JP2004276813A - 作業車 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】左右の走行クローラ2を駆動して移動する作業車において、直進用の走行クローラ2駆動力を出力させる油圧変速走行機構40と、旋回用の走行クローラ2駆動力を走行機構40の出力側から取出す機械式旋回機構66とを設けることを特徴とする。
【選択図】 図9
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は例えば左右一対の走行クローラを装設して移動するコンバインまたはトラクタまたは建設車輌などの作業車に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、油圧変速走行機構と、油圧変速旋回機構を設け、左右の走行クローラを駆動し、直進、ブレーキターン、スピンターンを行わせる技術がある。(例えば、特許文献1参照)
【0003】
【特許文献1】特開2001−138943
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
前記従来技術は、直進動力と旋回動力の両方を油圧変速によって伝達させ、また走行と旋回の各機構にエンジンから動力を伝えるから、油圧による伝達損失に応じてエンジン出力を大きくする必要があると共に、操向ハンドルの左右旋回操作が前進と後進とで逆になる逆ハンドルを防ぐ機構が必要である等の問題がある。
【0005】
【課題を解決するための手段】
然るに、本発明は、請求項1の如く、左右の走行クローラを駆動して移動する作業車において、直進用の走行クローラ駆動力を出力させる油圧変速走行機構と、旋回用の走行クローラ駆動力を走行機構の出力側から取出す機械式旋回機構とを設けるもので、直進側動力から旋回側動力を取出すことによって逆ハンドルを防止し得、かつ走行クローラの旋回駆動を機械伝達によって高効率で行い得、運転操作性の向上などを図り得るものである。
【0006】
また、請求項2の如く、旋回半径を小さくすることによって旋回機構の出力を零に近づけ、かつ旋回機構の出力が略零のときに左右の走行クローラがスピンターン動作する減速比に設定するもので、旋回内側の走行クローラの反力を旋回外側の走行クローラの推進力に変換し得、旋回時の走行クローラの駆動を効率良く行い得、例えば直進のときに旋回機構を最高回転させ、かつ旋回半径を小さくすることによって旋回機構の回転を零に近づける構成とし、操向ハンドル切れ角に応じたストロークを荷重に変換して旋回機構のトルクを増大させ、旋回機構の回転を最高回転から零に近づけることを行い得るものである。
【0007】
また、請求項3の如く、操向ハンドルの切り角に比例して旋回機構の伝達トルクを制御して旋回出力を変更させるもので、転がりと滑りの複合トルク制御によって設定トルクに対して安定した旋回出力を得られ、設定トルクの変更によって旋回機構の伝達トルクをスムーズに制御し得、例えば直進のときに旋回機構を最高回転させ、旋回半径を小さくすることによって旋回機構の回転を零に近づけ、零のときにスピンターンになる減速比に設定した遊星ギヤ機構を用いることにより、走行機構の動力を旋回側駆動系に伝達し得、滑らかな旋回で全車速域で旋回半径を略一定に保って車速を変更し得るものである。
【0008】
また、請求項4の如く、直進状態で旋回機構の伝達トルクを略零にするもので、直進状態から旋回状態に移行させる際、一定の不感帯を設けることにより、急激な旋回を防止し得、安全性を確保し得、例えば操向ハンドルの切れ角に応じて旋回機構の伝達トルクを増加させることにより、操向ハンドルの切れ角に応じて緩旋回及びブレーキターン及びスピンターンの順に旋回挙動を変化させ得、四輪構造の自動車感覚の操舵を可能にし得るものである。
【0009】
また、請求項5の如く、直進状態で旋回機構の伝達トルクを高い値に保つもので、操向ハンドルを左右に切換えて直進状態から旋回状態に移行させる際、フィットステアリングを行うことが可能になり、コンバインの刈取作業での条合せ等を容易に行い得るものである。
【0010】
また、請求項6の如く、旋回機構をコントロールする操向ハンドルを左右に切り始めたときに旋回出力用の差動回転方向を切換えるもので、旋回機構の動力伝達を絶つのではなく、差動回転方向を切換えることにより、旋回時、旋回内側の走行クローラの動力が絶たれず、湿田走破性を向上し得、旋回内側の走行クローラの反力を旋回外側の走行クローラの推進力に変換し得、旋回効率を確保し得、例えば操向ハンドルのストロークを荷重に変換するのに、関数で表される式を満足するようにストロークと荷重を関係させ、旋回時の走行反力が大きくなっても、滑らかな旋回を可能にし得るものである。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳述する。図1はコンバインの全体の斜視図、図2は同右側面図、図3は平面説明図であり、図中1は左右一対の走行クローラ2を装設する左右一対のトラックフレーム、3は前記の左右トラックフレーム1に架設する機台、4はフィードチェン5を左側に張架し扱胴6及び処理胴を内蔵している脱穀機である脱穀部、7は引起機構8及び刈刃9及び穀稈搬送機構10などを備える刈取部、11は刈取フレーム12を介して刈取部7を昇降させる油圧昇降シリンダ、13は排藁チェン14終端を臨ませる排藁処理部、15は脱穀部4からの穀粒を揚穀筒を介して搬入する穀物タンク、16・17は前記タンク15の穀粒を機外に搬出する排出オーガ、18は運転操作ハンドル19及び運転席20を備える運転キャビン、21は運転キャビン18下方に設けるエンジンであり、連続的に穀稈を刈取って脱穀するように構成している。
【0012】
さらに、図4乃至図8に示す如く、機台3前側で左右の走行クローラ2の間にミッションケース22を配設させ、ミッションケース22とエンジン21を略直列に前後に設け、ミッションケース22を介して走行クローラ2にエンジン21の駆動力を伝えると共に、脱穀部4前側の機台3上面に左右の支持台23・24を立設させ、支持台23・24に刈取フレーム12を介して刈取部7を昇降自在及び横移動可能に設ける。また、支持台23・24後側の機台3上面にカウンタケース25を設け、脱穀部4及び刈取部7にカウンタケース25を介してエンジン21の駆動力を伝える。
【0013】
さらに、ミッションケース22側方の機台3にキャビン前フレーム26を立設させ、キャビン18のステップフレーム27前部を前フレーム26上部に回動支点軸28を介して設け、支点軸28回りにキャビン18を前方に回動自在に支持させると共に、右の支持台24に左のキャビン後フレーム29を立設させ、機台3に立設させる右のキャビン後フレーム30との間の機台3上面にエンジン21を設け、エンジン21をエンジンルームカバー31で覆う。また、前記カバー31の上方で左右の後フレーム29・30上部をキャビン横フレーム32によって連結させ、キャビン横フレーム32にフックレバー33を設け、キャビン18のステップフレーム27後部を横フレーム32に上載させてフックレバー33により係脱自在に固定させると共に、右の支持台24と前フレーム26の間に水平連結フレーム34を固定させ、水平連結フレーム34中間と横フレーム32中間に傾斜連結フレーム35を固定させ、連結フレーム34・35によってフレーム剛性を確保する。また、左の後フレーム29にオーガ支柱36を連結させて上側にオーガレスト37を設け、昇降及び旋回自在に設ける排出オーガ17をオーガレスト37の本機収納位置に支持させる。
【0014】
さらに、図9に示す如く、前記走行クローラ2を駆動するミッションケース22は、1対の油圧走行ポンプ38及び油圧走行モータ39を設けて走行主変速用の油圧式無段変速機構を形成する油圧変速走行機構40を備え、前記エンジン21の出力軸44に連結させて前記ポンプ38を駆動すると共に、前記走行モータ39のモータ軸46に、ブレーキ軸47及び差動機構48を介して左右走行クローラ2の各駆動輪49を連動連結させるもので、前記差動機構48は左右対称の1対の遊星ギヤ機構50を有し、各遊星ギヤ機構50は1つのサンギヤ51と、該サンギヤ51の外周で噛合う3つのプラネタリギヤ52と、これらプラネタリギヤ52に噛合うリングギヤ53などで形成している。
【0015】
前記プラネタリギヤ52は、サンギヤ51の遊転軸54と同軸線上の車軸55のキャリヤ56にそれぞれ回転自在に軸支させ、左右のサンギヤ51を挾んで左右のキャリヤ56を対向配置させると共に、前記リングギヤ53は各プラネタリギヤ52に噛み合う内歯を有して車軸55に回転自在に軸支させ、車軸55を延設して駆動輪49を軸支させている。
【0016】
また、走行変速部材40は、主変速レバー59の変速操作により走行ポンプ38の斜板角度を変更して走行モータ39の正逆回転と回転数の制御を行うもので、走行モータ39の回転を、ギヤ57連結させるモータ軸46とブレーキ軸47と直進ギヤ58を介して、左右のサンギヤ51に伝達させるように構成している。また前記ブレーキ軸47に駐車ブレーキ61を設けると共に、サンギヤ51に伝達された走行モータ39の駆動力を、左右の遊星ギヤ機構50を介して左右キャリヤ56に伝達させて左右の駆動輪49にそれぞれ伝え、左右走行クローラ2を同一方向に同一速度で駆動するように構成している。
【0017】
さらに、転がりと滑りの複合トルクを発生するトルクリミッタ63と、旋回出力用遊星ギヤ64と、左右旋回切換機構65とを備える機械式旋回機構66を設けるもので、トルクリミッタ63のトルク制御軸67に設けるサンギヤ68と、サンギヤ68に噛合させるプラネタリギヤ69と、プラネタリギヤ69に噛合させるリングギヤ70とを遊星ギヤ64に設けると共に、プラネタリギヤ69を軸支させるキャリヤ71をクラッチ軸72に設け、トルク制御軸67にリングギヤ70を遊転軸支させ、リングギヤ70にカウンタ軸73を介してモータ軸46をギヤ74・75連結させ、走行モータ39の正逆転(前後進)によってリングギヤ70を正逆転させる。
【0018】
また、前記切換機構65の左右旋回クラッチ76・77をクラッチ軸72上に設けると共に、前記の左右リングギヤ53に逆転ギヤ78を介して連結させる逆転軸79を設け、右旋回クラッチ77を逆転軸79に逆転用切換ギヤ80を介して連結させ、左旋回クラッチ76を介してクラッチ軸72を逆転軸79に正転連結させる一方、右旋回クラッチ77を介してクラッチ軸72を逆転軸79に逆転連結させるもので、操向ハンドル19を左右いずれか一方に切り始めたときに対応する側の左右いずれか一方の旋回クラッチ76・77を切にすると共に、ハンドル19切り角に比例してトルクリミッタ63の伝達トルクを増減させる。そして、トルクリミッタ63の伝達トルクを最大にした状態でサンギヤ68の回転が伝達トルク以下でロックされ、リングギヤ70の回転駆動によってリングギヤ70と略等速でキャリヤ71を介してクラッチ軸72を回転させる一方、トルクリミッタ63の伝達トルクを略零にした状態でサンギヤ68をフリー回転の状態にすると、リングギヤ70の回転駆動によってサンギヤ68が回転し、クラッチ軸72の回転が略零になる。
【0019】
而して、操向ハンドル19が直進の状態下で、左右旋回クラッチ76・77の両方が入に維持され、かつトルクリミッタ63の伝達トルクを略零に保つもので、モータ軸46の直進側動力によって遊星ギヤ64のリングギヤ70が空転状態で無負荷回転すると同時に、左右遊星ギヤ機構50の各リングギヤ53が各クラッチ76・77を介して連結されてロックされ、モータ軸46の直進側動力によって左右車軸55が略等速で駆動されて直進走行する。また、操向ハンドル19を左右に操向操作することにより、左右いずれか一方の旋回クラッチ76または77が切になり、もう一方の入側のクラッチ77または76を介してクラッチ軸72に逆転軸79を連結させると共に、ハンドル19回転操作により切り角に比例してトルクリミッタ63の伝達トルクが増大し、サンギヤ68の制動力が大きくなるのに伴ってクラッチ軸72のトルクも大きくなり、リングギヤ70の回転力がトルクリミッタ63のトルク増大に比例して逆転軸79に伝わり、左のリングギヤ53が正転(または逆転)し、かつ右のリングギヤ53が逆転(または正転)し、左右車軸55を強制的に差動させ、左右走行クローラ2を旋回駆動して機体の進路を左右に変更させる。なお、機体の旋回半径は、トルクリミッタ63の設定トルクによって決定され、ハンドル19切り角が最大でトルクリミッタ63の設定トルクが最大のとき、サンギヤ68が略零回転となり、左右遊星ギヤ機構50の差動出力差が最大となり、旋回内側の走行クローラ2を逆転させて旋回するスピンターンを行わせる。
【0020】
上記のように、左右遊星ギヤ50を備える差動機構48をミッションケース22に内設させて左右走行クローラ2を駆動すると共に、前記差動機構48に走行ポンプ38及びモータ39を介して直進走行力を伝えて左右走行クローラ2を同一方向に同一速度で駆動させる一方、前記差動機構48に旋回用遊星ギヤ64及びトルクリミッタ63を介して旋回走行力を伝えて左右走行クローラ2を逆方向に同一速度で駆動させるもので、遊星ギヤ64の出力を操向ハンドル19のトルク制御によって調整し、操向ハンドル19の操作量(切り角)に応じて走行速度を減速し、かつ左右走行クローラ2の速度差を連続的に変化させてスピンターン動作に移行させる。また、直進走行力伝達用走行ポンプ38及びモータ39を出力操作する主変速レバー59が中立の状態下で、操向ハンドル19操作による旋回出力をオフ維持すると共に、主変速レバー59が中立以外に操作されたとき、操向ハンドル19の旋回出力を走行変速に比例させて変化させる一方、主変速レバー59の前後進切換によってモータ軸46が正逆転し、遊星ギヤ64を正逆転駆動し、操向ハンドル19の左右旋回操作方向と機体の旋回方向を前後進のいずれも一致させ、前後進の切換によってハンドル19の操作方向と機体の旋回方向が逆になる逆ハンドルを防止している。
【0021】
上記から明らかなように、左右の走行クローラ2を駆動して移動する作業車において、直進用の走行クローラ2駆動力を出力させる油圧変速走行機構40と、旋回用の走行クローラ2駆動力を走行機構40の出力側から取出す機械式旋回機構66とを設け、直進側動力から旋回側動力を取出すことによって逆ハンドルを防止し、かつ走行クローラ2の旋回駆動を機械伝達によって高効率で行い、運転操作性の向上などを図る。
【0022】
また、旋回半径を小さくすることによって旋回機構66の出力を零に近づけ、かつ旋回機構66の出力が略零のときに左右の走行クローラ2がスピンターン動作する減速比に設定することにより、旋回内側の走行クローラ2の反力を旋回外側の走行クローラ2の推進力に変換し、旋回時の走行クローラ2の駆動を効率良く行い、例えば直進のときに旋回機構66を最高回転させ、かつ旋回半径を小さくすることによって旋回機構66の回転を零に近づける構成とし、操向ハンドル19切れ角に応じたストロークを荷重に変換して旋回機構66のトルクを増大させ、旋回機構66の回転を最高回転から零に近づけることを行える。
【0023】
また、操向ハンドル19の切り角に比例して旋回機構66のトルクリミッタ63制御により遊星ギヤ64の伝達トルクを制御して旋回出力を変更させ、トルクリミッタ63による転がりと滑りの複合トルク制御によって設定トルクに対して安定した旋回出力を得られ、トルクリミッタ63の設定トルクの変更によって旋回機構66の遊星ギヤ64の伝達トルクをスムーズに制御し、例えば直進のときに旋回機構66を最高回転させ、旋回半径を小さくすることによって旋回機構66の回転を零に近づけ、零のときにスピンターンになる減速比に設定した遊星ギヤ64機構を用いることにより、走行機構40の動力を旋回側駆動系に伝達し、滑らかな旋回で全車速域で旋回半径を略一定に保って車速を変更できる。
【0024】
また、直進状態で旋回機構66の遊星ギヤ64の伝達トルクを略零にし、直進状態から旋回状態に移行させる際、一定の不感帯を設けることにより、急激な旋回を防止し、安全性を確保し、例えば操向ハンドル19の切れ角に応じて旋回機構66の伝達トルクを増加させることにより、操向ハンドル19の切れ角に応じて緩旋回及びブレーキターン及びスピンターンの順に旋回挙動を変化させ、四輪構造の自動車感覚の操舵を可能にしている。また、図10に示すように、操向ハンドル19の操作ストロークを荷重に変換する3条のバネ90・91・92を設け、ハンドル19とトルクリミッタ63のトルク制御操作系93に、圧縮作用長さ(バネ定数)の異なる3条のバネ90・91・92を介在させ、ハンドル19の切り角を大きくするのに比例させてバネ90・91・92の圧力を多段的に高くし、緩旋回で1本のバネ90を作用させ、ブレーキターンで2本のバネ90・91を作用させ、スピンターンで3本のバネ90・91・92を作用させるもので、旋回機構66をコントロールする操向ハンドル19の切り荷重に偏曲点を設け、例えば緩旋回またはブレーキターンまたはスピンターンの各ハンドル19操作に荷重の偏曲点を設けることにより、機体の挙動を作業者に適正に認識させ、運転操作性の向上などを図る。
【0025】
また、直進状態で旋回機構66の伝達トルクを高い値に保ち、操向ハンドル19を左右に切換えて直進状態から旋回状態に移行させる際、フィットステアリングを行うことが可能になり、コンバインの刈取作業での条合せ等を容易に行えると共に、旋回機構66をコントロールする操向ハンドル19を左右に切り始めたときに旋回出力用の差動回転方向を切換え、旋回機構66の動力伝達を絶つのではなく、差動回転方向を切換えることにより、旋回時、旋回内側の走行クローラ2の動力が絶たれず、湿田走破性を向上させ、旋回内側の走行クローラ2の反力を旋回外側の走行クローラ2の推進力に変換させ、旋回効率を確保し得、例えば操向ハンドル19のストロークを荷重に変換するのに、図11に示すように、関数で表される式を満足するようにストロークと荷重を関係させ、旋回時の走行反力が大きくなっても、滑らかな旋回を可能にしている。
【0026】
【発明の効果】
以上実施例から明らかなように本発明は、請求項1の如く、左右の走行クローラ2を駆動して移動する作業車において、直進用の走行クローラ2駆動力を出力させる油圧変速走行機構40と、旋回用の走行クローラ2駆動力を走行機構40の出力側から取出す機械式旋回機構66とを設けるもので、直進側動力から旋回側動力を取出すことによって逆ハンドルを防止でき、かつ走行クローラ2の旋回駆動を機械伝達によって高効率で行うことができ、運転操作性の向上などを図ることができるものである。
【0027】
また、請求項2の如く、旋回半径を小さくすることによって旋回機構66の出力を零に近づけ、かつ旋回機構66の出力が略零のときに左右の走行クローラ2がスピンターン動作する減速比に設定するもので、旋回内側の走行クローラ2の反力を旋回外側の走行クローラ2の推進力に変換でき、旋回時の走行クローラ2の駆動を効率良く行うことができ、例えば直進のときに旋回機構66を最高回転させ、かつ旋回半径を小さくすることによって旋回機構66の回転を零に近づける構成とし、操向ハンドル19切れ角に応じたストロークを荷重に変換して旋回機構66のトルクを増大させ、旋回機構66の回転を最高回転から零に近づけることを行うことができるものである。
【0028】
また、請求項3の如く、操向ハンドル19の切り角に比例して旋回機構66の伝達トルクを制御して旋回出力を変更させるもので、転がりと滑りの複合トルク制御によって設定トルクに対して安定した旋回出力を得ることができ、設定トルクの変更によって旋回機構66の伝達トルクをスムーズに制御でき、例えば直進のときに旋回機構66を最高回転させ、旋回半径を小さくすることによって旋回機構66の回転を零に近づけ、零のときにスピンターンになる減速比に設定した遊星ギヤ64機構を用いることにより、走行機構40の動力を旋回側駆動系に伝達でき、滑らかな旋回で全車速域で旋回半径を略一定に保って車速を変更できるものである。
【0029】
また、請求項4の如く、直進状態で旋回機構66の伝達トルクを略零にするもので、直進状態から旋回状態に移行させる際、一定の不感帯を設けることにより、急激な旋回を防止し得、安全性を確保でき、例えば操向ハンドル19の切れ角に応じて旋回機構66の伝達トルクを増加させることにより、操向ハンドル19の切れ角に応じて緩旋回及びブレーキターン及びスピンターンの順に旋回挙動を変化させることができ、四輪構造の自動車感覚の操舵を可能にできるものである。
【0030】
また、請求項5の如く、直進状態で旋回機構66の伝達トルクを高い値に保つもので、操向ハンドル19を左右に切換えて直進状態から旋回状態に移行させる際、フィットステアリングを行うことが可能になり、コンバインの刈取作業での条合せ等を容易に行うことができるものである。
【0031】
また、請求項6の如く、旋回機構66をコントロールする操向ハンドル19を左右に切り始めたときに旋回出力用の差動回転方向を切換えるもので、旋回機構66の動力伝達を絶つのではなく、差動回転方向を切換えることにより、旋回時、旋回内側の走行クローラ2の動力が絶たれず、湿田走破性を向上でき、旋回内側の走行クローラ2の反力を旋回外側の走行クローラ2の推進力に変換でき、旋回効率を確保し得、例えば操向ハンドル19のストロークを荷重に変換するのに、関数で表される式を満足するようにストロークと荷重を関係させ、旋回時の走行反力が大きくなっても、滑らかな旋回を可能にすることができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】コンバインの斜視図。
【図2】同側面図。
【図3】同平面説明図。
【図4】前部機体の側面説明図。
【図5】同正面説明図。
【図6】駆動部の側面説明図。
【図7】同正面説明図。
【図8】同平面説明図。
【図9】同ミッションケースの駆動系統図。
【図10】操向ハンドル部の説明図。
【図11】トルクリミッタのトルク変化を表わす線図。
【符号の説明】
2 走行クローラ
19 操向ハンドル
40 走行機構
66 旋回機構
Claims (6)
- 左右の走行クローラを駆動して移動する作業車において、直進用の走行クローラ駆動力を出力させる油圧変速走行機構と、旋回用の走行クローラ駆動力を走行機構の出力側から取出す機械式旋回機構とを設けることを特徴とするコンバイン。
- 旋回半径を小さくすることによって旋回機構の出力を零に近づけ、かつ旋回機構の出力が略零のときに左右の走行クローラがスピンターン動作する減速比に設定することを特徴とする請求項1に記載のコンバイン。
- 操向ハンドルの切り角に比例して旋回機構の伝達トルクを制御して旋回出力を変更させることを特徴とする請求項1に記載のコンバイン。
- 直進状態で旋回機構の伝達トルクを略零にすることを特徴とする請求項1に記載のコンバイン。
- 直進状態で旋回機構の伝達トルクを高い値に保つことを特徴とする請求項1に記載のコンバイン。
- 旋回機構をコントロールする操向ハンドルを左右に切り始めたときに旋回出力用の差動回転方向を切換えることを特徴とする請求項1に記載のコンバイン。
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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KR20190005226A (ko) * | 2016-05-18 | 2019-01-15 | 키네티큐 리미티드 | 스키드 조향 차량을 위한 구동 구성체 |
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2003
- 2003-03-18 JP JP2003073019A patent/JP2004276813A/ja active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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KR20190005226A (ko) * | 2016-05-18 | 2019-01-15 | 키네티큐 리미티드 | 스키드 조향 차량을 위한 구동 구성체 |
KR102253206B1 (ko) | 2016-05-18 | 2021-05-20 | 키네티큐 리미티드 | 스키드 조향 차량을 위한 구동 구성체 |
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