JP2008239032A - 走行車両 - Google Patents

Abstract

【課題】四輪自動車と同じような操作感覚で運転（操縦）可能なコンバインにおいて、主変速レバーと操向ハンドルとを直進用及び旋回用油圧駆動装置に連動連結するための機構を簡素化する。
【解決手段】ステアリングコラム内にある操向入力軸８７の長手中途部に、操向入力軸８７の縦軸線Ｚ回りと当該縦軸線Ｚと交差する左右横長の横軸線Ｘ回りとに回動可能なボールジョイント型の球面軸受手段９０を設ける。球面軸受手段９０は、操向ハンドル１０の操作量に応じた縦軸線Ｚ回りの回動によって旋回用油圧駆動装置２８の出力を調節し、且つ、主変速レバー７３の操作量に応じた横軸線Ｘ回りの回動によって直進用油圧駆動装置２５の出力を調節するように構成する。
【選択図】図４

Description

本願発明は、コンバイン等の農作業機やクレーン車等の特殊作業機のような走行車両に関するものである。

従来から、走行車両としてのコンバインにおいては、走行機体に搭載されたエンジンからの動力を、直進用油圧駆動装置、旋回用油圧駆動装置及び差動機構を介して左右の走行クローラに伝達するように構成されている。

かかる構成のコンバインの一例が特許文献１に開示されている。特許文献１のコンバインでは、直進用油圧駆動装置の駆動出力量、すなわち走行機体の直進速度が操縦部に設けられた主変速レバーの操作量に応じて調節される。主変速レバーが中立位置にあれば、走行機体は直進しない。また、旋回用油圧駆動装置の駆動出力量、すなわち走行機体の進行（旋回）方向及び旋回速度は、操縦部のうち運転座席の前方に配置された操向ハンドルの回動方向及び回動操作量に応じて調節される。

この場合、主変速レバーと操向ハンドルとは、ロッドやアーム、枢支ピン等を多用した機械的連動機構を介して、直進用及び旋回用油圧駆動装置に連動連結されている。当該機械的連動機構の作用により、特許文献１のコンバインは、クローラタイプのものでありながら、四輪自動車と同じような操作感覚で運転（操縦）可能になっている。
特開２０００−１７７６１９号公報

本願発明は、前述の先行技術を更に改良して、主変速レバー等の操作手段と油圧駆動装置とを連動連結するための構造をできるだけ簡素化し、近年高まっているコストダウンの要請に応えることを技術的課題とするものである。

この技術的課題を解決するため、請求項１の発明は、走行機体に搭載されたエンジンの動力を、直進用油圧駆動装置、旋回用油圧駆動装置及び差動機構を介して左右の走行部に伝達するように構成されており、前記走行機体の直進速度を変更操作する直進操作体と、前記走行機体の進行方向を変更操作する旋回操作体とを備えている走行車両であって、前記旋回操作体の操作にて第１軸線回りに回動する回動軸に、前記第１軸線回りと前記第１軸線と交差する第２軸線回りとに回動可能な球面軸受手段を備えており、前記球面軸受手段は、前記旋回操作体の操作量に応じた前記第１軸線回りの回動によって前記旋回用油圧駆動装置の出力を調節し、且つ、前記直進操作体の操作量に応じた前記第２軸線回りの回動によって前記直進用油圧駆動装置の出力を調節するように構成されているというものである。

請求項２の発明は、請求項１に記載した走行車両において、前記球面軸受手段は、前記回動軸に被嵌固定された環状の内輪部と、前記内輪部の外周側に被嵌された外輪部とを備えており、前記外輪部は、前記内輪部に対して、前記第１軸線回りに相対回転不能で、且つ、前記第２軸線回りに独立して回動可能に関連しているというものである。

本願発明の構成によると、旋回操作体の操作にて第１軸線回りに回動する回動軸に、前記第１軸線回りと前記第１軸線と交差する第２軸線回りとに回動可能な球面軸受手段を備えており、前記球面軸受手段が、直進操作体の操作量に応じて前記直進用油圧駆動装置を駆動させる機能と、前記旋回操作体の操作量に応じて前記旋回用油圧駆動装置を駆動させる機能との両方を兼ね備えることになるから、例えばユニバーサルジョイントのような複雑な構成のものが不要になり、前記直進及び旋回操作体と前記各油圧駆動装置とを連動連結する構造を簡素化できる。その結果、加工精度や組み立て精度の精粗によって動作にバラツキが生ずるのを回避できるし、製造ライン中での組み立て作業性の向上にも寄与できるという効果を奏する。

以下に、本願発明を具体化した実施形態を、走行車両としてのコンバインに適用した場合の図面（図１〜図１１）に基づいて説明する。図１はコンバインの側面図、図２はコンバインの平面図、図３は走行駆動系統のスケルトン図、図４は主変速レバー及び操向ハンドルが中立位置のときの機械的切換手段を模式的に示す作用説明図、図５はステアリングコラムの正面断面図、図６はステアリングコラムの側面断面図、図７は図６のＶＩＩ−ＶＩＩ視平面断面図、図８は球面軸受手段の拡大側面断面図、図９は主変速レバーを前進操作したときの機械的切換手段を模式的に示す作用説明図、図１０は操向ハンドルを左旋回操作したときの機械的切換手段を模式的に示す作用説明図、図１１は球面軸受手段の別例を示す平面断面図である。

（１）．コンバインの概略構造
まず、図１及び図２を参照しながら、コンバインの概略構造について説明する。

実施形態における３条刈り用のコンバインは、走行部としての左右一対の走行クローラ２にて支持された走行機体１を備えている。走行機体１の前部には、圃場の植立穀稈（未刈穀稈）を刈り取りながら取り込む刈取部３が単動式の油圧シリンダ４にて昇降調節可能に装着されている。

走行機体１には、フィードチェン７付きの脱穀部６と、脱穀後の穀粒を貯留するためのグレンタンク８とが横並び状に搭載されている。この場合、脱穀部６が走行機体１の進行方向左側に、グレンタンク８が走行機体１の進行方向右側に配置されている。走行機体１の後部には排出オーガ２０が旋回可能に設けられている。グレンタンク８内の穀粒は、排出オーガ２０の先端籾投げ口から、例えばトラックの荷台やコンテナ等に搬出される。

刈取部３とグレンタンク８との間には操縦部９が設けられている。操縦部９内には、走行機体１の進行（旋回）方向及び旋回速度を変更操作する旋回操作体としての操向ハンドル１０や、オペレータが着座する操縦座席１１等が配置されている。操縦部９の下方には、動力源としてのエンジン１２が配置されている。エンジン１２の前方には、当該エンジン１２からの動力を適宜変速して左右両走行クローラ２に伝達するためのミッションケース１３が配置されている。

刈取部３は、バリカン式の刈刃装置１４や穀稈搬送装置１５等を備えている。刈刃装置１４は、刈取部３の骨組を構成する刈取フレーム５の下方に配置されている。穀稈搬送装置１５は刈取フレーム５の上方に配置されている。刈取部３にて刈り取られた刈取穀稈は、フィードチェン７に受け継ぎ搬送され、脱穀部６にて脱穀処理される。

脱穀部６には、刈取穀稈を脱穀処理するための扱胴１６が内蔵されている。扱胴１６の下方には、扱網やチャフシーブ等による揺動選別と唐箕ファンの風による風選別とを行うための選別装置１７が配置されている。該選別装置１７による選別を経て、走行機体１の下部にある一番受け樋（図示せず）に集められた精粒等の一番物は、一番コンベヤ及び揚穀コンベヤ（共に図示せず）を介してグレンタンク８に集積される。

枝梗付き穀粒等の二番物は、一番コンベヤの後方にある二番コンベヤ及び還元コンベヤ（共に図示せず）を介して処理胴１８（図２参照）に送られ、当該処理胴１８にて再脱穀される。再脱穀後の二番物は選別装置１７に戻されて再選別される。

藁屑は、脱穀部６の後部にある排塵ファン１９に吸い込まれたのち、走行機体１の後部に形成された排出口から走行機体１の外部へ排出される。

フィードチェン７の後方（送り終端側）には排稈チェン２１が配置されている。フィードチェン７の後端から排稈チェン２１に受け継がれた排稈（脱粒した稈）は、長い状態で走行機体１の後方に排出されるか、又は脱穀部６の後方にある排稈カッタ２２にて適宜長さに短く切断されたのち、走行機体１の後方に排出される。

（２）．コンバインの走行駆動系統
次に、図３を参照しながら、コンバインの走行駆動系統について説明する。

エンジン１２の前方に位置するミッションケース１３は、第１油圧ポンプ２３及び第１油圧モータ２４からなる直進用ＨＳＴ式無段変速機構２５（直進用油圧駆動装置）と、第２油圧ポンプ２６及び第２油圧モータ２７からなる旋回用ＨＳＴ式無段変速機構２８（旋回用油圧駆動装置）とを備えている。これら両ＨＳＴ式無段変速機構２５，２８においては、エンジン１２の出力軸１２ａに、伝達ベルト３０ａ，３０ｂにて、第１及び第２油圧ポンプ２３，２６の入力軸２９ａ，２９ｂを連動連結させ、各油圧ポンプ２３，２６を駆動するように構成されている。

第１油圧モータ２４の出力軸３１には、副変速機構３２及び差動機構３３を介して左右走行クローラ２の各駆動輪３４を連動連結させている。差動機構３３は左右対称状に配置された一対の遊星ギヤ機構３５，３５を有している。各遊星ギヤ機構３５は、１つのサンギヤ３６と、該サンギヤ３６の外周で噛合う３つのプラネタリギヤ３７と、これらプラネタリギヤ３７に噛合うリングギヤ３８等にて形成されている。

プラネタリギヤ３７は、サンギヤ軸３９と同軸線上に位置したキャリヤ軸４０のキャリヤ４１にそれぞれ回転自在に軸支させ、左右のサンギヤ３６，３６を挟んで左右のキャリヤ４１を対向配置させている。リングギヤ３８は、各プラネタリギヤ３７に噛み合う内歯３８ａを有していてキャリヤ軸４０に回転自在に軸支されている。キャリヤ軸４０は左右外向きに延びていて車軸を構成しており、その先端部に駆動輪３４（図１及び図３参照）が取り付けられている。

直進用ＨＳＴ式無段変速機構２５は、第１油圧ポンプ２３の回転斜板の角度変更調節により第１油圧モータ２４の正逆回転と回転数の制御を行うものである。この場合、第１油圧モータ２４の回転出力を、出力軸３１の伝達ギヤ４２から各ギヤ４３，４４，４５及び副変速機構３２を経由してサンギヤ軸３９に固定したセンタギヤ４６に伝達し、その結果、サンギヤ３６を回転させるように構成されている。

副変速機構３２は、ギヤ４４を有する副変速軸４７と、ギヤ４５を介してセンタギヤ４６に噛合う（高速用）ギヤ４８を有する駐車ブレーキ軸４９とを備えている。副変速軸４７とブレーキ軸４９との間には、各一対の低速用ギヤ５０，５１、中速用ギヤ５２，５３、高速用ギヤ５４，４８を設けており、低中速スライダ５５及び高速スライダ５６のスライド操作にて副変速の低速・中速・高速の切換を行うように構成している。なお、副変速の低速・中速間及び中速・高速間には中立（副変速の出力が０（零）になる位置）を有している。

駐車ブレーキ軸４９には駐車ブレーキ５７を設けている。また、刈取部３に回転力を伝達する刈取ＰＴＯ軸５８には、ギヤ５９，６０及び一方向クラッチ６１を介して副変速軸４７を連結させており、刈取部３を車速同調速度で駆動させ得るように構成されている。

上記構成から分かるように、実施形態のコンバインは、センタギヤ４６からサンギヤ軸３９に伝達された第１油圧モータ２４の駆動力を、左右の遊星ギヤ機構３５を介して左右キャリヤ軸４０に伝達させると共に、左右キャリヤ軸４０に伝達された回転動力を左右の駆動輪３４にそれぞれ伝え、左右走行クローラ２を駆動するように構成されている。

旋回用ＨＳＴ式無段変速機構２８は、第２油圧ポンプ２６の回転斜板の角度変更調節により第２油圧モータ２７の正逆回転と回転数の制御を行うものである。この場合、ミッションケース１３内には、操向出力ブレーキ６２を有するブレーキ軸６３と、操向出力クラッチ６４を有するクラッチ軸６５と、前述した左右リングギヤ３８の外歯３８ｂに常時噛合させる左右入力ギヤ６６，６７とを備えている。

第２油圧モータ２７の出力軸６８には、前記ブレーキ軸６３及び操向出力クラッチ６４を介して、クラッチ軸６５を連結させ、クラッチ軸６５に、正転ギヤ６９を介して右入力ギヤ６７を連結させている。また、クラッチ軸６５には正転ギヤ６９及び逆転ギヤ７０を介して左入力ギヤ６６を連結させている。

低中速及び高速スライダ５５，５６を中立にして操向出力ブレーキ６２を入にし且つ操向出力クラッチ６４を切にすることにより、第２油圧モータ２７からの回転動力の伝達が阻止される。

また、前記中立以外の副変速出力時に操向出力ブレーキ６２を切にし且つ操向出力クラッチ６４を入にすることにより、第２油圧モータ２７の回転動力は、正転ギヤ６９を介して右側のリングギヤ３８の外歯３８ｂに伝達されると共に、正転ギヤ６９及び逆転ギヤ７０を介して左側のリングギヤ３８の外歯３８ｂに伝達される。その結果、第２油圧モータ２７の正転（逆転）時は、互いに逆方向の同一回転数で、左リングギヤ３８が逆転（正転）し、右リングギヤ３８が正転（逆転）する。

而して、旋回用の第２油圧モータ２７を停止させて左右リングギヤ３８を静止固定させた状態で、直進用の第１油圧モータ２４を駆動すると、第１油圧モータ２４からの回転出力はセンタギヤ４６から左右のサンギヤ３６に同一回転数で伝達され、左右遊星ギヤ機構３５のプラネタリギヤ３７及びキャリヤ４１を介して、左右の走行クローラ２が左右同一回転方向で同一回転数にて駆動し、走行機体１の前後方向直進走行が行われる。

一方、直進用の第１油圧モータ２４を停止させて左右のサンギヤ３６を静止固定させた状態で、旋回用の第２油圧モータ２７を正逆回転駆動すると、左側の遊星ギヤ機構３５が正或いは逆回転し且つ右側の遊星ギヤ機構３５が逆或いは正回転し、左右走行クローラ２を逆方向に駆動し、走行機体１を左又は右に旋回させる。

また、直進用の第１油圧モータ２４を駆動させながら、旋回用の第２油圧モータ２７を駆動させると、走行機体１が左右に旋回して進路が修正される。走行機体１の旋回半径は第２油圧モータ２７の出力回転数によって決定される。

（３）．操縦部周辺の構造
次に、図１及び図２を参照しながら、操縦部９周辺の構造について説明する。

図２に示すように、操縦部９における操縦座席１１の前方に、縦長のステアリングコラム７１が立設されている。ステアリングコラム７１の上方には、旋回操作体としての丸型の操向ハンドル１０が水平回転自在に配置されている。操縦座席１１の一側方（実施形態では左側）には、前後に長いサイドコラム７２が配置されている。サイドコラム７２には、直進操作体としての主変速レバー７３、副変速レバー７４、刈取クラッチレバー７５、脱穀クラッチレバー７６が配置されている。

主変速レバー７３は、走行機体１の前進、停止、後退及びその車速を無段階に変更操作するためのものである。副変速レバー７４は、作業状態に応じてミッションケース１３内の副変速機構３２を変更操作し、直進用ＨＳＴ式無段変速機構２５の出力及び回転数を、低速、中速、高速及び中立という４段階の変速段に設定保持するためのものである。刈取クラッチレバー７５は、刈取部３への動力継断操作用のものであり、脱穀クラッチレバー７６は、脱穀部６への動力継断操作用のものである。実施形態では、いずれのレバー７３〜７６も前後傾動可能に構成されている。

（４）．ステアリングコラムの内部構造
次に、図４〜図８を参照しながら、ステアリングコラム７１の内部構造について説明する。

ステアリングコラム７１は、アルミニウム合金鋳物を成形加工して形成し、左右に分割自在な２つ割れ構造になっている。この２つ割れ構造のステアリングコラム７１は複数のボルト７７（図５及び図６参照）にて締結して箱形に形成している。

ステアリングコラム７１には、その上部に一体形成された上向き開口コ字型のチルト台７８と、チルト台７８に回転自在に軸支された下ハンドル軸８６と、ステアリングコラム７１上面を覆う上面カバー８３から上向きに突出するようにして、下ハンドル軸８６の上端部に自在継手８５を介して連結された上ハンドル軸８４とを備えている。旋回操作体としての操向ハンドル１０は上ハンドル軸８４の上端に取り付けられている。

チルト台７８には、ステアリングコラム７１内部の略中央で上下方向に延びた回動軸としての操向入力軸８７の上端部も回転自在に軸支されている。下ハンドル軸８６のギヤ８８と操向入力軸８７のセクタギヤ８９（図７参照）を噛み合わせることにより、下ハンドル軸８６と操向入力軸８７とが動力伝達可能に連結されている。詳細は図示していないが、操向入力軸８７の下端部は、ステアリングコラム７１を支持するトラックフレームに回動可能に軸支されている。

上ハンドル軸８４は、上面カバー８３から上向きに突出した軸ケース８２の内部に回転自在に軸支されている。軸ケース８２の周囲は、軟質ゴム製等の蛇腹ブーツ体８１にて覆われている。軸ケース８２の下部には、チルト台７８の両アームに上方から跨る下向き開口コ字型のチルトブラケット８０が取り付けられている。

チルトブラケット８０は、チルト台７８の左右両アームに、左右外側からの支点ボルト７９を介して回動可能に軸支されている。このため、上ハンドル軸８４ひいては操向ハンドル１０が、左右の支点ボルト７９回りの前後方向に屈曲回動（チルト回動）可能になっている。

チルトブラケット８０とチルト台７８の左右両アームと上面カバー８３の一側板とには、横支軸９８を貫通させている。詳細は図示していないが、横支軸９８の先端部に取り付けられた操作レバー９９の回動操作にて、チルトブラケット８０をロック状態とフリー状態とに選択的に切り換えることにより、操向ハンドル１０は、オペレータの操作し易い屈曲角度（チルト角度）の姿勢に調節・保持される構成になっている。

図４〜図６に示すように、操向ハンドル１０の回動操作力が伝達される操向入力軸８７とサイドコラム７２上の主変速レバー７３とは、ステアリングコラム７１内に配置された機械的切換手段１０１に連動連結されている。

機械的切換手段１０１は、
１．主変速レバー７３を中立位置以外の位置に傾動操作した状態で、操向ハンドル１０を中立位置以外の位置に回動操作すると、その回動操作量が大きいほど小さな旋回半径で機体が左又は右に旋回し、且つ旋回半径が小さいほど走行機体１の車速（前進及び後退時の旋回速度）が減速する、
２．主変速レバー７３を前進及び後退のいずれの方向に傾動操作した場合であっても、操向ハンドル１０の回動操作方向と走行機体１の旋回方向とが一致する（操向ハンドル１０を右に回せば走行機体１は右旋回し、操向ハンドル１０を左に回せば走行機体１は左旋回する）、
３．主変速レバー７３が中立位置にあると操向ハンドル１０を操作しても機能しない、
という動作を実行するために、主変速レバー７３や操向ハンドル１０からの操作力を適宜変換して、ステアリングコラム７１内の下部に配置された直進用スライダ１１１及び旋回用スライダ１１２（詳細は後述する）に伝達するように構成されている。

以下に、機械的切換手段１０１の具体的構造について説明する。

図４〜図６に示すように、ステアリングコラム７１内部の略中央で上下方向に延びた操向入力軸８７の長手中途部には、操向入力軸８７の縦軸線Ｚ回りと当該縦軸線Ｚと交差する左右横長の横軸線Ｘ回りとに回動可能なボールジョイント型の球面軸受手段９０が設けられている。

球面軸受手段９０は、操向入力軸８７の長手中途部に被嵌固定された環状の内輪部９１と、この内輪部９１の外周側に被嵌された環状の外輪部９２とを備えている（図７参照）。

内輪部９１の外周面は一部を除いて凸球面状の滑り面になっている。内輪部９１の外周面のうち前述の横軸線Ｘから半径方向に離れた部位及びその近傍（平面視で横軸線Ｘと直交する軸線Ｙ上の部位及びその近傍）には、操向入力軸８７の縦軸線Ｚ方向に延びる複数のスプライン突起９１ａが形成されている。

一方、外輪部９２の内周面も、一部を除いて凹球面状の滑り面になっている。そして、外輪部９２の内周面には、内輪部９１のスプライン突起９１ａに対応した複数のスプライン溝９２ａが凹み形成されている。なお、外輪部９２の外周面のうち平面視で横軸線Ｘと直交する軸線Ｙ上の部位には、後述するプッシュプル式の主変速連結ワイヤ１１６の一端部を支持する連結アーム９３が半径外向きに突設されている。

内輪部９１の外周側に外輪部９２を被嵌した状態では、内輪部９１の滑り外周面と外輪部９２の滑り内周面とが球面接触すると共に、スプライン突起９１ａ群とスプライン溝９２ａ群とが嵌り合っている（スプライン嵌合している）。

すなわち、外輪部９２は、内輪部９１に対して、縦軸線Ｚ回りには相対回転不能（内輪部９１と一体的に回動自在）だが、横軸線Ｘ回りにはスプライン突起９１ａ及び溝９２ａ群に沿って独立的に回動可能に関連して設けられている。換言すると、外輪部９２は、操向入力軸８７の正逆回転にて内輪部９１と共に縦軸線Ｚ回りに水平回転可能であり、且つ、連結アーム９３が上下揺動するように横軸線Ｘ回りに内輪部９１と独立して前後傾動回動可能に構成されている。

球面軸受手段９０の外輪部９２から後方斜め上向きに突出した支持アーム９４には、入力連結体９６が連係ボルト９７にて着脱自在に固定されている。このため、操向ハンドル１０の回動操作にて操向入力軸８７を縦軸線Ｚ回りに正逆回転させると、外輪部９２だけでなく入力連結体９６も、操向入力軸８７（縦軸線Ｚ）回りに正逆回転する。

なお、操向入力軸８７の縦軸線Ｚは特許請求の範囲に記載した第１軸線に相当し、縦軸線Ｚと交差する横軸線Ｘは特許請求の範囲に記載した第２軸線に相当する。

図４〜図８に示すように、操向入力軸８７のうち球面軸受手段９０より下方の箇所には、略筒型に形成された上下３つのスライダ１１０〜１１２が縦軸線Ｚ回りに回動可能で且つ操向入力軸８７に沿って上下スライド移動可能に被嵌されている。

上下３つのスライダ１１０〜１１２のうち最も下に位置した主変速スライダ１１０には、押し引きの両方向に操作力を伝達可能な主変速用プッシュプルワイヤ１１３の一端部が連結されている。主変速用プッシュプルワイヤ１１３の他端部は、サイドコラム７２上の主変速レバー７３と共にレバー支点軸１１４回りに一体回動する操作プレート１１５に連結されている（図４参照）。

主変速レバー７３を前後方向に傾動操作すると、その操作力が主変速用プッシュプルワイヤ１１３を介して主変速スライダ１１０に伝達され、当該主変速スライダ１１０を操向入力軸８７に沿って上下スライド移動させる。

また、主変速スライダ１１０は、プッシュプル式の主変速連結ワイヤ１１６を介して球面軸受手段９０における外輪部９２の連結アーム９３にも連動連結されている。このため、主変速レバー７３の前後傾動操作にて主変速スライダ１１０を操向入力軸８７に沿って上下スライド移動させると、球面軸受手段９０の外輪部９２が入力連結体９６と共に横軸線Ｘ回りに前後傾動する。

上下３つのスライダ１１０〜１１２のうち最も上に位置した直進用スライダ１１１には、押し引きの両方向に操作力を伝達可能なプッシュプル式の直進用連結ワイヤ１１７の下端部が連結されている。直進用連結ワイヤ１１７の上端部は入力連結体９６に連結されている。

従って、球面軸受手段９０の外輪部９２が入力連結体９６と共に横軸線Ｘ回りに前後傾動すると、直進用連結ワイヤ１１７が直進用スライダ１１１を操向入力軸８７に沿って上下スライド移動させる。

一方、上下３つのスライダ１１０〜１１２のうち中央に位置した旋回用スライダ１１２には、押し引きの両方向に操作力を伝達可能なプッシュプル式の旋回用連結ワイヤ１２２の下端部が連結されている。旋回用連結ワイヤ１２２の上端部も、直進用連結ワイヤ１１７と同様に、入力連結体９６に連結されている。

従って、横軸線Ｘ回りに前後傾動した球面軸受手段９０の外輪部９２が縦軸線Ｚ回りに正逆回転すると、旋回用連結ワイヤ１２２が旋回用スライダ１１２を操向入力軸８７に沿って上下スライド移動させることになる。

なお、上下３つのスライダ１１０〜１１２は、主変速レバー７３及び操向ハンドル１０の操作状態に拘らず、互いに干渉することなく、操向入力軸８７に沿って所定の摺動ストロークにて上下スライドするように構成されている。

図４、図９及び図１０に示すように、直進用及び旋回用の両スライダ１１１，１１２には、リニアエンコーダ等の位置検出手段１２７，１２８が取り付けられている。当該各位置検出手段１２７（１２８）により、操向入力軸８７に沿った各スライダ１１１（１１２）のスライド位置（昇降位置）が検出される。

直進用及び旋回用の位置検出手段１２７，１２８はそれぞれ、制御手段としてのコントローラ１０２に電気的に接続されている。各位置検出手段１２７，１２８の検出情報（スライド位置情報）はコントローラ１０２に適宜入力される。

詳細は図示していないが、コントローラ１０２は、各種演算処理や制御を実行するＣＰＵ、制御プログラムやデータを記憶させるためのＲＯＭ、制御プログラムやデータを一時的に記憶させるためのＲＡＭ、タイマ機能としてのクロック、各入出力系機器（センサやアクチュエータ等）とデータのやり取りをする入出力インターフェイス等を備えている。

なお、図５及び図６に示すように、ステアリングコラム７１の右側外面にはアクセルレバー１３０が前後傾動自在に設けられている。アクセルレバー１３０は、ステアリングコラム７１前面内側に沿わせて延びるアクセルワイヤ１３１を介して、エンジン１２への燃料供給部（図示せず）に連結されている。アクセルレバー１３０の前後傾動操作にて、燃料供給量ひいてはエンジン１２の回転数が調節される。

また、ステアリングコラム７１の後面にはメンテナンス窓１３２を開口させている。メンテナンス窓１３２は着脱式又は開閉式の蓋体１３３にて塞がれている。

（５）．ＨＳＴ式無段変速機構（油圧駆動装置）と電動モータとの連動構造
次に、図４、図９及び図１０を参照しながら、ＨＳＴ式無段変速機構２５，２８（油圧駆動装置）と電動モータ１４１，１４２との連動構造について説明する。

直進用ＨＳＴ式無段変速機構２５からは、第１油圧ポンプ２３の入力軸２９ａ及び第１油圧モータ２４の出力軸３１以外に、直進制御軸１２０が外向きに突出している。

直進制御軸１２０は、第１油圧ポンプ２３における回転斜板の傾斜角度（斜板角）を調節するためのものであり、直進用ＨＳＴ式無段変速機構２５の出力を調節する調節部として機能する。

直進制御軸１２５は、動力伝達用のギヤ機構１４３とアクチュエータとしての直進電動モータ１４１とにより正逆回転可能に構成されている。この場合、直進制御軸１２０に固着された車速制御アーム１２１に、中継リンク１４４を介して、従動側ギヤとしてのセクタギヤ１４５が連動連結されている。コントローラ１０２に電気的に接続された直進電動モータ１４１のモータ出力軸には、駆動側ギヤとしてのピニオンギヤ１４６が固着されている。これら両ギヤ１４５，１４６の噛み合いにて、直進電動モータ１４１の回転駆動力は直進制御軸１２０に伝達可能になっている。

直進電動モータ１４１の駆動にて直進制御軸１２０を正逆回転させ、第１油圧ポンプ２３の斜板角を調節することにより、第１油圧モータ２４の回転数制御及び正逆転切り換えが実行され、その結果、走行機体１の車速の無段階変更並びに前後進の切り換えが行われる。なお、両ギヤ１４５，１４６の組合せが前述のギヤ機構１４３に相当する。

詳細は図示していないが、例えば直進電動モータ１４１のモータ出力軸、又は直進制御軸１２０等には、ロータリエンコーダやロータリポテンショメータ等の第１回動角センサが取り付けられている。第１回動角センサにより、モータ出力軸又は直線制御軸１２０の回動角度、ひいては直進用ＨＳＴ式無段変速機構２５の出力量が検出される。第１回動角センサはコントローラ１０２に電気的に接続されており、その検出情報はコントローラ１０２に適宜入力される。

他方、旋回用ＨＳＴ式無段変速機構２８からは、第２油圧ポンプ２６における回転斜板の傾斜角度（斜板角）を調節するための旋回制御軸１２５が外向きに突出している。

旋回制御軸１２５は、旋回用ＨＳＴ式無段変速機構２８の出力を調節する調節部として機能するものであり、動力伝達用のギヤ機構１４７とアクチュエータとしての旋回電動モータ１４２とにより正逆回転可能に構成されている。

図４、図９及び図１０から明らかなように、旋回制御軸１２５と旋回電動モータ１４２とを連動連結する構造は、直進制御軸１２０と直進電動モータ１４１とを連動連結する構造と同じである。旋回制御軸１２５の操向制御アーム１２６に、中継リンク１４８を介してセクタギヤ１４９が連動連結され、コントローラ１０２に電気的に接続された旋回電動モータ１４２のモータ出力軸に、ピニオンギヤ１５０が固着されている。そして、これら両ギヤ１４９，１５０を動力伝達可能に噛み合わせている。

旋回電動モータ１４２の駆動にて旋回制御軸１２５を正逆回転させ、第２油圧ポンプ２６の斜板角を調節することにより、第２油圧モータ２７の回転数制御及び正逆転切り換えが実行され、その結果、走行機体１の旋回角度（旋回半径）の無段階変更並びに左右旋回方向の切り換えが行われる。

また、例えば旋回電動モータ１４２のモータ出力軸、又は旋回制御軸１２５等には第２回動角センサ（図示せず）が取り付けられている。第２回動角センサにより、モータ出力軸又は旋回制御軸１２５の回動角度、ひいては旋回用ＨＳＴ式無段変速機構２８の出力量が検出される。第２回動角センサはコントローラ１０２に電気的に接続されており、その検出情報はコントローラ１０２に適宜入力される。

（６）．機械的切換手段の挙動
次に、図４、図９及び図１０を参照しながら、主変速レバー７３や操向ハンドル１０を操作したときの機械的切換手段１０１の挙動例について説明する。

図４に示すように、主変速レバー７３が中立位置のときは、操向ハンドル１０を左右に回動操作しても、球面軸受手段９５、入力連結体９６、直進用連結ワイヤ１１７及び旋回用連結ワイヤ１２２が操向入力軸８７の縦軸線Ｚ回りの円錐軌跡Ｃに沿って移動するため、直進用スライダ１１１及び旋回用スライダ１１２は、操向入力軸８７に沿っての上下スライド移動を行わない。この場合、両スライダ１１１，１１２における位置検出手段１２７，１２８の検出値が中立時の基準値のままで変化しないから、コントローラ１０２は直進電動モータ１４１及び旋回電動モータ１４２の両方を駆動させない。

そうすると、直進制御軸１２０及び旋回制御軸１２５がいずれも正逆回転せず、第１及び第２油圧ポンプ２３，２６の斜板角が両方とも中立状態に保持されるから、両方のＨＳＴ式無段変速機構２５，２８が駆動しないのである。

つまり、主変速レバー７３を中立位置にセットして走行機体１の直進を停止させた状態では、オペレータの不用意な接触等にて操向ハンドル１０を回動させたとしても、旋回用ＨＳＴ式無段変速機構２８が駆動することはなく、走行機体１を確実に停止状態に維持できる。

従って、例えばメンテナンス作業等に際しては、主変速レバー７３を中立位置にセットしておけば、オペレータの意図に反して走行機体１が予想外の挙動をするおそれを確実に回避でき、安全性を十分に確保できる。

図９に示すように、主変速レバー７３を前方に倒す前進操作をしたときは、主変速用プッシュプルワイヤ１１３、主変速スライダ１１０及び主変速連結ワイヤ１１６を経由した操作力により、球面軸受手段９０の外輪部９２及び入力連結体９６が横軸線Ｘ回りに回動して前方に傾く。

このとき、入力連結体９６においては、旋回用連結ワイヤ１２２との接続部を所定位置に停止させた状態で保持しながら、直進用連結ワイヤ１１７との接続部を上方に移動させる。このため、直進用連結ワイヤ１１７のみが引き上げられて、直進用スライダ１１１が操向入力軸８７に沿って上向きにスライド移動する（旋回用スライダ１１２は中立位置のままで保持される）。

そうすると、直進用スライダ１１１における位置検出手段１２７のスライド位置情報に基づいて、コントローラ１０２が直進電動モータ１４１を駆動させ、この駆動力がギヤ機構１４３を経由して、第１油圧ポンプ２３の直進制御軸１２０を矢印Ｆ方向（前進方向）に正回転させる。その結果、走行機体１は主変速レバー７３の前向き傾動操作量に比例しての前進動作を実行する。

なお、主変速レバー７３を後方に倒す後進操作をしたときは、球面軸受手段９０の外輪部９２、直進用連結ワイヤ１１７、直進用スライダ１１１、直進電動モータ１４１、ギヤ機構１４３及び直進制御軸１２０の動作が、それぞれ前記態様の逆になる。

図１０に示すように、主変速レバー７３を前進操作した状態で、操向ハンドル１０を左方向に回転させたときは、球面軸受手段９０の外輪部９２が横軸線Ｘ回りに前方に傾いた姿勢で操向入力軸８７（縦軸線Ｚ）回りに正回転して、旋回用連結ワイヤ１２２との接続部を上方に移動させ、旋回用連結ロッド１２２が引き上げられる。そして、旋回用スライダ１１２が操向入力軸８７に沿って上向きにスライド移動する。

そうすると、旋回用スライダ１１２における位置検出手段１２８のスライド位置情報に基づいて、コントローラ１０２が旋回電動モータ１４２を駆動させ、この駆動力がギヤ機構１４７を経由して、第２油圧ポンプ２６の旋回制御軸１２５を矢印Ｌ方向（左旋回方向）に正回転させる。その結果、操向ハンドル１０の回動操作量に比例して、左走行クローラ２が減速方向に駆動する一方、右走行クローラ２が増速方向に駆動し、左方向に走行機体１を旋回させてその走行進路を修正する。

この場合、前述の走行進路修正動作と同時に、操向ハンドル１０の左回動操作にて、入力連結体９６が横軸線Ｘ回りに前方に傾いた姿勢で操向入力軸８７（縦軸線Ｚ）回りの矢印Ａ方向に正回転して、入力連結体９６における直進用連結ワイヤ１１７との接続部を下方に移動させ、直進用連結ワイヤ１１７が押し下げられる。そして、直進用スライダ１１１が操向入力軸８７に沿って下向きにスライド移動する。

そうすると、位置検出手段１２７のスライド位置情報に基づく直進電動モータ１４１の駆動にて、第１油圧ポンプ２３の直進制御軸１２０が矢印Ｂ方向（後退方向）に逆回転し、そのときの旋回半径に対応して走行機体１の前進速度が減速するのである。

なお、主変速レバー７３を前進操作した状態で、操向ハンドル１０を右方向に回転させたときは、球面軸受手段９０の縦軸線Ｚ回りの回動方向、直進用及び旋回用連結ワイヤ１１７，１２２、直進用及び旋回用スライダ１１１，１１２、直進及び旋回電動モータ１４１，１４２、ギヤ機構１４３，１４７、並びに、直進及び旋回制御軸１２０，１２５の動作が、それぞれ前記態様の逆になる。

すなわち、主変速レバー７３を前進操作した状態で操向ハンドル１０を左右に回動操作すると、操向ハンドル１０の回転操作量に比例して、進路を修正する旋回半径と直進速度の減速量が変化し、操向ハンドル１０の回動操作量が大きいほど、左右の走行クローラ２の速度差を大きくして旋回半径が小さくなると共に、直進速度の減速量が増して車速が遅くなる。このため、走行機体１を旋回（方向転換）させたときに、オペレータ等に作用する遠心力が大きくなり過ぎるのを防止でき、走行機体１の乗り心地を向上できる。

また、前進時と後進時とでは、操向ハンドル１０の回動操作に対して、入力連結体９６における旋回用連結ワイヤ１２２との接続部の動きが逆になり、前後進の何れにおいても操向ハンドル１０の回動操作方向と走行機体の旋回方向とが一致するのである。

以上の構成によると、主変速レバー７３の傾動操作量に応じて操向入力軸８７上をスライド移動する直進用スライダ１１１と、操向ハンドル１０の回動操作量に応じて操向入力軸８７上をスライド移動する旋回用スライダ１１２と、各スライダ１１１，１１２のスライド位置を検出する位置検出手段１２７，１２８と、各位置検出手段１２７，１２８の検出情報に基づいて各電動モータ１４１，１４２を駆動させるコントローラ１０２とを備えているので、各スライダ１１１，１１２と各電動モータ１４１，１４２とを、ロッドやアーム、枢支ピン等を多用して機械的に連結しなくて済み、機械的制御のような煩雑さをなくせる。このため、構成も至極簡単で且つコンパクトになる。また、製造コストの低下にも寄与できる。

その上、直進用スライダ１１１及び旋回用スライダ１１２（実施形態では主変速スライダ１１０も）はいずれも、共通の操向入力軸８７に沿ってスライド移動するという簡単な構造であるから、製造ライン中での組み立て作業性を向上できる。

実施形態では、操向入力軸８７の縦軸線Ｚ回りと縦軸線Ｚに交差する横軸線Ｘ回りとに回動可能な球面軸受手段９０が、主変速レバー７３の操作にて直進用ＨＳＴ式無段変速機構２５を駆動させる機能と、操向ハンドル１０の操作にて旋回用ＨＳＴ式無段変速機構２８を駆動させる機能との両方を兼ね備えることになるから、特許文献１に記載のような複雑な構造の自在継手が不要になり、主変速レバー７３及び操向ハンドル１０と、各ＨＳＴ式無段変速機構２５，２８とを連動連結する構造を簡素化できる。その結果、加工精度や組み立て精度の精粗によって動作にバラツキが生ずるのを回避できるし、製造ライン中での組み立て作業性の向上にも寄与できる。

また、操向入力軸８７、球面軸受手段９０、直進用スライダ１１１及び旋回用スライダ１１２は、走行機体１の操縦部９に立設されたステアリングコラム７１の内部に配置されているから、操作系統の構造がコンパクトになり、操縦部９周辺の省スペース化に効果を発揮できるのである。

（７）．その他
本願発明は、前述の実施形態に限らず、様々な態様に具体化できる。例えば本願発明は、前述のようなコンバインに限らず、トラクタ、田植機等の農作業機やクレーン車等の特殊作業用車両のような各種車両に対して広く適用できる。

また、球面軸受手段は、前述したスプライン付きのものに限らず、図１１に図示した形態のものであってもよい。すなわち、図１１に示す別例の球面軸受手段９０′は、外周面が平面視小判型の内輪部９１′と、当該内輪部９１の外周側に嵌る小判穴を有する環状の外輪部９２′とを備えている。このように構成した場合も、外輪部９２′は、操向入力軸８７の正逆回転にて内輪部９１′と共に縦軸線Ｚ回りに水平回転可能であり、且つ、横軸線Ｘ回りに内輪部９１′と独立して前後傾動回動可能である。

その他、各部の構成は図示の実施形態に限定されるものではなく、本願発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変更が可能である。

コンバインの側面図である。 コンバインの平面図である。 走行駆動系統のスケルトン図である。 主変速レバー及び操向ハンドルが中立位置のときの機械的切換手段を模式的に示す作用説明図である。 ステアリングコラムの正面断面図である。 ステアリングコラムの側面断面図である。 図６のＶＩＩ−ＶＩＩ視平面断面図である。 球面軸受手段の拡大側面断面図である。 主変速レバーを前進操作したときの機械的切換手段を模式的に示す作用説明図である。 操向ハンドルを左旋回操作したときの機械的切換手段を模式的に示す作用説明図である。 球面軸受手段の別例を示す平面断面図である。

符号の説明

１ 走行機体
９ 操縦部
１０ 操向ハンドル
２５ 直進用ＨＳＴ式無段変速機構（直進用油圧駆動装置）
２８ 旋回用ＨＳＴ式無段変速機構（旋回用油圧駆動装置）
３２ 副変速機構
３３ 差動機構
７１ ステアリングコラム
７３ 主変速レバー
８７ 回動軸としての操向入力軸
９０，９０′ 球面軸受手段
９１，９１′ 内輪部
９２，９２′ 外輪部
９６ 入力連結体
１０１ 機械的切換手段
１０２ 制御手段としてのコントローラ
１１１ 直進用スライダ
１１２ 旋回用スライダ
１２７，１２８ 位置検出手段
１４１ アクチュエータとしての直進電動モータ
１４２ アクチュエータとしての旋回電動モータ

Claims (2)

1. 走行機体に搭載されたエンジンの動力を、直進用油圧駆動装置、旋回用油圧駆動装置及び差動機構を介して左右の走行部に伝達するように構成されており、前記走行機体の直進速度を変更操作する直進操作体と、前記走行機体の進行方向を変更操作する旋回操作体とを備えている走行車両であって、
   前記旋回操作体の操作にて第１軸線回りに回動する回動軸に、前記第１軸線回りと前記第１軸線と交差する第２軸線回りとに回動可能な球面軸受手段を備えており、
   前記球面軸受手段は、前記旋回操作体の操作量に応じた前記第１軸線回りの回動によって前記旋回用油圧駆動装置の出力を調節し、且つ、前記直進操作体の操作量に応じた前記第２軸線回りの回動によって前記直進用油圧駆動装置の出力を調節するように構成されている、
   走行車両。
2. 前記球面軸受手段は、前記回動軸に被嵌固定された環状の内輪部と、前記内輪部の外周側に被嵌された外輪部とを備えており、
   前記外輪部は、前記内輪部に対して、前記第１軸線回りに相対回転不能で、且つ、前記第２軸線回りに独立して回動可能に関連している、
   請求項１に記載した走行車両。

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