JP2016084083A - 作業車両 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明では、作業車両の起動時等の低油温の状態でも走行速度や旋回半径などの操縦感覚が変わることなく通常通りに操縦出来るようにすることを課題とする。
【解決手段】エンジンからの駆動力を走行装置の左右車軸（１６），（１６）へ伝達する伝動経路に、機体の旋回時に旋回外側の車軸（１６）と旋回内側の車軸（１６）の回転速度差を変更する旋回用油圧クラッチ（５０）設け、ミッションケース（１）内のオイル温度を検出する油温度センサ（６７）が検出する油温度が低い場合に旋回用クラッチ（５０）の作動圧を上昇させて旋回外側の車軸（１６）と旋回内側の車軸（１６）の回転速度差を増加させることを特徴とする作業車両とする。
【選択図】図５

Description

本発明は、コンバイン等の作業車両に関する。

コンバインの走行伝動装置は、左右クローラ走行装置にエンジンからの動力を伝動するミッションケースで構成され、ミッションケース内に旋回時に旋回内側のクローラ走行装置への駆動力の伝達を絶って旋回するサイドクラッチ機構が採用されている。

また、例えば、特開２００６−３３５１０７号公報には、ミッションケース内のサイドクラッチ機構に差動ギヤ機構を組み合わせることで、旋回内側となる車軸を旋回外側の車軸より遅く駆動回転させて行なう緩旋回と、旋回内側となる車軸を停止させて行なうブレーキターンと、旋回内側となる車軸を旋回外側の車軸と反対に駆動回転させて行なうスピンターンとを行えるようにした技術が記載されている。

特開２００６−３３５１０７号公報

作業車は、気温が低い状況で作業を開始したときには、エンジンやミッションケース内の温度が低いために旋回用クラッチによる伝動効率が低く、操縦者の意図よりも旋回半径が大きくなることがある。

そのために、本発明では、作業車両の起動時等の低油温の状態でも走行速度や旋回半径などの操縦感覚が変わることなく通常通りに操縦出来るようにすることを課題とする。

上記本発明の課題は、次の技術的手段により解決される。
請求項１に記載の発明は、エンジンからの駆動力を走行装置の左右車軸（１６），（１６）へ伝達する伝動経路に、機体の旋回時に旋回外側の車軸（１６）と旋回内側の車軸（１６）の回転速度差を変更する旋回用油圧クラッチ（５０）設け、ミッションケース（１）内のオイル温度を検出する油温度センサ（６７）が検出する油温度が低い場合に旋回用クラッチ（５０）の作動圧を上昇させて旋回外側の車軸（１６）と旋回内側の車軸（１６）の回転速度差を増加させることを特徴とする作業車両とする。

請求項２に記載の発明は、旋回用油圧クラッチ（５０）への作動圧を微調整する手動作動圧調整手段（８５）を設けた請求項１に記載の作業車両とする。

請求項１に記載の発明によれば、作業車を早朝に起動させてミッションケース（１）内のオイル温度が低いことを油温度センサ（６７）が検出すると、旋回用油圧クラッチ（５０）への作動圧を高くして差動機構を強く作用させて旋回半径が大きくなることを防ぐので、始動時の操縦を良好に行うことができる。

請求項２に記載の発明によれば、請求項１に記載の発明の効果に加えて、作業車を操縦する作業者や作業環境に応じて、手動作動圧調整手段（８５）で旋回時の操縦間隔を調整できる。

作業車の一例であるコンバインの側面図である。 ミッションケースの従断面図である。 ミッションケースの一部断面図である。 ミッションケースと操縦部との制御配線概略図である。 制御ブロック図である。

以下、本発明の実施形態を作業車としての一例として示すコンバインで、図面を参照しながら説明する。なお、本明細書においてコンバインの前進方向に向かって左右方向をそれぞれ左、右といい、前進方向を前、後進方向を後という。

図１に示すコンバイン７０は、車台７２の下部に左右一対のクローラ走行装置７４，７４を具備し、その車台７２上の左右に脱穀装置７６とグレンタンク７９を搭載している。車台７２は、クローラ走行装置７４，７４に対して左右に傾けてローリングしたり前後に傾けてピッチングしたりすることが可能に取り付けている。

この脱穀装置７６の前側で車台７２の最前部に上端の枢支軸８０を中心にして前側を昇降可能にした刈取フレーム７５に刈取装置７１を設けている。この刈取装置７１は刈取り作業中は地面近くに位置させて刈取り作業を行い、旋回時や移動時には上昇させ、路上走行時には最大に上昇させて地面から離した状態にする。脱穀装置７６の右側部前側にオペレータが搭乗するキャビン７７を設け、その後側にグレンタンク７９を設け、脱穀装置７６の上側にグレンタンク７９内の収穫穀粒を排出する穀粒排出オーガ７８を起伏及び伸縮するように設けている。

米や麦などの穀物を収穫する場合は、オペレータがキャビン７７に搭乗し操縦部５５を操作して、刈取装置７１を地面近くに位置させて左右のクローラ走行装置７４，７４を駆動して前進し、穀稈を刈取装置７１で刈り取って脱穀装置７６へ送り穀粒を脱穀してグレンタンク７９に溜める。グレンタンク７９の穀粒が満杯になれば、穀稈の刈り取りを中断して道路端に止めているトラックに近づき、グレンタンク７９内の穀粒を穀粒排出オーガ７８でトラック上の穀粒タンクへ排出する。

図２と図３において、１はコンバイン等の作業車の走行装置のミッションケースであり、上部位置に走行速度を変速する走行用油圧式主変速装置（ハイドロスタチックトランスミッション）２を設けている。

３はエンジンからの回転を走行用油圧式主変速装置２に入力する入力プーリ、４は走行用油圧式主変速装置２の出力軸であるが、ミッションケース１の入力軸となる。５は副変速軸であり、副変速軸５には一体的に回転するように歯車群６を設け、歯車群６にはカウンタ軸７の歯車群８を選択的に噛み合わせて変速する。カウンタ軸７から歯車伝動で回転する中間軸９にはセンターギヤ１０を設け、センターギヤ１０はサイドクラッチ軸１１に固定の受動歯車１２と常時噛合っている。

サイドクラッチ軸１１には左右サイドクラッチ歯車１３を摺動自在に設け、このサイドクラッチ歯車１３に設けたクラッチ爪を受動歯車１２の内歯に継脱自在に嵌合させて、左右サイドクラッチ１５を形成する。左右サイドクラッチ１５の構成は任意であり、図示の実施例には限定されない。

サイドクラッチ歯車１３は左右車軸１６に設けた車軸歯車１７に夫々噛み合わせて、車軸１６に回転を伝達する。
しかして、サイドクラッチ軸１１の近傍には差動機構２０を設け、差動機構２０はその左右差動出力軸２１に相互の回転数を変更して出力する。差動機構２０は、ミッションケース１内に回転自在にケース２２を設け、ケース２２内には前記左右差動出力軸２１の夫々の先端を臨ませる。実施例の左右差動出力軸２１は軸筒形状に形成し、左右差動出力軸２１はミッションケース１に設けた取付軸２１ａに夫々独立して回転するように嵌合させる。この左右差動出力軸２１の先端には左右傘歯車２３を相対峙するように設ける。左右傘歯車２３も実施例では左右差動出力軸２１の先端に一体に設け、取付軸２１ａに遊嵌させている。

左右傘歯車２３にはそれぞれケース２２に固定の軸２４に回転自在に取付けた中間傘歯車２５を噛合わせ、前記ケース２２の外周にはケース回転受動歯車２６を設け、左右差動出力軸２１の夫々に設けた旋回伝達歯車３５を車軸歯車１７に夫々噛み合わせる。

差動機構２０は、ケース回転受動歯車２６を介してケース２２の回転を変更し、左右差動出力軸２１の夫々に設けた旋回伝達歯車３５の回転を変更することにより旋回内側となる車軸を旋回外側の車軸より遅く駆動回転させて行なう緩旋回と、旋回内側となる車軸を停止させて行なうブレーキターンと、旋回内側となる車軸を旋回外側の車軸と反対に駆動回転させて行なうスピンターンとを行う。

しかして、差動機構２０の近傍には、前記ケース回転受動歯車２６に回転を伝達する旋回用伝達装置３０を設ける。３１はケース回転受動歯車２６に常時噛合うケース回転歯車であり、旋回用中間軸３２に設ける。旋回用中間軸３２には内側ボス３３を回転のみ自在に嵌合させ、内側ボス３３には直進用入力歯車３４を一体回転するように設ける。直進用入力歯車３４は前記センターギヤ１０と常時噛合っている受動歯車１２に常時噛合せる。

また、前記旋回用中間軸３２の外周にはケーシング３７を一体回転するように設け、ケーシング３７の内周にはディスクを設け、該ディスクは前記内側ボス３３の外周に設けたディスクと継脱自在に当接するようにして直進用油圧クラッチ３８を構成する。

直進用油圧クラッチ３８が入りになると、前記センターギヤ１０の回転を直進用入力歯車３４から内側ボス３３を介してケーシング３７に伝達し、ケーシング３７が旋回用中間軸３２を回転させてケース回転歯車３１を回転させる。

差動機構２０は、直進用油圧クラッチ３８が入りのとき、差動機構２０から伝達する回転が左右サイドクラッチ１５から伝達される回転と同じにしてメカロックしないように、左右差動出力軸２１、２１の夫々が同じ回転数になるようにケース２２を回転させて直進用に作動させ、同一回転している左右傘歯車２３の回転を旋回伝達歯車３５を介して左右車軸１６に伝達させて直進する。

前記ケーシング３７の外周にはドラム４０を設け、ドラム４０の基部側にはピストン４１を設け、ピストン４１とミッションケース１の間に外側シリンダ室４２を形成する。
ドラム４０には内側プレート４３を設け、送油口４４から外側シリンダ室４２に送油されると、ピストン４１とドラム４０と内側プレート４３が図３の矢印方向に移動してケーシング３７のディスクを内側ボス３３の外周のディスクから離脱させて、直進用油圧クラッチ３８を切りにする。

内側プレート４３のケース回転歯車３１側には外側プレート４５を設け、前記内側プレート４３と外側プレート４５の間に直進用油圧クラッチ３８を入り方向に付勢するスプリング４６を設け、スプリング４６により直進用油圧クラッチ３８を常時入りにする。

前記内側ボス３３の外周には外側ボス４８を回転のみ自在に設け、外側ボス４８の外周に設けたディスクにケーシング３７の内周に設けたディスクを、継脱自在に当接するようにして旋回用油圧クラッチ５０を構成する。外側ボス４８には旋回用入力歯車５１を設け、旋回用入力歯車５１には旋回用中間歯車５１ａを噛み合わせる。旋回用入力歯車５１と旋回用中間歯車５１ａとは、サイドクラッチ１５から車軸１６に伝達する回転に対して所定の旋回半径となる回転を伝達しうるギヤ比に設定する（旋回用油圧クラッチ５０が完全に入り状態のとき前記差動機構２０がスピンターン用の出力可能に設定）。

旋回用油圧クラッチ５０は、外側シリンダ室４２に送油して直進用油圧クラッチ３８を切りにすると、入りとなって、旋回用中間歯車５１ａ→旋回用入力歯車５１→外側ボス４８→ディスク→ケーシング３７→旋回用中間軸３２を介してケース回転歯車３１に伝達し、差動機構２０を旋回用に作動させる。

即ち、直進用油圧クラッチ３８と旋回用油圧クラッチ５０は何れか一方が切りになると何れか他方が入りになるようにケーシング３７に、夫々のディスクの移動方向に並設し、直進用油圧クラッチ３８のディスクの移動方向切り側に外側シリンダ室４２を設け、直進用油圧クラッチ３８のディスクの移動方向入り側にスプリング４６を設け、外側シリンダ室４２に送油すると、ピストン４１がドラム４０と内側プレート４３を移動させ、ケーシング３７のディスクが内側ボス３３の外周のディスクから離脱して、直進用油圧クラッチ３８を切りにし、ケーシング３７の移動により外側プレート４５が移動して旋回用油圧クラッチ５０を入りにする。

この場合、旋回用油圧クラッチ５０は、ディスクの接触圧力を変更し、回転伝達「０」の切り状態（直進用油圧クラッチ３８が入りで接触圧力が「０」）から入り状態へ無段階に伝達するようにし、これにより、前記差動機構２０のケース２２の回転を、前記したように、緩旋回と、ブレーキターンと、スピンターンとをできるように変速する。

したがって、旋回用伝達装置３０には、差動機構２０を旋回用に作動させるための回転の伝達を継脱させる旋回用油圧クラッチ５０と、差動機構２０を直進用に作動させるために回転伝達を継脱させる直進用油圧クラッチ３８とを設けている。

なお、実施例では、ブレーキターンは、作動機構２０により旋回内側の車軸１６の回転を停止させて行い、走行の制動は後述する走行速度を変更操作する主変速レバーにより行う。また、別途駐車ブレーキペダルを設けてもよい。

図４の如く、機体の操縦部５５には操向レバー（パワステレバー）５６を設け、該操向レバー５６の近傍には操向レバー５６の操作位置を検出する操向ポテンショメータ５７を設け、操向ポテンショメータ５７により検出した操向レバー５６の操作位置に応じて前記旋回用伝達装置３０の直進用油圧クラッチ３８と旋回用油圧クラッチ５０の外側シリンダ室４２に供給する接続圧力を昇降制御し、これにより差動機構２０が左右車軸１６の何れかに伝達する回転を制御するように構成する。５８はコントローラ、５９は走行速度を変更操作する主変速レバー、６０は主変速レバー５９の主変速ポテンショメータ、６１は走行用油圧式主変速装置２の変速制御に置ける走行速度の変速ラインを変更操作する副変速レバー、６２は副変速レバー６１の副変速ポテンショメータ、６３は左右車軸１６、１６の回転を検出する車軸回転センサ、６７は油温度センサ、６４は油タンク、６５は送油ポンプ、６６は圧力制御弁である。

図５は、走行装置の自動制御にかかる制御ブロック図である。
まず、コントローラ５８に入力するデータ信号は、操向ポテンショメータ５７から操向レバー５６の左右傾動信号と、主変速ポテンショメータ６０から主変速レバー５９の変速位置信号と、副変速ポテンショメータ６２から副変速レバー６１の変速位置信号と、車軸回転センサ６３から車軸１６の回転速度と、油温度センサ６７からミッションオイルの温度と、複数の籾センサ８４からの籾検出信号と、ダイヤルスイッチ等の手動作動圧調整手段８５と、湿田と乾田との切換スイッチ等の作業地設定手段８６である。

複数の籾センサ８４は、グレンタンク７９内の所定深さごとに設ける籾を検出するセンサで、穀粒の溜まり具合を検出する。作業地設定手段８６は、脱穀装置７６の籾・麦切換スイッチであっても良い。

コントローラ５８から出力する制御信号は、外側シリンダ室４２へ供給するオイルを制御するクラッチ制御弁４７への制御信号と、左右サイドクラッチ１５を入・切するパワステソレノイド６８の作動信号と、機体の後進時に鳴動するバックブザー６９への鳴動信号と、エンジン回転を停止するエンジン停止ソレノイド８１への停止信号である。

前記旋回用油圧クラッチ５０の昇降制御は、操向レバー５６による操作を操向ポテンショメータ５７で検出すると、この操作角度に応じた旋回半径となるように予め設定されている接続圧にクラッチ制御弁４７を制御して旋回用油圧クラッチ５０を昇圧し、所定時間経過後、車軸回転センサ６３により実際の回転数を検出し、この実際の回転数をコントローラ５８にフィードバックし、左右の車軸１６が所定の旋回半径で旋回するように、旋回用油圧クラッチ５０を昇降制御する。

また、複数の籾センサ８４の籾検出信号で、クラッチ制御弁４７を制御して旋回用油圧クラッチ５０を段階的に昇圧或いは減圧して、収穫の進行に伴って重くなるグレンタンク７９側と脱穀装置７６側の旋回角度を同一になるように調整する。

手動作動圧調整手段８５は、旋回用油圧クラッチ５０の段階的昇圧或いは減圧の程度を増減調整する。作業地設定手段８６では、滑り易い湿田で旋回用油圧クラッチ５０の作動圧を減圧し乾田では旋回用油圧クラッチ５０の作動圧を昇圧するように制御する。

油温度センサ６７が検出するミッションオイルの温度が低い場合には、旋回用油圧クラッチ５０の作動圧を上昇して旋回外側の車軸１６の回転を速くして旋回角が大きくならないようにする。この際の旋回用油圧クラッチ５０の作動圧を手動作動圧調整手段８５で変更可能にする。なお、手動作動圧調整手段８５で頻繁に作動圧を調整する場合は、その調整圧を基準圧として記憶し、調整の頻度を少なくすると良い。

１ ミッションケース
１５ サイドクラッチ
１６ 車軸
２０ 差動機構
３８ 直進用クラッチ
５０ 旋回用クラッチ
６７ 油温度センサ
８５ 手動作動圧調整手段
８６ 作業地設定手段

Claims (2)

1. エンジンからの駆動力を走行装置の左右車軸（１６），（１６）へ伝達する伝動経路に、機体の旋回時に旋回外側の車軸（１６）と旋回内側の車軸（１６）の回転速度差を変更する旋回用油圧クラッチ（５０）設け、ミッションケース（１）内のオイル温度を検出する油温度センサ（６７）が検出する油温度が低い場合に旋回用クラッチ（５０）の作動圧を上昇させて旋回外側の車軸（１６）と旋回内側の車軸（１６）の回転速度差を増加させることを特徴とする作業車両。
2. 旋回用油圧クラッチ（５０）への作動圧を微調整する手動作動圧調整手段（８５）を設けた請求項１に記載の作業車両。

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