JPH0764277B2 - 装軌車両の操向装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （ａ）産業上の利用分野 この発明は、農耕作業用車両のように路面の軟弱な土地
を走行する車両であって、左右に備えた履帯の回転によ
り走行する装軌車両に関し、特に旋回動作時に左右の履
帯に速度差を与える装軌車両の操向装置に関する。

（ｂ）従来の技術 装軌車両は、左右に複数の転輪に張架された履帯を備
え、接地面積の拡大により大きな推力を得るようにして
おり、旋回動作時に履帯に舵角を与えることは構造上困
難である。このため、装軌車両では一般に旋回方向側の
履帯に駆動力の伝達停止または制動力の供給を行い、左
右の履帯に回転速度差を与え、低速度側に旋回するよう
にしている。ところが、このように旋回方向側の履帯に
対して駆動力の伝達停止または制動力の供給を行うと、
車体に作用する駆動力が半減し、路面状態が極めて軟弱
な土地を走行する場合には悪路走破性が劣化して円滑な
旋回動作を行うことができなくなる。

そこで従来より旋回方向側の履帯を直進走行時とは逆方
向に回転し、左右両方の履帯に駆動力を与えた状態で旋
回動作を行うようにしたものが案出されていた。これに
よって路面状態が極めて軟弱な土地においても旋回動作
を行うに充分な駆動力を履帯に与え、円滑な旋回動作を
行えるようにしている。

（ｃ）発明が解決しようとする問題点 しかしながら、従来の装軌車両では、車両の直進走行速
度に拘らず、旋回方向側の履帯に対して制動力や逆回転
力を供給できるようにしていたため、車両が高速で直進
走行中に一方の履帯が停止したり逆方向に回転し、車体
に過大な旋回力が作用して車体が転倒する等、走行安定
性が著しく劣化する問題があった。

この発明の目的は、車両の走行速度に応じて、旋回動作
時に旋回方向側の履帯に作用させる回転力、制動力また
は逆回転力を選択的に供給できるようにし、車両の走行
速度に拘らず旋回動作時の走行安定性を常に確保できる
装軌車両の操向装置を提供することにある。

（ｄ）問題点を解決するための手段 この発明の装軌車両の操向装置は、入力軸と出力軸との
間の中間軸に、出力軸に常時係合し軸方向に移動可能な
サイドクラッチ体と、入力軸に常時係合する駆動体と、
を回転自在に備えてなる装軌車両の操向装置において、 中間軸に回転自在にされ逆転軸から回転を伝達される多
板クラッチと、操向レバーの操作量に応じてサイドクラ
ッチ体を駆動体または多板クラッチに択一的に係合させ
るサイドクラッチ体移動手段と、変速レバーの低速側か
ら高速側への操作に応じて多板クラッチに回転を供給す
る逆転軸に逆回転力、制動力または低速回転力を供給す
るクラッチ手段と、を設けたことを特徴とする。

（ｅ）作用 この発明においては、逆転軸を車両の走行速度が速くな
るにしたがって逆回転、制動または低速回転させ、この
逆転軸の動作が多板クラッチを介して走行レバーの操作
量に応じてサイドクラッチ体に伝達される。多板クラッ
チは一般に係合状態に応じて回転力の伝達状態が変化す
るから、サイドクラッチ体に伝達される逆回転、制動ま
たは低速回転は、サイドクラッチ体の移動量、即ち、操
向レバーの操作量によって連続的に変化する。

（ｆ）実施例 第２図は、この発明の実施例である装軌車両の操向装置
を備えた装軌車両であるコンバインの側面の略図であ
る。

コンバイン21は複数の転輪に張架された履帯22を左右に
備えている。この履帯22は駆動転輪20から回転力を供給
され、左右の履帯22の回転によりコンバイン21が農地内
を走行する。コンバイン21の前部には刈取部23が装着さ
れており、前方の作物の穀稈を株元から刈り取る。刈り
取られた穀稈は搬送装置24により脱穀装置25に導かれ、
穀稈から穀粒が離脱される。離脱された穀粒は選別装置
26により揺動選別および風力選別が行われ、精粒のみが
ホッパ27に収穫される。穀粒を離脱した穀稈は藁屑とと
もに排出部28から外部に排出される。

第１図は、上記操向装置の構成を示す模式図である。

操向装置１の入力軸２には伝達ギア10および原動軸ギア
９を介してエンジンＥの回転が伝達される。入力軸２に
は変速ギア2a〜2cが固定可能にして設けられている。図
示しない変速レバーの操作によりこの変速ギア2a〜2cの
何れかが入力ギア２に固定される。これら変速ギア2a〜
2cのそれぞれは変速軸13に固定されたギア13a〜13cにそ
れぞれ噛合する。このうちギア13bは図示しない２枚の
ギアを介して中間軸11に固定された駆動ギア７に噛み合
う。また、変速軸13に固定されたギア13dは回転子83、
ギア85およびブレーキ87とともにクラッチ81を構成する
ギア82に噛み合う。回転子83は逆転軸12とともに回転
し、且つその軸方向に移動自在にされており、ギア82、
ギア85またはブレーキ87に択一的に係合する。ギア85は
中間ギア84を介して変速軸13に設けられたギア86に噛合
する。したがって、ギア82とギア85とは互いに逆方向に
回転する。また、回転子83は図外の変速レバーの操作に
より矢印ＧまたはＨ方向に移動させることができる。駆
動ギア７には内歯ギア８が一体に形成されており、この
内歯ギア８にサイドクラッチギア4a,4bが選択的に噛み
合う。このサイドクラッチギア4a,4bは中間軸11の両端
部に備えられた多板クラッチ5a,5bの一部を構成してい
る。すなわち、サイドクラッチギア4a,4bのそれぞれは
原動盤6a,6bの接触面のそれぞれに対向する接触面を備
えた従動盤6c,6dの一部に一体に成形されている。この
サイドクラッチギア4a,4bは中間軸11を矢印ＣまたはＤ
方向に移動可能にされている。

多板クラッチ5a,5bの原動盤6a,6bのそれぞれには逆転軸
12に固定された逆転ギア12a,12bのそれぞれが噛み合っ
ており、原動盤6a,6bは常時回転している。サイドクラ
ッチギア4a,4bは出力軸3a,3bの一端に固定された出力ギ
ア14a,14bに常時噛み合っており、この出力軸3a,3bの他
端には駆動転輪20a,20bが固定されている。

以上のようにしてサイドクラッチギア4a,4bが内歯ギア
８と噛み合っている場合にはエンジンＥの回転はギア13
bおよび図示しない２枚のギアを介して駆動ギア７に伝
達され、この駆動ギア７の回転がサイドクラッチギア4
a,4bから出力ギア14a,14bを経て駆動転輪20a,20bに伝達
される。

一方、サイドクラッチギア4a,4bが多板クラッチ5a,5bに
係合している場合には入力軸２の回転はギア13d,12cを
介して逆転軸12に伝達され、多板クラッチ5a,5bからサ
イドクラッチ4a,4b、出力ギア14a,14bを経て駆動転輪20
a,20bに伝達される。このとき、多板クラッチ5a,5bの原
動盤6a,6bは駆動ギア７とは逆方向に回転しており、サ
イドクラッチ4a,4bが多板クラッチ5a,5bと係合すると、
駆動転輪20a,20bは逆方向に回転する。

多板クラッチ5a,5bにおいて原動板6a,6bと従動盤6c,6d
の係合状態が変化すると多板クラッチ5a,5bにおける回
転力の伝達状態が変化する。したがって、サイドクラッ
チギア4a,4bの多板クラッチ5a,5bへの移動量が増加する
に従い、従動盤6c,6dに伝達される回転力は増加する。

また、図外の変速レバーの操作により、回転子83を第８
図（Ａ）に示すようにブレーキ87に係合させると、回転
子83は逆転軸12とともに回転を規制される。逆転軸12の
回転は逆転ギア12a,12bを介して多板クラッチの原動盤6
a,6bに伝達されるから、回転子83がブレーキ87と係合し
ている場合には多盤クラッチ5a,5bの回転も規制され
る。したがって、操向レバー39の操作側の履帯に対して
制動力が供給される。

さらに、第８図（Ｂ）に示すように、回転子83がギア85
と係合している場合には、逆転軸12には変速軸13と同方
向の回転が伝達される。この回転は逆転ギア12a,12bか
らクラッチ5a,5bに伝達されるが、このときの原動盤6a,
6bの回転方向は、ギア13bおよび図外の２枚のギアを介
して駆動ギア７に伝達される回転の方向と同方向であ
る。また、ギア86,84,85、逆転ギア12aおよび原動盤6a
の間の減速比はギア13bに対する駆動ギア７の減速比よ
りも大きいため、第８図（Ｂ）に示す状態では原動盤6
a,6bは駆動ギア７よりも低速で回転する。

したがって、変速レバーが低速側にされている場合には
第１図に示すように回転子83をギア82に係合させ、中速
側にされている場合には回転子83をブレーキ87に係合さ
せ、高速側にされている場合には回転子83をギア85に係
合させることにより、高速走行時において旋回方向側の
履帯と反対側の履帯との間に大きな回転差が生じること
がない。

第３図は、上記操向装置が有する油圧装置の油圧回路図
である。

左右のシリンダ31a,31bには切換弁35を介してポンプ36
から供給された圧油が導かれる。切換弁35は操向レバー
39の操作によりスプールが移動する６ポート５ポジショ
ンの手動切換弁である。この切換弁35とポンプ36との間
にはアンロード弁37が接続されている。このアンロード
弁37はソレノイドSOL1を備えた高速電磁切換弁であり、
ソレノイドSOL1が駆動されたとき油圧回路中の圧油をタ
ンクにアンロードする。また、切換弁35とポンプ36との
間にはリリーフ弁38が設けられており油圧回路中の圧油
圧力を所定値以下に規制している。

シリンダ31a,31bのピストン33a,33bに固定されたピスト
ンロッド32a,32bは図外のフォークロッドを介してサイ
ドクラッチギア4a,4bのそれぞれに係合している。シリ
ンダ31a,31bに圧油が流入するとピストンロッド32a,32b
はピストン33a,33bとともに矢印Ｅ方向に移動し、図外
のフォークロッドを介してサイドクラッチギア4a,4bを
それぞれ矢印ＣおよびＤ方向に移動する。操向レバー39
が矢印ＡまたはＢ方向に操作され、切換弁35がポジショ
ンP1〜P4の何れかの状態にある場合においてソレノイド
SOL1が駆動されると油圧回路中の圧油がタンクにアンロ
ードされなくなる。したがって、圧油はシリンダ31aま
たは31bに流入しピストンロッド32a,32bはピストン33a,
33bとともに矢印Ｅ方向に移動する。一方、ソレノイドS
OL1がオフされると油圧回路中の圧油がアンロードさ
れ、ピストンロッド32a,32bはピストン33a,33bとともに
矢印Ｆ方向に移動する。これによってサイドクラッチギ
ア4a,4bはそれぞれ矢印ＤおよびＣ方向に移動する。

第４図は、上記操向装置の制御部のブロック図である。

CPU41にはI/Oインタフェース44を介してA/D変換器45か
らボリュームVRの出力データが入力される。このボリュ
ームVRは操向レバー39の操作量θを検出する。CPU41に
接続されたROM42には第５図に示す操向レバー49の操作
量とアンロード弁37のソレノイドSOL1の駆動デューティ
比との関係が予め記憶されている。CPU41はボリュームV
Rの出力データに応じた駆動デューティ比を読み出しI/O
インタフェース44からソレノイドドライバ46に出力す
る。ソレノイドドライバ46はこの制御データに従ってソ
レノイドSOL1を所定のデューティ比で駆動する。

以上のようにしてこの実施例によれば、操向レバー39を
右側（矢印Ａ方向）に操作すると切換弁35がポジション
P1の状態になりソレノイドSOL1が駆動された際に右側の
シリンダ31aにポンプ36から圧油が供給される。切換弁3
5がポジションP1の状態ではシリンダ31aの戻り口34aは
タンクに直接連通しており、ピストン33aが戻り口34aの
位置に達した後31a内に流入する圧油は戻り口34aからタ
ンクに戻される。ピストン33aが戻り口34aの位置にある
場合には、サイドクラッチギア4aは内歯ギア８との噛合
状態を解除する。前述のようにシリンダ31aにはソレノ
イドSOL1が駆動された際にのみ圧油が供給されるためソ
レノイドSOL1が駆動された際にのみサイドクラッチギア
4aは内歯ギア８との噛合状態を解除する。ソレノイドSO
L1の駆動デューティ比は、操向レバー39の操作量θの増
加にともなって大きくされるため、単位時間当りにおけ
るサイドクラッチギア4aの内歯ギア８との噛合状態の解
除時間は操向レバー39の操作量の増加にともなって長く
なる。

サイドクラッチギア4aが内歯ギア８との噛合状態を解除
するとサイドクラッチギア4aには入力軸２の回転が伝達
されない。このため右側の駆動転輪20aにおいて駆動力
の伝達が停止された状態となりコンバイン21は右側に旋
回動作を行う。この旋回動作中において単位時間当りの
駆動力の伝達停止状態が長くなるにつれ右側の履帯に供
給される駆動力は少なくなり旋回力は増すから、操向レ
バー39の操作量に応じた旋回力を与えることができる。
言い換えると操向レバー39の操作量を適当にとることに
より旋回方向側の履帯に対する単位時間当りの駆動伝達
停止時間を調節し、所定の旋回力を得ることができる。

操向レバー39の矢印Ａ方向への操作量θが角度θ１を超
えるとソレノイドSOL1の駆動デューティ比は100％にさ
れる。これとともに切換弁35はポジションP2の状態にな
り、戻り口34aは絞りを介してタンクに連通する。この
ためシリンダ31aにおいて流入する圧油量は流出する圧
油量を上回り、ピストンロッド32aはピストン33aととも
に矢印Ｅ方向に移動する。これによってサイドクラッチ
ギア4aは内歯ギア８との噛合状態を解除した状態からさ
らに矢印Ｃ方向に移動し、多板クラッチ5aにおいて従動
盤6cの接触面は原動盤6aの接触面と係合する。多板クラ
ッチ5aにおいて原動盤6aは駆動ギア7aと逆方向の回転力
を与えられており、この原動盤6aに従動盤6cが係合する
ことによりサイドクラッチギア4aが逆方向に回転する。
多板クラッチ5aにおいて従動盤6cに対する原動盤6aの回
転力の伝達状態は両者の接触面の係合状態によって決定
されるからサイドクラッチギア4aの矢印Ｃ方向の移動量
が増加するに従いサイドクラッチギア4aには大きな逆回
転力が伝達される。切換弁35がポジションP2の状態にあ
る場合すなわち、操向レバー39の操作量が再度θ１を超
える範囲においてソレノイドSOL1の駆動デューティ比は
第５図に示すように操向レバー39の操作量に伴って増加
される。このため、操向レバー39の操作量θが大きくな
ると、ソレノイドSOL1の駆動デューティ比も増加され、
サイドクラッチギア4aの矢印Ｃ方向の移動量も増加す
る。以上のようにして、操向レバー39の角度θ１以上の
操作量に応じて右側の駆動転輪20aに伝達される逆回転
力が増加し、操向レバー39の操作量を適当にとることに
より、右側の駆動転輪20aの逆回転速度を適当に設定で
き、所望する旋回力を得ることができる。

なお、操向レバー39が左側（矢印Ｂ方向）に操作された
場合にも切換弁35はポジションP3およびP4の状態にな
り、上述と同様の動作により右側の駆動転輪20bに対し
て操向レバー39の操作量に応じた駆動力の伝達停止およ
び逆方向の駆動力の供給がなされる。

以上のようにこの実施例によれば第６図に示すように操
向レバー39の操作量θの増加にしたがって操作側の履帯
速度Ｖは減少していく。操向レバー39がニュートラル位
置にある場合には第７図（Ａ）に示すように左右の履帯
22a,22bはともに速度V1で回転し車体は直進する。操向
レバー39が一方に操作されると、操作量が角度θ１に達
するまではその操作量に応じたデューティ比で駆動力の
伝達が停止され、操作された側の履帯22bの速度は第７
図（Ｂ）に示すうように徐々に低下する。これによって
コンバイン21は操向レバー39の操作側に旋回動作を行う
が、旋回方向側の履帯22bに対する駆動力の伝達が停止
されることにより旋回動作中の駆動力は減少する。この
ため、極めて軟弱な土地を走行中には旋回方向側の履帯
に対する駆動力の伝達を停止するのみでは十分な走破力
を得られず、旋回動作が行われない場合がある。そこ
で、操向レバー39を角度θ１を超えて操作することによ
り第７図（Ｃ）に示すように旋回方向側の履帯に対して
逆方向の駆動力を供給し、旋回動作時に十分な駆動力を
得るととともに左右の履帯の速度差を大きくし、極めて
軟弱な土地においても円滑な旋回動作を行うことができ
る。

（ｇ）発明の効果 この発明によれば、操向レバーの操作量の増加にともな
いサイドクラッチ体は駆動体との係合、駆動体との係合
解除および多板クラッチとの係合を順次行う。多板クラ
ッチに回転状態を供給する逆転軸は、変速レバーの低速
側から高速側への操作にともなって逆回転、制動および
低速回転を順に切り換えるため、車体が低速走行時に操
向レバーが操作された側の履帯には、操向レバーの操作
量に応じた逆回転力が供給され、中速走行時には操向レ
バーの操作量に応じた制動力が供給され、高速走行時に
は走行レバーの操作量に応じた低速回転力が供給するこ
とができ、操向レバーの操作量および車体の走行速度に
応じた速度差を左右の履帯に生じさせることができ、車
両の旋回動作を常に円滑且つ安全に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の実施例である装軌車両の操向装置
の模式図、第２図は同操向装置が用いられる装軌車両で
あるコンバインの側面の略図、第３図は同操向装置の油
圧回路図、第４図は同操向装置の制御部のブロック図、
第５図は同操向装置の制御部に供給されている操向レバ
ーの操作量と油圧回路中のソレノイドの駆動デューティ
比との関係を示す図、第６図は同操向装置を備えた装軌
車両における操向レバーの操作量と操向レバーの操作側
の履帯速度との関係を示す図、第７図（Ａ）〜（Ｃ）は
同操向装置を備えた装軌車両における左右の履帯の回転
速度差を示す平面の略図である。第８図は、同操向装置
の要部の動作状態を示す図である。 １……操向装置、 ２……入力軸、 3a,3b……出力軸、 4a,4b……サイドクラッチギア、 5a,5b……多板クラッチ、 ７……駆動ギア、 11……中間軸。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】入力軸と出力軸との間の中間軸に、出力軸
   に常時係合し軸方向に移動可能なサイドクラッチ体と、
   入力軸に常時係合する駆動体と、を回転自在に備えてな
   る装軌車両の操向装置において、 中間軸に回転自在にされ逆転軸から回転を伝達される多
   板クラッチと、操向レバーの操作量に応じてサイドクラ
   ッチ体を駆動体または多板クラッチに択一的に係合させ
   るサイドクラッチ体移動手段と、変速レバーの低速側か
   ら高速側への操作に応じて多板クラッチに回転を供給す
   る逆転軸に逆回転力、制動力または低速回転力を供給す
   るクラッチ手段と、を設けてなる装軌車両の操向装置。