JP3568720B2 - 移動農機の操向装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、コンバインやハーベスタ等、クローラ走行部を有する移動農機に関し、特に操作レバーの操作に基づき電磁アクチュエータによりサイドクラッチを入切可能な移動農機の操向装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
コンバインやハーベスタ等の移動農機は左右一対のクローラ走行部を有しており、機体を旋回させる場合は左右いずれかの操作レバー（サイドクラッチレバー）を切り操作することで、油圧シリンダの作動杆を伸長作動させてサイドクラッチを切り、更に前記油圧シリンダの作動杆のストロークを伸長させてサイドクラッチ切り側のドライブシャフトにブレーキをかける構造のものが多い。
【０００３】
また、例えば本件出願人の出願に係る特開平６−２９８１１６号公報に記載されているように、サイドクラッチを切るときに、操作レバーを操作すると先ず電磁ソレノイドに通電されてソレノイドピンが突出し、このソレノイドピンがサイドクラッチギヤと一体のカムに係合して該カムが軸方向に移動し、前記ギヤの噛み合いが外れてサイドクラッチが切られる。このとき、略々同時に油圧シリンダが作動し、該油圧にてサイドクラッチの切状態を保持するようにした技術が提案されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前述した従来例のように、ソレノイドピンを突出させてサイドクラッチを切る手段にあっては、サイドクラッチ切の期間中、電磁ソレノイドに通電し続けてソレノイドピンを突出させた状態を維持していたため、操作レバーを戻してサイドクラッチの切状態を解除するときに、前記ソレノイドピンが前記カムに挟まれて戻り不良となる等、サイドクラッチを入状態にすることが困難となり、信頼性に欠けるという課題があった。
【０００５】
すなわち、操作レバーにてサイドクラッチの切状態を解除するときに、例えば前記ソレノイドピンとカムとの位相関係から、該カムが軸方向に復帰するときにカムの凸部にソレノイドピンが当接したりすると、該ソレノイドピンがサイドクラッチギヤの戻しスプリング力により前記カムに挟み込まれ、該カムに乗り上げた状態（サイドクラッチ切状態）となって、ソレノイドピンを抜くのが困難になるというおそれがあった。
【０００６】
本発明は、斯かる課題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、サイドクラッチの切状態から入状態への動作をスムーズに行えるようにした移動農機の操向装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため、本発明に係る移動農機の操向装置は、軸方向に摺動してサイドクラッチの入切を行うサイドクラッチギヤ（１９Ｌ，１９Ｒ）と、該サイドクラッチギヤ（１９Ｌ，１９Ｒ）に一体的に固定されたカム（１９ａ）と、操作レバー（２３）の操作に基づき電磁アクチュエータ（４１）を介して出没制御され、前記カム（１９ａ）と係合離脱してサイドクラッチを入切可能な作動ピン（２２）と、を備えた移動農機（１）において、
前記電磁アクチュエータ（４１）への通電を制御するタイマ手段（４３）を備え、
前記電磁アクチュエータ（４１）への所定時間通電により前記作動ピン（２２）を突出させてサイドクラッチを切とし、通電終了後は油圧シリンダ（１５）の作動によりサイドクラッチを切状態に保持するようにした、ことを特徴とする。また、本発明は、前記タイマ手段（４３）を、前記作動ピン（２２）が少なくとも１回前記カム（１９ａ）に乗り上げてサイドクラッチを切るまでに必要な時間に設定した、ことを特徴とする。
【０００８】
更に、本発明は、機体が停止していると判断した時は、前記操作レバー（２３）の操作に拘らず前記電磁アクチュエータ（４１）への通電を禁止するようにした、ことを特徴とする。
【０００９】
［作用］
以上の発明特定事項に基づき、本発明によれば、操作レバー（２３）を傾動操作すると、電磁アクチュエータ（４１）を介して作動ピン（２２）が突出し、該作動ピン（２２）がサイドクラッチのカム（１９ａ）部に突入してサイドクラッチギヤ（１９Ｌ，１９Ｒ）がクラッチ切り方向に移動し、駆動力が切られるが、これと略々同時に、油圧シリンダ（１５）が作動してその油圧によりサイドクラッチを切状態に保持する。
【００１０】
そして、本発明では、このときの電磁アクチュエータ（４１）への通電時間を、タイマ（４３）により、前記作動ピン（２２）が少なくとも１回前記カム（１９ａ）の凸部に乗り上げてサイドクラッチを切るまでに必要な時間に設定したことで、前記作動ピン（２２）がカム（１９ａ）の凹部に対応する位置にきたときに該作動ピン（２２）を確実に抜くことが可能となり、これにより作動ピン（２２）の戻り不良が防止される。
【００１１】
なお、上記カッコ内の符号は、図面と対照するためのものであるが、本発明を何等限定するものではない。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づき、本発明の実施の形態を説明する。
【００１３】
図１は、本発明が適用されたコンバインの外観斜視図であり、コンバイン１は、左右のクローラ走行装置１０，１０により支持された機体３７の上部に運転席３９を有し、この運転席３９の操作パネル３１には操作レバー（マルチステアリングレバー）２３が設けられていて、機体３７はエンジン３８の動力により走行駆動される。また、機体３７の前方には穀稈を刈り取る昇降自在な前処理部１２を有し、穀稈の刈取作業中は、前記操作レバー２３の左右傾動操作により立毛穀稈列条に沿って機体３７が移動し、刈取りが行われる。
【００１４】
前記コンバイン１のトランスミッションの内部構造は、図２〜図４に示すようになっており、前記エンジン３８からの動力は、入カプーリ２を介してメインシャフト３に伝達された後、主クラッチａを組み込んだ第１シャフト４、第２シャフト５、副変速機構ｂを組み込んだ第３シャフト６、第４シャフト７、サイドクラッチ機構ｃ及びブレーキ機構ｄを組み込んだ第５シャフト８、及び上記各シャフトに装着されたギヤ群を介してドライブシャフト（左右）９，９に伝達され、前記クローラ走行装置１０，ｌＯが駆動されるようになっている。
【００１５】
また、油圧ポンプ１１は、油圧バルブ４０を介して各部の油圧機構を作動させる油圧シリンダ１５等を作動させ、該油圧シリンダ１５によりサイドクラッチ機構ｃとブレーキ機構ｄが作動されるようになっている。前記油圧シリンダ１５は、シリンダ軸１５ａとシフタ１５ｂを有し、シリンダ軸１５ａが摺動することによりシフタ１５ｂを回動させ、該シフタ１５ｂに連結されたシフトフォーク１５ｃにてサイドクラッチ機構ｃ及びブレーキ機構ｄを作動させる。なお、前処理部１２への動力伝達用の出カプーリ１６は、ワンウエイクラッチ１７を介して第２シャフト５に連係されている。
【００１６】
前記サイドクラッチ機構ｃは、サイドクラッチギヤ１９Ｌ，１９Ｒを有し、このサイドクラッチギヤ１９Ｌ，１９Ｒは第５シャフト８に対し軸方向にのみ摺動自在で、かつ戻しスプリング２０により常時クラッチ入り方向に付勢されていて、左右一方のサイドクラッチが入り状態にあるときは、サイドクラッチギヤ１９Ｌ又は１９Ｒは戻しスプリング２０の弾発力でセンタギヤ２１のドグ２ｌａと噛合って動力の伝達が行われる。
【００１７】
図４及び図５に示すように、このサイドクラッチギヤ１９Ｌ，１９Ｒには、夫々カム１９ａが一体的に設けられており、該カム１９ａのカム面１９ａ’には、軸方向中央側に突出する凸部１９ａ”が略々１８０度の位相差にて２箇所形成されている。そして、後述の電気指令により押し出されたソレノイドピン（作動ピン）２２と上記カム１９ａによリ、サイドクラッチギヤ１９Ｌ（又は１９Ｒ）を軸方向に摺動させてサイドクラッチを切るように構成されている。
【００１８】
すなわち、前述した図３に示されるように、操作レバー２３の操作により、制御部４４からの出力指令により電磁アクチュエータとしてのソレノイド４１Ｌ（又は４１Ｒ）に通電され、ソレノイドピン２２が第５シャフト８側に押し出される。すると、ソレノイドピン２２がサイドクラッチギヤ１９Ｌ（又は１９Ｒ）のカム１９ａ部に嵌入して該サイドクラッチギヤ１９Ｌ（又は１９Ｒ）がクラッチ切り方向に強制的に移動させられる。このため、サイドクラッチギヤ１９Ｌ（又は１９Ｒ）がセンタギヤ２１のドグ２ｌａから外れ、左右いずれかのクローラ１０の駆動力が切られる。
【００１９】
図６（ａ）〜（ｄ）は、前記ソレノイドピン２２とカム１９ａとの位置関係を示す図である。
【００２０】
すなわち、カム１９ａが図の時計方向に回転する場合に、ソレノイドピン２２とカム１９ａの凸部１９ａ”とが、回転角度において＋４２．８０°の位相差にある位置までは、サイドクラッチは入状態にある。この状態から、図６（ａ）のように、カム１９ａが同方向に回転して、ソレノイドピン２２とカム１９ａの凸部１９ａ”とが、回転角度において＋４２．８０°の位相差にある位置になると、サイドクラッチは半噛み状態になる。更に、図６（ｂ）（ｃ）のように、カム１９ａが同方向に回転してソレノイドピン２２と凸部１９ａ”とが、回転角度において±１６．３０°の位相差にある範囲内においては、サイドクラッチは切状態になる。そして、図６（ｄ）のように、カム１９ａが更に同方向に回転してソレノイドピン２２と凸部１９ａ”とが、回転角度において−４２．８０°の位相差にある位置になると、サイドクラッチは半噛み状態になる。
【００２１】
ところで、図７において、前記油圧シリンダ１５は、操作レバー２３の操作により油圧バルブ４０を介して制御され、この操作レバー２３の左右傾動操作により左右のサイドクラッチ機構ｃ及びブレーキ機構ｄの作動が、また，操作レバー２３の前後傾動操作により前処理部１２の昇降作動が行われる。そして、サイドクラッチ及びブレーキ作動と、該作動時における油圧バルブ４０のバルブストローク（レバーストローク）との関係は、予め所定の関係に設定されている。
【００２２】
例えば、操作レバー２３が中立位置から右方向に少し傾動したＡ点では、制御部４４に連係されたスイッチ２５がＯＮとなり、これによリソレノイド４１Ｒのソレノイドピン２２が第５シャフト８側に突出するようになっており、次いで、バルブストロークが中立位置から右方向に傾動したＢ点ではサイドクラッチが切れ（ＯＮ）、更にＣ点ではブレーキがかかり始める（ＯＮ）ように設定されている。
【００２３】
同様に、操作レバー２３が中立位置から左方向に少し傾動した点では、制御部４４に連係されたスイッチ２６がＯＮとなり、これによリソレノイド４１Ｌのソレノイドピン２２が第５シャフト８側に突出するようになっている。
【００２４】
ここで、本実施の形態では、電磁アクチュエータ４１への通電を制御するタイマ手段を備え、前記電磁アクチュエータ４１への所定時間通電により前記作動ピン２２を突出させてサイドクラッチを切とし、通電終了後は油圧シリンダ１５の作動によりサイドクラッチを切状態に保持するようにした、ことを特徴としている。
【００２５】
すなわち、図３に示すように、前記ソレノイド４１Ｌ（又は４１Ｒ）にはタイマ４３を介して制御部４４からの指令が入力されるようになっている。
【００２６】
以下、図８に基づき本実施の形態における制御を説明する。
【００２７】
同図において、ステップＳ１で機体が停止状態か否かを判断し、機体が停止していると判断した時は、前記操作レバー２３の操作に拘らずソレノイド４１Ｌ（又は４１Ｒ）への通電を禁止する。例えば、トランスミッションの出力軸の検出パルス信号を一定時間検出できなかった場合（回転センサの故障の場合も含む）は、機体が停止しているものとみなし、ソレノイドピン２２によるサイドクラッチの入切操作をキャンセルする。
【００２８】
そして、トランスミッションの出力軸が回転していると判断した場合は、Ｓ２に進む。このＳ２で、操作レバー２３の右スイッチ２５がオンかオフかが判断され、オフならＳ７に進み、オンならＳ３に進む。このＳ３では、前回操作の右スイッチ２５がオンか否かが判断され、オンならＳ５に進み、オフならＳ４においてリミットタイマを設定してからＳ５に進む。Ｓ５では、前記リミットタイマが終了したか否かを判断し、終了しているなら最初に戻り、未終了ならＳ６において前記リミットタイマにて設定した時間だけソレノイド４１Ｒに通電する。
【００２９】
また、Ｓ２において、操作レバー２３の右スイッチ２５がオフなら、Ｓ７において操作レバー２３の左スイッチ２６がオンかオフかが判断され、オフなら最初に戻り、オンならＳ８に進む。このＳ８では、前回操作の左スイッチ２６がオンか否かが判断され、オンならＳ１０に進み、オフならＳ９においてリミットタイマを設定してからＳ１０に進む。Ｓ１０では、前記リミットタイマが終了したか否かを判断し、終了しているなら最初の制御状態に戻り、未終了ならＳ１１において前記リミットタイマにて設定した時間だけソレノイド４１Ｌに通電する。
【００３０】
なお、ソレノイド４１Ｒ，４１Ｌへの通電終了後は、ソレノイドピン２２は復帰スプリング４２により元の位置に復帰する（図３参照）。
【００３１】
また、本実施の形態では、前記リミットタイマの設定時間を、前記ソレノイドピン２２が少なくとも１回前記カム１９ａの凸部１９”に乗り上げてサイドクラッチを切るまでに必要な時間にした、ことを特徴としている。
【００３２】
図９は、カムの輪郭曲線と回転角度との関係を示すものであり、前記ソレノイドピン２２が図の（ａ）と（ｂ）の間にあるときは、サイドクラッチは半噛み状態にあり、カムが回転してソレノイドピン２２が図の（ｂ）と（ｃ）の間にあるとき、すなわちソレノイドピン２２がカム面１９ａ’の凸部１９”に乗り上げているときは、サイドクラッチは切状態にある。また、カムが回転してソレノイドピン２２が図の（ｃ）と（ｄ）の間にあるときは、サイドクラッチは半噛み状態にあり、更にカムが回転してソレノイドピン２２が図の（ｄ）位置から同方向に９４．４°回転する間はサイドクラッチは入状態にある。
【００３３】
以上により、ソレノイドピン２２が少なくとも１回、カムの凸部１９”に乗り上げてサイドクラッチを切るためには、該カムが２３９．１°回転する時間だけソレノイドピン２２を突出させてやれば良い。そのために、本実施の形態では、前記リミットタイマにて、サイドクラッチを切るために最低限必要な時間を設定している。
【００３４】
次に、本実施の形態の作用について説明する。
【００３５】
いま、機体を右旋回すべく操作レバー（マルチステアリングレバー）２３を右側に傾働操作した際、該レバー２３が右スイッチ２５に接当し、該右スイッチ２５がＯＮとなるため、制御部４４からの出力信号によリソレノイド４１Ｒが作動してソレノイドピン２２が突出してサイドクラッチのカム１９ａ部に嵌入する。これによリ、カム面１９’ａがソレノイドピン２２の側面に沿って回動し、右サイドクラッチギヤ１９Ｒが図２の右方向に強制的に移動させられ、右サイドクラッチが切られて右クローラ１０側の駆動力が切られ、機体は右旋回する。
【００３６】
ところで、上記サイドクラッチ切り操作の際、ソレノイド４１Ｒへの通電を制御するタイマ４３が設けられていて、サイドクラッチを切るときに、前記ソレノイドピン２２が少なくとも１回カム１９ａの凸部１９”に乗り上げてサイドクラッチを切るまでに必要な時間に設定しており、ソレノイドピン２２がカム１９ａの凹部にきた位置にて該ソレノイドピン２２を復帰させることができるので、該ピン２２の戻り不良の心配はない。
【００３７】
なお、操作レバー２３をさらに右側に傾動させると油圧力がさらに上昇し、右サイドクラッチギヤ１９Ｒの背面が右側のブレーキ機構ｄを押すことによリブレーキがかかり始める。
【００３８】
【発明の効果】
以上説明した通り、本発明によれば、軸方向に摺動してサイドクラッチの入切を行うサイドクラッチギヤと、該サイドクラッチギヤに一体的に固定されたカムと、操作レバーの操作に基づき電磁アクチュエータを介して出没制御され、前記カムと係合離脱してサイドクラッチを入切可能な作動ピンと、を備えた移動農機において、前記電磁アクチュエータへの通電を制御するタイマ手段を備え、前記電磁アクチュエータへの所定時間通電により前記作動ピンを突出させてサイドクラッチを切としたことにより、該作動ピンはカムが凹部にきたときに該カムに挟まれることなく、スプリング力によって容易に復帰することができる。
【００３９】
また、本発明によれば、前記タイマ手段を、前記作動ピンが少なくとも１回前記カムに乗り上げてサイドクラッチを切るまでに必要な時間に設定したことにより、サイドクラッチギヤの噛み合いが解除された時点で前記作動ピンを戻すことができるので、該作動ピンの戻り不良を防止することができる。
【００４０】
更に、本発明は、機体が停止していると判断した時は、操作レバーの操作に拘らず電磁アクチュエータへの通電を禁止するようにしたことで、機体の停止時等には作動ピンによるサイドクラッチ切操作は行われないため、該作動ピンの作動不良等を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が適用されたコンバインの外観斜視図である。
【図２】コンバインのトランスミッションの展開図である。
【図３】サイドクラッチギヤとソレノイドピンとの位置関係を示す側面図である。
【図４】油圧シリンダの断面図である。
【図５】サイドクラッチギヤのカム部の平面図である。
【図６】（ａ）〜（ｄ）は、カムの回転に伴うソレノイドピンとカムとの相対位置関係を示す図である。
【図７】操作レバーの操作位置とクラッチ及びブレーキの切位置との関係を示す図である。
【図８】本実施の形態の制御フローチャートを示す図である。
【図９】カムの輪郭曲線と回転角度との関係を示す図である。
【符号の説明】
１ コンバイン
１５ 油圧シリンダ
１９Ｌ，１９Ｒ サイドクラッチギヤ
１９ａ カム
２０ 戻しスプリング
２２ ソレノイドピン
２３ 操作レバー
２５，２６ スイッチ
４０ 油圧バルブ
４１ ソレノイド
４２ 復帰スプリング
４３ タイマ
４４ 制御部

Claims (3)

1. 軸方向に摺動してサイドクラッチの入切を行うサイドクラッチギヤと、該サイドクラッチギヤに一体的に固定されたカムと、操作レバーの操作に基づき電磁アクチュエータを介して出没制御され、前記カムと係合離脱してサイドクラッチを入切可能な作動ピンと、を備えた移動農機において、
   前記電磁アクチュエータへの通電を制御するタイマ手段を備え、
   前記電磁アクチュエータへの所定時間通電により前記作動ピンを突出させてサイドクラッチを切とし、通電終了後は油圧シリンダの作動によりサイドクラッチを切状態に保持するようにした、
   ことを特徴とする移動農機の操向装置。
2. 前記タイマ手段を、前記作動ピンが少なくとも１回前記カムに乗り上げてサイドクラッチを切るまでに必要な時間に設定した、
   ことを特徴とする請求項１記載の移動農機の操向装置。
3. 機体が停止していると判断した時は、前記操作レバーの操作に拘らず前記電磁アクチュエータへの通電を禁止するようにした、
   ことを特徴とする請求項１記載の移動農機の操向装置。

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