋回性
が低下する。この発明は、このような旋回状態による旋
回負荷のばらつきや、ブレーキの経年変化等による旋回
性の低下を防止し、安定した旋回性能を発揮させるもの
である。

【０００３】

【課題を解決するための手段】本発明は、上述した課題
を解決するために、次のごとき技術手段を講ずるもので
ある。即ち、請求項１記載の発明では、左側の走行駆動
軸２と右側の走行駆動軸２にそれぞれ動力伝達する操向
クラッチ８を設け、前記左側の走行駆動軸２と右側の走
行駆動軸２にそれぞれブレーキを作動させる操向ブレー
キ９を伝動ケース１１から独立して取外し可能な蓋に近
接させて設け、前記左側の走行駆動軸２と右側の走行駆
動軸２にそれぞれスピンターンの動力伝達するスピンタ
ーンクラッチ１０を伝動ケース１１から独立して取外し
可能な蓋に近接させて設けた走行伝動装置において、前
記左右操向クラッチ８の入力側の回転を検出する入力回
転センサ４１と、前記スピンターンクラッチ１０よりも
出力側の回転を検出する左、右回転センサ４２とを設
け、操向操作で入力される操向モードになるように、前
記操向ブレーキ９及びスピンターンクラッチ１０の油圧
力を制御する構成としたことを特徴とするコンバイン等
の操向制御装置とする。請求項２記載の発明では、操向
モードの実施確認のための各軸回転数のチェックと、該
各軸が適正な回転数となるように、前記操向ブレーキ９
及びスピンターンクラッチ１０等の油圧調整または制御
を行なうことを特徴とする請求項１記載のコンバイン等
の操向制御装置とする。

【０００４】

【作用、及び発明の効果】走行伝動装置における伝動で
は、左右の操向クラッチ８が入りの状態で直進伝動し、
操向操作によって、この左、又は右側の操向クラッチ８
を切ることによって、左側操向、又は右側操向を行う。
操向ブレーキ９は、これら操向クラッチ８の切り位置か
ら操向ブレーキ制動位置へ操作することによって、操向
側の走行装置４０の伝動系を制動して、旋回を行う。ス
ピンターンを行うときは、スピンターンモードに操作す
ることによって、該制動された側の操向ブレーキ９が制
動力を解除されると共に、スピンターンクラッチ１０の
入りによって、旋回側の走行伝動系及び走行装置４０が
逆回転されて、外側の走行装置４０の正回転伝動と俟っ
て急旋回する。

【０００５】前述ごとく、操向ブレーキ９とスピンター
ンクラッチ１０は、左右各々独立して設けて構成してい
るので、仮に、操向ブレーキ９又はスピンターンクラッ
チ１０の左右側どちらか一方が故障しても、ブレーキタ
ーンまたはスピンターンにて旋回可能である。また、操
向ブレーキ９とスピンターンクラッチ１０は、伝動ケー
ス１１から独立して取外し可能な蓋に近接して設けてい
るので、該蓋を取り外せば容易に操向ブレーキ９とスピ
ンターンクラッチ１０の保守管理が実行できる。 また、
走行伝動おいて、操向クラッチ８の入力側では入力回転
センサ４１が、この入力側の回転を検出しており、スピ
ンターンクラッチ１０の出力側では、左、右回転センサ
４２が左右各走行装置４０へ出力する出力側の回転を検
出しており、これらの検出値と操向操作入力値との比較
によって、操向ブレーキ９やスピンターンクラッチ１０
等の操作圧力をフィードバック制御する。即ち、設定さ
れた操向モードが行われているかのチェックと、適正な
回転数となるようにブレーキ９、スピンターンクラッチ
１０等の圧力調整、又は、圧力制御を行い、操向操作に
応じた旋回を速やかに行って、旋回負荷や走行地面等の
条件に応じた旋回を的確に、安定して実行することがで
きる。前記圧力調整は、作業者の設定で任意の旋回力に
調整可能であるので、作業者が希望する任意の旋回力で
旋回可能である。

【０００６】

【実施例】走行伝動ケース１１には、上側の入力軸１４
から下側の走行駆動軸２の間に亘って、変速軸１５、操
向クラッチ軸３、スピンターンクラッチ軸４、及び操向
軸１６等を軸支し、これら入力軸１４には、伝動ケース
１１の外側において、油圧無段変速装置ＨＳＴを取付
け、入力軸１４方向にシフト自在の変速ギヤ１７を、該
変速軸１５上のギヤ１８と選択噛合することによって、
副変速を行う構成としている。該油圧無段変速装置ＨＳ
Ｔは、エンジン側からの駆動回転によって、入力軸１４
と連結する出力軸１９を、中立位置から前進方向高速、
及び後進方向高速に無段変速伝動するもので、主変速を
行う構成とする。変速装置１は、これら主変速及び副変
速の両者を行いうる。

【０００７】該変速軸１５のギヤ１８には、操向クラッ
チ軸３に一体のギヤ２０を噛合すると共に、スピンター
ンクラッチ軸４上の逆転ギヤ２１を噛合する。又、該ギ
ヤ２０の左右両側部には、クラッチパック６を介して一
体回転したり、回転連動の断たれる操向ギヤ２２を回転
自在に軸支し、該クラッチパック６の駆動側の駆動体２
３と、操向ギヤ２２との間を一体とし、又は、爪クラッ
チによって、軸方向の移動によって相互に回転方向に一
体回転しうる構成としている。これによってクラッチパ
ック６を操向クラッチ軸３方向に嵌脱することにより、
該駆動体２３を操向ギヤ２２と一体として、又は、分離
して外方へ外すことができる構成である。

【０００８】スピンターンクラッチ軸４中央部のギヤ２
１の左右両側部には、該操向クラッチ軸３上の操向ギヤ
２２と操向軸１６上のギヤ２４との間に噛合するギヤ２
５を設け、上記操向クラッチ８の入りによって、操向ギ
ヤ２２から、ギヤ２５，２４へ伝動し、この操向クラッ
チ８の切り時に、同じ側のスピンターンクラッチ１０を
入りにすると、逆転ギヤ２１から一体回転のスピンター
ンクラッチ軸４、ギヤ２５を経てギヤ２４へ噛合伝動
し、反対側のギヤ２４と逆回転に伝動する回転である。
各操向軸１６からは、ギヤ２６，２７を介して駆動軸２
を連動し、クローラ形態の走行装置４０のスプロケット
２８を連動して走行しうる。

【０００９】クラッチパック６は、操向クラッチ軸３に
挿通自在のボス部と外周のケース部とを有し、軸方向の
中央部には仕切壁部を形成して、ドーナツ形態の油圧シ
リンダを形成し、この各油圧シリンダにはピストン２
９，３０を嵌合し、ピストン２９，３０の軸方向端は操
向クラッチ８，９に押圧させるようにし、これらピスト
ン２９，３０と中間の仕切壁との間に形成されるエリア
Ａ，Ｂに油圧を給排することによって、該操向クラッチ
８や操向ブレーキ９の入り切りを行う。このうち操向ク
ラッチ８側のエリアＡ内には操向クラッチ８を常時圧接
するばね３１が設けられて、操向油圧回路における油圧
負荷を軽減しうる程度の適宜の弾発力に設定している。
又、操向クラッチ８、及び操向ブレーキ９共に湿式多板
形態の摩擦クラッチによって構成される。

【００１０】操向ブレーキ９の外側部には、操向ブレー
キを効かせるための軸受メタル３２を、伝動ケース１１
左右両側部のスペーサケース３３，３４及び蓋１２等を
介在させて取付け、この軸受メタル３２には、前記操向
クラッチ軸３内部等を経てエリアＡ，Ｂに油圧を給排す
るオイル路を形成している。この軸受メタル３２を蓋１
２乃至スペーサケース３３と共に、スペーサケース３３
乃至伝動ケース１１から外せば、該クラッチパック６を
も一体的に軸方向へ取外すことができる。

【００１１】又、スピンターンクラッチ１０のクラッチ
パック７は、該操向クラッチ８等のクラッチパック６と
ほゞ同様の構成であるが、ピストン３５とシリンダ部と
の間に形成されるエリアＣに操作油圧を給排することに
より、スピンターンクラッチ１０を入り切りできるもの
で、このスピンターンクラッチ１０を圧接する入りによ
って、スピンターンクラッチ軸４とギヤ２５とを一体回
転し、逆回転伝動する構成である。クラッチパックは、
軸方向へ移動させることによって、この被動体３６とギ
ヤ２５との間を一体とし、又は、軸方向嵌合の爪クラッ
チによって、一体的に回転すべく接合したり分離できる
もので、スペーサケース３３を伝動ケース１１から外す
ことによって、このクラッチパック７をギヤ２５と共
に、又は単独で外側へ取外すことができる。

【００１２】スペーサケース３３の該スピンターンクラ
ッチ軸４方向端には開閉自在の蓋１３を設け、この蓋１
３には、該エリアＣへの油圧を給排するためのオイルポ
ートを設けている。前記操向クラッチ軸３の一側端に
は、ブレーキアーム３７によって押圧固定される摩擦板
形態の駐車ブレーキ３８を設け、この駐車ブレーキ３８
を効かせることによって、被動体３９、クラッチパック
６、駆動体２３、左右の操向ギヤ２２、更には、反対側
の駆動体２３、クラッチパック６等の回動を固定して、
これに操向ギヤ２２に噛合連動する操向軸１６やスプロ
ケット２８等を回転させないように駐車状態に維持す
る。操向クラッチ８はばね３１よる圧接のみであり、操
向ブレーキ９も油圧が働かない状態でも、駐車を有効に
行いうる。

【００１３】入力回転センサ４１は、操向クラッチ８に
至る伝動上手側の変速軸１５の一側端に、又、左、右回
転センサ４２は、スピンターンクラッチ１０、及び操向
ブレーキ９よりも下手側の操向軸１６の一側端に、各々
フォトカプラ形態として設けられ、この検出値をマイク
ロコンピュータを有する操向制御装置ＣＰＵに入力する
構成としている。

【００１４】前記油圧によって作動される操向クラッチ
８、操向ブレーキ９、及びスピンターンクラッチ１０の
うち、操向クラッチ８は、操向クラッチ制御弁によって
一定油圧のもとに入り切りされるものであるから、図面
からは省略し、操向ブレーキ９、及びスピンターンクラ
ッチ１０の油圧回路４３について説明する。Ｐは油圧ポ
ンプ、Ｔはタンクポート、４４はリリーフバルブ、４５
はアンロードバルブである。左右の操向ブレーキ９の油
圧回路には、操向ブレーキ圧を調節するブレーキ比例減
圧弁４６、この油圧力を検出する圧力センサ４７、左右
の操向ブレーキ９のシリンダエリアＢへ切換えるブレー
キ切換制御弁４８、及び低圧リリーフバルブ４９等を設
けている。

【００１５】スピンターンクラッチ１０の油圧回路に
は、スピンターン切換弁５０、スピンターンクラッチ圧
を調節するスピン比例減圧弁５１、この油圧力を検出す
る圧力センサ５２、及び左右のスピンターンクラッチ１
０のシリンダエリアＣへ切換えるスピン切換制御弁５３
等を設ける。これら油圧回路４３の、アンロードバルブ
４５、ブレーキ比例減圧弁４６、スピン切換弁５０、ス
ピン比例減圧弁５１、ブレーキ切換制御弁４８、及びス
ピン切換制御弁５３等を、マイクロコンピュータを有す
る操向制御装置ＣＰＵからの出力によって、ソレノイド
バルブ形態として作動し制御する。

【００１６】又、操向制御装置ＣＰＵの入力部には、操
向方向へ傾斜操作するパワステレバーによって切換えら
れる左右のパワステレバースイッチ５４、スピンターン
クラッチを作動させるスピンクラッチ５５、車体の前後
方向の傾斜角度を検出する傾斜センサ５６、該パワステ
レバーの操作傾斜角を検出するポジションセンサ５７、
前記ブレーキ圧力センサ４７、及びスピン圧力センサ５
２等を設けている。更には、フィードバック制御のため
の前記回転センサ４１，４２等を設けている。

【００１７】該パワステレバースイッチ５４は、パワス
テレバーを左側、又は右側へ傾斜することによって、そ
の傾斜側においてＯＮされるもので、これによってアン
ロードバルブ４８、及びブレーキ切換制御弁４８が左、
右に切換えられる。パワステレバーは、この傾斜操作に
よって、左右の操向クラッチ８のクラッチ切換制御弁を
出力して切りにし、その後更に傾斜操作することによっ
て該パワステレバースイッチ５４のＯＮによって、この
操向クラッチ切り側の操向ブレーキ９を制動させて、ピ
ボットターン（旋回）するものである。更にこのパワス
テレバーを同方向へ傾斜操作することによって、該操向
ブレーキ９の制動を解除すると共に、スピンターンクラ
ッチ１０を入りにして、旋回側の走行装置４０を逆回転
伝動することによりスピンターン（急旋回）するもので
ある。

【００１８】パワステレバーの操作角は、ポジションセ
ンサー５７が検出して、この検出角に応じて、ブレーキ
比例減圧弁４６や、スピン比例減圧弁５１等を出力制御
する。スピンスイッチ５５は、操向制御装置ＣＰＵの制
御モードをスピンターンの制御モードにしうるもので、
このスピンスイッチ５５のＯＮによって、パワステレバ
ーを一定角以上に操作したとき前記のようなスピンター
ンクラッチ１０が出力されて、スピンターン制御を行う
ことができる。

【００１９】図３のような、パワステレバーによるポジ
ションセンサ５７の角度に対する操向軸１６の回転数の
関係を表わすグラフ、及び、ブレーキ比例減圧弁４６と
スピン比例減圧弁５１の関係を表わすグラフ等は、予め
操向制御装置ＣＰＵに設定しておき、パワステレバーに
よる操向操作によってブレーキ比例減圧弁４６、スピン
比例減圧弁５１が出力されて、所定の回転が得られる
が、各回転センサ４１，４２によって検出される値が、
の設定グラフのラインから外れるときは、この回転セン
サ４１，４２による検出値によってブレーキ比例制御弁
４６、又はスピン比例制御弁５１がフィードバック制御
されて、設定グラフの通りのパワステレバーによる操作
角に応じた回転数（旋回速度）が得られる。

【００２０】このような操向制御装置ＣＰＵにおいて、
操向クラッチ８を切り、操向ブレーキ９のブレーキ圧を
ブレーキ比例減圧弁４６によって除々に上昇して、操向
側の走行装置４０の付回りを固定した後、ブレーキ圧
（及びクラッチ圧）をばね３１の張圧力以下に下げて、
操向クラッチを切りにして、スピン比例減圧弁５１によ
るスピンクラッチ圧を除々に上昇制御する。このような
制御によって、スピンクラッチ圧の上昇による衝撃力を
吸収する。

【００２１】又、スピン切換弁５０が、スピンターン制
御に切換られているときは、操向ブレーキ８側の油圧回
路に低圧リリーフバルブ４９が働くようにしているた
め、スピンターン中は、操向クラッチ８又は操向ブレー
キ９とスピンターンクラッチ１０との同時作動によるメ
カロックを防止する。又、各比例減圧弁４６，５１の作
動タイミング等にトラブルがあっても、油圧によるメカ
ロックを防止できる。

【００２２】図７、図８において、上例と異なる点は、
操向旋回時に、車体が前後にピッチングしたときは、こ
れを傾斜センサ５６で検出することによって、車速を遅
くするか、又は、旋回側の操向ブレーキ９による固定を
緩めて、緩旋回を行わせるように制御モード変更する構
成として、旋回の安定性を図るものである。路上走行等
で急旋回すると、車速が早い場合は、激しいピッチング
状態となって、操縦者が振り落されそうになり危険性が
あるが、このとき上記のように自動的に緩速旋回に切換
えられると、そのピッチングが少くなり、安全性や機体
各部の耐久性等が向上する。

【００２３】図７では、主変速の油圧無段変速装置ＨＳ
Ｔを変速制御する車速制御モータＭリレー５８を出力す
ることによって、この油圧無段変速装置ＨＳＴを、該傾
斜センサ５６によるピッチング作動の検出によって減速
するように作動させる。又、図８においては、旋回操作
に入ってブレーキ比例減圧弁４６のブレーキ圧が上昇し
たとき、傾斜センサ５６が車体のピッチングを検出Ｄす
ると、ブレーキ比例減圧弁４６によるブレーキ圧は下降
され、操向側の操向軸１６の回転数は上昇される。この
ためスピンターンが行われないことはもとより、操向ブ
レーキ９の制動を緩くして、ピボットターンが緩和され
る。

【図面の簡単な説明】図はこの発明の実施例を示す。

【図１】操向制御装置の一部油圧回路図。

【図２】操向制御装置の一部制御ブロック図。

【図３】操向制御油圧回路の圧力線図。

【図４】走行伝動装置の正断面図。

【図５】その一部の拡断面図。

【図６】その側面図。

【図７】一部別実施例を示す操向制御装置の一部制御ブ
ロック図。

【図８】一部別実施例を示す操向制御油圧回路の圧力線
図。

【符号の説明】

８…操向クラッチ、９…操向ブレーキ、１０…スピンタ
ーンクラッチ、４０…走行装置、４１…入力回転セン
サ、４２…左、右回転センサ、４３…油圧回路、４６…
ブレーキ比例制御弁、５１…スピン比例減圧弁、５２…
圧力センサ、５３…スピン切換制御弁、５７…ポジショ
ンセンサ、ＣＰＵ… 操向制御装置

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 左側の走行駆動軸２と右側の走行駆動軸
   ２にそれぞれ動力伝達する操向クラッチ８を設け、前記
   左側の走行駆動軸２と右側の走行駆動軸２にそれぞれブ
   レーキを作動させる操向ブレーキ９を伝動ケース１１か
   ら独立して取外し可能な蓋に近接させて設け、前記左側
   の走行駆動軸２と右側の走行駆動軸２にそれぞれスピン
   ターンの動力伝達するスピンターンクラッチ１０を伝動
   ケース１１から独立して取外し可能な蓋に近接させて設
   けた走行伝動装置において、前記左右操向クラッチ８の
   入力側の回転を検出する入力回転センサ４１と、前記ス
   ピンターンクラッチ１０よりも出力側の回転を検出する
   左、右回転センサ４２とを設け、操向操作で入力される
   操向モードになるように、前記操向ブレーキ９及びスピ
   ンターンクラッチ１０の油圧力を制御する構成としたこ
   とを特徴とするコンバイン等の操向制御装置。
2. 【請求項２】 操向モードの実施確認のための各軸回転
   数のチェックと、該各軸が適正な回転数となるように、
   前記操向ブレーキ９及びスピンターンクラッチ１０等の
   油圧調整または制御を行なうことを特徴とする請求項１
   記載のコンバイン等の操向制御装置。