JP4436231B2 - Steering device for work equipment - Google Patents
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Description
本発明は、作業機の操作レバーなどの操作力の軽減を図ることができる作業機の舵取り装置に関するものである。 The present invention relates to a steering device for a work machine that can reduce an operation force of an operation lever or the like of the work machine.
作業機の舵取り装置として、車体の左右に走行クローラを備え、これらの走行クローラを左右のサイドクラッチで離接することで、機体の舵取りをするものが実用に供されている。
実用の作業機の舵取り装置は、左右の操作レバーで左右のケーブルを介して左右の操作アーム部材を操作して左右のサイドクラッチを離接すれば実用上十分であった。
As a steering device for a work machine, there is a practical one that has traveling crawlers on the left and right sides of a vehicle body, and steers the aircraft by connecting and disconnecting these traveling crawlers with left and right side clutches.
A steering device for a practical working machine is practically sufficient if the left and right side clutches are separated by operating the left and right operation arm members via the left and right cables with the left and right operation levers.
このような作業機の舵取り装置として、左右のサイドクラッチに左右の操作レバーをアシストする電動モータを設けたものが知られている(例えば、特許文献1参照。)。
図10は従来の基本構成を説明する図であり、作業機の舵取り装置は、エンジン(不図示)の出力をミッションに伝え、このミッションから左右のサイドクラッチを介して左右の走行クローラに伝える形式に作業機(コンバイン)において、左右のサイドクラッチを離接する左・右旋回モータ(電動モータ)201,202を設け、これらの左・右旋回モータ201,202を制御するコントローラ(制御部)203を設け、このコントローラ203に左・右旋回モータ201,202をON/OFFするための信号を入力する左右の操作スイッチ205,206を設けたものである。
FIG. 10 is a diagram for explaining a conventional basic configuration, in which a steering device for a work machine transmits the output of an engine (not shown) to a mission, and transmits the output from the mission to left and right traveling crawlers via left and right side clutches. In the working machine (combine), left and right turning motors (electric motors) 201 and 202 for connecting and disconnecting the left and right side clutches are provided, and a controller (control unit) for controlling these left and right turning
しかし、作業機の舵取り装置では、左右のサイドクラッチそれぞれに専用の左・右旋回モータ201,202を設けるものであり、車体重量の増加を招くという問題があった。
また、作業機の舵取り装置では、同様に、左右のサイドクラッチそれぞれに専用の左・右旋回モータ201,202を設けるものであり、制御が煩雑になるという欠点があった。
However, the steering device for a work machine has a problem in that the left and right turning
Similarly, the steering device for a work machine is provided with dedicated left and right turning
すなわち、車体重量の増加を最小限に抑えることができ、電動モータの制御の簡素化を図ることができる作業機の舵取り装置が望まれる。 That is, there is a demand for a steering device for a working machine that can minimize the increase in the weight of the vehicle body and can simplify the control of the electric motor.
本発明は、車体重量の増加を招く点を解決し、車体重量の増加を最小限に抑えることができるとともに、制御が煩雑になる点を解決し、電動モータの制御の簡素化を図ることができる作業機の舵取り装置を提供することを課題とする。 The present invention solves the point that causes an increase in the weight of the vehicle body, can minimize the increase in the weight of the vehicle body, solves the point that the control becomes complicated, and simplifies the control of the electric motor. It is an object to provide a steering device for a working machine that can be used.
請求項1に係る作業機の舵取り装置の発明は、左右の駆動軸に動力源の回転を左右のクラッチを介してそれぞれに伝え、これらの左右のクラッチをアシスト機構を介してそれぞれ左右の操作部材で操作することで、機体の舵取りをする形式の作業機において、左右の操作部材が、機体のハンドルに設けた左右の旋回用スイッチであり、アシスト機構を、左右の旋回用スイッチの指令を受ける制御部と、この制御部の指令で回転させる電動モータと、この電動モータで駆動するギヤと、このギヤに設けることで左右にスイングさせる係合子と、この係合子で左右のクラッチを操作するために機体側に回転自在に設けた左右の操作アーム部材と、から構成し、係合子を、ギヤに回転自在に取付けるとともに、係合子を引張りばねでギヤの支軸に向けて付勢したことを特徴とする。 The invention provides a steering device for a working machine according to a first aspect of the present invention, wherein the rotation of the power source is transmitted to the left and right drive shafts via the left and right clutches, respectively, and the left and right clutches are respectively operated via the assist mechanism. In a working machine that steers the fuselage, the left and right control members are the left and right turning switches provided on the handle of the fuselage, and the assist mechanism receives commands from the left and right turning switches. A control unit, an electric motor that is rotated by a command from the control unit, a gear that is driven by the electric motor, an engagement member that is provided on the gear and that swings left and right, and the left and right clutches that are operated by the engagement member to configure the operation arm and the member, the right and left rotatably provided on the machine body, the engaging element, is attached rotatably to the gear, towards the shaft of the gear by a spring pulling the engaging elements Wherein the biasing was with Te.
例えば、電動モータを使用して作業機の舵取り装置を構成するときに、車体重量の増加を最小限に抑えることができるとすれば、燃料の消費を低減することができるので好ましいことであり、電動モータの制御の簡素化をすることができるとすれば、舵取り装置のコストの低減を図ることができるので好都合である。 For example, when configuring a steering device for a work machine using an electric motor, if it is possible to minimize the increase in vehicle body weight, it is preferable because fuel consumption can be reduced, if the simplification of the control of the electric motor can be Rukoto is advantageous because it is possible to reduce the cost of the steering apparatus.
そこで、電動モータでギヤを駆動し、このギヤに係合子を取付け、この係合子で左右の操作アーム部材を操作し、これらの操作アーム部材で左右のクラッチを操作することで、1個の電動モータで左右のクラッチ操作をアシストさせた。 Therefore, an electric motor is used to drive a gear, an engagement element is attached to this gear, the left and right operation arm members are operated with this engagement element, and the left and right clutches are operated with these operation arm members, thereby providing one electric motor. Assisted left and right clutch operation with motor.
すなわち、アシスト機構を、左右の旋回用スイッチの指令を受ける制御部と、この制御部の指令で回転させる電動モータと、この電動モータで駆動するギヤと、このギヤに設けることで左右にスイングさせる係合子と、この係合子で左右のクラッチを操作するために機体側に回転自在に設けた左右の操作アーム部材と、から構成することで、例えば、左右のクラッチにそれぞれ電動モータを設ける場合に比べ、車体重量の増加を最小限に抑えることができる。
また、左右のクラッチにそれぞれ電動モータを設ける場合に比べ、電動モータの制御の簡素化をすることができる。
That is, the assist mechanism is swung left and right by being provided with a control unit that receives commands from the left and right turning switches, an electric motor that is rotated by commands from the control unit, a gear that is driven by the electric motor, and the gear. For example, when an electric motor is provided in each of the left and right clutches, the left and right operation arm members are rotatably provided on the machine body so as to operate the left and right clutches with the engagement elements. In comparison, an increase in the weight of the vehicle body can be minimized.
Moreover, compared with the case of providing the respective electric motor to the left and right clutch, the simplification of the control of the electric motor can be Rukoto.
係合子を、ギヤに回転自在に取付けるとともに、係合子を引張りばねでギヤの支軸に向けて付勢することで、電動モータの停止させるときの慣性力の吸収をすることができる。 The engagement zygote, is attached rotatably to the gear, that urges the shaft of the gear by a spring pulling the engaging member can be the absorption of the inertial force when stopping the electric motor.
請求項2に係る発明は、ギヤの廻りに、所定の回転角で止める左右のリミットスイッチを配置し、ギヤに、左右のリミットスイッチに係合させる係合片を設けたことを特徴とする。
ギヤの廻りに、所定の回転角で止める左右のリミットスイッチを配置し、ギヤに、左右のリミットスイッチに係合させる係合片を設けることで、例えば、制御部にタイマなどを設けて電動モータを停止させる場合に比べ、所定位置にギヤを正確に停止させることができる。
The invention according to claim 2 is characterized in that left and right limit switches that stop at a predetermined rotation angle are arranged around the gear, and an engagement piece that engages with the left and right limit switches is provided on the gear.
The left and right limit switches that stop at a predetermined rotation angle are arranged around the gear, and the engagement piece to be engaged with the left and right limit switches is provided on the gear. As compared with the case of stopping the gear, the gear can be accurately stopped at a predetermined position.
請求項1に係る発明では、アシスト機構を、左右の旋回用スイッチの指令を受ける制御部と、この制御部の指令で回転させる電動モータと、この電動モータで駆動するギヤと、このギヤに設けることで左右にスイングさせる係合子と、この係合子で左右のクラッチを操作するために機体側に回転自在に設けた左右の操作アーム部材と、から構成したので、例えば、左右のクラッチにそれぞれ電動モータを設ける場合に比べ、車体重量の増加を最小限に抑えることができる。この結果、燃料の消費を低減することができるという利点がある。
また、左右のクラッチにそれぞれ電動モータを設ける場合に比べ、電動モータの制御の簡素化をすることができる。この結果、作業機の舵取り装置のコストの低減を図ることができるという利点がある。
In the invention according to claim 1, the assist mechanism is provided in the control unit that receives the command of the left and right turning switch, the electric motor that is rotated by the command of the control unit, the gear that is driven by the electric motor, and the gear Therefore, for example, the left and right clutches are electrically driven, for example, by operating the left and right operation arm members rotatably provided on the machine body side to operate the left and right clutches. Compared with the case where a motor is provided, an increase in vehicle body weight can be minimized. As a result, there is an advantage that fuel consumption can be reduced.
Moreover, compared with the case of providing the respective electric motor to the left and right clutch, the simplification of the control of the electric motor can be Rukoto. As a result, there is an advantage that the cost of the steering device for the working machine can be reduced.
係合子を、ギヤに回転自在に取付けるとともに、係合子を引張りばねでギヤの支軸に向けて付勢することで、電動モータの停止させるときの慣性力の吸収をすることができる。この結果、電動モータに不必要な負荷を掛けることがないので、電動モータの寿命を延ばすことができるという利点がある。 The engagement zygote, is attached rotatably to the gear, that urges the shaft of the gear by a spring pulling the engaging member can be the absorption of the inertial force when stopping the electric motor. As a result, since an unnecessary load is not applied to the electric motor, there is an advantage that the life of the electric motor can be extended.
請求項2に係る発明では、ギヤの廻りに、所定の回転角で止める左右のリミットスイッチを配置し、ギヤに、左右のリミットスイッチに係合させる係合片を設けることで、例えば、制御部にタイマなどを設けて電動モータを停止させる場合に比べ、所定位置にギヤを正確に停止させることができる。この結果、電動モータの制御の精度の向上を図ることができるという利点がある。 In the invention according to claim 2 , the left and right limit switches that stop at a predetermined rotation angle are arranged around the gear, and the gear is provided with an engagement piece that engages with the left and right limit switches. Compared with the case where the electric motor is stopped by providing a timer or the like, the gear can be accurately stopped at a predetermined position. As a result, there is an advantage that the accuracy of control of the electric motor can be improved.
本発明を実施するための最良の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。
図1は本発明に係る舵取り装置を採用した作業機の斜視図であり、作業機10は、機体フレーム17の左右に取付けた2組のクローラベルト装置12L,12Rと、機体フレーム17の上部に取付けた荷台13と、機体フレーム17の後部に取付けた動力源としてのエンジン14並びに伝動装置15と、伝動装置15から後斜め上に延びたハンドル(操作ハンドル)16と、からなるクローラ式運搬車である。
このような作業機(クローラ式運搬車)10は、エンジン14を動力源として左右のクローラベルト装置12L,12Rが自力走行するとともに、図示せぬ作業者が歩行しつつハンドル16を操縦するようにした形式の、自力走行式歩行型作業機である。なお、11は作業機10の機体を示す。
The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. The drawings are viewed in the direction of the reference numerals.
FIG. 1 is a perspective view of a working machine employing a steering device according to the present invention. The
In such a working machine (crawler type transport vehicle) 10, the left and right crawler belt devices 12 </ b> L and 12 </ b> R travel by themselves using the
図2は本発明に係る舵取り装置を採用した作業機の側面図であり、左のクローラベルト装置(クローラ)12Lは、機体フレーム17の後部に取付けた駆動輪21と、機体フレーム17の前部に取付けた遊転輪22と、これら駆動輪21と遊転輪22とに掛け渡した左のクローラベルト23Lとからなる、走行装置である。なお、図1に示す右のクローラベルト装置(クローラ)12Rは、左のクローラベルト装置(クローラ)12Lと同一構成の装置であり、右のクローラベルト23Rは、左のクローラベルト23Lと同一構成の部材である。
なお、ハンドル16のグリップ16a,16a近傍に設けた左右の操作部材としての左右の旋回用スイッチ73,74(74は図1参照)を個別に握ることで、後述するクラッチ(クラッチ装置)を操作することができる。図中、24・・・(・・・は複数を示す。以下同じ。)は転輪である。
FIG. 2 is a side view of a work machine employing the steering device according to the present invention. The left crawler belt device (crawler) 12L includes a
Note that a clutch (clutch device), which will be described later, is operated by separately gripping left and
図3は本発明に係る舵取り装置を採用した作業機のエンジン並びに伝動装置の側面断面図であり、図2に示す作業機10は、エンジン14から伝動装置15へ動力を伝達し、この伝動装置15からクローラベルト装置12L,12R(図1参照)へ動力を伝達するようにしたものである。
FIG. 3 is a side sectional view of an engine and a transmission device of a working machine that employs the steering apparatus according to the present invention. The
伝動装置15は、エンジン14から下方へ延びた回転軸としての出力軸14aに主クラッチ30を介して遊星歯車機構40の入力側を連結し、遊星歯車機構40の出力側から下方へ延びた連結軸45に歯車伝動機構50及び左右のクラッチ(クラッチ装置)70L,70R(70Rは図4参照)を介して、左右の駆動軸(車軸)25,25を連結し、これらの主クラッチ30、遊星歯車機構40、歯車伝動機構50、クラッチ70L,70R、駆動軸25,25(一方不図示)の一部をミッションケース(伝動ケース)26に内蔵した装置である。なお、駆動軸25,25は、駆動輪21,21(図2参照)に連結した回転軸である。
The
主クラッチ30は、遊星歯車機構40の内歯歯車43の回転をオン・オフさせる拡径式ドラムブレーキであり、ハンドル(操作ハンドル)16(図2参照)に取付けた主クラッチレバー31によって切換えることができる。主クラッチレバー31は、図示せぬワイヤケーブルを介して主クラッチ30の作動アーム32に連結したクラッチ操作部材である。
The
遊星歯車機構40は、エンジン14の出力軸14aに取付けたサンギヤ(太陽歯車)41と、サンギヤ41に噛み合う複数個の遊星歯車42・・・と、これらの遊星歯車42・・・に噛み合う内歯歯車43と、複数の遊星歯車42・・・を回転可能に支持するキャリア44と、キャリア44に連結した連結軸45とからなる。
The
図4は本発明に係る舵取り装置を採用した作業機の歯車伝動機構及びクラッチの側面断面図であり、後方から見た歯車伝動機構50、クラッチ70L,70R及びミッションケース26を展開させて表したものである。
歯車伝動機構50は、連結軸37にベベルギヤ機構51を介して連結した第1軸52と、この第1軸52に平行に配置した第2軸53並びに第3軸54とを備える。第1軸52は、エンジン14(図2参照)の動力を外部に取り出す動力取出し軸を兼ねる。
FIG. 4 is a side sectional view of a gear transmission mechanism and a clutch of a working machine that employs the steering apparatus according to the present invention, in which the
The
歯車伝動機構50によれば、ベベルギヤ機構51の回転方向を変速切換えレバー55で切換えることにより、第1軸52の回転方向を正転と逆転とに切換えることができる。変速ギヤ機構56の噛合わせを変速切換えレバー55で切換えることにより、第2軸53の回転速度を切換えることができる。また、ブレーキレバー57を操作することにより、拡径式ドラムブレーキ58を介して第2軸53を制動することができる。
さらには、第2軸53に取付けた第1ギヤ61と、第3軸54に取付けた第2ギヤ62とを噛合わせたので、エンジン14(図2参照)の動力を第2軸53から第3軸54へ伝達することができる。
According to the
Further, since the
このような歯車伝動機構50は、第2ギヤ62を備えた第3軸54に左右2個の第3ギヤ63,63を回転可能に且つ軸方向移動可能に取付け、これらの第3ギヤ63,63に左右の第4ギヤ64,64を個別に噛合わせたものである。左右の第4ギヤ64,64は、左右の駆動軸(車軸)25,25に別々に取付けることになる。左右の駆動軸25,25は、一端同士を突き合わせることで一直線に配列した軸である。第1〜第4ギヤ61〜64は平歯車である。
Such a
左右のクラッチ(クラッチ装置)70L,70Rは、左右のクラッチアーム71L,71Rで別々に操作されることにより、左右2個の第3ギヤ63,63を別々にオン・オフさせるものである。左右のクラッチアーム71L,71Rは、連結部材としてのクラッチ作動軸72L,72Rに取付けたフォーク状アームである。
The left and right clutches (clutch devices) 70L and 70R are separately operated by the left and right
左右の旋回用スイッチ73,74(図1参照)を個別に押して、左右のクラッチ作動軸72L,72Rを回すことで、左右のクラッチアーム71L,71Rをスイングさせて、左右のクラッチ(クラッチ装置)70L,70Rを操作することができる。
The left and right turning switches 73 and 74 (see FIG. 1) are individually pressed and the left and right
後述するように、作業機の舵取り装置80(以下、「舵取り装置80」と略記する)は、左右の旋回用スイッチ73,74(図1参照)、アシスト機構81(図3参照)及び左右のクラッチ70L,70Rで構成するものであり、左の旋回用スイッチ73を押し、左クラッチ70LをOFFし、左のクローラベルト23L(図1参照)を停止させて右のクローラベルト23Rのみにエンジン14(図2参照)の駆動力を伝達することで作業機10を左旋回させ、右の旋回用スイッチ74を押し、右クラッチ70RをOFFし、右のクローラベルト23R(図1参照)を停止させて左のクローラベルト23Lのみにエンジン14(図2参照)の駆動力を伝達することで作業機10を右旋回させる装置である。以下、アシスト機構81を詳細に説明する。
As will be described later, the
図5は本発明に係る作業機の舵取り装置に採用するクラッチの断面図であり、左のクラッチ70Lは、第3軸54にスライド可能に取付けた第2ギヤ(従動側ギヤ)63と、この第2ギヤ63に形成した内クラッチ爪65・・・及び外クラッチ爪66・・・と、この外クラッチ爪66・・・に噛合わせるために第1ギヤ(駆動側ギヤ)62に形成した駆動側クラッチ爪67・・・と、内クラッチ爪65・・・に噛合わせるためにミッションケース26側に形成したケース側クラッチ爪68・・・と、第1ギヤ(駆動側ギヤ)62に第2ギヤ(従動側ギヤ)63を押圧するクラッチスプリング69と、このクラッチスプリング69を撓ますことで第2ギヤ63をミッションケース26側に寄せる左のクラッチアーム71Lと、からなる。
FIG. 5 is a cross-sectional view of a clutch employed in the steering device for a working machine according to the present invention. A
左のクラッチ70Lは、第1ギヤ(駆動側ギヤ)62の駆動側クラッチ爪67・・・に第2ギヤ(従動側ギヤ)63の内クラッチ爪65・・・を噛合わせたときは、第1ギヤ62の回転を第2ギヤ63の伝達可能なクラッチON状態であり、駆動側クラッチ爪67・・・から内クラッチ爪65・・・を切離したときは、第1ギヤ(駆動側ギヤ)62の回転を第2ギヤ(従動側ギヤ)63に遮断するクラッチOFF状態である。
When the left clutch 70L meshes with the drive-side
また、ミッションケース26のケース側クラッチ爪68・・・に第2ギヤ(従動側ギヤ)63の外クラッチ爪66・・・を噛合わせたときは、第2ギヤ63の回転を停止するブレーキ状態である。
In addition, when the outer
すなわち、左のクラッチ70Lは、第1ギヤ(駆動側ギヤ)62の回転をON/OFFするクラッチ機能を有するとともに、第2ギヤ(従動側ギヤ)63の回転を止めるブレーキ機能を有する複合クラッチ(ブレーキ/クラッチ)であると言える。また、左のクラッチ70Lは、噛合わせクラッチの一種であり、一般的に、「ドグクラッチ」若しくは「ジョークラッチ」と呼ぶことがある。
That is, the
なお、左のクラッチアーム71Lは、クラッチ作動軸72Lを介して左の操作アーム部材75(図3参照)で駆動するようにしたものである。
右のクラッチ70Rは、左のクラッチ70Lに中心線Cに対称に配置した同一構成のクラッチであり、クラッチ作動軸72Rを介して右の操作アーム部材76で駆動するようにしたものである。
The left
The right clutch 70R is a clutch having the same configuration that is arranged symmetrically with respect to the center line C in the left clutch 70L, and is driven by the right
図6は本発明に係る作業機の舵取り装置のアシスト機構の平面図であり、アシスト機構81は、ミッションケース26(図4参照)に取付ける取付用シャーシ82と、この取付用シャーシ82に取付けるブラケット83と、このブラケット83に取付ける電動モータ84と、この電動モータ84の軸84aに取付けるピニオン85と、このピニオン85に噛合わせるとともにブラケット83に回転自在に取付けたギヤ86と、このギヤ86にスイング自在に取付けることで左右の操作アーム部材75,76を操作する係合子(操作子)87と、これらの係合子87及びギヤ86に間に掛渡した弾発部材としての引張りばね88と、このギヤ86の回転角を規制するためにブラケット83に配置した左右のリミットスイッチ91,92と、これらのリミットスイッチ91,92をON/OFFするためにギヤ86に設けた係合片93と、左右の旋回スイッチ73,74及び左右のリミットスイッチ91,92の情報で電動モータ84を制御する制御部94と、からなる。
FIG. 6 is a plan view of the assist mechanism of the steering device for a working machine according to the present invention. The
図中、101はギヤ86を回転自在に支持する支軸、102は係合子87をスイング自在に支持する支軸、103はギヤ86に設けた引張りばね88の一端を掛けるばね掛け部、104は係合子87に設けた引張りばね88の他端を掛けるばね掛け部、105,105は係合片93を取付けるピン、106・・・はミッションケース26に取付用シャーシ82を取付ける取付ねじ、107・・・は取付用シャーシ82にブラケット83を取付ける取付ねじである。
In the figure, 101 is a support shaft for rotatably supporting the
係合子87は、ギヤ86に支軸102でスイング自在に取付けるとともに、引張りばね88でギヤ86の支軸101に向けて付勢したものである。従って、係合子87は、先端87aに左右の操作アーム部材75,76にから荷重が加わるときに(当接するときに)、所定の負荷まではギヤ86の支軸101、ばね掛け部103,104及び係合子87の支軸102は直線上にあって、左右にスイングすることはなく、ギヤ86に同期した状態にて一体的に移動可能である。そして、所定の荷重を超えたときに、支軸102を中心に左右にスイングするようにしたものである。
The engaging
制御部94は、左の旋回用スイッチ押すことで、電動モータ84を回転させ、ギヤ86を白抜き矢印の方向に回転させ、左のリミットスイッチをON信号を受けて電動モータを停止させ、右の旋回用スイッチ押すことで、電動モータ84を回転させ、ギヤ86を白抜き矢印と逆方向に回転させ、右のリミットスイッチをON信号を受けて電動モータを停止させるように制御するものである。
The
図7は本発明に係る作業機の舵取り装置の主要部を示す斜視図であり、舵取り装置80(電動舵取り装置)は、左右の旋回用スイッチ73,74(図1参照)、アシスト機構81及び左右のクラッチ70L,70R(図4参照)で構成するものであり、左の旋回用スイッチ73を押し、左クラッチ70LをOFFし、左のクローラベルト23L(図1参照)を停止させて右のクローラベルト23Rのみにエンジン14の駆動力を伝達することで作業機10を左旋回させ、右の旋回用スイッチ74を押し、右クラッチ70RをOFFし、右のクローラベルト23R(図1参照)を停止させて左のクローラベルト23Lのみにエンジン14の駆動力を伝達することで作業機10を右旋回させる装置である。
FIG. 7 is a perspective view showing a main part of the steering device for a working machine according to the present invention. A steering device 80 (electric steering device) includes left and right turning switches 73 and 74 (see FIG. 1), an
舵取り装置80は、左右の駆動軸25,25に図1に示すエンジン(動力源)14の回転を左右のクラッチ70L,70Rを介してそれぞれに伝え、これらの左右のクラッチ70L,70Rをアシスト機構81を介してそれぞれ左右の操作部材(旋回用スイッチ)73,74(図6参照)で操作することで、機体の舵取りをする形式の作業機10(図1参照)において、左右の操作部材が、機体のハンドル16(図1参照)に設けた左右の旋回用スイッチ73,74であり、アシスト機構81を、左右の旋回用スイッチ73,74の指令を受ける制御部94(図6参照)と、この制御部94の指令で回転させる電動モータ84と、この電動モータ84で駆動するギヤ86と、このギヤ86に設けることでギヤ86に連れて左右にスイングさせる係合子87と、この係合子87で左右のクラッチ70L,70Rを操作するために機体側に回転自在に設けた左右の操作アーム部材75,76と、左右の操作アーム部材75,76からそれぞれ延ばすことで左右のクラッチ70L,70Rに連結する左右の連結部材(左右のクラッチ作動軸)72L,72Rと、から構成したものと言える。
The
例えば、電動モータを使用して作業機の舵取り装置を構成するときに、車体重量の増加を最小限に抑えることができるとすれば、燃料の消費を低減することができるので好ましいことであり、電動モータの制御の簡素化をすることができるとすれば、舵取り装置のコストの低減を図ることができるので好都合である。 For example, when configuring a steering device for a work machine using an electric motor, if it is possible to minimize the increase in vehicle body weight, it is preferable because fuel consumption can be reduced, if the simplification of the control of the electric motor can be Rukoto is advantageous because it is possible to reduce the cost of the steering apparatus.
そこで、電動モータ84でギヤ86を駆動し、このギヤ86に係合子87を取付け、この係合子87で左右の操作アーム部材75,76を操作し、これらの操作アーム部材75,76で左右のクラッチ70L,70Rを操作することで、1個の電動モータ84で左右のクラッチ70L,70R操作をアシストさせた。
Therefore, the
すなわち、アシスト機構81を、左右の旋回用スイッチ73,74の指令を受ける制御部94と、この制御部94の指令で回転させる電動モータ84と、この電動モータ84で駆動するギヤ86と、このギヤ86に設けることで左右にスイングさせる係合子87と、この係合子87で左右のクラッチ70L,70Rを操作するために機体側に回転自在に設けた左右の操作アーム部材75,76と、左右の操作アーム部材75,76からそれぞれ延ばすことで左右のクラッチ70L,70Rに連結する左右の連結部材(左右のクラッチ作動軸)72L,72Rと、から構成することで、例えば、左右のクラッチ70L,70Rにそれぞれ電動モータ84を設ける場合に比べ、車体重量の増加を最小限に抑えることができる。この結果、燃料の消費を低減することができる。また、左右のクラッチ70L,70Rにそれぞれ電動モータ84を設ける場合に比べ、電動モータ84の制御の簡素化をすることができる。この結果、作業機10(図1参照)の舵取り装置(電動舵取り装置)80のコストの低減を図ることができる。
That is, the
舵取り装置80は、係合子87を、ギヤ86に回転自在に取付けるとともに、係合子87及びギヤ86間を引張りばね(弾発部材)88で付勢したので、電動モータ84の停止させるときの慣性力の吸収をすることができる。この結果、電動モータ84に不必要な負荷を掛けることがないので、電動モータ86の寿命を延ばすことができる。
Since the
舵取り装置80は、ギヤ86の廻りに、所定の回転角で止める左右のリミットスイッチ91,92を配置し、ギヤ86に、左右のリミットスイッチ91,92に係合させる係合片93を設けることで、例えば、制御部94(図6参照)にタイマなどを設けて電動モータ84を停止させる場合に比べ、所定位置にギヤ86を正確に停止させることができる。この結果、電動モータ84の制御の精度の向上を図ることができる。
The
図8(a)〜(c)は本発明に係る作業機の舵取り装置の左旋回時のアシスト機構の動きを説明する作用図である。
(a)において、左右のクラッチ70L,70Rの接続状態のギヤ86位置を示し、係合子87は左右の操作アーム部材75,76の中間に位置し、係合片93は左右のリミットスイッチ91,92の中間に位置させた状態であることを示す。
FIGS. 8A to 8C are operation diagrams for explaining the movement of the assist mechanism during the left turn of the steering device for a working machine according to the present invention.
In (a), the position of the
(b)において、ギヤ86を回転させ、係合子87を矢印a1の如くスイングさせることで、左の操作アーム部材75を矢印a2の如く回転させ、左のクラッチ70LをOFFする。この状態では、エンジン14(図2参照)の駆動力を右のクローラベルト23Rのみに伝達するので、作業機10は左旋回することができる。
In (b), the
係合子87を、ギヤ86に支軸102でスイング自在に取付けるとともに、引張りばね88でギヤ86の支軸101に向けて付勢したので、左の操作アーム部材75からの荷重に対して、所定の負荷まではギヤ86の支軸101、ばね掛け部103,104及び係合子87の支軸102は直線上に並んだ状態を保つことができる。従って、係合子87は矢印a1の逆方向にスイングすることはなく、ギヤ86に同期した状態にて一体的に回転し、操作アーム部材75を駆動することができる。
Since the engaging
(c)において、係合子87を、ギヤ86に支軸102でスイング自在に取付けるとともに、引張りばね88でギヤ86の支軸101に向けて付勢したので、左の操作アーム部材75から加わる荷重が所定の荷重を超えたときに、支軸102を中心に矢印a3の如くスイングすることができる。すなわち、ギヤ86を回転させることで、引張りばね88の弾発作用で係合子87は矢印a3の如くスイングさせ、係合片93が左のリミットスイッチ91に当接することで、電動モータを停止させる。
In (c), since the engaging
なお、上記(a)〜(c)操作にて、左のクラッチ70LをOFF状態に移行させ、右のクローラベルト23L(図1参照)を停止させて左のクローラベルト23Rのみにエンジン14の駆動力を伝達することで、作業機10を直進から左旋回に移行させる。
また、左の旋回用スイッチ73(図1参照)から人手を離すことで、制御部94(図6参照)の指示で電動モータ84を逆転させ、左のクラッチ70LをOFF状態からON状態に移行させ、作業機10を左旋回から直進に移行させることができ、係合子93は、引張りばね88の復帰作用で(a)に示す初期状態に復帰させることができる。
In addition, the left clutch 70L is shifted to the OFF state by the above operations (a) to (c), the
Also, by releasing the left turn switch 73 (see FIG. 1), the
すなわち、舵取り装置80は、係合子87を、ギヤ86に回転自在に取付けるとともに、係合子87及びギヤ86間を引張りばね(弾発部材)88で付勢したので、電動モータ84の停止させるときの慣性力の吸収をすることができる。
That is, since the
図9(a)〜(c)は本発明に係る作業機の舵取り装置の右旋回時のアシスト機構の動きを説明する作用図である。
(a)において、左右のクラッチ70L,70Rの接続状態のギヤ86位置を示し、係合子87は左右の操作アーム部材75,76の中間に位置し、係合片93は左右のリミットスイッチ91,92の中間に位置させた状態であることを示す。
FIGS. 9A to 9C are operation diagrams for explaining the movement of the assist mechanism during the right turn of the steering device for a working machine according to the present invention.
In (a), the position of the
(b)において、ギヤ86を回転させ、係合子87を矢印a4の如くスイングさせることで、右の操作アーム部材76を矢印a5の如く回転させ、右のクラッチ70RをOFFする。この状態では、エンジン14(図2参照)の駆動力を左のクローラベルト23Lのみに伝達するので、作業機10は右旋回することができる。
In (b), the
係合子87を、ギヤ86に支軸102でスイング自在に取付けるとともに、引張りばね88でギヤ86の支軸101に向けて付勢したので、右の操作アーム部材76からの荷重に対して、所定の負荷まではギヤ86の支軸101、ばね掛け部103,104及び係合子87の支軸102は直線上に並んだ状態を保つことができる。従って、係合子87は矢印a4の逆方向にスイングすることはなく、ギヤ86に同期した状態にて一体的に回転し、操作アーム部材75を駆動することができる。
Since the engaging
(c)において、係合子87を、ギヤ86に支軸102でスイング自在に取付けるとともに、引張りばね88でギヤ86の支軸101に向けて付勢したので、右の操作アーム部材76から加わる荷重が所定の荷重を超えたときに、支軸102を中心に矢印a6の如くスイングすることができる。すなわち、ギヤ86を回転させることで、引張りばね88の弾発作用で係合子87は矢印a6の如くスイングさせ、係合片93が左のリミットスイッチ91に当接することで、電動モータを停止させる。
In (c), since the engaging
なお、上記(a)〜(c)操作にて、右のクラッチ70RをOFF状態に移行させ、右のクローラベルト23R(図1参照)を停止させて左のクローラベルト23Lのみにエンジン14の駆動力を伝達することで、作業機10を直進から右旋回に移行させる。
また、右の旋回用スイッチ74(図1参照)から人手を離すことで、制御部94(図6参照)の指示で電動モータ84を逆転させ、右のクラッチ70RをOFF状態からON状態に移行させ、作業機10を右旋回から直進に移行させることができ、係合子93は、引張りばね88の復帰作用で(a)に示す初期状態に復帰させることができる。
In addition, the right clutch 70R is shifted to the OFF state by the above operations (a) to (c), the
Further, by releasing the right turn switch 74 (see FIG. 1), the
尚、本発明に係る作業機の舵取り装置(電動舵取り装置)80は、図6に示すように、係合子87に対して係合片93を略直角に配置し、この係合片93を挟んで左右のリミットスイッチ91,92を配置したが、これに限るものではなく、係合子に対して係合片をギヤの支軸を挟んで対向位置に配置したものであってもよい。
As shown in FIG. 6, the steering device (electric steering device) 80 for a work machine according to the present invention has an
本発明に係る作業機の舵取り装置は、左右どちらかのクローラベルトへの動力を切離すことで旋回操作する形式の作業機に採用するのに好適である。 The steering device for a working machine according to the present invention is suitable for use in a working machine that performs a turning operation by separating power to either the left or right crawler belt.
10…作業機、11…機体、14…動力源(エンジン)、16…ハンドル、25…駆動軸、70L,70R…左右のクラッチ、73,74…左右の操作部材(左右の旋回用スイッチ)、75,76…左右の操作アーム部材、80…作業機の舵取り装置、81…アシスト機構、84…電動モータ、86…ギヤ、87…係合子、88…弾発部材(引張りばね)、91,92…左右のリミットスイッチ、93…係合片、94…制御部。
DESCRIPTION OF
Claims (2)
前記左右の操作部材は、前記機体のハンドルに設けた左右の旋回用スイッチであり、
前記アシスト機構を、前記左右の旋回用スイッチの指令を受ける制御部と、この制御部の指令で回転させる電動モータと、この電動モータで駆動するギヤと、このギヤに設けることで左右にスイングさせる係合子と、この係合子で前記左右のクラッチを操作するために機体側に回転自在に設けた左右の操作アーム部材と、から構成し、
前記係合子を、前記ギヤに回転自在に取付けるとともに、前記係合子を引張りばねで前記ギヤの支軸に向けて付勢したことを特徴とする作業機の舵取り装置。 Work of the type that steers the aircraft by transmitting the rotation of the power source to the left and right drive shafts via the left and right clutches and operating these left and right clutches with the left and right operation members respectively via the assist mechanism In the machine
The left and right operation members are left and right turning switches provided on a handle of the airframe,
The assist mechanism is caused to swing left and right by being provided with a control unit that receives commands from the left and right turning switches, an electric motor that is rotated by commands from the control unit, a gear that is driven by the electric motor, and the gear. An engagement element, and left and right operation arm members that are rotatably provided on the machine body side to operate the left and right clutches with the engagement element .
A steering device for a working machine , wherein the engagement element is rotatably attached to the gear, and the engagement element is urged toward a support shaft of the gear by a tension spring .
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