JP3568724B2 - 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、特に操作レバー又は手元スイッチの操作に基づき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、信頼性に欠けるおそれがある。
【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。
【０００６】
このため、例えば踏み板を用いてコンバインをトラックに積み降ろし等するときに、機体操向のため操作レバーを操作してソレノイドピンを突出させ、サイドクラッチを切ることがあるが、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と、コンバインが踏み板から外れてしまう等のおそれがある。
【０００７】
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、機体操向時に作動ピンを出没させてサイドクラッチを入切する場合に、機体走行速度が低速領域にあるときや作業部が作動状態にないときは、前記作動ピンの突出を禁止して作動ピンの戻り不良による不都合を回避し得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。
【０００８】
【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（ｃ）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（４１Ｌ，４１Ｒ）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（２２，２２）と、を備えた移動農機（１）において、
駆動輪（１０ａ）に連動する回転部材（９）の回転数を検出する速度センサ（４６）と、
前記速度センサ（４６）による回転速度が所定値以下のときに、前記電磁アクチュエータ（４１Ｌ，４１Ｒ）への通電を禁止する制御部（４４）と、を備え、
前記速度センサ（４６）による検出速度が低速領域においては前記作動ピン（２２，２２）を突出させないようにした、ことを特徴とする。
【０００９】
また、本発明は、軸方向に摺動してサイドクラッチ（ｃ）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、手元スイッチ（４８，４８）の操作に基づき電磁アクチュエータ（４１Ｌ，４１Ｒ）により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（ｃ）を入切可能な作動ピン（２２，２２）と、油圧によりサイドクラッチ（ｃ）を入切可能な操作レバー（２３）と、を備えた移動農機において、
作業部が作動状態にあるか否かを検出する検知手段（５０）と、
作業部が作動状態にないときに、前記手元スイッチ（４８，４８）の操作に基づく前記電磁アクチュエータ（４１Ｌ，４１Ｒ）への通電を禁止する制御部（４４）を備え、
作業部が作動状態にないときは前記作動ピン（２２，２２）を突出させないようにした、ことを特徴とする。
【００１０】
［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。
【００１１】
そして、本発明では、速度センサ（４６）により駆動輪（１０ａ）に連動する回転部材（９）の回転数を検出し、このときの検出速度が所定値以下のときには、操作レバー（２３）を操作したとしても、制御部（４４）からの指令により前記電磁アクチュエータ（４１Ｌ，４１Ｒ）への通電を禁止することで、機体の低速走行時には前記作動ピン（２２，２２）を突出させないようにして、該作動ピン（２２，２２）の戻り不良による不都合を回避している。
【００１２】
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。
【００１３】
【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。
【００１４】
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。
【００１５】
前記コンバイン１のトランスミッション１８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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
図７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。
【００２３】
そして、ソレノイドピン２２がカムの凸部１９”に乗り上げてサイドクラッチを切った後、元の位置に戻るときには、ソレノイドピン２２がカムの谷の位置にきたときに復帰スプリング４２の復元力で復帰する。
【００２４】
ところで、図８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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
ここで、本実施の形態では、駆動輪に連動する回転部材の回転数を検出する速度センサと、前記速度センサによる回転速度が所定値以下のときに、前記電磁アクチュエータ４１Ｌ（又は４１Ｒ）への通電を禁止する制御部と、を備えている、ことを特徴としている。
【００２８】
すなわち、図１及び図３に示すように、トランスミッション１８の近傍には、クローラ走行装置１０の駆動輪１０ａに連動するドライブシャフト９の回転速度を検出する速度センサ４６が設けられていて、該速度センサ４６の出力は制御部４４に入力されるようになっている。そして、前記ソレノイド４１Ｌ（又は４１Ｒ）には、この制御部４４からの指令が入力され、前記速度センサ４６によるファイナルギヤの検出速度が所定値以下のときに、前記制御部４４からソレノイド４１Ｌ（又は４１Ｒ）への通電を禁止する制御信号が送付される。
【００２９】
このため、速度センサ４６により検出された速度が低速領域であって、操作レバー２３の操作によりサイドクラッチを切ろうとした場合でも、ソレノイドピン２２が突出されることはない。この場合、ソレノイドピン２２は突出しないが、操作レバー２３を操作したことにより、油圧シリンダ１５が作動してシフタ１５ｂによりサイドクラッチが切られる。
【００３０】
以下、図９に基づき、操作レバー２３の操作によるソレノイドピン２２の制御について説明する。
【００３１】
同図において、ステップＳ１では、トランスミッション１８のドライブシャフト９の回転速度が予め設定された値より大きいか小さいかを判断し、設定値以下（低速）なら最初に戻り、設定値以上（高速）ならステップＳ２に移行する。このＳ２では、マルチレバーの右スイッチ２５がオンかオフかを判断する。そして、オンならステップＳ３に進み、右ソレノイド４１Ｒに通電して右側のソレノイドピン２２を突出させ、オフならＳ４に進む。このステップＳ４では、マルチレバーの左スイッチ２６がオンかオフかを判断する。そして、オンならステップＳ５に進み、左ソレノイド４１Ｌに通電して左側のソレノイドピン２２を突出させ、オフなら最初に戻る。
【００３２】
次に、図１０は、運転席３９の把手４７に手元スイッチとしてのジャストディレクタ４８が設けられている。このジャストディレクタ４８は、左右のサイドクラッチに対応して設けられ、これを押してオン操作すると、右又は左のソレノイド４１Ｌ（４１Ｒ）に通電されて対応する側のソレノイドピン２２が突出され、押し続ければソレノイドピン２２が突出し続けるようになっている。但し、このジャストディレクタ４８をオン操作しても、油圧が作動してサイドクラッチ切状態を保持するようなことはない。
【００３３】
そして、本実施の形態では、作業部が作動状態にあるか否かを検出する検知手段と、作業部が作動状態にないときに、前記手元スイッチ４８の操作に基づく前記電磁アクチュエータ４１Ｌ（４１Ｒ）への通電を禁止する制御部４４を備えたことを特徴としている。
【００３４】
図１１は、扱胴等の作業部を作動させる作業機レバー４９と、該作業機レバー４９が作動状態にあるか否かを検出する作業機クラッチスイッチ５０の取り付け状態を示し、図１２は本実施の形態における制御ブロック図を示している。
【００３５】
前記作業機クラッチスイッチ５０により、作業部が作動状態にあるか否かが検出され、このときの検出信号は制御部４４に送付される。そして、作業部が作動状態にないときには、前記ジャストディレクタ４８をオン操作しても、制御部４４からの指令によりソレノイド４１Ｌ（４１Ｒ）への通電を禁止するようにしている。このため、作業部が作動状態にないときは、たとえジャストディレクタ４８をオン操作しても、ソレノイドピン２２は突出されず、該ソレノイドピン２２によりサイドクラッチが切られることはない。
【００３６】
以下、図１３に基づき本実施の形態における制御を説明する。
【００３７】
同図において、ステップＳ１１で作業機クラッチスイッチ５０がオンかオフかを判断し、オフなら最初に戻り、オンならステップＳ１２に移行する。このＳ１２では、右側のジャストディレクタ４８がオン操作されたか否かを判断する。そして、オンならステップＳ１３に進み、右ソレノイド４１Ｒに通電して右側のソレノイドピン２２を突出させ、オフならＳ１４に進む。このステップＳ１４では、左側のジャストディレクタ４８がオン操作されたか否かを判断する。そして、オンならステップＳ１５に進み、左ソレノイド４１Ｌに通電して左側のソレノイドピン２２を突出させ、オフなら最初に戻る。
【００３８】
次に、本実施の形態の作用について説明する。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
ところで、コンバインをトラックから積み降ろす場合、通常地面とトラックの荷台との間に踏み板を掛け渡してコンバインを移動させるが、この場合、機体を左右に若干操向するのに前記操作レバー２３により操作を行う場合と、運転席３９の手元に設けられたジャストディレクタ４８を用いる場合とがある。このジャストディレクタ４８によれば、指操作によりソレノイドピン２２を突出させることができるが、全機種に備えられているものではなくオプション装備である。
【００４２】
そして、コンバインの積み降ろし時のような低速走行時に、前記操作レバー２３を操作してソレノイドピン２２を突出させてサイドクラッチを切ったり、あるいはジャストディレクタ４８を操作してサイドクラッチを切ろうとすると、ソレノイドピン２２の戻りが不良となった場合、コンバインが左右いずれかに旋回して踏み板から外れてしまうおそれがある。そこで、機体の走行速度を速度センサ４６により検出し、コンバインの積み降ろし時のような低速走行時に、操作レバー２３やジャストディレクタ４８を操作したとしても、ソレノイドピン２２が突出しないようにしている。
【００４３】
また、圃場から畦道にコンバインを移動させるときのように、扱胴等の作業部が作動していないときに、ジャストディレクタ４８を操作してソレノイドピン２２を突出させ、サイドクラッチを切ろうとすると、ソレノイドピン２２の戻りが不良の場合、前記と同様にコンバインが左右いずれかに旋回してしまうおそれがある。そこで、作業部が作動状態にないときは誤ってジャストディレクタ４８を操作したとしても、ソレノイドピン２２が突出しないようにしている。
【００４４】
【発明の効果】
以上説明した通り、本発明は、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、駆動輪に連動する回転部材の回転数を検出する速度センサと、前記速度センサによる回転速度が所定値以下のときに、前記電磁アクチュエータへの通電を禁止する制御部と、を備えたことにより、機体の低速走行時には操作レバーを操作したとしても作動ピンを突出しないようにして、該作動ピンの戻り不良により機体の正常な操向が困難となる等の不都合を回避することができる。なお、この場合でも、操作レバーの操作により油圧が作動してサイドクラッチの入切は可能である。
【００４５】
また、本発明は、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と、該サイドクラッチギヤに一体的に固定されたカムと、手元スイッチの操作に基づき電磁アクチュエータにより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、油圧によりサイドクラッチを入切可能な操作レバーと、を備えた移動農機において、作業部が作動状態にあるか否かを検出する検知手段と、作業部が作動状態にないときに、前記手元スイッチの操作に基づく前記電磁アクチュエータへの通電を禁止する制御部を備えたことにより、作業部が作動状態にないときには手元スイッチを操作したとしても作動ピンを突出させないようにして、該作動ピンの戻り不良による不都合を回避することができる。
【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】カムの輪郭曲線と回転角度との関係を示す図である。
【図８】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９】マルチレバー操作による制御フローチャートを示す図である。
【図１０】運転席の外観を示す図である。
【図１１】作業機レバーと作業機クラッチスイッチとの位置関係を示す図である。
【図１２】本実施の形態における制御ブロックを示す図である。
【図１３】手元スイッチ操作による制御フローチャートを示す図である。
【符号の説明】
１ コンバイン
９ ドライブシャフト
１０ａ 駆動輪
１５ 油圧シリンダ
１８ トランスミッション
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
４４ 制御部
４６ 速度センサ
４８ ジャストディレクタ
４９ 作業機レバー
５０ 作業機クラッチスイッチ

Claims (2)

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、
   駆動輪に連動する回転部材の回転数を検出する速度センサと、
   前記速度センサによる回転速度が所定値以下のときに、前記電磁アクチュエータへの通電を禁止する制御部と、を備え、
   前記速度センサによる検出速度が低速領域においては前記作動ピンを突出させないようにした、
   ことを特徴とする移動農機の操向装置。
2. 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、手元スイッチの操作に基づき電磁アクチュエータにより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、油圧によりサイドクラッチを入切可能な操作レバーと、を備えた移動農機において、
   作業部が作動状態にあるか否かを検出する検知手段と、
   作業部が作動状態にないときに、前記手元スイッチの操作に基づく前記電磁アクチュエータへの通電を禁止する制御部を備え、
   作業部が作動状態にないときは前記作動ピンを突出させないようにした、
   ことを特徴とする移動農機の操向装置。

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