JP2850708B2 - コンバイン等の操向操作装置 - 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
操作装置に関し、操向操作および旋回操作を行う左右の
操向クラッチを、デフ装置のデフケ−スを増速または減
速させることにより、差動走行モ−ドとスピン走行モ−
ドとに切替え可能としたもの等に利用できる。

【０００２】

【従来の技術、および発明が解決しようとする課題】圃
場端の枕地等において機体の向きを変えるため旋回を行
うが、近時、この旋回の際に、旋回内側の走行クロ−ラ
を旋回外側の走行クロ−ラに対し速度差をつける差動走
行によって旋回を行うもの等が見受けられるが、これら
の差動速度は一定速のものが殆どであり、土壌面の軟弱
度合によっては旋回性能を阻害される虞れがある。ま
た、機体の直進時において左右側への操向操作を行う場
合でも、この方式では、土壌面の条件によって操向クラ
ッチの切り作用のみでは操向作用が不足ぎみとなった
り、かといって一定速の差動速度によって操向作用を行
うと効きすぎて蛇行し、刈取作業を阻害される虞れがあ
る。

【０００３】そこでこの発明は、差動走行において、操
向操作の際の操向クラッチ切り側の差動速度と、旋回操
作の際の旋回内側の走行クロ−ラの差動速度とを無段に
変速可能として、操向性および旋回性の向上を図るもの
である。

【０００４】

【課題を解決するための手段】この発明は、入力軸１か
ら操向クラッチ軸２へ伝動する操向クラッチ軸伝動系Ａ
と、この操向クラッチ軸２に対して入り切りする左右一
対の操向クラッチ３へ伝動する操向クラッチ伝動系Ｂと
を、伝動比を異にして連動し、この操向クラッチ伝動系
Ｂには、該左右の操向クラッチ３を差動させるデフ装置
４と、このデフ装置４のデフケ−ス５の回転を増速する
デフ増速クラッチ６、及び該デフケ−ス５の回転を減速
するデフ減速ブレ−キ７とを設けた伝動装置において、
これら操向クラッチ３のアクチュエ−タ８および操向制
御弁９を有した操向油圧回路１０の排油側に、この操向
制御弁９を操作するパワステレバ−１１で作動されるリ
リ−フ弁１２を有するパワステ油圧回路１３と、このパ
ワステ油圧回路１３の油圧を受けると共に、モ−ド切替
弁１４によって切替えられる該デフ増速クラッチ６のア
クチュエ−タ１５とデフ減速ブレ−キ７のアクチュエ−
タ１６とを設けてなるコンバイン等の操向操作装置の構
成とする。

【０００５】

【作用、および発明の効果】上記の構成により、コンバ
イン作業において、機体の直進時の操向および枕地等に
おける旋回を行うとき、操向クラッチ軸２に入り状態と
なっている左右の操向クラッチ３を、パワステレバ−１
１の左（右）傾倒により操向制御弁９を切替え、この切
替えによりアクチュエ−タ８を作用させて左（右）の操
向クラッチ３を操向クラッチ軸２から切り作用させる。
この切り作用に伴い、モ−ド切替弁１４が差動走行モ−
ドＨ側に切替えられているときは、パワステ油圧回路１
３におけるパワステレバ−１１の傾倒角度増大操作によ
るリリ−フ弁１２の作用によって、デフ増速クラッチ６
によりデフケ−ス５を無段に増速させることにより、切
り作用により回転が停止している左（右）の操向クラッ
チ３を無段に増速させて、操向クラッチ軸２に入りとな
っている相対する右（左）の操向クラッチ３とによっ
て、差動操向および差動旋回を行わせることができる。

【０００６】また、該モ−ド切替弁１４がスピン走行モ
−ドＬ側に切替えられているときは、該パワステ油圧回
路１３におけるパワステレバ−１１の傾倒角度増大操作
によるリリ−フ弁１２の作用によって、デフ減速ブレ−
キ７により該デフケ−ス５を無段に減速させることによ
り、切り作用により回転が停止している左（右）の操向
クラッチ３を無段に逆転増速させて、操向クラッチ軸２
に入りとなっている相対する右（左）の操向クラッチ３
とによって、スピン旋回を行わせることができる。

【０００７】このように、該パワステ油圧回路１３にお
いて、パワステレバ−１１の傾倒角度増大操作によるリ
リ−フ弁１２の作用によって、差動走行モ−ドＨではデ
フケ−ス５をデフ増速クラッチ６で増速させ、スピン走
行モ−ドＬではデフケ−ス５をデフ減速ブレ−キ７で減
速させることにより、左右の操向クラッチ３の相対作用
によって、前者では無段増速差動、また後者では無段増
速逆転させることができ、特に差動走行において、操向
操作の際に土壌面の条件に左右されず蛇行を防止できる
操向性の向上と、旋回操作の際に土壌面の軟弱度合に適
応させた旋回を可能とする旋回性の向上を図ることがで
きる。

【０００８】

【実施例】以下に、この発明の実施例を図面に基づいて
説明する。コンバインの車台１７の下部側に土壌面を走
行する左右一対の走行クロ−ラ１８を有する走行装置１
９を配設し、該車台１７上に、フィ−ドチェン２０に挟
持して供給される穀稈を脱穀し、この脱穀された穀粒を
選別回収する脱穀装置２１を載置する。また、この脱穀
装置２１の前方側に立毛穀稈を分草し引起して刈取ると
共に、この刈取った穀稈を後方側へ搬送しながら横倒れ
姿勢に変更して該フィ−ドチェン２０へ受渡しする刈取
装置２２を、土壌面に対して昇降自在となるよう該車台
１７の前端部へ架設する。また、該刈取装置２２の一側
にコンバインの操作制御を行う操作装置２３と、この操
作のための操作席２４とを設け、これらの該走行装置１
９，脱穀装置２１，刈取装置２２，操作装置２３等によ
ってコンバインの機体２５を構成する。

【０００９】前記車台１７の前端部に走行用のミッショ
ンケ−ス２６を装着し、このミッションケ−ス２６に
は、図１および図２に示す如きギヤ配列を内装する。ま
ず入力軸１へ、油圧力により常時入となっている一方側
のクラッチを切ると同時に、他方側のクラッチを入りと
する連動形態の二連入力クラッチ２７を設け、この二連
入力クラッチ２７の一方側の入力ギヤ２７ａと、油圧駆
動のＨＳＴ装置２８と連結させるＨＳＴ入力軸２９に軸
止したＨＳＴギヤ３０とを噛合い連動させ、該ＨＳＴ装
置２８の出力側からＨＳＴ出力クラッチ３１を介してカ
ウンタ軸３２の一端側へ連結し、このカウンタ軸３２に
副変速用の高速側ギヤ３３と低速側ギヤ３４とを軸止す
ると共に、該二連入力クラッチ２７の他方側の入力ギヤ
２７ｂと該カウンタ軸３２の低速側ギヤ３４とを噛合い
連動させて構成する。

【００１０】また、変速軸３５には、その一端側に車速
を高低二段に変速する二連構造の変速ギヤ３６をスプラ
イン等により左右方向に滑動自在に設け、この変速ギヤ
３６の滑動により該高速側ギヤ３３または低速側ギヤ３
４と各別に噛合い連動させると共に、該変速軸３５に操
向クラッチ軸２へ動力を伝達する伝動ギヤ３７を軸止し
て構成する。

【００１１】該操向クラッチ軸２には、その中央部に該
伝動ギヤ３７と噛合い連動させる、左右側に噛合い爪部
３８ａを設けたセンタギヤ３８を軸止すると共に、この
センタギヤ３８の爪部３８ａと左右方向の滑動により噛
合い接続する爪部を設けた操向クラッチ３を、該センタ
ギヤ３８の左右側位置に各々配設し、この左右の操向ク
ラッチ３には、この操向クラッチ３を左右方向へ滑動さ
せるためのシフタ３９を嵌挿するシフタ溝３ａを設け、
該左右の操向クラッチ３を、常時は該センタギヤ３８と
各々噛合い接続させるよう押圧する左右の押圧バネ４０
を設けて構成する。

【００１２】前記変速軸３５の他端側にデフ増速クラッ
チ６を設け、このデフ増速クラッチ６にその入り作用に
よって駆動される増速ギヤ６ａを設けると共に、この増
速ギヤ６ａとブレ−キ軸４１に軸止した中間ギヤ４２と
を噛合連動させ、この中間ギヤ４２とデフ装置４のデフ
ケ−ス５に外装したデフケ−スギヤ５ａとを噛合い連動
させる。該デフケ−ス５に内装したデフギヤ４ａから、
各々左右方向へ突出延長して設けたデフ軸４３に各々左
右のデフ駆動ギヤ４４を軸止し、この左右のデフ駆動ギ
ヤ４４と前記左右の操向クラッチ３のシフタ溝３ａの外
側壁に設けたクラッチギヤ大３ｂとを各々噛合い連動さ
せると共に、該シフタ溝３ａの内側壁に設けたクラッチ
ギヤ小３ｃと走行軸４５に軸止した走行ギヤ４６とを各
々噛合い連動させて設け、該ブレ−キ軸４１の一端部に
前記ミッションケ−ス２６との間において作用させるデ
フ減速ブレ−キ７を設けて構成する。

【００１３】なお、前記入力軸１から操向クラッチ軸２
へ伝動する伝動経路によって操向クラッチ軸伝動系Ａを
構成し、該デフ増速クラッチ６の作用により該デフケ−
ス５を増速させる差動走行モ−ドＨと、該デフ減速ブレ
−キ７の作用により該デフケ−ス５を減速させるスピン
走行モ−ドＬとによる伝動経路によって操向クラッチ伝
動系Ｂを構成する。

【００１４】前記ミッションケ−ス２６に内装された伝
動経路を操作する油圧回路は、図３に示す如く、油圧ポ
ンプ４７から前記操向クラッチ３を入り切りする操向制
御弁９を経由して、前記左右のシフタ３９を作動させる
左右のアクチュエ−タ８へ各々接続する操向油圧回路１
０の構成と、該アクチュエ−タ８の排油側に差動走行モ
−ドＨとスピン走行モ−ドＬとを切替えるモ−ド切替弁
１４を接続し、このモ−ド切替弁１４が差動走行モ−ド
Ｈ側に切替えられたときは、前記デフ増速クラッチ６の
アクチュエ−タ１５へ接続すると共に、チエックバルブ
４８を介してＣＰＵ４９によって作動される比例減圧弁
５０へ接続し、この比例減圧弁５０から更にパワステレ
バ−１１の左右傾倒操作によって作動されるリリ−フ弁
１２へ接続し、このリリ−フ弁１２からタンク５１へ還
流される回路と、該モ−ド切替弁１４がスピン走行モ−
ドＬ側に切替えられたときは、チェックバルブ５２をパ
イロット圧で開いて前記デフ減速ブレ−キ７のアクチュ
エ−タ１６へ接続させ、以後は該差動走行モ−ドＨ側と
同じ作用によって該タンク５１へ還流される回路からな
るパワステ油圧回路１３を構成する。なお、該操向制御
弁９とタンク５１との間、および該リリ−フ弁１２とタ
ンク５１との間にアンロ−ド弁５３を各々接続させて設
ける。

【００１５】また、別回路として、該油圧ポンプ４７か
ら前記ＨＳＴ装置２８による入力とメカ直結入力とを切
替える入力切替弁５４を経由して、図４に示す如き、前
記入力軸１に遊動支承された二連入力クラッチ２７にお
いて、常時押圧バネ２７ｃにより押圧接続されている左
側の入力ギヤ２７ａの接続を切り離すと同時に、右側の
入力ギヤ２７ｂに接続させるアクチュエ−タ５５と、前
記常時接続のＨＳＴ出力クラッチ３１を切り操作するア
クチュエ−タ５６とを並列に接続して入力切替油圧回路
５７を構成する。

【００１６】該ＨＳＴ装置２８による機体２５の前、後
進の切替え、および車速の変速を行うＨＳＴレバ−５８
と、左右側への傾倒操作角度の大小による前記リリ−フ
弁１２の作動によって、パワステ油圧回路１３の流量を
制御するパワステレバ−１１とを、各々手動操作可能に
前記操作装置２３の適宜位置に配置して設ける。該ＨＳ
Ｔレバ−５８の把持部には、図３に示す如く、前記モ−
ド切替弁１４のソレノイドに接続するモ−ド切替スイッ
チ５９と、前記入力切替弁５４のソレノイドに接続する
入力切替スイッチ６０、および直進時瞬時に車速を増速
させる前記両アンロ−ド弁５３のソレノイドに接続する
増速スイッチ６１を適宜配置して設け、該パワステレバ
−１１には、その傾倒操作角度初期に前記操向制御弁９
を作動させるソレノイドに接続するパワステスイッチ６
２を周辺適宜位置に設けて構成する。

【００１７】前記比例減圧弁５０へ接続するＣＰＵ４９
へは、機体２５の水平状態、傾斜状態、沈下状態、バラ
ンス状態、および穀稈の有無等を検出する各種のセンサ
群６３を接続し、このセンサ群６３の検出情報によって
該比例減圧弁５０の作用を調節制御させるように構成す
る。次に、以上の如き構成による作用について説明す
る。

【００１８】走行装置１９、脱穀装置２１、刈取装置２
２、操作装置２３等の作用により行われる収穫作業時
に、機体２５の直進時における操向操作や、枕地等にお
ける旋回操作が頻繁に行われるが、このような操向操作
や旋回操作は、オペレ−タによるＨＳＴレバ−５８、お
よびそのスイッチ類の操作や、パワステレバ−１１の傾
倒操作によって行われるものである。

【００１９】これらの操作により駆動する伝動経路は、
まず、操向クラッチ軸伝動系Ａにより、該ＨＳＴレバ−
５８の入力切替スイッチ６０による入力切替弁５４の切
替えにより、二連入力クラッチ２７を入力ギヤ２７ａ側
に押圧バネ４０により接続させた状態で駆動させ、ＨＳ
Ｔギヤ３０を介してＨＳＴ入力軸２９へ動力を伝達し、
このＨＳＴ入力軸２９によりＨＳＴ装置２８が駆動さ
れ、このＨＳＴ装置２８の出力側からＨＳＴ出力クラッ
チ３１を介してカウンタ軸３２に伝達する油圧駆動によ
る場合と、該ＨＳＴレバ−５８の入力切替スイッチ６０
による入力切替弁５４の切替えにより、アクチュエ−タ
５５，５６を作動させて該二連入力クラッチ２７を入力
ギヤ２７ｂ側に接続させた状態で駆動させると共に、Ｈ
ＳＴ出力クラッチ３１を切り状態として、該入力ギヤ２
７ｂから低速側ギヤ３４を介して該カウンタ軸３２に動
力を伝達するメカ直結駆動の場合とによる二系統の入力
駆動を行う。

【００２０】この二系統の入力駆動は、常時は油圧駆動
側が使用され、必要時にのみメカ直結駆動側を使用する
ものであり、この入力駆動により、該カウンタ軸３２の
高速側ギヤ３３または該低速側ギヤ３４と変速軸３５の
変速ギヤ３６とを滑動噛合いさせて高低二段に変速し、
この変速した動力を伝動ギヤ３７から操向クラッチ軸２
のセンタギヤ３８へ伝達し、このセンタギヤ３８に操向
クラッチ３が入りの状態のときは該操向クラッチ３に動
力が伝達される。

【００２１】この操向クラッチ軸伝動系Ａによる伝動が
行われているときに、操向クラッチ伝動系Ｂによる伝動
を行うが、この伝動は、前記ＨＳＴレバ−５８のモ−ド
切替スイッチ５９によりモ−ド切替弁１４が差動走行モ
−ドＨ側に切替えられたときには、該変速軸３５のデフ
増速クラッチ６がアクチュエ−タ１５の作動により入り
となって、このデフ増速クラッチ６から中間ギヤ４２を
介してデフ装置４のデフケ−スギヤ５ａに動力が伝達さ
れデフケ−ス５が駆動される。また、該モ−ド切替弁１
４がスピン走行モ−ドＬ側に切替えられたときには、ブ
レ−キ軸４１のデフ減速ブレ−キ７がアクチュエ−タ１
６の作動により制動状態となって、該中間ギヤ４２から
該デフケ−スギヤ５ａを介して該デフケ−ス５が制動さ
れる。

【００２２】このような状態のときに、前記パワステレ
バ−１１を左（右）側へ少し傾倒操作するとパワステス
イッチ６２が入りとなって、操向制御弁９の左（右）側
への切替えにより左（右）のアクチュエ−タ８を作動さ
せて前記左（右）の操向クラッチ３を切り作用させる。
この切り作用により、差動走行モ−ドＨの場合では、反
対側の右（左）の操向クラッチ３により右（左）のデフ
駆動ギヤ４４を介してデフギヤ４ａが駆動されるが、こ
のとき左（右）の操向クラッチ３が一定の負荷によって
停止しているときは、該デフケ−ス５が自由に回転して
左（右）の操向クラッチ３は停止したままとなってい
る。

【００２３】しかし前記デフ増速クラッチ６により該デ
フケ−ス５が駆動されることにより、左（右）のデフ軸
４３が駆動され、左（右）のデフ駆動ギヤ４４を介して
左（右）の操向クラッチ３が駆動される。この駆動は該
パワステレバ−１１の傾倒角度が大きくなる程リリ−フ
弁１２の作用により増速差動される。この０から無段に
増速される差動走行により直進時の差動操向制御や差動
旋回制御を土壌面の条件に左右されずに円滑に行うこと
ができる。

【００２４】また、スピン走行モ−ドＬの場合では、該
デフケ−ス５が自由に回転して左（右）の操向クラッチ
３は停止しているところまでは同じであるが、それ以降
前記デフ減速ブレ−キ７により該デフケ−ス５の回転が
制動されることにより、該左（右）のデフ軸４３が逆転
駆動され、該左（右）のデフ駆動ギヤ４４を介して左
（右）の操向クラッチ３が逆転駆動される。この駆動は
該パワステレバ−１１の傾倒角度が大きくなる程リリ−
フ弁１２の作用により逆転増速される。この０から無段
に逆転増速されるスピン走行によりスピン旋回制御を土
壌面の悪条件においても円滑に行うことができる。

【００２５】前記デフ増速クラッチ６およびデフ減速ブ
レ−キ７による該左右のデフ軸４３とデフケ−ス５の回
転数の関係は、図５に示す如く、該左右のデフ軸４３を
各々ＸおよびＹ、該デフケ−ス５をＺ、各回転数をＮと
すると、差動走行モ−ドＨ域におけるＺの回転を１／２
Ｎ→Ｎに増速させたときと、スピン走行モ−ド域におけ
るＺの回転を１／２Ｎ→０に減速させたときの各Ｘ軸、
Ｙ軸の回転数は表に示す如くなる。勿論、この回転数の
関係は、この表に限ることなく自由に組合わせることが
できる。

【００２６】また、差動走行モ−ドＨによる旋回時に差
動側の操向クラッチ３の速度が、非差動側の操向クラッ
チ３より増速されるようなケ−スの場合には、この差動
側の速度の方が早くなるポイントを検出して、該操向ク
ラッチ３の切りを差動側から非作動側へ切替えることに
より、前記パワステレバ−１１の傾倒操作方向と旋回方
向とが、差動側の差動変速域如何によって逆方向となら
ないように防止して、安全な旋回制御を行うことができ
る。

【００２７】また、差動走行モ−ドＨによる直進時に、
前記ＨＳＴレバ−５８の増速スイッチ６１により、左右
の操向クラッチ３を左右同時に切り作用すると共に、図
３に示す如く、前記アンロ−ド弁５３を切替えることに
より、操向油圧回路１０とパワステ油圧回路１３の作用
によって前記デフ増速クラッチ６の増速により、該ＨＳ
Ｔレバ−５８を操作することなく瞬時にスピ−ドアップ
することができる。

【００２８】また、該ＨＳＴレバ−５８の把持部に、図
３に示す如く、前記モ−ド切替スイッチ５９と入力切替
スイッチ６０、および増速スイッチ６１を設けることに
より、該ＨＳＴレバ−５８操作による走行時において、
瞬時に、差動走行モ−ドＨとスピン走行モ−ドＬとの切
替えや、ＨＳＴ入力とメカ入力との切替え、および瞬時
増速等が可能となり、機動性、操作性が大巾に向上す
る。

【００２９】また、図４に示す如き、前記入力軸１上に
設けたＨＳＴ装置２８による入力とメカ直結入力とを切
替える前記二連入力クラッチ２７の構造は、一方が入り
のときは他方が必ず切りとなるシ−ケンス機構のため、
油圧系にトラブルがあっても絶対にメカロックしないこ
とと、同軸上に二個のクラッチを設けており構造がシン
プルであることと、使用頻度の高い該ＨＳＴ装置２８に
よる入力側を前記押圧バネ２７ｃの押圧により常時入り
としているため省エネになると共にトラブルも防止して
いる。

【図面の簡単な説明】

【図１】ミッションケ−スのギヤ配列を示す概略正面
図。

【図２】ミッションケ−スのギヤ配列を示す概略側面
図。

【図３】油圧回路と電気回路を示すブロック図。

【図４】二連入力クラッチの構造を示す概略側断面図。

【図５】デフ装置の作用回転関係を示す表および概略
図。

【図６】コンバインの全体を示す側面図。

【符号の説明】

１ 入力軸 ２ 操向クラッチ軸 ３ 操向クラッチ ４ デフ装置 ５ デフケ−ス ６ デフ増速クラッチ ７ デフ減速ブレ−キ ８ アクチュエ−タ ９ 操向制御弁 １０ 操向油圧回路 １１ パワステレバ− １２ リリ−フ弁 １３ パワステ油圧回路 １４ モ−ド切替弁 １５ アクチュエ−タ １６ アクチュエ−タ

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 入力軸１から操向クラッチ軸２へ伝動す
   る操向クラッチ軸伝動系Ａと、この操向クラッチ軸２に
   対して入り切りする左右一対の操向クラッチ３へ伝動す
   る操向クラッチ伝動系Ｂとを、伝動比を異にして連動
   し、この操向クラッチ伝動系Ｂには、該左右の操向クラ
   ッチ３を差動させるデフ装置４と、このデフ装置４のデ
   フケ−ス５の回転を増速するデフ増速クラッチ６、及び
   該デフケ−ス５の回転を減速するデフ減速ブレ−キ７と
   を設けた伝動装置において、これら操向クラッチ３のア
   クチュエ−タ８および操向制御弁９を有した操向油圧回
   路１０の排油側に、この操向制御弁９を操作するパワス
   テレバ−１１で作動されるリリ−フ弁１２を有するパワ
   ステ油圧回路１３と、このパワステ油圧回路１３の油圧
   を受けると共に、モ−ド切替弁１４によって切替えられ
   る該デフ増速クラッチ６のアクチュエ−タ１５とデフ減
   速ブレ−キ７のアクチュエ−タ１６とを設けてなるコン
   バイン等の操向操作装置。