JP3134462B2 - コンバインの走行旋回制御装置 - 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、コンバイン等の走行
旋回制御装置に関し、クローラ形態の走行装置を有し、
油圧無段変速装置を経て伝動するコンバインやトラク
タ、その他の移動農機等に利用できる。

【０００２】

【従来の技術、及び発明が解決しようとする課題】左右
一対のクローラを、操向クラッチや操向ブレーキ等を有
して駆動しながら走行旋回可能とするコンバイン等にあ
っては、該操向クラッチの切りと共に操向ブレーキを効
かせて旋回するピボットターンと、操向クラッチの切り
と共に旋回側のクローラを逆回転駆動して旋回するスピ
ンターンとの旋回方法があるが、スピンターンは、車速
が高速のときは、急激な旋回形態となるため危険であ
る。

【０００３】このようなスピンターンは、人為的に選択
して行わせるのが一般的であるが、スピンターンモード
として不注意に選択されていることもあり、この発明は
スピンターンを安全な条件においてのみ実行させようと
するものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】この発明は、 油圧無段
変速装置の回転動力を伝動ケース２５内組み込まれた副
変速装置２６に伝達し、この副変速装置２６によって減
速された回転動力をクローラ１に伝達してなるコンバイ
ンにおいて、前記伝動ケース２５内には片方のクローラ
１を停止させて機体を旋回させるピボットターン機構
と、片方のクローラ１を逆回転させて機体を旋回させる
スピンターン機構とを設け、機体が所定速度を越える高
速走行時にはピボットターンによる旋回のみを可能とな
し、減速操作に伴う車速の低速走行時にはスピンターン
による旋回を可能とし、低速走行時にあってもエンジン
回転数が所定回転数以下となった場合にはスピンターン
による旋回を禁止させる制御手段を設けたことを特徴と
するコンバインの走行旋回制御装置の構成とする。

【０００５】

【作用、及び発明の効果】エンジンの回転駆動力は、油
圧無段変速装置ＨＳＴと副変速装置２６を経て、左右の
クローラ１に伝達され、機体は走行される。旋回操向す
るときは、通常ピボットターンモードでは、操向レバー
等の操作によって、操向クラッチ２を切りにして操向ブ
レーキ３を効かせることによって、旋回側のクローラ１
の付回りが抑えられてピボットターンによる旋回を行わ
せることができる。

【０００６】スピンターンモードによる旋回では、旋回
側のクローラ１が外側のクローラ回転とは逆方向へ回転
されて、急旋回が行われることとなる。このとき、副変
速装置２６によって減速されたコンバインの車速が比較
的低速で、しかも人為的に油圧無段変速装置の減速操作
を行なった場合に限りスピンターンによる旋回が可能と
なる。そして、車速が設定車速を超える高速のときは、
ピボットターンが行われる。又、この車速が低速のとき
であっても、これが負荷の増大によるエンジン回転の低
下による場合は、スピンターンは行われず、ピボットタ
ーンによる旋回が行われる。

【０００７】このように、スピンターンモードを指定し
ても、車速が設定値以下であり、しかも油圧無段変速装
置の減速操作を行なった場合でなければ、スピンターン
による旋回は行われず、ピボットターンによる旋回が行
われるものであるから、安全な旋回を行うことができ
る。

【０００８】

【実施例】図１〜図８において、コンバインの走行装置
について、脱穀装置やグレンタンク、エンジン、操縦装
置等を搭載し、刈取装置を支持する車台７が、左右一対
のクローラ１を有する車体フレーム８に対して、前部の
ピッチング軸９の回りに後部を上下にピッチング自在に
支持して設けられる。又、左右一対のクローラ１は、各
々クローラフレーム１０に沿って配設せる転輪１１〜１
４と、該車体フレーム８の前端部のブラケット１６に軸
１７支せる駆動スプロケット１５との間に亘って張設す
る。

【０００９】各クローラフレーム１０は、車体フレーム
８に対して前後一対の平行リンクアーム１８，１９で上
下動自在に枢支し、前後一対の平行リンアーム１８，１
９の上部間はリンクロッド２０で連結し、後側の各リン
クアーム１９の上端部と、車体フレーム８との間を各々
ローリングシリンダ２１で連結して、このローリングシ
リンダ２１の油圧による伸縮制御によって、車体フレー
ム８及び車台７の高さ制御や、左右ローリング制御を行
うことができる。

【００１０】該車台７の後部と車体フレーム８との間
は、クランクアーム２２とリンク２３とで拡縮自在に連
結されて、このクランクアーム２２を、車台７との間の
ピッチングシリンダ２４の油圧伸縮によって回動するこ
とによって、車台７をピッチング軸９の回りに上下動さ
せて前後水平状の姿勢に維持するようにピッチング制御
を行うことができる。

【００１１】前記左右一対の駆動スプケット１５、及び
スプロケット軸１７を伝動回転する伝動装置を内装した
伝動ケース２５には、副変速装置２６、操向クラッチ
２、操向ブレーキ３、スピンターンクラッチ２７等が設
けられ、又、この伝動ケース２５の入力軸２８には、主
変速装置である油圧無段変速装置ＨＳＴの出力軸が連結
されて、この油圧無段変速装置ＨＳＴにより、中立位置
から前進側と後進側とへ無段階に増減速することができ
る。

【００１２】該伝動ケース２５には、入力軸２８、中間
軸２９、操向クラッチ軸３０、スピンターン軸３１、左
右の走行軸３２、及びスプロケット軸１７を配設してい
る。副変速装置２６は、入力軸２８上の副変速ギヤから
なり、この副変速ギヤを中間軸２９上のギヤ３３に掛け
換えることによって高速、低速に副変速伝動できる。操
向クラッチ軸３０上には、油圧シリンダ３４内のクラッ
チピストン３５とブレーキピストン３６とによって、湿
式多板の操向クラッチ２と操向ブレーキ３とが作動され
る構成である。３７はクラッチピストン３５を予圧する
ばね、３８は、これらクラッチピストン３５によって押
圧される操向クラッチ２のプレッシャプレートと、ブレ
ーキピストン３６によって押圧される操向ブレーキ３の
プレッシャプレートとの間を連結する連結ロッドであ
る。これによって、油圧によりクラッチピストン３５や
ブレーキピストン３６等を作動させて、操向側の操向ク
ラッチ２を切りにしたり、操向ブレーキ３を効かせるこ
とによって、ピボットターン操向を行わせることができ
る。３９は操向クラッチ軸３０の左端部に設けた駐車ブ
レーキで、このブレーキ２９を制動することにより、操
向ブレーキ３の制動、非制動に拘らず、左側のクローラ
の伝動系を制動することができる。

【００１３】スピンターン軸３１には、多板形態のスピ
ンターンクラッチ２７が左右一対設けられ、このスピン
ターンクラッチ２７が切りのときは、操向クラッチ軸３
０上のギヤ４０から、このスピンターン軸３１上のギヤ
４１を経て、走行軸３２上のギヤ４３へ伝動すると共
に、このスピンターンクラッチ２７を、油圧シリンダ４
４内のクラッチピストン４５で入りにすることによっ
て、前記中間軸２９上のギヤ３３から直接噛合回転され
るこのスピンターン軸３１上のギヤ４６を経て、走行軸
３２を逆回転させる構成としている。従って、このスピ
ンターンクラッチ２７を入り操作すると、旋回側のクロ
ーラ１が外側のクローラ１とは逆方向へ駆動されて、ス
ピンターン操向を行わせることができる。

【００１４】図１の油圧回路５において、油圧ポンプ
Ｐ、リリーフバルブ４７を有すると共に、前記左右の操
向クラッチ等の油圧シリンダ３４を、各々比例減圧弁６
を介して連通し、スピンターンクラッチ２７の油圧シリ
ンダ４４を、比例減圧弁４８を介して連通している。左
側、及び右側の油圧シリンダ３４のクラッチピストン３
５とブレーキピストン３６との間を切換える切換弁４９
が各々設けられている。５０は左右スピンターンクラッ
チ２７を切換える切換弁である。

【００１５】前記各比例減圧弁６，４８、切換弁４９，
５０等は、マイクロコンピュータを有するコントローラ
ＣＰＵからの出力によって制御される。このコントロー
ラＣＰＵの入力側には、操向レバー等の操向操作角であ
るパワステ作動角θを検出して、操向の程度をパワステ
ポジション電圧Ｖとして入力するパワステポジションセ
ンサ５２、左、右操向クラッチと操向ブレーキとの油圧
シリンダ３４へ連通する各油圧回路の油圧を検出する圧
力センサ５３、スピンターンクラッチの油圧シリンダ４
４へ連通する油圧回路の油圧を検出する圧力センサ５
４、伝動ケース２５内の左、右クローラへ連動するギヤ
の回転数を検出する回転センサ５５、車速センサ５６等
を有する。

【００１６】このような、操向操作に対する左、右のク
ラッチ・ブレーキの切換弁４９、左、右の比例減圧弁６
等の関係は、図５のグラフのように設定されて、操向ク
ラッチ２、操向ブレーキ３等による操向、乃至ピボット
ターン操向制御を行うことができる。スピンターン操向
制御における操向操作に対する左、右のクラッチ・ブレ
ーキの切換弁４９、左、右の比例減圧弁６等の関係は、
図６のグラフのように設定される。

【００１７】又、前記コントローラＣＰＵの入力部に
は、スピンターンスイッチ４が設けられて、スピンター
ンモードの旋回制御を行わせることができる。４２は、
エンジンの回転数を検出するエンジン回転センサ、５１
は、油圧無段変速装置ＨＳＴの変速操作を行うＨＳＴレ
バーの操作角を検出するＨＳＴレバーポジションセンサ
である。コントローラＣＰＵに予め設定された設定車速
以上の高速走行のときは、スピンターンスイッチ４がＯ
Ｎされていても、このスピンターンは行われずピボット
ターンが行われ、これよりも低い低速走行のときにおい
て、該エンジン回転センサ４２よりなるエンジン回転の
低下及び減速場合を除き、ＨＳＴレバーポジションセン
サ５１による減速検出において、スピンターンモードの
旋回制御が出力される。

【００１８】即ち、スピンターン制御は、図６〜図８の
ように、スピンターンスイッチ４がＯＮされたときは、
パワステポジションセンサ５２による検出がスピンター
ン領域にあって、車速センサ５６による検出車速もスピ
ンターン領域にあって、パワステ操向による旋回操作後
に車速が減速されていないときは、ピボットターン制御
が行われる。この車速が、ピボットターン領域にあって
もパワステ操向による旋回操作後に減速したときは、エ
ンジン回転センサ４２の検出による回転低下がなく、し
かも、ＨＳＴレバーポジションセンサ５１による減速が
検出されることによってスピンターン制御が行われる。
パワステ操向による旋回操作後の車速減速が、エンジン
回転センサ４２の検出によるときは、ピボットターン制
御が行われる。又、このエンジン回転センサ４２の検出
によるエンジン回転が低下しないときでも、ＨＳＴレバ
ーポジションセンサ５１による減速が行われていないと
きは、ピボットターン制御が行われる。

【００１９】又、スピンターン制御による旋回中に、車
速が上昇して（人為的に車速を上昇させる場合も含
む）、スピンターンによる旋回領域を外れた場合は、ピ
ボットターン制御となり、安全性が維持される。エンジ
ンの回転が低下しただけでスピンターン制御へ移行しな
いのは、スピンターンによる旋回負荷は、ピボットター
ンにおける旋回負荷に比べて大きいため、単にエンジン
回転数が低下しただけでピボットターンからスピンター
ン制御へ切換えることとすると、エンジン負荷が増大
し、エンストの発生もし易くなるからである。逆に、人
為的に車速を下げたときは、エンジンに余裕があり、ス
ピンターン制御を行わせても問題はない。

【００２０】なお、ピボットターンモードでは、スピン
切換弁５０を出力させないようにして、ピボット旋回中
は、スピンターンスイッチ４がＯＮになっても、スピン
ターンを行わない制御形態としている。しかしながら、
スピンターンモードによる旋回中に、スピンターンスイ
ッチ４がＯＦＦになれば、ピボットターンに移行する制
御形態である。このようにして旋回時の安全性を確保す
る。

【００２１】左、右のクローラ１は、前後中間部の転輪
１２が、クローラ昇降の油圧シリンダ５８によって、ク
ローラフレーム１０に対して昇降される。中間部の転輪
１２は、クローラフレーム１０に対して転輪アーム５９
で支持されて、この転輪アーム５９を下方へ回動するこ
とによって、クローラ１の中央部を下方へ押しつけて、
クローラ１の高さを高くすることができる。この転輪ア
ーム５９の回動は、クローラフレーム１０部の油圧シリ
ンダ５８と、このピストンによって転輪１２を押し下げ
る。６０は転輪アーム５９の緩衝用のばねである。

【００２２】図９、図１０において、上例と異なる点
は、減圧弁６の油圧力を、前記クラッチピストン３５の
ばね３７とブレーキピストン３６のばね５７とに抗し
て、働かせるもので、操向クラッチ２を切りとし操向ブ
レーキ３を解放した状態を、一定の油圧力の幅に亘って
保持させて、スピンターン制御を容易化する。前例の図
２の構成では、クラッチピストン３５にばね３７を設け
て、一定のクラッチ圧（７Ｋｇｆ）を効かせておき、ニ
ュートラルの直進位置では、この状態から左右のクラッ
チピストン３５に対して、各比例減圧弁６によって操向
クラッチ２の接続油圧（１０Ｋｇｆ）を働かせている。
又、パワステ操作によって、例えば、右側へ旋回操作す
るときは、右切換弁４９が右操向ブレーキ３に切換えら
れて、左減圧弁６は、左操向クラッチ２のクラッチ接続
圧を最高圧（２０Ｋｇｆ）に上昇されるが、右減圧弁６
は、右操向ブレーキ３の油圧力を、ばね３７による抗す
る油圧力（７Ｋｇｆ）から最高圧（２０Ｋｇｆ）へ上昇
させて、操向ブレーキ３を効かせてピボットターンを行
わせる。スピンターンでは、右側の操向クラッチ２を切
りにして操向ブレーキ３を効かせない状態で、スピンタ
ーンクラッチ２７を入りにして、スピンターン伝動を行
わせるが、これら操向クラッチ２と操向ブレーキ３とを
連結ロッド３８で連結して連動操作する形態では、該操
向クラッチ２の切りで操向ブレーキ３の効かせない減圧
弁６の油圧力線Ａの圧力値Ｂは、一点であり、スピンタ
ーンクラッチ２７を入りにするためのタイミング調整が
とり難い。

【００２３】このため、前記のようにブレーキピストン
３６の油圧に抗するばね５７を設けることにより、ブレ
ーキピストン３６側に供給する減圧弁６の圧力制御線Ｆ
は、ばね３７の押圧力Ｃに抗してブレーキピストン３６
及びクラッチピストン３５を移動し、該圧力値Ｂから
は、ばね５７の張圧力にも抗して移動して、操向ブレー
キ３を効かせ始めるブレーキ開始圧Ｄに至る間Ｂ→Ｄ
は、操向クラッチ２切りで操向ブレーキ３の効かない中
立油圧力域Ｅであり、この中立油圧力域Ｅを形成するこ
とによってスピンターンへの切換が行われ易い。ブレー
キピストン３６とばね５７との間には適宜の間隔Ｌを有
している。

【図面の簡単な説明】

【図１】操向油圧回路図。

【図２】走行伝動装置の正断面図。

【図３】クローラの側面図。

【図４】操向制御部のブロック図。

【図５】旋回操向の油圧力線図。

【図６】旋回操向の油圧力線図。

【図７】スピンターンモードにおけるフローチャート。

【図８】車速線図、エンジンの回転線図、油圧無段変速
装置のポジションセンサによる車速減速線図。

【図９】一部別実施例を示す走行伝動装置の正断面図。

【図１０】比例減圧弁による油圧力とブレーキ力との関
係を示す油圧力線図。

【符号の説明】

１ クローラ ２ 操向クラッチ ３ 操向ブレーキ ４ スピンターンスイッチ ５ 油圧回路 ６ 比例減圧弁 ４２ エンジン回転センサ ５１ ＨＳＴレバーポジションセンサ ５２ パワステポジションセンサ ５６ 車速センサ

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 油圧無段変速装置の回転動力を伝動ケー
   ス２５内組み込まれた副変速装置２６に伝達し、この副
   変速装置２６によって減速された回転動力をクローラ１
   に伝達してなるコンバインにおいて、前記伝動ケース２
   ５内には片方のクローラ１を停止させて機体を旋回させ
   るピボットターン機構と、片方のクローラ１を逆回転さ
   せて機体を旋回させるスピンターン機構とを設け、機体
   が所定速度を越える高速走行時にはピボットターンによ
   る旋回のみを可能となし、減速操作に伴う車速の低速走
   行時にはスピンターンによる旋回を可能とし、低速走行
   時にあってもエンジン回転数が所定回転数以下となった
   場合にはスピンターンによる旋回を禁止させる制御手段
   を設けたことを特徴とするコンバインの走行旋回制御装
   置。