JP3556335B2 - 走行クローラの操作装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、刈取脱穀できるコンバインや、農作業用または土木用のトラクタ等、左右一対の無限軌道帯式の走行クローラを備えた走行車両における操作装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えば、実開平４−１０７７号公報に開示されているように、コンバインやトラクタ等の走行車両における走行部を、左右一対の無限軌道帯式の走行クローラにて構成し、左右走行クローラへの出力軸に動力伝達する差動傘歯車機構として、前記左右各出力軸に太陽傘歯車を固定し、一対の出力軸に対して自由回転するデフギヤケースに駆動源から傘歯車を介して入力し、デフギヤケースには、前記左右両側の太陽傘歯車にそれぞれ噛み合う遊星傘歯車を回転可能に装着するにあたり、その一方の遊星傘歯車の回転方向及び速度をデフギヤケースに装着した旋回操作用の油圧モータにて制御することを提案している。
【０００３】
この構成においては、前記油圧モータにて回転する遊星傘歯車の回転方向により、旋回外側の太陽歯車の回転数を増加させる分だけ旋回内側の太陽歯車の回転数を減少させて任意の旋回半径に無段階に変更させることができる。
また、デフギヤケースの回転を停止した状態で、前記旋回操作用の油圧モータを回転させると、一方の出力軸の回転方向と他方の出力の回転方向が逆になり、いわゆるスピンターンができるのである。
【０００４】
そして、このような油圧モータの回転方向及び回転数は、旋回用ハンドルの操作方向及び操作量にて変更するように構成するのが一般的である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前進時と後退時とで、走行用の駆動軸の回転方向を逆転させた場合、前進時における例えば右旋回のための油圧モータの作動方向と後退時における右旋回のための油圧モータの作動方向とが逆になるから、操向（旋回）用のハンドルを、前進時に回す方向と後退時に回す方向とを逆にしないと、同じ方向に旋回できないことになり、オペレータは前進時と後退時とでハンドル操作を逆するということを予め知っていなければ不便であるし、不慣れにより操向操作が困難になるという問題があった。
【０００６】
また、旋回のためのハンドルの操作量を同じにしたときの旋回半径が、前進時と後退時とで同じでないと、やはり旋回操作に困難が伴うという問題があった。本発明は、前記従来の技術的課題を解決すべくなされたものであって、第１の目的は、機械的構成により、前進時と後退時とで、前記走行用の駆動軸の回転方向逆転させる操作に連動して、操向用の駆動源の回転方向を逆転させるように切り換えすることであり、第２の目的は、ハンドルの操作量を同じにしたときの旋回半径が、前進時と後退時とで同じようにできる構成を備え、走行クローラの操向操作の不便さを解消できるようにすることである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため、請求項１記載の発明の走行クローラの操作装置は、エンジンからの動力を、前進・後退の出力に切り換え可能な動力伝達機構を介して左右一対の走行クローラへ伝達するように構成する一方、前記動力伝達機構には差動機構を設け、操向用ハンドルの左右旋回のための操作量に応じて出力調節可能な油圧式駆動手段を介して旋回に必要な差動トルクを前記差動機構に付与するように構成してなる走行クローラの操作装置において、第１軸周りに回動可能に装着されたヨークには、回動ブロックを前記第１軸と直交する軸線周りに回動可能に装着し、操向用ハンドルの中立位置において回動ブロックにおける前記第１軸の延長線上に設けた自在継手部に連結するアームと、前記第１軸と直交する第２軸に沿って移動自在且つ回動自在な前記油圧式駆動手段に対する操作部とを連結し、前記ヨークを、前記前進と後退とを切り換えに応じて前記第１軸周りに正逆回動するように構成し、前記操向用ハンドルの左旋回操作及び右旋回操作に応じて前記アームを中立位置を挟んで第２軸周りに回動可能に構成した切換手段を設けたものである。
【０００８】
また、請求項２記載の発明は、請求項１記載の走行クローラの操作装置において、前記油圧式駆動手段を、油圧モータの回転方向と回転数とを変更可能な油圧ポンプとにより構成し、前記前記前進と後退とを切り換えに応じて前記操作部を介して油圧ポンプの作動方向を切換えるように連動させたものである。
さらに、請求項３記載の発明は、請求項１または請求項２記載の走行クローラの操作装置において、操向用ハンドルのハウジング内には、当該操向用ハンドルの回動角度に比例して前記アームを回動させる連動機構を設けたものである。
【０００９】
【発明の効果】
従って、請求項１の発明によれば、差動機構を有する動力伝達機構を介して左右走行クローラを駆動するものであり、前記差動機構を停止させておけば走行機体は直進する。この直進状態にて油圧式駆動手段を介して差動機構を駆動させるとき、操向用ハンドルの操作量に応じて油圧式駆動手段の出力を調節して差動トルクを変更すると、その駆動速度に応じて走行機体の旋回半径を任意に調節することができる。
【００１０】
そして、例えば前進から後退への切換に際して動力伝達機構を介して走行クローラの回転方向を逆転させるとき、油圧式駆動手段の駆動回転方向を逆転しなければ、通常は前進時の操向用ハンドルの左右旋回の操作方向と後退時の前記操作方向とを逆にしなければならないが、そうするとオペレータの操作が困難になる。そこで、前記油圧式駆動手段と前記操向用ハンドルとの間には、前記前進と後退との切り換えるとき、操向用ハンドルの右旋回及び左旋回の操作に対する前記油圧式駆動手段の出力方向を切り換えるための切換手段として、第１軸周りに回動可能に装着されたヨークには、回動ブロックを前記第１軸と直交する軸線周りに回動可能に装着し、操向用ハンドルの中立位置において回動ブロックにおける前記第１軸の延長線上に設けた自在継手部に連結するアームと、前記第１軸と直交する第２軸に沿って移動自在且つ回動自在な前記油圧式駆動手段に対する操作部とを連結し、前記ヨークを、前記前進と後退とを切り換えに応じて前記第１軸周りに正逆回動するように構成し、前記操向用ハンドルの左旋回操作及び右旋回操作に応じて前記アームを中立位置を挟んで第２軸周りに回動可能に構成するものである。
【００１１】
このように構成すれば、操向用ハンドルを中立位置にセットした状態では、ヨークを前記前進と後退とを切り換えするのに応じて前記第１軸周りに正逆回動させても、回動ブロックにおける自在継手部は第１軸の延長上あるので、これとアームを介して連結された操作部は第２軸上において移動せず、油圧式駆動手段を作動させない。他方、操向用ハンドルを中立位置にセットした状態で、ヨークを前記前進と後退とを切り換えると、回動ブロックの傾き角度が逆転するので、前進時の左右旋回のための操向用ハンドルの操作方向と後退時の前記操作方向とに応じて、前記操作部の移動方向が逆転することになり、油圧式駆動手段の作動を前進時と後退とで逆転させるから、オペレータは困難なく旋回操作を実行できるという効果を奏する。
【００１２】
請求項２記載の発明によれば、請求項１記載の走行クローラの操作装置において、前記油圧式駆動手段を、油圧モータの回転方向と回転数とを変更可能な油圧ポンプとにより構成し、前記前記前進と後退とを切り換えに応じて前記操作部を介して油圧ポンプの作動方向を切換えるように連動させたものであり、操向用ハンドルの右旋回及び左旋回の操作に対して操作部の移動方向が逆転することで、前記油圧式駆動手段としての油圧ポンプの出力方向が切り換わるから、前進時の左右旋回のための操向用ハンドルの操作方向と後退時の前記操作方向とを同じにすることができるから、オペレータは困難なく旋回操作を実行できるという効果を奏する。
【００１３】
さらに、請求項３に記載の発明では、操向用ハンドルのハウジング内に、当該操向用ハンドルの回動角度に比例して前記アームを第２軸周りに回動させる連動機構を設けたものであるから、操向用ハンドルの操作量に応じて左右旋回半径を変更調節でき、操向用ハンドルの操作量を同じにしたときの旋回半径が、前進時と後退時とで同じようにでき、緩旋回も急旋回も任意に実行することができて旋回操作を至極簡単にできるという効果を奏する。
【００１４】
そして、連動機構がハウジング内に配置されているので、操向用ハンドルの操作量を伝達する機構がコンパクトになるという効果も奏する。
【００１５】
【発明の実施の形態】
次に、本発明をコンバインに適用した実施例について説明すると、図１は左右一対の走行クローラ２ａ，２ｂを有する走行車両である汎用コンバインの走行機体１の側面図であり、該走行機体１上には脱穀装置３を搭載し、該脱穀装置３における扱室内の扱胴４をその軸線が走行機体１の進行方向に沿うように配設し、その下方には受け網とシーブ等による揺動選別装置５と唐箕フアン６の風による風選別装置とを備え、脱穀装置３の側方に脱穀済みの穀粒を貯留する籾タンクを搭載してある。
【００１６】
刈取前処理装置７は、前記脱穀装置３の前部に開口し、昇降用油圧シリンダ８にて昇降自在な角筒状のフイーダハウス９（内部にチエンスコンベヤ９ａを備える）と、該フイーダハウス９の前端に連設した横長のバケット状のプラットホーム１０と、該プラットホーム１０内に横設した横長の掻き込みオーガ１１と、その前方上部位置のタインバー付きリール１２と、プラットホーム１０下面側に左右長手に配設したバリカン状の刈刃１４とから成る。また、刈取前処理装置７の前部左右両端には、前向きに突出する左右一対の分草体１５を備えている。
【００１７】
左右の走行クローラ２ａ，２ｂは、それぞれ、後述する操向装置２０の左右の出力軸２１ａ，２１ｂから出力される動力にて回転駆動する起動輪２２，２２と、走行機体１の後端側に後向き付勢された誘導輪２３，２３とに巻掛けられた履帯２４，２４と、各履帯２４の下側内周面を支持する懸下輪（下部転輪）２５等からなる。
【００１８】
次に、動力伝達機構を備えた操向装置２０の構成について説明する。図２〜図４に示す実施例は、ミッションケース３０内に、後述する左右一対の遊星歯車機構３１，３１等からなる差動機構と、第１油圧ポンプ３３及び第１油圧モータ３４からなる走行用の油圧式駆動手段３２と、第２油圧ポンプ３６及び第２油圧モータ３７からなる旋回用の油圧式駆動手段３５等を内装する。
【００１９】
なお、走行機体１に搭載したエンジン１７からの回転力は、チェンスプロケットと無端チェン６０とを介して、ミッションケース３０の外側にて一方の油圧ポンプの入力軸（例えば走行用の油圧式駆動手段の第１油圧ポンプ３３の入力軸３３ａ）に伝達し、次いで、第１油圧ポンプ３３の入力軸３３ａと第２油圧ポンプ３６の入力軸３６ａとをミッションケース３０外のチェンスプロケットにチェン６１巻掛けにて動力伝達するように構成する（図２及び図３参照）。
【００２０】
左右一対の遊星歯車機構３１，３１は左右対称状であって、同一半径上に複数（実施例では３つ）の遊星歯車３９，３９，３９がそれぞれ回転自在に軸支された左右一対の腕輪３８，３８をミッションケース３０内にて同軸線上にて適宜隔てて相対向させて配置する。前記各遊星歯車３９にそれぞれ噛み合う太陽歯車４０，４０を固着した太陽軸４１の左右両端は、両腕輪３８，３８の内側にてその回転中心部に位置する軸受に回転自在に軸支されている。
【００２１】
内周面の内歯と外周面の外歯とを備えたリングギヤ４２は、その内歯が前記３つの３９，３９，３９にそれぞれ噛み合うように、太陽軸４１と同心状に配置されており、このリングギヤ４２は、前記太陽軸４１上または、前記腕輪３８の外側面から外向きに突出する中心軸４３上に軸受を介して回転自在に軸支される。前記走行用の油圧式駆動手段３２における容量可変式の第１油圧ポンプ３３の回転斜板の角度を変更調節することにより、第１油圧モータ３４への圧油の吐出方向と吐出量を変更して、当該第１油圧モータ３４の出力軸の回転方向及び回転数が調節可能に構成されている。第１油圧モータ３４からの回転動力は、入力軸４４の入力歯車４５から副変速機構の歯車４６，４７，４８を介して、太陽軸４１に固定したセンター歯車４９に伝達される。なお、歯車４８が取付くブレーキ軸５０には図示しないブレーキ機構が設けられている。また、歯車４６に噛み合う歯車５１を介して作業機等への回転力を伝達するＰＴＯ軸５２に出力する。
【００２２】
そして、前記走行用の油圧式駆動手段３２からの回転動力は、前記太陽軸４１上に固定した前記センター歯車４９を介して、前記左右一対の遊星歯車機構３１，３１に伝達され、前記左側の腕輪３８の中心軸４３に固着した伝動歯車５３を、左側の出力軸２１ａに固着した伝動歯車５４に噛み合わせて出力する。同様に、右側の腕輪３８の中心軸４３に固着した伝動歯車５３を、右側の出力軸２１ｂに固着した伝動歯車５４に噛み合わせて出力する（図２及び図４参照）。
【００２３】
旋回用の油圧式駆動手段３５における容量可変式の第２油圧ポンプ３６の回転斜板の角度を変更調節することにより、第２油圧モータ３７への圧油の吐出方向及び吐出量を変更して、当該第２油圧モータ３７の出力軸の回転方向及び回転数を調節可能に構成されている。第２油圧モータ３７からの回転動力は、入力軸５５に取付く一対の伝動歯車５６，５７に伝達される。そして、図２に示すように左側のリングギヤ４２の外歯に対しては伝動歯車５６と直接噛み合い、右側の伝動歯車５７が逆転軸５８に取付く逆転歯車５９に噛み合い、この逆転歯車５９と右側のリングギヤ４２の外歯とが噛み合う。
【００２４】
従って、第２油圧モータ３７の正回転にて、左側のリングギヤ４２が所定回転数にて逆回転すると、右側のリングギヤ４２が前記と同一回転数にて正回転することになる。
この構成により、例えば、旋回用の油圧式駆動手段３５を停止させておけば、左右両側のリングギヤ４２，４２の回転は停止した固定状態である。この状態で走行用の油圧式駆動手段３２を駆動すると、第１油圧モータ３４からの回転力は、太陽軸４１のセンター歯車４９に入力され、その回転力は、左右両側の太陽歯車４０，４０に同一回転数にて伝達され、左右両側の遊星歯車機構の遊星歯車３９、腕歯車３８を介して左右両側の出力軸２１ａ，２１ｂに平等に同方向の同一回転数にて出力されるので、直進走行ができる。従って、走行用の油圧式駆動手段３２のみを正回転駆動すると、走行機体１は直進前進し、逆回転駆動したときには直進後退する。
【００２５】
反対に、走行用の油圧式駆動手段３２を停止した状態では、前記太陽軸４１及び左右両側の太陽歯車４０，４０は固定される。この場合、ブレーキ軸５０を固定すべくブレーキ手段を作動させるのが好ましい。この状態にて、旋回用の油圧式駆動手段３５（第２油圧ポンプ３６）を例えば正回転駆動させると、左の遊星歯車３９、腕歯車３８からなる遊星歯車機構は逆回転する一方、右の遊星歯車３９、腕歯車３８からなる遊星歯車機構は正回転することになる。従って、左走行クローラ２ａは後進する一方、右走行クローラ２ｂは前進するので、走行機体１はその場で、左にスピンターンすることになる。
【００２６】
同様にして、旋回用の油圧式駆動手段３５（第２油圧ポンプ３６）を逆回転駆動させると、左の遊星歯車機構３１は正回転し、右の遊星歯車機構３１は逆回転して、左走行クローラ２ａは前進する一方、右走行クローラ２ｂは後退するので、走行機体１はその場で、右にスピンターンすることになる。
走行用の油圧式駆動手段３２を駆動しつつ旋回用の油圧式駆動手段３５を駆動した場合には、前進時及び後退時において、前記スピンターン旋回半径の大きい旋回半径で右また左に旋回できることになり、その旋回半径は左右走行クローラ２ａ，２ｂの速度に応じて決定されることになる。
【００２７】
次に、図５〜図１２を参照しながら、走行クローラ２ａ，２ｂの駆動方向を前進時と後退とで、切り換える走行切換操作装置７０と、走行機体１を旋回させる旋回操作装置７１とについて説明する。
図５、図６及び図７に示すように、走行切換操作装置７０における主変速操作レバーとしての操作レバー７２は、操縦部における操作板７３に穿設した平面視略Ｚ字状の案内溝７４に沿って移動可能に突出しており、操作レバー７２は、第１横軸７５にて操作板７３の前後方向に回動可能な第１ブラケット７６上の第２横軸７７を介して左右方向に回動可能に枢支されている。そして、第１ブラケット７６の下端に連結して前後方向に延びる一対の操作ワイヤ７８ａ，７８ｂを前記走行用の第１油圧ポンプ３３の操作部（図示せず）に接続して、操作レバー７２を中立位置から遠ざかる前後方向に傾ける角度が大きくなるのに比例して、圧油吐出量を増大させ、走行速度を高速となるように調節する。
【００２８】
また、操作レバー７２の左右に連結した操作ワイヤ７９ａ，７９ｂの案内管を第１ブラケット７６上の設けた第２ブラケット８０に固定し、操作レバー７２を左右方向に回動する（傾ける）とき、前記第１油圧ポンプ３３を操作して、第１油圧モータ３４の出力軸の回転方向を前進用と後退用とに切り換える。
従って、図６に示すように、案内溝７４における横溝部７４ａの左右中央箇所に操作レバー７２を位置させるときには完全中立位置Ｎｏ（停止位置）となり、操作レバー７２を右に倒して前進に切り換え、前方に傾けるにつれて前進高速となる。反対に操作レバー７２を左に倒して後退に切り換え、後方に傾けるにつれて後退高速となる。なお、後述するように、この操作レバー７２を前進・後退・中立の各位置に操作することに連動させて旋回操作装置７１におけるヨーク９４の傾きを変更させるべく、操作ワイヤ７９ａ，７９ｂと一体的に移動する操作ワイヤ８９ａ，８９ｂを設けている。
【００２９】
次に、図８〜図１２を参照して、操向用（旋回用）ハンドル８１の旋回操作方向と、走行機体１の前進時と後退時とにおける旋回方向とを一定にするための、換言すると、走行機体１を前進と後退とに走行方向を切り換えても、ハンドル８１を右に傾動（回動）すれば右方向に旋回し、左方向に傾動（回動）させると左方向に旋回するための機械的な切換手段８２について説明する。
【００３０】
まず、前提として、前述したように、操向装置２０における走行用の第１油圧ポンプ３３及び旋回用（操向用）第２油圧ポンプ３６の入力軸の回転方向は前進時と後退時とで一定であり、走行用の第１油圧ポンプ３３及び旋回用（操向用）の第２油圧ポンプ３６は、その斜板の向き及び傾斜角度を切り換えることにより、各ポンプからそれぞれに対応する第１油圧モータ３４及び第２油圧モータ３７への圧油の吐出方向が逆転可能であり、また、斜板の傾斜角度を切り換えることにより、圧油量、ひいては各油圧モータの回転数も無段階変更調節可能である。
【００３１】
ところで、前進時に正回転していた第１油圧モータ３４のみの回転方向を逆転させると、第２油圧モータ３７による前記左右一対の遊星歯車機構３１，３１の作用（動き）は前進時と後退時とで逆になる。然るに、第２油圧ポンプ３６の圧油の吐出方向及び吐出量を制御操作するための操作部（ひいては旋回操作用のハンドル８１）の動きを前進時の状態で機械的に規定していると、つまり、この操向用ハンドル８１を一方に回動するとき前進時右旋回し、他方に回動させると前進時左旋回するというように機械的に連結していると、後退時には前記第２油圧ポンプ３６の入力軸（出力軸）の回転方向を逆転させなければ、ハンドル８１を一方に回動したとき、左旋回方向に作用し、他方に回動すれば右旋回方向に作用することになる。
【００３２】
そこで、前記旋回操作用（操向用）のハンドル８１と前記操作部との間に機械的な切換手段８２を設けて、走行機体１を前進と後退とに走行方向を切り換えて、行機体１が前進時と後退時とに拘らず、ハンドル８１を右に傾動（回動）すれば右方向に旋回し、左方向に傾動（回動）させると左方向に旋回するように構成するものである。
【００３３】
操縦部に立設したステム８３の上端に固定したハウジング８４には、筒状のステアリングコラム８５を立設し、先端に操向用ハンドル８１を固着したハンドル軸８６を前記ステアリングコラム８５内で回動可能に支持させるハンドル軸８６の下端に取付けられた小ベベルギヤ８７と、これに噛み合う大ベベルギヤ８８とは、ハウジング８４内に収納されており、大ベベルギヤ８８と一体的に回転する、伝動軸９０にはウオームギヤ９１が取付けられ、これらは切換手段８２を作動させるための連動機構の一部を構成する。
【００３４】
前記ハウジング８４の一側には、水平方向（Ｘ軸）の第１軸９２と、この軸線の延長線上で直交する鉛直方向（Ｚ軸）の第２軸９３とを設け、第１軸９２には左右両側にアーム片９５，９５がＹ軸方向に延びるヨーク９４を回動自在に軸支し、前記アーム片９５，９５には前記前進・後退切り換え用の操作レバー７２に連結した一対の操作ワイヤ７９ａ，７９ｂから枝別れした、もしくは並列状に設けた一対の操作ワイヤ８９ａ，８９ｂの端部を接続する。なお、前記第２軸９３には、前記前進・後退切り換え用の操作レバー７２に連結した一対の操作ワイヤ８９ａ，８９ｂにおけるアウタ管８９ａ′，８９ｂ′を取付けるためのブラケット１１０が固定されている。
【００３５】
従って、操作ワイヤ８９ａ，８９ｂのいずれか一方の操作ワイヤを引張れば、その引張り側が下向きになるようにヨーク９４は第１軸９２の周りに傾き回動することになる。
このヨーク９４の上端には、第１軸９２と直交する支軸９６を突設し、該支軸９６に軸受９７を介して回動ブロック９８を左右両側回動可能に装着する。この支軸９６は、操作レバー７２を前述の完全中立位置Ｎｏにセットしたときには、第２軸９３（Ｚ軸）の延長線上に位置する（軸線が一致する）ことになる。
【００３６】
回動ブロック９８の外面には、操作レバー７２を前述の完全中立位置Ｎｏにセットしたときに前記第１軸９２の延長線上にとなる自在継手部９９を設け、この自在継手部９９に連結する側面視Ｌ字状のアーム１００の下端を、前記第２軸９３に沿って上下移動自在且つ回動自在に被嵌する操作部１０１に連結する。この操作部１０１に連結された操作ワイヤ１０２の他端は、旋回用の第２油圧ポンプ３６の圧油の吐出方向及び吐出量を調節する斜板の制御レバー（図示せず）に連結されている。
【００３７】
また、前記アーム１００に対して先端二股部１０３ａにて挟み、中途部を第２軸９３と一体的に回動するようピン１０４連結した連動アーム１０３の基端の扇状歯車部１０３ｂを前記ハジング８４内でウオームギヤ９１に噛み合わせることにより、操向用ハンドル８１の左旋回操作及び右旋回操作に応じて前記アームを中立位置を挟んで第２軸９３周りに回動可能に構成する。なお、ここで、中立位置とは、図８において、アーム１００がＸ−Ｚ平面にあるときをいい、操向用ハンドル８１を直進状態にセットしたときに対応させるものとする。
【００３８】
回動ブロック９８には、ねじ１０９及びばね１０５にて押圧するボール１０６を前記支軸９６と一体的に回動するデテント円板１０７の係止溝１０８に押圧付勢するように設け、オペレータが操向用ハンドル８１を直進状態にした状態を感覚として容易に判断できるようにするものである。
従って、ハウジング８４内のベベルギヤ８７，８８、ウオームギヤ９１及び扇状歯車部１０３ｂを備えた連動アーム１０３とからなる連動機構により、操向用ハンドル８１の回動角度に比例して前記アーム１００を第２軸９３周りに回動させるので、当該回動ブロック９８の向き、ひいては操作部１０１の向きを左右に首振りさせることができる。
【００３９】
次に、図１３〜図１５を参照して、前記前進・後退切換用操作レバー７２及び操向用ハンドル８１の回動方向と回動ブロック９８の姿勢並びにその姿勢における、旋回の態様とについて説明する。
まず、操作レバー７２を完全中立位置Ｎｏで、左右両操作ワイヤ８９ａ，８９ｂの両方を引張らない状態では（図６及び図７参照）、ヨーク９４における両アーム片９５，９５は、第１軸９２及び第２軸９と直交するＹ軸にそって延びるように位置される。そして、ヨーク９４における支軸９６は第２軸９３の軸線と一致し、回動ブロック９８は第２軸９３の延長線上の支軸９６周りに回動可能である。しかも、自在継手部９９は第１軸９２の軸線上にあるから、操向用ハンドル８１の左右回動操作にかかわらず、第２軸９３（Ｚ軸）と直交するＸ−Ｙ平面上で自在継手部９９が回動することになり（図１３参照）、これとアーム１００を介して連結された操作部１０１は第２軸９３上で上下移動しないのである。つまり、走行機体を停止させた状態で、操向用ハンドル８１を左右に回動しても、旋回用の第２油圧ポンプ３６は中立位置となり、旋回作用が起こらない。
【００４０】
他方、図７に示すように、操作レバー７２を前進側に回動すると、操作ワイヤ８９ａが引張られ、図１０及び図１４に示すように、一方のアーム片９５が下向きとなるようにヨーク９４が第１軸９２（Ｘ軸）を中心に角度θだけ右下向きに傾き、該ヨーク９４に支持軸９６を介して取付けられた回動ブロック９８もＸ−Ｙ平面に対して所定角度θだけ右下向きに傾く。反対に、図７に示すように、操作レバー７２を後退方向に回動させると、操作ワイヤ８９ｂを下向きに引き、前記と同様にして回動ブロック９８は第１軸９２（Ｘ軸）回りに回動して図１５のように左に所定角度θだけ傾く。
【００４１】
ところで、直進時においては、ハンドル８１を中立状態（前記デテント板１０７における係止溝１０８にボール１０６が係止した状態）に保持する。この状態では、前記回動ブロック９８における自在継手９０の位置は、第１軸９２の延長上にあるから、自在継手９０とアーム１００を介して連結された操作部１０１は第２軸９３上で位置保持され、旋回用の第２油圧ポンプ３６は中立位置となり、旋回作用が起こらない。
【００４２】
直進時においては、操作レバー７２のみを図５及び図６の前後方向に回動させても、前記操作ワイヤ８９ａ，８９ｂのいずれかの引張り関係は同じであり、且つ自在継手９０の位置は不動点となり、操作部１０１は操作レバー７２の回動に拘らず上下移動せず、旋回用の第２油圧ポンプ３６は中立位置となり、旋回作用が起こらないで、前進・後退時の両方において走行速度を低速から高速に無段階に変速できる。
【００４３】
前述したように、操作レバー７２を前進側に倒せば、図１４に示すように、回動ブロック９８における自在継手９０の回動平面１２０は、Ｘ−Ｙ平面に対して所定角度θだけ右下向きに傾く。この状態で、操向用ハンドル８１を右に回動すると、ハウジング８４内の連動機構と連動アーム１０３を介してアーム１００が右方向に回動して前記回動平面に沿って自在継手９０が移動することになり、アーム１００に取付く操作部１０１は第２軸９３に沿って下向き（Ｚ１方向）に移動し、旋回用の第２油圧ポンプ３６を正回転側で作動させる。即ち、旋回外側（実施例では左側）の走行クローラの速度が旋回内側（実施例では右側）の走行クローラの速度より大きい状態にする。前記操作部１０４の移動量は操向用ハンドル８１の回動角度に比例する。その移動量に比例して右旋回半径を小さくするようにして前進旋回できる。前記と逆に操向用ハンドル８１を左方向（左旋回操作方向）に回動すると、その回動角度に比例してハウジング８４内の連動機構と連動アーム１０３を介してアーム１００が左方向に回動して前記回動平面に沿って自在継手９０が移動することになり、アーム１００に取付く操作部１０１は第２軸９３に沿って上向き（Ｚ２方向）に移動し、旋回用の第２油圧ポンプ３６を逆回転側で作動させ、旋回外側（実施例では右側）の走行クローラの速度が旋回内側（実施例では左側）の走行クローラの速度より大きい状態とし、操向用ハンドル８１の回動角度に比例して小さくなる旋回半径で前進し且つ左旋回できることになる。
【００４４】
同様に、後退操作時においては、図１５に示すように、回動ブロック９８における自在継手９０の回動平面１２０′は、Ｘ−Ｙ平面に対して所定角度θだけ左下向きに傾く。この状態で、操向用ハンドル８１を右に回動すると、ハウジング８４内の連動機構と連動アーム１０３を介してアーム１００が右方向に回動して前記回動平面に沿って自在継手９０が移動することになり、アーム１００に取付く操作部１０１は第２軸９３に沿って上向き（Ｚ２方向）に移動し、旋回用の第２油圧ポンプ３６を逆回転側で作動させる。従って、即ち、旋回外側（実施例では左側）の走行クローラの速度が旋回内側（実施例では右側）の走行クローラの速度より大きい状態にする。このときも、前記操作部１０４の移動量は操向用ハンドル８１の回動角度に比例する。その移動量に比例して右旋回半径を小さくするようにして後退旋回できる。
【００４５】
他方、操向用ハンドル８１を左方向（左旋回操作方向）に回動すると、その回動角度に比例してハウジング８４内の連動機構と連動アーム１０３を介してアーム１００が左方向に回動して前記回動平面に沿って自在継手９０が移動することになり、アーム１００に取付く操作部１０１は第２軸９３に沿って下向き（Ｚ１方向）に移動し、旋回用の第２油圧ポンプ３６を正回転側で作動させ、旋回外側（実施例では左側）の走行クローラの速度が旋回内側（実施例では右側）の走行クローラの速度より大きい状態とし、操向用ハンドル８１の回動角度に比例して小さくなる旋回半径で後退し且つ左旋回できることになる。
【００４６】
以上から理解できるように、操作レバー７２の傾き方向（従って、操作レバー７２による走行機体の停止、前進、後退の操作）に応じて、前記回動ブロック９８を傾き方向を設定させることができ、また、前進時と後退時とでは、回動ブロック９８の傾き方向、ひいては自在継手部９９の回動平面１２０（１２０′）が前進操作時と後退操作時とでは、互いに逆方向に傾くため、操向用ハンドル８１の旋回操作方向が同じであっても、操作部１０１の移動方向が互いに逆になり、旋回内側の走行クローラの速度を旋回外側の走行クローラの速度より小さくして、オペレータの操作用ハンドル８１の回動操作に合致した旋回ができるのである。
【００４７】
前記の実施例において、第２軸９３に軸線に対する操作部１０１の操作ワイヤ１０２端部の離れ距離Ｈ１を極力短くし、且つ、操作ワイヤ１０２端部から、そのアウタ管１０２ａの取付け位置迄の前記第２軸９３に沿う方向の長さＬ１をできるだけ長く設定することにより、図１３の状態で操向用ハンドル８１を回動させるにつれて操作部１０１が左右回動したときも、操作ワイヤ１０２が必要以上に引張られないようにすることが好ましい。また、前記第２軸９３を、連動アーム１０３が被嵌する部分と、操作部１０１が取付く部分とに分断し、操作部１０１の回動及び上下移動と一体的に作動するように、操作部１０１が取付く第２軸部分を構成しても良い。
【００４８】
なお、図１６は、横軸に前記操向用ハンドル８１の回動角度βを採り（最大回動角度に対するパーセントで示す）、縦軸に左右の走行クローラの走行速度（ｍ／ｓｅｃ．）を採った速度線図を示す。操向用ハンドル８１の回動角度０％の位置では、左右の走行クローラの走行速度は同じである。
図１６の実線及び一点鎖線は、緩旋回〜急旋回までを任意の速さで且つ旋回半径を任意に無段階調節する場合の速度線図であって、例えば、左右両走行クローラ２ａ，２ｂを１．０ （ｍ／ｓｅｃ．）にて前進走行させている状態から右旋回する場合、ハンドル８１の単位回動角度当たり左走行クローラ２ａがｘ（ｍ／ｓｅｃ．）の速度だけ増速する一方（実線α１参照）、右走行クローラ２ｂは前記と同じ値ｘ（ｍ／ｓｅｃ．）だけ減速することになる（実線β１参照）。即ち、ハンドル８１を一定角度Δ回動させると、左走行クローラ２ａは、１．０ ＋ｘ１・Δ（ｍ／ｓｅｃ．）で走行し、右走行クローラ２ｂは１．０ −ｘ１・Δ（ｍ／ｓｅｃ．）にて走行して右旋回することになる。従って、旋回半径は、ハンドル８１の回動角度により任意に無段階に調節できる。図１６の一点鎖線は、左右両走行クローラ２ａ，２ｂの初期走行速度（前進時）が２．０ （ｍ／ｓｅｃ．）から開始した右旋回の態様を示す。
【００４９】
図１６で示すように、左右両走行クローラ２ａ，２ｂが前進（後退）状態であって、速度差があるときには緩旋回となり、一方の走行クローラと他方の走行クローラとの進行方向が互いに逆になるときは、いわゆるスピンターン（急旋回）を実行できることになる。このような旋回態様は後退時においても実行できることになる。
【００５０】
本発明は、農作業機ばかりでなく、ブルドーザ等の土木用の走行車両にも適用できることはいうまでもない。
【図面の簡単な説明】
【図１】コンバインの側面図である。
【図２】動力伝達機構の動力伝達ブロック図である。
【図３】動力伝達機構の側面図である。
【図４】一対の遊星歯車機構部の一部断面図である。
【図５】走行用の操作レバーの作用説明図である。
【図６】操作レバーの案内溝の平面視形状を示すための図５のＶＩ−ＶＩ線矢視平面図である。
【図７】図５のＶＩＩ −ＶＩＩ 線矢視で示す操作レバーの背面図である。
【図８】切換手段の斜視図である。
【図９】切換手段の側断面図である。
【図１０】切換手段の正面図である。
【図１１】図９のＸＩ−ＸＩ線断面図である。
【図１２】図１０のＸＩＩ −ＸＩＩ 線平面図である。
【図１３】操作レバーを完全中立位置にしたときの切換手段の作動状態を示す図である。
【図１４】操作レバーを前進位置にしたときの切換手段の作動状態を示す図である。
【図１５】操作レバーを後退位置にしたときの切換手段の作動状態を示す図である。
【図１６】旋回時の左右走行クローラの速度線図である。
【符号の説明】
２ａ，２ｂ 走行クローラ
２０ 操向装置
２１ａ，２１ｂ 出力軸
３０ ミッションケース
３１，３１ 遊星歯車機構
３２ 走行用の油圧式駆動手段
３３ 第１油圧ポンプ
３４ 第１油圧モータ
３５ 旋回用の油圧式駆動手段
３６ 第２油圧ポンプ
３７ 第２油圧モータ
３８ 腕輪
３９ 遊星歯車
４０ 太陽歯車
４２ リングギヤ
４９ センター歯車
７２ 操作レバー
８１ 操向用ハンドル
８２ 切換手段
８４ ハウジング
８９ａ，８９ｂ 操作ワイヤ
９２ 第１軸
９３ 第２軸
９４ ヨーク
９５ アーム片
９８ 回動ブロック
９９ 自在継手部
１００ アーム
１０１ 操作部
１０２ 操作ワイヤ
１０３ 連動アーム
１０７ デテント板
【発明の属する技術分野】
本発明は、刈取脱穀できるコンバインや、農作業用または土木用のトラクタ等、左右一対の無限軌道帯式の走行クローラを備えた走行車両における操作装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えば、実開平４−１０７７号公報に開示されているように、コンバインやトラクタ等の走行車両における走行部を、左右一対の無限軌道帯式の走行クローラにて構成し、左右走行クローラへの出力軸に動力伝達する差動傘歯車機構として、前記左右各出力軸に太陽傘歯車を固定し、一対の出力軸に対して自由回転するデフギヤケースに駆動源から傘歯車を介して入力し、デフギヤケースには、前記左右両側の太陽傘歯車にそれぞれ噛み合う遊星傘歯車を回転可能に装着するにあたり、その一方の遊星傘歯車の回転方向及び速度をデフギヤケースに装着した旋回操作用の油圧モータにて制御することを提案している。
【０００３】
この構成においては、前記油圧モータにて回転する遊星傘歯車の回転方向により、旋回外側の太陽歯車の回転数を増加させる分だけ旋回内側の太陽歯車の回転数を減少させて任意の旋回半径に無段階に変更させることができる。
また、デフギヤケースの回転を停止した状態で、前記旋回操作用の油圧モータを回転させると、一方の出力軸の回転方向と他方の出力の回転方向が逆になり、いわゆるスピンターンができるのである。
【０００４】
そして、このような油圧モータの回転方向及び回転数は、旋回用ハンドルの操作方向及び操作量にて変更するように構成するのが一般的である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前進時と後退時とで、走行用の駆動軸の回転方向を逆転させた場合、前進時における例えば右旋回のための油圧モータの作動方向と後退時における右旋回のための油圧モータの作動方向とが逆になるから、操向（旋回）用のハンドルを、前進時に回す方向と後退時に回す方向とを逆にしないと、同じ方向に旋回できないことになり、オペレータは前進時と後退時とでハンドル操作を逆するということを予め知っていなければ不便であるし、不慣れにより操向操作が困難になるという問題があった。
【０００６】
また、旋回のためのハンドルの操作量を同じにしたときの旋回半径が、前進時と後退時とで同じでないと、やはり旋回操作に困難が伴うという問題があった。本発明は、前記従来の技術的課題を解決すべくなされたものであって、第１の目的は、機械的構成により、前進時と後退時とで、前記走行用の駆動軸の回転方向逆転させる操作に連動して、操向用の駆動源の回転方向を逆転させるように切り換えすることであり、第２の目的は、ハンドルの操作量を同じにしたときの旋回半径が、前進時と後退時とで同じようにできる構成を備え、走行クローラの操向操作の不便さを解消できるようにすることである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため、請求項１記載の発明の走行クローラの操作装置は、エンジンからの動力を、前進・後退の出力に切り換え可能な動力伝達機構を介して左右一対の走行クローラへ伝達するように構成する一方、前記動力伝達機構には差動機構を設け、操向用ハンドルの左右旋回のための操作量に応じて出力調節可能な油圧式駆動手段を介して旋回に必要な差動トルクを前記差動機構に付与するように構成してなる走行クローラの操作装置において、第１軸周りに回動可能に装着されたヨークには、回動ブロックを前記第１軸と直交する軸線周りに回動可能に装着し、操向用ハンドルの中立位置において回動ブロックにおける前記第１軸の延長線上に設けた自在継手部に連結するアームと、前記第１軸と直交する第２軸に沿って移動自在且つ回動自在な前記油圧式駆動手段に対する操作部とを連結し、前記ヨークを、前記前進と後退とを切り換えに応じて前記第１軸周りに正逆回動するように構成し、前記操向用ハンドルの左旋回操作及び右旋回操作に応じて前記アームを中立位置を挟んで第２軸周りに回動可能に構成した切換手段を設けたものである。
【０００８】
また、請求項２記載の発明は、請求項１記載の走行クローラの操作装置において、前記油圧式駆動手段を、油圧モータの回転方向と回転数とを変更可能な油圧ポンプとにより構成し、前記前記前進と後退とを切り換えに応じて前記操作部を介して油圧ポンプの作動方向を切換えるように連動させたものである。
さらに、請求項３記載の発明は、請求項１または請求項２記載の走行クローラの操作装置において、操向用ハンドルのハウジング内には、当該操向用ハンドルの回動角度に比例して前記アームを回動させる連動機構を設けたものである。
【０００９】
【発明の効果】
従って、請求項１の発明によれば、差動機構を有する動力伝達機構を介して左右走行クローラを駆動するものであり、前記差動機構を停止させておけば走行機体は直進する。この直進状態にて油圧式駆動手段を介して差動機構を駆動させるとき、操向用ハンドルの操作量に応じて油圧式駆動手段の出力を調節して差動トルクを変更すると、その駆動速度に応じて走行機体の旋回半径を任意に調節することができる。
【００１０】
そして、例えば前進から後退への切換に際して動力伝達機構を介して走行クローラの回転方向を逆転させるとき、油圧式駆動手段の駆動回転方向を逆転しなければ、通常は前進時の操向用ハンドルの左右旋回の操作方向と後退時の前記操作方向とを逆にしなければならないが、そうするとオペレータの操作が困難になる。そこで、前記油圧式駆動手段と前記操向用ハンドルとの間には、前記前進と後退との切り換えるとき、操向用ハンドルの右旋回及び左旋回の操作に対する前記油圧式駆動手段の出力方向を切り換えるための切換手段として、第１軸周りに回動可能に装着されたヨークには、回動ブロックを前記第１軸と直交する軸線周りに回動可能に装着し、操向用ハンドルの中立位置において回動ブロックにおける前記第１軸の延長線上に設けた自在継手部に連結するアームと、前記第１軸と直交する第２軸に沿って移動自在且つ回動自在な前記油圧式駆動手段に対する操作部とを連結し、前記ヨークを、前記前進と後退とを切り換えに応じて前記第１軸周りに正逆回動するように構成し、前記操向用ハンドルの左旋回操作及び右旋回操作に応じて前記アームを中立位置を挟んで第２軸周りに回動可能に構成するものである。
【００１１】
このように構成すれば、操向用ハンドルを中立位置にセットした状態では、ヨークを前記前進と後退とを切り換えするのに応じて前記第１軸周りに正逆回動させても、回動ブロックにおける自在継手部は第１軸の延長上あるので、これとアームを介して連結された操作部は第２軸上において移動せず、油圧式駆動手段を作動させない。他方、操向用ハンドルを中立位置にセットした状態で、ヨークを前記前進と後退とを切り換えると、回動ブロックの傾き角度が逆転するので、前進時の左右旋回のための操向用ハンドルの操作方向と後退時の前記操作方向とに応じて、前記操作部の移動方向が逆転することになり、油圧式駆動手段の作動を前進時と後退とで逆転させるから、オペレータは困難なく旋回操作を実行できるという効果を奏する。
【００１２】
請求項２記載の発明によれば、請求項１記載の走行クローラの操作装置において、前記油圧式駆動手段を、油圧モータの回転方向と回転数とを変更可能な油圧ポンプとにより構成し、前記前記前進と後退とを切り換えに応じて前記操作部を介して油圧ポンプの作動方向を切換えるように連動させたものであり、操向用ハンドルの右旋回及び左旋回の操作に対して操作部の移動方向が逆転することで、前記油圧式駆動手段としての油圧ポンプの出力方向が切り換わるから、前進時の左右旋回のための操向用ハンドルの操作方向と後退時の前記操作方向とを同じにすることができるから、オペレータは困難なく旋回操作を実行できるという効果を奏する。
【００１３】
さらに、請求項３に記載の発明では、操向用ハンドルのハウジング内に、当該操向用ハンドルの回動角度に比例して前記アームを第２軸周りに回動させる連動機構を設けたものであるから、操向用ハンドルの操作量に応じて左右旋回半径を変更調節でき、操向用ハンドルの操作量を同じにしたときの旋回半径が、前進時と後退時とで同じようにでき、緩旋回も急旋回も任意に実行することができて旋回操作を至極簡単にできるという効果を奏する。
【００１４】
そして、連動機構がハウジング内に配置されているので、操向用ハンドルの操作量を伝達する機構がコンパクトになるという効果も奏する。
【００１５】
【発明の実施の形態】
次に、本発明をコンバインに適用した実施例について説明すると、図１は左右一対の走行クローラ２ａ，２ｂを有する走行車両である汎用コンバインの走行機体１の側面図であり、該走行機体１上には脱穀装置３を搭載し、該脱穀装置３における扱室内の扱胴４をその軸線が走行機体１の進行方向に沿うように配設し、その下方には受け網とシーブ等による揺動選別装置５と唐箕フアン６の風による風選別装置とを備え、脱穀装置３の側方に脱穀済みの穀粒を貯留する籾タンクを搭載してある。
【００１６】
刈取前処理装置７は、前記脱穀装置３の前部に開口し、昇降用油圧シリンダ８にて昇降自在な角筒状のフイーダハウス９（内部にチエンスコンベヤ９ａを備える）と、該フイーダハウス９の前端に連設した横長のバケット状のプラットホーム１０と、該プラットホーム１０内に横設した横長の掻き込みオーガ１１と、その前方上部位置のタインバー付きリール１２と、プラットホーム１０下面側に左右長手に配設したバリカン状の刈刃１４とから成る。また、刈取前処理装置７の前部左右両端には、前向きに突出する左右一対の分草体１５を備えている。
【００１７】
左右の走行クローラ２ａ，２ｂは、それぞれ、後述する操向装置２０の左右の出力軸２１ａ，２１ｂから出力される動力にて回転駆動する起動輪２２，２２と、走行機体１の後端側に後向き付勢された誘導輪２３，２３とに巻掛けられた履帯２４，２４と、各履帯２４の下側内周面を支持する懸下輪（下部転輪）２５等からなる。
【００１８】
次に、動力伝達機構を備えた操向装置２０の構成について説明する。図２〜図４に示す実施例は、ミッションケース３０内に、後述する左右一対の遊星歯車機構３１，３１等からなる差動機構と、第１油圧ポンプ３３及び第１油圧モータ３４からなる走行用の油圧式駆動手段３２と、第２油圧ポンプ３６及び第２油圧モータ３７からなる旋回用の油圧式駆動手段３５等を内装する。
【００１９】
なお、走行機体１に搭載したエンジン１７からの回転力は、チェンスプロケットと無端チェン６０とを介して、ミッションケース３０の外側にて一方の油圧ポンプの入力軸（例えば走行用の油圧式駆動手段の第１油圧ポンプ３３の入力軸３３ａ）に伝達し、次いで、第１油圧ポンプ３３の入力軸３３ａと第２油圧ポンプ３６の入力軸３６ａとをミッションケース３０外のチェンスプロケットにチェン６１巻掛けにて動力伝達するように構成する（図２及び図３参照）。
【００２０】
左右一対の遊星歯車機構３１，３１は左右対称状であって、同一半径上に複数（実施例では３つ）の遊星歯車３９，３９，３９がそれぞれ回転自在に軸支された左右一対の腕輪３８，３８をミッションケース３０内にて同軸線上にて適宜隔てて相対向させて配置する。前記各遊星歯車３９にそれぞれ噛み合う太陽歯車４０，４０を固着した太陽軸４１の左右両端は、両腕輪３８，３８の内側にてその回転中心部に位置する軸受に回転自在に軸支されている。
【００２１】
内周面の内歯と外周面の外歯とを備えたリングギヤ４２は、その内歯が前記３つの３９，３９，３９にそれぞれ噛み合うように、太陽軸４１と同心状に配置されており、このリングギヤ４２は、前記太陽軸４１上または、前記腕輪３８の外側面から外向きに突出する中心軸４３上に軸受を介して回転自在に軸支される。前記走行用の油圧式駆動手段３２における容量可変式の第１油圧ポンプ３３の回転斜板の角度を変更調節することにより、第１油圧モータ３４への圧油の吐出方向と吐出量を変更して、当該第１油圧モータ３４の出力軸の回転方向及び回転数が調節可能に構成されている。第１油圧モータ３４からの回転動力は、入力軸４４の入力歯車４５から副変速機構の歯車４６，４７，４８を介して、太陽軸４１に固定したセンター歯車４９に伝達される。なお、歯車４８が取付くブレーキ軸５０には図示しないブレーキ機構が設けられている。また、歯車４６に噛み合う歯車５１を介して作業機等への回転力を伝達するＰＴＯ軸５２に出力する。
【００２２】
そして、前記走行用の油圧式駆動手段３２からの回転動力は、前記太陽軸４１上に固定した前記センター歯車４９を介して、前記左右一対の遊星歯車機構３１，３１に伝達され、前記左側の腕輪３８の中心軸４３に固着した伝動歯車５３を、左側の出力軸２１ａに固着した伝動歯車５４に噛み合わせて出力する。同様に、右側の腕輪３８の中心軸４３に固着した伝動歯車５３を、右側の出力軸２１ｂに固着した伝動歯車５４に噛み合わせて出力する（図２及び図４参照）。
【００２３】
旋回用の油圧式駆動手段３５における容量可変式の第２油圧ポンプ３６の回転斜板の角度を変更調節することにより、第２油圧モータ３７への圧油の吐出方向及び吐出量を変更して、当該第２油圧モータ３７の出力軸の回転方向及び回転数を調節可能に構成されている。第２油圧モータ３７からの回転動力は、入力軸５５に取付く一対の伝動歯車５６，５７に伝達される。そして、図２に示すように左側のリングギヤ４２の外歯に対しては伝動歯車５６と直接噛み合い、右側の伝動歯車５７が逆転軸５８に取付く逆転歯車５９に噛み合い、この逆転歯車５９と右側のリングギヤ４２の外歯とが噛み合う。
【００２４】
従って、第２油圧モータ３７の正回転にて、左側のリングギヤ４２が所定回転数にて逆回転すると、右側のリングギヤ４２が前記と同一回転数にて正回転することになる。
この構成により、例えば、旋回用の油圧式駆動手段３５を停止させておけば、左右両側のリングギヤ４２，４２の回転は停止した固定状態である。この状態で走行用の油圧式駆動手段３２を駆動すると、第１油圧モータ３４からの回転力は、太陽軸４１のセンター歯車４９に入力され、その回転力は、左右両側の太陽歯車４０，４０に同一回転数にて伝達され、左右両側の遊星歯車機構の遊星歯車３９、腕歯車３８を介して左右両側の出力軸２１ａ，２１ｂに平等に同方向の同一回転数にて出力されるので、直進走行ができる。従って、走行用の油圧式駆動手段３２のみを正回転駆動すると、走行機体１は直進前進し、逆回転駆動したときには直進後退する。
【００２５】
反対に、走行用の油圧式駆動手段３２を停止した状態では、前記太陽軸４１及び左右両側の太陽歯車４０，４０は固定される。この場合、ブレーキ軸５０を固定すべくブレーキ手段を作動させるのが好ましい。この状態にて、旋回用の油圧式駆動手段３５（第２油圧ポンプ３６）を例えば正回転駆動させると、左の遊星歯車３９、腕歯車３８からなる遊星歯車機構は逆回転する一方、右の遊星歯車３９、腕歯車３８からなる遊星歯車機構は正回転することになる。従って、左走行クローラ２ａは後進する一方、右走行クローラ２ｂは前進するので、走行機体１はその場で、左にスピンターンすることになる。
【００２６】
同様にして、旋回用の油圧式駆動手段３５（第２油圧ポンプ３６）を逆回転駆動させると、左の遊星歯車機構３１は正回転し、右の遊星歯車機構３１は逆回転して、左走行クローラ２ａは前進する一方、右走行クローラ２ｂは後退するので、走行機体１はその場で、右にスピンターンすることになる。
走行用の油圧式駆動手段３２を駆動しつつ旋回用の油圧式駆動手段３５を駆動した場合には、前進時及び後退時において、前記スピンターン旋回半径の大きい旋回半径で右また左に旋回できることになり、その旋回半径は左右走行クローラ２ａ，２ｂの速度に応じて決定されることになる。
【００２７】
次に、図５〜図１２を参照しながら、走行クローラ２ａ，２ｂの駆動方向を前進時と後退とで、切り換える走行切換操作装置７０と、走行機体１を旋回させる旋回操作装置７１とについて説明する。
図５、図６及び図７に示すように、走行切換操作装置７０における主変速操作レバーとしての操作レバー７２は、操縦部における操作板７３に穿設した平面視略Ｚ字状の案内溝７４に沿って移動可能に突出しており、操作レバー７２は、第１横軸７５にて操作板７３の前後方向に回動可能な第１ブラケット７６上の第２横軸７７を介して左右方向に回動可能に枢支されている。そして、第１ブラケット７６の下端に連結して前後方向に延びる一対の操作ワイヤ７８ａ，７８ｂを前記走行用の第１油圧ポンプ３３の操作部（図示せず）に接続して、操作レバー７２を中立位置から遠ざかる前後方向に傾ける角度が大きくなるのに比例して、圧油吐出量を増大させ、走行速度を高速となるように調節する。
【００２８】
また、操作レバー７２の左右に連結した操作ワイヤ７９ａ，７９ｂの案内管を第１ブラケット７６上の設けた第２ブラケット８０に固定し、操作レバー７２を左右方向に回動する（傾ける）とき、前記第１油圧ポンプ３３を操作して、第１油圧モータ３４の出力軸の回転方向を前進用と後退用とに切り換える。
従って、図６に示すように、案内溝７４における横溝部７４ａの左右中央箇所に操作レバー７２を位置させるときには完全中立位置Ｎｏ（停止位置）となり、操作レバー７２を右に倒して前進に切り換え、前方に傾けるにつれて前進高速となる。反対に操作レバー７２を左に倒して後退に切り換え、後方に傾けるにつれて後退高速となる。なお、後述するように、この操作レバー７２を前進・後退・中立の各位置に操作することに連動させて旋回操作装置７１におけるヨーク９４の傾きを変更させるべく、操作ワイヤ７９ａ，７９ｂと一体的に移動する操作ワイヤ８９ａ，８９ｂを設けている。
【００２９】
次に、図８〜図１２を参照して、操向用（旋回用）ハンドル８１の旋回操作方向と、走行機体１の前進時と後退時とにおける旋回方向とを一定にするための、換言すると、走行機体１を前進と後退とに走行方向を切り換えても、ハンドル８１を右に傾動（回動）すれば右方向に旋回し、左方向に傾動（回動）させると左方向に旋回するための機械的な切換手段８２について説明する。
【００３０】
まず、前提として、前述したように、操向装置２０における走行用の第１油圧ポンプ３３及び旋回用（操向用）第２油圧ポンプ３６の入力軸の回転方向は前進時と後退時とで一定であり、走行用の第１油圧ポンプ３３及び旋回用（操向用）の第２油圧ポンプ３６は、その斜板の向き及び傾斜角度を切り換えることにより、各ポンプからそれぞれに対応する第１油圧モータ３４及び第２油圧モータ３７への圧油の吐出方向が逆転可能であり、また、斜板の傾斜角度を切り換えることにより、圧油量、ひいては各油圧モータの回転数も無段階変更調節可能である。
【００３１】
ところで、前進時に正回転していた第１油圧モータ３４のみの回転方向を逆転させると、第２油圧モータ３７による前記左右一対の遊星歯車機構３１，３１の作用（動き）は前進時と後退時とで逆になる。然るに、第２油圧ポンプ３６の圧油の吐出方向及び吐出量を制御操作するための操作部（ひいては旋回操作用のハンドル８１）の動きを前進時の状態で機械的に規定していると、つまり、この操向用ハンドル８１を一方に回動するとき前進時右旋回し、他方に回動させると前進時左旋回するというように機械的に連結していると、後退時には前記第２油圧ポンプ３６の入力軸（出力軸）の回転方向を逆転させなければ、ハンドル８１を一方に回動したとき、左旋回方向に作用し、他方に回動すれば右旋回方向に作用することになる。
【００３２】
そこで、前記旋回操作用（操向用）のハンドル８１と前記操作部との間に機械的な切換手段８２を設けて、走行機体１を前進と後退とに走行方向を切り換えて、行機体１が前進時と後退時とに拘らず、ハンドル８１を右に傾動（回動）すれば右方向に旋回し、左方向に傾動（回動）させると左方向に旋回するように構成するものである。
【００３３】
操縦部に立設したステム８３の上端に固定したハウジング８４には、筒状のステアリングコラム８５を立設し、先端に操向用ハンドル８１を固着したハンドル軸８６を前記ステアリングコラム８５内で回動可能に支持させるハンドル軸８６の下端に取付けられた小ベベルギヤ８７と、これに噛み合う大ベベルギヤ８８とは、ハウジング８４内に収納されており、大ベベルギヤ８８と一体的に回転する、伝動軸９０にはウオームギヤ９１が取付けられ、これらは切換手段８２を作動させるための連動機構の一部を構成する。
【００３４】
前記ハウジング８４の一側には、水平方向（Ｘ軸）の第１軸９２と、この軸線の延長線上で直交する鉛直方向（Ｚ軸）の第２軸９３とを設け、第１軸９２には左右両側にアーム片９５，９５がＹ軸方向に延びるヨーク９４を回動自在に軸支し、前記アーム片９５，９５には前記前進・後退切り換え用の操作レバー７２に連結した一対の操作ワイヤ７９ａ，７９ｂから枝別れした、もしくは並列状に設けた一対の操作ワイヤ８９ａ，８９ｂの端部を接続する。なお、前記第２軸９３には、前記前進・後退切り換え用の操作レバー７２に連結した一対の操作ワイヤ８９ａ，８９ｂにおけるアウタ管８９ａ′，８９ｂ′を取付けるためのブラケット１１０が固定されている。
【００３５】
従って、操作ワイヤ８９ａ，８９ｂのいずれか一方の操作ワイヤを引張れば、その引張り側が下向きになるようにヨーク９４は第１軸９２の周りに傾き回動することになる。
このヨーク９４の上端には、第１軸９２と直交する支軸９６を突設し、該支軸９６に軸受９７を介して回動ブロック９８を左右両側回動可能に装着する。この支軸９６は、操作レバー７２を前述の完全中立位置Ｎｏにセットしたときには、第２軸９３（Ｚ軸）の延長線上に位置する（軸線が一致する）ことになる。
【００３６】
回動ブロック９８の外面には、操作レバー７２を前述の完全中立位置Ｎｏにセットしたときに前記第１軸９２の延長線上にとなる自在継手部９９を設け、この自在継手部９９に連結する側面視Ｌ字状のアーム１００の下端を、前記第２軸９３に沿って上下移動自在且つ回動自在に被嵌する操作部１０１に連結する。この操作部１０１に連結された操作ワイヤ１０２の他端は、旋回用の第２油圧ポンプ３６の圧油の吐出方向及び吐出量を調節する斜板の制御レバー（図示せず）に連結されている。
【００３７】
また、前記アーム１００に対して先端二股部１０３ａにて挟み、中途部を第２軸９３と一体的に回動するようピン１０４連結した連動アーム１０３の基端の扇状歯車部１０３ｂを前記ハジング８４内でウオームギヤ９１に噛み合わせることにより、操向用ハンドル８１の左旋回操作及び右旋回操作に応じて前記アームを中立位置を挟んで第２軸９３周りに回動可能に構成する。なお、ここで、中立位置とは、図８において、アーム１００がＸ−Ｚ平面にあるときをいい、操向用ハンドル８１を直進状態にセットしたときに対応させるものとする。
【００３８】
回動ブロック９８には、ねじ１０９及びばね１０５にて押圧するボール１０６を前記支軸９６と一体的に回動するデテント円板１０７の係止溝１０８に押圧付勢するように設け、オペレータが操向用ハンドル８１を直進状態にした状態を感覚として容易に判断できるようにするものである。
従って、ハウジング８４内のベベルギヤ８７，８８、ウオームギヤ９１及び扇状歯車部１０３ｂを備えた連動アーム１０３とからなる連動機構により、操向用ハンドル８１の回動角度に比例して前記アーム１００を第２軸９３周りに回動させるので、当該回動ブロック９８の向き、ひいては操作部１０１の向きを左右に首振りさせることができる。
【００３９】
次に、図１３〜図１５を参照して、前記前進・後退切換用操作レバー７２及び操向用ハンドル８１の回動方向と回動ブロック９８の姿勢並びにその姿勢における、旋回の態様とについて説明する。
まず、操作レバー７２を完全中立位置Ｎｏで、左右両操作ワイヤ８９ａ，８９ｂの両方を引張らない状態では（図６及び図７参照）、ヨーク９４における両アーム片９５，９５は、第１軸９２及び第２軸９と直交するＹ軸にそって延びるように位置される。そして、ヨーク９４における支軸９６は第２軸９３の軸線と一致し、回動ブロック９８は第２軸９３の延長線上の支軸９６周りに回動可能である。しかも、自在継手部９９は第１軸９２の軸線上にあるから、操向用ハンドル８１の左右回動操作にかかわらず、第２軸９３（Ｚ軸）と直交するＸ−Ｙ平面上で自在継手部９９が回動することになり（図１３参照）、これとアーム１００を介して連結された操作部１０１は第２軸９３上で上下移動しないのである。つまり、走行機体を停止させた状態で、操向用ハンドル８１を左右に回動しても、旋回用の第２油圧ポンプ３６は中立位置となり、旋回作用が起こらない。
【００４０】
他方、図７に示すように、操作レバー７２を前進側に回動すると、操作ワイヤ８９ａが引張られ、図１０及び図１４に示すように、一方のアーム片９５が下向きとなるようにヨーク９４が第１軸９２（Ｘ軸）を中心に角度θだけ右下向きに傾き、該ヨーク９４に支持軸９６を介して取付けられた回動ブロック９８もＸ−Ｙ平面に対して所定角度θだけ右下向きに傾く。反対に、図７に示すように、操作レバー７２を後退方向に回動させると、操作ワイヤ８９ｂを下向きに引き、前記と同様にして回動ブロック９８は第１軸９２（Ｘ軸）回りに回動して図１５のように左に所定角度θだけ傾く。
【００４１】
ところで、直進時においては、ハンドル８１を中立状態（前記デテント板１０７における係止溝１０８にボール１０６が係止した状態）に保持する。この状態では、前記回動ブロック９８における自在継手９０の位置は、第１軸９２の延長上にあるから、自在継手９０とアーム１００を介して連結された操作部１０１は第２軸９３上で位置保持され、旋回用の第２油圧ポンプ３６は中立位置となり、旋回作用が起こらない。
【００４２】
直進時においては、操作レバー７２のみを図５及び図６の前後方向に回動させても、前記操作ワイヤ８９ａ，８９ｂのいずれかの引張り関係は同じであり、且つ自在継手９０の位置は不動点となり、操作部１０１は操作レバー７２の回動に拘らず上下移動せず、旋回用の第２油圧ポンプ３６は中立位置となり、旋回作用が起こらないで、前進・後退時の両方において走行速度を低速から高速に無段階に変速できる。
【００４３】
前述したように、操作レバー７２を前進側に倒せば、図１４に示すように、回動ブロック９８における自在継手９０の回動平面１２０は、Ｘ−Ｙ平面に対して所定角度θだけ右下向きに傾く。この状態で、操向用ハンドル８１を右に回動すると、ハウジング８４内の連動機構と連動アーム１０３を介してアーム１００が右方向に回動して前記回動平面に沿って自在継手９０が移動することになり、アーム１００に取付く操作部１０１は第２軸９３に沿って下向き（Ｚ１方向）に移動し、旋回用の第２油圧ポンプ３６を正回転側で作動させる。即ち、旋回外側（実施例では左側）の走行クローラの速度が旋回内側（実施例では右側）の走行クローラの速度より大きい状態にする。前記操作部１０４の移動量は操向用ハンドル８１の回動角度に比例する。その移動量に比例して右旋回半径を小さくするようにして前進旋回できる。前記と逆に操向用ハンドル８１を左方向（左旋回操作方向）に回動すると、その回動角度に比例してハウジング８４内の連動機構と連動アーム１０３を介してアーム１００が左方向に回動して前記回動平面に沿って自在継手９０が移動することになり、アーム１００に取付く操作部１０１は第２軸９３に沿って上向き（Ｚ２方向）に移動し、旋回用の第２油圧ポンプ３６を逆回転側で作動させ、旋回外側（実施例では右側）の走行クローラの速度が旋回内側（実施例では左側）の走行クローラの速度より大きい状態とし、操向用ハンドル８１の回動角度に比例して小さくなる旋回半径で前進し且つ左旋回できることになる。
【００４４】
同様に、後退操作時においては、図１５に示すように、回動ブロック９８における自在継手９０の回動平面１２０′は、Ｘ−Ｙ平面に対して所定角度θだけ左下向きに傾く。この状態で、操向用ハンドル８１を右に回動すると、ハウジング８４内の連動機構と連動アーム１０３を介してアーム１００が右方向に回動して前記回動平面に沿って自在継手９０が移動することになり、アーム１００に取付く操作部１０１は第２軸９３に沿って上向き（Ｚ２方向）に移動し、旋回用の第２油圧ポンプ３６を逆回転側で作動させる。従って、即ち、旋回外側（実施例では左側）の走行クローラの速度が旋回内側（実施例では右側）の走行クローラの速度より大きい状態にする。このときも、前記操作部１０４の移動量は操向用ハンドル８１の回動角度に比例する。その移動量に比例して右旋回半径を小さくするようにして後退旋回できる。
【００４５】
他方、操向用ハンドル８１を左方向（左旋回操作方向）に回動すると、その回動角度に比例してハウジング８４内の連動機構と連動アーム１０３を介してアーム１００が左方向に回動して前記回動平面に沿って自在継手９０が移動することになり、アーム１００に取付く操作部１０１は第２軸９３に沿って下向き（Ｚ１方向）に移動し、旋回用の第２油圧ポンプ３６を正回転側で作動させ、旋回外側（実施例では左側）の走行クローラの速度が旋回内側（実施例では右側）の走行クローラの速度より大きい状態とし、操向用ハンドル８１の回動角度に比例して小さくなる旋回半径で後退し且つ左旋回できることになる。
【００４６】
以上から理解できるように、操作レバー７２の傾き方向（従って、操作レバー７２による走行機体の停止、前進、後退の操作）に応じて、前記回動ブロック９８を傾き方向を設定させることができ、また、前進時と後退時とでは、回動ブロック９８の傾き方向、ひいては自在継手部９９の回動平面１２０（１２０′）が前進操作時と後退操作時とでは、互いに逆方向に傾くため、操向用ハンドル８１の旋回操作方向が同じであっても、操作部１０１の移動方向が互いに逆になり、旋回内側の走行クローラの速度を旋回外側の走行クローラの速度より小さくして、オペレータの操作用ハンドル８１の回動操作に合致した旋回ができるのである。
【００４７】
前記の実施例において、第２軸９３に軸線に対する操作部１０１の操作ワイヤ１０２端部の離れ距離Ｈ１を極力短くし、且つ、操作ワイヤ１０２端部から、そのアウタ管１０２ａの取付け位置迄の前記第２軸９３に沿う方向の長さＬ１をできるだけ長く設定することにより、図１３の状態で操向用ハンドル８１を回動させるにつれて操作部１０１が左右回動したときも、操作ワイヤ１０２が必要以上に引張られないようにすることが好ましい。また、前記第２軸９３を、連動アーム１０３が被嵌する部分と、操作部１０１が取付く部分とに分断し、操作部１０１の回動及び上下移動と一体的に作動するように、操作部１０１が取付く第２軸部分を構成しても良い。
【００４８】
なお、図１６は、横軸に前記操向用ハンドル８１の回動角度βを採り（最大回動角度に対するパーセントで示す）、縦軸に左右の走行クローラの走行速度（ｍ／ｓｅｃ．）を採った速度線図を示す。操向用ハンドル８１の回動角度０％の位置では、左右の走行クローラの走行速度は同じである。
図１６の実線及び一点鎖線は、緩旋回〜急旋回までを任意の速さで且つ旋回半径を任意に無段階調節する場合の速度線図であって、例えば、左右両走行クローラ２ａ，２ｂを１．０ （ｍ／ｓｅｃ．）にて前進走行させている状態から右旋回する場合、ハンドル８１の単位回動角度当たり左走行クローラ２ａがｘ（ｍ／ｓｅｃ．）の速度だけ増速する一方（実線α１参照）、右走行クローラ２ｂは前記と同じ値ｘ（ｍ／ｓｅｃ．）だけ減速することになる（実線β１参照）。即ち、ハンドル８１を一定角度Δ回動させると、左走行クローラ２ａは、１．０ ＋ｘ１・Δ（ｍ／ｓｅｃ．）で走行し、右走行クローラ２ｂは１．０ −ｘ１・Δ（ｍ／ｓｅｃ．）にて走行して右旋回することになる。従って、旋回半径は、ハンドル８１の回動角度により任意に無段階に調節できる。図１６の一点鎖線は、左右両走行クローラ２ａ，２ｂの初期走行速度（前進時）が２．０ （ｍ／ｓｅｃ．）から開始した右旋回の態様を示す。
【００４９】
図１６で示すように、左右両走行クローラ２ａ，２ｂが前進（後退）状態であって、速度差があるときには緩旋回となり、一方の走行クローラと他方の走行クローラとの進行方向が互いに逆になるときは、いわゆるスピンターン（急旋回）を実行できることになる。このような旋回態様は後退時においても実行できることになる。
【００５０】
本発明は、農作業機ばかりでなく、ブルドーザ等の土木用の走行車両にも適用できることはいうまでもない。
【図面の簡単な説明】
【図１】コンバインの側面図である。
【図２】動力伝達機構の動力伝達ブロック図である。
【図３】動力伝達機構の側面図である。
【図４】一対の遊星歯車機構部の一部断面図である。
【図５】走行用の操作レバーの作用説明図である。
【図６】操作レバーの案内溝の平面視形状を示すための図５のＶＩ−ＶＩ線矢視平面図である。
【図７】図５のＶＩＩ −ＶＩＩ 線矢視で示す操作レバーの背面図である。
【図８】切換手段の斜視図である。
【図９】切換手段の側断面図である。
【図１０】切換手段の正面図である。
【図１１】図９のＸＩ−ＸＩ線断面図である。
【図１２】図１０のＸＩＩ −ＸＩＩ 線平面図である。
【図１３】操作レバーを完全中立位置にしたときの切換手段の作動状態を示す図である。
【図１４】操作レバーを前進位置にしたときの切換手段の作動状態を示す図である。
【図１５】操作レバーを後退位置にしたときの切換手段の作動状態を示す図である。
【図１６】旋回時の左右走行クローラの速度線図である。
【符号の説明】
２ａ，２ｂ 走行クローラ
２０ 操向装置
２１ａ，２１ｂ 出力軸
３０ ミッションケース
３１，３１ 遊星歯車機構
３２ 走行用の油圧式駆動手段
３３ 第１油圧ポンプ
３４ 第１油圧モータ
３５ 旋回用の油圧式駆動手段
３６ 第２油圧ポンプ
３７ 第２油圧モータ
３８ 腕輪
３９ 遊星歯車
４０ 太陽歯車
４２ リングギヤ
４９ センター歯車
７２ 操作レバー
８１ 操向用ハンドル
８２ 切換手段
８４ ハウジング
８９ａ，８９ｂ 操作ワイヤ
９２ 第１軸
９３ 第２軸
９４ ヨーク
９５ アーム片
９８ 回動ブロック
９９ 自在継手部
１００ アーム
１０１ 操作部
１０２ 操作ワイヤ
１０３ 連動アーム
１０７ デテント板
Claims (3)
- エンジンからの動力を、前進・後退の出力に切り換え可能な動力伝達機構を介して左右一対の走行クローラへ伝達するように構成する一方、前記動力伝達機構には差動機構を設け、操向用ハンドルの左右旋回のための操作量に応じて出力調節可能な油圧式駆動手段を介して旋回に必要な差動トルクを前記差動機構に付与するように構成してなる走行クローラの操作装置において、第１軸周りに回動可能に装着されたヨークには、回動ブロックを前記第１軸と直交する軸線周りに回動可能に装着し、操向用ハンドルの中立位置において回動ブロックにおける前記第１軸の延長線上に設けた自在継手部に連結するアームと、前記第１軸と直交する第２軸に沿って移動自在且つ回動自在な前記油圧式駆動手段に対する操作部とを連結し、前記ヨークを、前記前進と後退とを切り換えに応じて前記第１軸周りに正逆回動するように構成し、前記操向用ハンドルの左旋回操作及び右旋回操作に応じて前記アームを中立位置を挟んで第２軸周りに回動可能に構成した切換手段を設けたことを特徴とする走行クローラの操作装置。
- 前記油圧式駆動手段を、油圧モータの回転方向と回転数とを変更可能な油圧ポンプとにより構成し、前記前記前進と後退とを切り換えに応じて前記操作部を介して油圧ポンプの作動方向を切換えるように連動させたことを特徴とする請求項１記載の走行クローラの操作装置。
- 操向用ハンドルのハウジング内には、当該操向用ハンドルの回動角度に比例して前記アームを回動させる連動機構を設けたことを特徴とする請求項１または請求項２記載の走行クローラの操作装置。
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