JPH1149023A - 作業機の旋回装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 前進時、後進時のいずれにおいても優れた旋
回操作性を得る。 【解決手段】 エンジン７から左右の走行装置１Ｌ，１
Ｒへの伝動系に前後進切り換え機構９を介装し、最終伝
動軸１２に車軸１３Ｌ，１３Ｒのそれぞれを遊星ギヤ機
構１４Ｌ，１４Ｒを介して連動させ、これら遊星ギヤ機
構１４Ｌ，１４Ｒの回転要素Ｌ，Ｒを回転させることに
より車軸１３Ｌ，１３Ｒの回転数を変更する無段変速装
置１５を設け、前後進切り換え機構９が前進状態にある
とき旋回操作具１６の旋回操作に伴う無段変速装置１５
の増速側への作動により旋回操作方向側の回転要素Ｌ又
はＲの車軸回転数減少方向への回転数を増加させるとと
もに前後進切り換え機構９が後進状態にあるとき旋回操
作具１６の旋回操作に伴う無段変速装置１５の増速側へ
の作動により旋回操作方向側の回転要素Ｌ又はＲの車軸
回転数減少方向への回転数を増加させるように構成す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、エンジンから左右
の走行装置への伝動系に前後進切り換え機構を介装して
あるコンバインなど作業機の旋回装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】本発明者は、作業機の旋回装置として、
伝動系の最終伝動軸に走行装置の車軸のそれぞれを遊星
ギヤ機構を介して連動させ、これら遊星ギヤ機構を構成
する回転要素のうち入出力に使用されない回転要素のそ
れぞれを回転させることにより車軸の回転数を変更する
正逆切り換え自在な旋回用のアクチュエータとしての無
段変速装置を設け、旋回操作具の旋回操作に連動して走
行装置のうち旋回操作方向側のものに対応する回転要素
が車軸回転数減少方向に回転するように旋回用の無段変
速装置を作動させる手段を設けて、旋回操作方向側の走
行装置の速度を反対側の走行装置の速度よりも遅くして
の緩旋回、旋回操作方向側の走行装置を停止させての信
地旋回、旋回操作方向側の走行装置を逆方向に走行させ
ての超信地旋回を行えるものを先に開発した。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記旋回装置によると
きは、旋回操作方向側の走行装置の減速及び逆方向走行
増速を無段階に行えるから、旋回半径を自由に選択で
き、緩旋回、信地旋回、超信地旋回といった多様な旋回
形態を採用できることとの相乗により、旋回性能に優れ
るといった利点がある。

【０００４】ところが、上記旋回装置は未だ開発途上に
あって、実用化するためには種種の問題を解消する必要
がある。その問題の一つに、前後進切り換えとの関係が
ある。すなわち、旋回内側の走行装置を減速・停止、逆
作動させて旋回するという基本的な概念が確立している
ものの、未だ、前後進切り換えと組み合わせて旋回を行
うという思想がなく、一般に前進時の旋回のみが考えら
れていた。従って、例えば、旋回操作具の「左」への旋
回操作により無段変速装置を正転増速、或いは、逆転増
速させて左の回転要素の車軸回転数減少方向への回転数
を増加させ、旋回操作具の「右」への旋回操作により無
段変速装置を逆転増速、或いは、正転増速させて右の回
転要素の車軸回転数減少方向への回転数を増加させると
いう構成が採られていた。しかし、上記の構成によると
きは、後進時の旋回が全く無視されており、後進時に
は、最終伝動軸が前進時とは逆方向に回転している関係
上、旋回操作具を「左」に操作すると、それに伴う無段
変速装置の正転増速、或いは、逆転増速が、右の回転要
素の車軸回転数減少方向への回転数を増加させる無段変
速装置の逆転増速、或いは、正転増速となり、反対に、
旋回操作具を「右」に操作すると、それに伴う無段変速
装置の逆転増速、或いは、正転増速が、左の回転要素を
車軸回転数減少方向への回転数を増加させる無段変速装
置の正転増速、或いは、逆転増速となり、その結果、旋
回操作具を「左」に旋回操作すると右の走行装置の後進
速度が低下して右旋回が行われる一方、旋回操作具を
「右」に操作すると左の走行装置の後進速度が低下して
左旋回が行われるといった具合に、旋回操作具の操作方
向と旋回方向とが一致しないという違和感が発生し、後
進時における旋回操作性が悪い。

【０００５】本発明の目的は、前進時、後進時のいずれ
においても優れた旋回操作性を得ることができるように
する点にある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１に係る本第１発
明の特徴、作用、効果は次の通りである。

【０００７】〔特徴〕エンジンから左右の走行装置への
伝動系に前後進切り換え機構を介装してある作業機にお
いて、前記伝動系の最終伝動軸に走行装置の車軸のそれ
ぞれを遊星ギヤ機構を介して連動させ、これら遊星ギヤ
機構を構成する回転要素のうち入出力に使用されない回
転要素を回転させることにより車軸の回転数を変更する
正逆切り換え自在な旋回用のアクチュエータを設け、旋
回操作具の旋回操作に連動して前記アクチュエータを増
速側に作動させる連動手段を設け、前記前後進切り換え
機構が前進状態にあるとき旋回操作具の旋回操作に伴う
前記アクチュエータの増速側への作動により旋回操作方
向側の車軸に対応する回転要素の車軸回転数減少方向へ
の回転数を増加させるとともに前後進切り換え機構が後
進状態にあるとき旋回操作具の旋回操作に伴う前記アク
チュエータの増速側への作動により旋回操作方向側の車
軸に対応する回転要素の車軸回転数減少方向への回転数
を増加させるように構成してある点にある。

【０００８】〔作用〕本第１発明によるときは、前進時
には、旋回操作具の旋回操作に伴うアクチュエータの増
速側への作動により旋回操作方向側の回転要素の車軸回
転数減少方向への回転数を増加させて旋回操作方向側の
走行装置の前進減速・前進停止・後進増速を行わせ、後
進時には、旋回操作具の旋回操作に伴うアクチュエータ
の増速側への作動により旋回操作方向側の走行装置の後
進減速・後進停止・前進増速を行わせるようにしてある
から、前進時、後進時のいずれにおいても、旋回操作具
の操作方向の走行装置を減速・停止・逆方向走行させて
操作方向に旋回させることができる。

【０００９】〔効果〕従って、本第１発明によれば、前
進時、後進時のいずれにおいても、旋回操作具の操作方
向に旋回でき、旋回操作性を優れたものにできるように
なった。

【００１０】

【発明の実施の形態】作業機の一例であるコンバイン
は、図１に示すように、クローラ式の左右一対の走行装
置１Ｌ，１Ｒを備えた自走機体２の前部に、植立穀稈を
刈り取って後方に搬送する刈取部３を昇降操作自在に連
結し、自走機体２に、刈取部３からの刈取穀稈を脱穀処
理する脱穀装置４と脱穀穀粒を貯留するタンク５と搭乗
運転部６とを搭載して構成されている。

【００１１】前記自走機体２が備えるエンジン７から左
右の走行装置１Ｌ，１Ｒへの伝動系には、図２に示すよ
うに、ベルト式の無段変速装置８と前後進切り換え機構
９と副変速装置１０とがその記載順に直列接続する状態
で介装されている。

【００１２】前記前後進切り換え機構９は、油圧クラッ
チ利用の前進クラッチ９Ｆのみを付勢に抗して入り作動
させることにより無段変速装置８の出力を前進動力とし
て副変速装置１０に伝達し、同様に、油圧クラッチ利用
の後進クラッチ９Ｒのみを付勢に抗して入り作動させる
ことにより無段変速装置８の出力を後進動力として副変
速装置１０に伝達し、前進クラッチ９Ｆ及び後進クラッ
チ９Ｒをともに切り作動させることにより動力を伝達し
ない中立状態を現出するものである。つまり、この前後
進切り換え機構９は走行クラッチを兼用しており、前記
前進クラッチ９Ｆは、無段変速装置８に対する変速レバ
ー１１の前進域への操作により入り操作されるととも
に、変速レバー１１の中立位置への操作により切り操作
され、後進クラッチ９Ｒは、変速レバー１１の後進域へ
の操作により入り操作されるとともに、変速レバー１１
の中立位置への操作により切り操作されるものである。

【００１３】前記副変速装置１０は、前後進切り換え機
構９を介して伝達された動力を高低三段に切り換えて最
終伝動軸１２に伝えるギヤ式のものである。

【００１４】そして、左右の走行装置１の走行速度に差
を与えて自走機体２を旋回させる旋回装置は、前記最終
伝動軸１２に左右の走行装置１Ｌ，１Ｒの車軸１３Ｌ，
１３Ｒのそれぞれを各別に連動させる左右の遊星歯車装
置１４Ｌ，１４Ｒを設け、これら遊星歯車装置１４Ｌ，
１４Ｒを関連操作する正逆切り換え自在な旋回用のアク
チュエータとしての無段変速装置１５を設け、旋回操作
具の一例であるステアリングハンドル１６の旋回操作に
基づいて前記無段変速装置１５を作動させる連動手段を
設けて構成されている。

【００１５】前記遊星歯車装置１４Ｌ，１４Ｒのそれぞ
れは、最終伝動軸１２に一体回転する状態に取り付けた
内歯歯車１７Ｌ，１７Ｒと、車軸１３Ｌ，１３Ｒのそれ
ぞれに一体回転する状態で取り付けられるとともに前記
内歯歯車１７Ｌ，１７Ｒに噛み合う遊星歯車１８Ｌ，１
８Ｒを支持する遊星枠１９Ｌ，１９Ｒと、車軸１３Ｌ，
１３Ｒのそれぞれに回転自在に取り付けられるとともに
前記遊星歯車１８Ｌ，１８Ｒに噛み合う太陽歯車２０
Ｌ，２０Ｒとから構成されている。前記内歯歯車１７
Ｌ，１７Ｒ、遊星枠１９Ｌ，１９Ｒ、太陽歯車２０Ｌ，
２０Ｒが遊星歯車装置１４Ｌ，１４Ｒを構成する回転要
素であり、そのうち太陽歯車２０Ｌ，２０Ｒが入出力に
使用されない回転要素Ｌ，Ｒである。そして、太陽歯車
２０Ｌ，２０Ｒの停止状態から最終伝動軸１２と同方向
への回転数を増大させることにより車軸１３Ｌ，１３Ｒ
の回転数を増加させ、太陽歯車２０Ｌ，２０Ｒの停止状
態から最終伝動軸１２とは逆方向への回転数を増大させ
ることにより車軸１３Ｌ，１３Ｒの回転数を零まで減少
させかつ零まで減少させたのちは逆方向への回転数を増
加させるようになっている。

【００１６】前記旋回用の無段変速装置１５は、エンジ
ン７で駆動されるアキシャルプランジャー式可変容量型
の油圧ポンプとそれによる圧油でそれぞれ駆動されるア
キシャルプランジャー式の油圧モータとからなる静油圧
式の無段変速装置であって、作動することにより太陽歯
車２０Ｌ，２０Ｒを互いに反対方向に等速度で回転させ
るように太陽歯車２０Ｌ，２０Ｒに連動しており、中立
状態において太陽歯車２０Ｌ，２０Ｒを停止状態に保持
し、正転増速作動することにより、前進状態においては
左の太陽歯車２０Ｌの最終伝動軸１２と同方向への回転
数を増加させるとともに右の太陽歯車２０Ｒの最終伝動
軸１２とは逆方向への回転数を増加させる一方、後進状
態においては左の太陽歯車２０Ｌの最終伝動軸１２とは
逆方向への回転数を増加させるとともに右の太陽歯車２
０Ｒの最終伝動軸１２と同方向への回転数を増大させ、
逆転増速作動することにより、前進状態においては左の
太陽歯車２０Ｌの最終伝動軸１２とは逆方向への回転数
を増加させるとともに右の太陽歯車２０Ｒの最終伝動軸
１２と同方向への回転数を増加させる一方、後進状態に
おいては左の太陽歯車２０Ｌの最終伝動軸１２と同方向
の回転数を増加させるとともに右の太陽歯車２０Ｒの最
終伝動軸１２とは逆方向への回転数を増加させるもので
ある。

【００１７】前記連動手段は、前記ステアリングハンド
ル１６の旋回操作に連動して走行装置１Ｌ，１Ｒのうち
旋回操作方向側のものに対応する太陽歯車２０Ｌ又は２
０Ｒが車軸回転数減少方向に回転するように旋回用の無
段変速装置１５を作動させる手段である。具体的には、
図３、図４に示すように、旋回用の無段変速装置１５の
変速トラニオン軸２２を回転操作するレバー２３を、一
方向に引き操作されることで変速トラニオン軸２２を中
立位置から正転増速側に回転させるとともに押し操作さ
れることで変速トラニオン軸２２を中立位置から逆転増
速側に回転させる第１姿勢と一方向に引き操作されるこ
とにより変速トラニオン軸２２を中立位置から逆転増速
側に回転させるとともに押し操作されることで変速トラ
ニオン軸２２を中立位置から正転増速側に回転させる第
２姿勢とに軸芯Ｐ周りに揺動切り換え自在に設け、前記
軸芯Ｐ周りに揺動することによりレバー２３を第１姿勢
にさせる第１操作姿勢とレバー２３を第２姿勢にさせる
第２操作姿勢とに切り換え自在な操作レバー２５を設
け、前記変速レバー１１の前進域への操作に伴い操作レ
バー２５を第２操作姿勢に切り換えるとともに変速レバ
ー１１の後進域への操作に伴い操作レバー２５を第１姿
勢に切り換える切り換えワイヤＷを設け、前記ステアリ
ングハンドル１６の左右への回転操作に伴いウォームギ
ヤ機構４０を介して揺動操作されるピットマンアーム４
１を設け、前記レバー２３が第２姿勢にある状態でのス
テアリングハンドル１６の「左」への旋回操作に伴うピ
ットマンアーム４１の揺動によりレバー２３を引き操作
するとともにステアリングハンドル１６の「右」への旋
回操作に伴うピットマンアーム４１の揺動によりレバー
２３を押し操作する一方、レバー２３が第１姿勢にある
状態でのステアリングハンドル１６の「左」への旋回操
作に伴うピットマンアーム４１の揺動によりレバー２３
を引き操作するとともにステアリングハンドル１６の
「右」への旋回操作に伴うピットマンアーム４１の揺動
によりレバー２３を押し操作するプッシュプルワイヤ２
４を設けて構成されている。なお、前記操作レバー２５
はプッシュプルワイヤ２４に作用してレバー２３を切り
換えるものである。

【００１８】なお、走行変速用の無段変速装置８及び旋
回用の無段変速装置１５は、車軸１３Ｌ，１３Ｒを備え
たミッションケース２６に取り付けられており、前後進
切り換え機構９及び遊星歯車装置１４Ｌ，１４Ｒは、ミ
ッションケース２６に内装されている。また、２７は、
走行用の無段変速装置８の出力軸にギヤ対２８及びクラ
ッチ２９を介して連動する刈取部駆動軸である。

【００１９】上記の構成によれば、前進及び後進のいず
れにおいてもステアリングハンドル１６が「直進」の位
置に操作されていれば、旋回用の無段変速装置１５が中
立状態にあって左右の遊星歯車装置１４Ｌ，１４Ｒにお
ける太陽歯車２０Ｌ，２０Ｒが停止状態にあることで左
右の車軸１３Ｌ，１３Ｒが最終伝動軸１２により遊星歯
車装置１４Ｌ，１４Ｒを介して同方向に等速駆動される
ことで左右の走行装置１Ｌ，１Ｒが同方向に等速駆動さ
れて直進状態が現出される。

【００２０】そして、前進直進状態において、ステアリ
ングハンドル１６を「左」に旋回操作すると、変速レバ
ー１１の前進域への操作でレバー２３が第２姿勢になっ
ていることで変速トラニオン軸２２が逆転増速操作され
ることにより、左の太陽歯車２０Ｌの最終伝動軸１２と
は逆方向への回転数が増加して左の車軸１３Ｌ、つま
り、左の走行装置１Ｌの前進速度が低下する一方、右の
太陽歯車２０Ｒの最終伝動軸１２と同方向への回転数が
増加して右の車軸１３Ｒ、つまり、右の走行装置１Ｒの
前進速度が増加することで左を旋回内側とする緩旋回が
行われ、なおもステアリングハンドル１６を「左」に旋
回操作すると左の走行装置１Ｌの前進が停止することで
信地旋回が行われ、更にステアリングハンドル１６を
「左」に旋回操作すると、左の走行装置１Ｌが後進する
ことで超信地旋回が行われる。

【００２１】また、前進直進状態において、ステアリン
グハンドル１６を「右」に旋回操作すると、変速レバー
１１の前進域への操作でレバー２３が第２姿勢になって
いることで変速トラニオン軸２２が正転増速操作される
ことにより、右の太陽歯車２０Ｒの最終伝動軸１２とは
逆方向への回転数が増加して右の車軸１３Ｒ、つまり、
右の走行装置１Ｒの前進速度が低下する一方、左の太陽
歯車２０Ｌの最終伝動軸１２と同方向への回転数が増加
して左の車軸１３Ｌ、つまり、左の走行装置１Ｌの前進
速度が増加することで右を旋回内側とする緩旋回が行わ
れ、なおもステアリングハンドル１６を「右」に旋回操
作すると右の走行装置１Ｒの前進が停止することで信地
旋回が行われ、更にステアリングハンドル１６を「右」
に旋回操作すると、右の走行装置１Ｒが後進することで
超信地旋回が行われる。

【００２２】他方、後進直進状態において、ステアリン
グハンドル１６を「左」に旋回操作すると、変速レバー
１１の後進域への操作でレバー２３が第１姿勢になって
いることで変速トラニオン軸２２が正転増速操作される
ことにより、左の太陽歯車２０Ｌの最終伝動軸１２とは
逆方向への回転数が増加して左の車軸１３Ｌ、つまり、
左の走行装置１Ｌの後進速度が低下する一方、右の太陽
歯車２０Ｒの最終伝動軸１２と同方向への回転数が増加
して右の車軸１３Ｒ、つまり、右の走行装置１Ｒの後進
速度が増加することで左を旋回内側とする緩旋回が行わ
れ、なおもステアリングハンドル１６を「左」に旋回操
作すると左の走行装置１Ｌの前進が停止することで信地
旋回が行われ、更にステアリングハンドル１６を「左」
に旋回操作すると、左の走行装置１Ｌが前進することで
超信地旋回が行われる。

【００２３】また、後進直進状態において、ステアリン
グハンドル１６を「右」に旋回操作すると、変速レバー
１１の後進域への操作でレバー２３が第１姿勢になって
いることで変速トラニオン軸２２が逆転増速操作される
ことにより、右の太陽歯車２０Ｒの最終伝動軸１２とは
逆方向への回転数が増加して右の車軸１３Ｒ、つまり、
右の走行装置１Ｒの後進速度が低下する一方、左の太陽
歯車２０Ｌの最終伝動軸１２と同方向への回転数が増加
して左の車軸１３Ｌ、つまり、左の走行装置１Ｌの後進
速度が増加することで右を旋回内側とする緩旋回が行わ
れ、なおもステアリングハンドル１６を「右」に旋回操
作すると右の走行装置１Ｒの前進が停止することで信地
旋回が行われ、更にステアリングハンドル１６を「右」
に旋回操作すると、右の走行装置１Ｒが前進することで
超信地旋回が行われる。

【００２４】〔別実施形態〕上記実施の形態では、変速
レバー１１にワイヤＷを介して操作レバー２５を機械的
に連動させたが、変速レバー１１の操作位置を検出する
スイッチやポテンショメータなどのセンサを設け、この
センサの検出結果に基づいて前進検出時には操作レバー
２５を第２操作姿勢に切り換える、或いは、直接にレバ
ー２３を第２姿勢に切り換えるとともに後進検出時には
操作レバー２５を第１操作姿勢に切り換える、或いは、
直接にレバー２３を第１姿勢に切り換えるソレノイドな
どのアクチュエータを設けて、変速レバー１１に操作レ
バー２５やレバー２３を連動させて実施しても良い。

【００２５】上記実施の形態では、アクチュエータ１５
として無段変速装置を示したが、アクチュエータ１５は
電動モータであっても良い。

【００２６】上記実施の形態では、遊星歯車装置１４
Ｌ，１４Ｒとして、太陽歯車２０Ｌ，２０Ｒを、入出力
に使用しない回転要素とするものを示したが、遊星歯車
装置１４Ｌ，１４Ｒとしては、内歯歯車１７Ｌ，１７Ｒ
や遊星枠１９Ｌ，１９Ｒを入出力に使用しない回転要素
とするものであっても良い。

【００２７】上記実施の形態では、アクチュエータ１５
として、左右の遊星歯車装置１４Ｌ，１４Ｒを一括操作
する一つのものを示したが、左右の遊星歯車装置１４
Ｌ，１４Ｒを各別に操作する二つのアクチュエータ１５
を設けて実施しても良い。

【００２８】上記実施の形態では、左右の走行装置１
Ｌ，１Ｒとして、クローラ式のものを示したが、走行装
置１Ｌ，１Ｒとしては、三つ以上の車輪を備えた多輪式
のものであっても良い。

【００２９】旋回操作具１６は、左右に揺動自在な旋回
レバーであっても良い。

【００３０】前後進切り換え機構９の構造形式は適宜変
更可能である。

【００３１】上記実施の形態では、コンバインへの適用
例を示したが、作業機としては何でも良い。

【図面の簡単な説明】

【図１】コンバインの側面図

【図２】伝動系を示す概略図

【図３】レバーの動きを示す切り欠き正面図

【図４】レバーの動きを示す側面図

【符号の説明】

１Ｌ，１Ｒ 走行装置 ７ エンジン ９ 前後進切り換え機構 １２ 最終伝動軸 １３Ｌ，１３Ｒ 車軸 １４Ｌ，１４Ｒ 遊星ギヤ機構 １５ アクチュエータ １６ 旋回操作具 Ｌ，Ｒ 回転要素

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 エンジンから左右の走行装置への伝動系
   に前後進切り換え機構を介装してある作業機において、
   前記伝動系の最終伝動軸に走行装置の車軸のそれぞれを
   遊星ギヤ機構を介して連動させ、これら遊星ギヤ機構を
   構成する回転要素のうち入出力に使用されない回転要素
   を回転させることにより車軸の回転数を変更する正逆切
   り換え自在な旋回用のアクチュエータを設け、旋回操作
   具の旋回操作に連動して前記アクチュエータを増速側に
   作動させる連動手段を設け、前記前後進切り換え機構が
   前進状態にあるとき旋回操作具の旋回操作に伴う前記ア
   クチュエータの増速側への作動により旋回操作方向側の
   車軸に対応する回転要素の車軸回転数減少方向への回転
   数を増加させるとともに前後進切り換え機構が後進状態
   にあるとき旋回操作具の旋回操作に伴う前記アクチュエ
   ータの増速側への作動により旋回操作方向側の車軸に対
   応する回転要素の車軸回転数減少方向への回転数を増加
   させるように構成してある作業機の旋回装置。