JP3215246B2 - 作業車の操向装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はクローラ式走行装置を具
備した作業車の、スピンターンを可能とする操向装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から作業車の操向装置に関する技術
は公知とされていたのである。例えば、実開平４−９５
５７０号公報に記載の技術の如くである。しかし、上記
従来技術においては、左右の走行装置の入力用のサイド
ギアの夫々に対して、動力を伝達可能な一対のサイドク
ラッチと、前記サイドクラッチが切り状態にされた側の
走行装置へ、逆転動力を伝達可能な油圧摩擦式の逆転ク
ラッチを備えたものにおいて、前記サイドクラッチの操
作具をクラッチ切り状態とし、そして任意の位置操作に
より、前記逆転クラッチが入り状態となって、スピンタ
ーンが行われるのである。故に、スピンターンの場合に
は旋回中心が機体中心に一致する。この為に、走行装置
が路面の同じ位置で駆動され路面を荒らし易いという不
具合があったのである。また、車両がコンバイン等の農
業機械の場合には、スピンターンした時に、前の行程で
刈り取った既刈取地側を向いてしまうので、再度、隣接
する未刈取作物行程への条合わせが必要となるという不
具合があったのである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は従来技術の不
具合を解消すべく、逆転クラッチの接続を徐々に行うこ
とにより、スピンターンの旋回中心を最終的には機体中
心位置とするのであるが、それまでの途中において、旋
回中心を徐々に機体中心にまで任意に変化させて、旋回
半径を自在に変更可能としたものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明の解決しようとす
る課題は以上の如くであり、次に該課題を解決するため
の手段を説明する。即ち、左右の走行装置入力用のサイ
ドギアの夫々に対して動力を伝達可能な一対のサイドク
ラッチＬＣ，ＲＣと、前記サイドクラッチの一方が切り
状態にされた側の走行装置へ逆転動力を伝達可能な油圧
摩擦式の逆転クラッチＳＣと、を備えたものにおいて、
油圧ポンプＰ１，Ｐ２が設けられ、前記 油圧ポンプＰ１
の圧油は前記一対のサイドクラッチＬＣ，ＲＣに供給さ
れるように構成し、前記一対のサイドクラッチＬＣ，Ｒ
Ｃは、サイドクラッチバルブＶ４，Ｖ５によりその伝動
トルクが制御されるように構成し、前記油圧ポンプＰ２
の圧油は一対のサイドブレーキＬＢ，ＲＢと逆転クラッ
チＳＣに供給されており、一対のサイドブレーキＬＢ，
ＲＢはブレーキ制御弁Ｖ２でその制動トルクが制御さ
れ、逆転クラッチＳＣは逆転切換弁Ｖ３によりその伝動
トルクが制御され、更に、前記一対のサイドブレーキＬ
Ｂ，ＲＢ及び前記逆転クラッチＳＣに対し圧油を切り換
えるサイドブレーキバルブＶ１が設けられているもので
ある。更に、前記油圧ポンプＰ１，Ｐ２の代わりに、一
つの油圧ポンプとフローデバイダーを設け、該油圧ポン
プの圧油を前記フローデバイダーにより分岐させて、前
記一対のサイドクラッチＬＣ，ＲＣ、及び、前記一対の
サイドブレーキＬＢ，ＲＢと逆転クラッチＳＣに供給さ
せるように構成したものである。

【０００５】

【作用】次に作用を説明する。即ち、一側のサイドクラ
ッチ（ＬＣ又はＲＣ）が入り状態から切り状態になるま
で、伝動トルクを連続的に低下していくように、サイド
クラッチバルブ（Ｖ４又はＶ５）を制御することで、緩
やかな旋回を行うことが出来る。 また、圧油の方向をサ
イドブレーキバルブＶ１で切り換えるとともに、前記サ
イドブレーキ（ＬＢ又はＲＢ）が非作動状態から作動状
態となるまで制動トルクを連続的に上昇していくように
ブレーキ調整バルブＶ２を変更制御することで、やや急
な旋回を行うことが出来る。 また、逆転クラッチＳＣが
切り状態から入り状態となるまで、逆転伝動トルクが連
続的に上昇していくように逆転切換弁Ｖ３を制御するこ
とで、旋回半径が小さくなり、ついには旋回半径は存在
しなくなる。

【０００６】

【実施例】次に実施例を説明する。図１は本発明の作業
車の操向装置による旋回中心の変化を示す平面図、図２
は本発明の作業車の操向装置を示すスケルトン図、図３
は同じく本発明の作業車の操向装置を構成するサイドク
ラッチＬＣ，ＲＣと逆転クラッチＳＣとサイドブレーキ
ＬＢ，ＲＢの油圧回路図、図４は操作具１と制御手段Ｍ
と各ソレノイドとの接続関係を示すブロック図、図５は
操作具１の傾動角度に対する逆転側の走行装置の回転数
の変化を示すグラフ、図６は各電磁バルブを操作するソ
レノイドのＯＮ−ＯＦＦを示す図面、図７は図１のＯ３
を旋回中心とする旋回状態を示す平面図、図８は図１の
Ｏ２を旋回中心とする旋回状態を示す平面図、図９は図
１のＯ１を旋回中心とする旋回状態の平面図、図１０は
図１のＯを旋回中心とするスピンターンの状態を示す平
面図である。

【０００７】図１において説明する。前述の如く、従来
技術である実開平４−９５５７０号公報の場合には、逆
転クラッチは入り状態と切り状態の２位置のみであるの
で、逆転クラッチが入り状態となると、左右のクローラ
は互いに逆回転となるスピンターンである為、旋回中心
Ｏは機体中心と一致するのである。故に、逆転クラッチ
を使用してのスピンターンでは、既に走行した側Ｋ１の
方向を向いてしまうのである。しかし、作業車がコンバ
インである場合、走行した側は既に作物を刈り取った側
でもあり、実際にオペレータが旋回後に機体を向けたい
のは、隣接する未刈取作物のある未走行側Ｋ２の方向で
あり、枕地における旋回においては、逆転クラッチによ
るスピンターンは作業能率上、適していないということ
となるのである。本発明は、スピンターンに至る前の、
不完全スピンターンの状態を現出させて、旋回中心Ｏ
を、機体中心がずれた位置Ｏ１・Ｏ２・Ｏ３・・と変更
可能としたものである。図７，図８，図９，図１０にお
いて、上記Ｏ３，Ｏ２，Ｏ１，Ｏと旋回中心の位置がず
れた場合の旋回状態を図示している。

【０００８】図２において、本発明の作業車の操向装置
を構成するスケルトンを説明する。図２の上部には、ギ
ア式やＨＳＴ式変速装置により構成した、主変速や副変
速機構が配置されており、変速後の回転が、左右のサイ
ドクラッチＬＣ，ＲＣの間に固定された操向軸３０上の
伝動ギア４に伝達される。該伝動ギア４に伝達された回
転を、油圧摩擦式のサイドクラッチＬＣ，ＲＣを選択的
に接合することにより、サイドギア３Ｌ・３Ｒに伝達す
るのである。左右のサイドクラッチＬＣ，ＲＣがどちら
も接続された場合には作業車は直進となり、左のみを切
ると左側へ旋回し、右のみを切ると右側へ旋回する。

【０００９】該サイドクラッチＬＣ，ＲＣを切ることに
よる操向操作は、旋回半径の大きい旋回操向であり、作
物の条に沿う自動操向や、わずかな進行方向の修正等の
場合に用いられる。枕地の旋回や小さな旋回の場合に
は、一方のサイドクラッチＬＣ，ＲＣを切った状態で、
同じ側のサイドブレーキＬＢ，ＲＢを作動させることに
より、旋回操向が行われる。更に、旋回中心を小にする
操向旋回の場合において、サイドクラッチＬＣ，ＲＣを
切って逆転クラッチＳＣを接続するとスピンターンが行
われる。

【００１０】サイドギア３Ｌ・３Ｒは、カウンター軸３
１上のギア１０Ｌ・１０Ｒと噛合し、カウンター軸３１
上の他のギア１１Ｌ・１１Ｒが車軸３２上のギア１２Ｌ
・１２Ｒと噛合し、車軸３２の他の端部に固定された駆
動スプロケット１３Ｌ・１３Ｒを回転することにより、
左右の走行装置であるクローラ２Ｌ・２Ｒを駆動する。
サイドブレーキＬＢ，ＲＢと逆転クラッチＳＣは、それ
ぞれ油圧摩擦式に構成され、ブレーキ軸５・３５の上に
配置されている。該ブレーキ軸３５の上のギア１５が、
カウンター軸３１上のギア１０Ｌと噛合しており、ま
た、カウンター軸３１の上のギア１０Ｒが、逆転軸３３
上の逆転ギア１７を介して、ブレーキ軸５の上のギア１
６と噛合している。

【００１１】そして、該ブレーキ軸５とブレーキ軸３５
は内外の遊嵌軸に構成されている。またサイドブレーキ
ＬＢ，ＲＢのブレーキケースは、どちらもミッションケ
ースに固定されており、該サイドブレーキＬＢ，ＲＢを
作動させることにより、ブレーキ軸５・３５の回転がブ
レーキケースに固定されてブレーキが掛かる。本発明の
要部を構成する逆転クラッチＳＣは、上記したブレーキ
軸５とブレーキ軸３５とを連結する役目をする。該逆転
クラッチＳＣにより、ブレーキ軸５と３５を連結する
と、ギア１０Ｌと１０Ｒの一方から他方へ相対的に逆の
回転を与えることができるよう、ギア連１７・１６・１
５が構成されている。

【００１２】次に図３において、本発明の作業車の操向
装置の油圧回路を説明する。油圧ポンプＰ１・Ｐ２が設
けられており、油圧ポンプＰ１からの圧油がサイドクラ
ッチＬＣ，ＲＣに供給され、油圧ポンプＰ２の圧油がサ
イドブレーキＬＢ，ＲＢと逆転クラッチＳＣに供給され
ている。両油圧ポンプＰ１・Ｐ２を１個としてフローデ
バイダーにより両回路に分岐することも出来る。上段の
サイドクラッチＬＣ，ＲＣの回路は、リリーフ弁３６に
より調圧された圧油が、左右のサイドクラッチバルブＶ
４・Ｖ５に供給されている。該サイドクラッチバルブＶ
４・Ｖ５は、高速応答可能な切換弁により構成されてお
り、該サイドクラッチバルブＶ４・Ｖ５を操作するのが
ソレノイドＳ１Ｌ・Ｓ１Ｒである。制御手段Ｍからの信
号によりソレノイドＳ１Ｌ・Ｓ１ＲのＯＮ−ＯＦＦのデ
ューティ比を変更可能としている。該サイドクラッチバ
ルブＶ４・Ｖ５により制御された圧油がサイドクラッチ
ＬＣ，ＲＣに供給される。

【００１３】下段のサイドブレーキ回路について説明す
る。油圧ポンプＰ２の圧油がサイドブレーキバルブＶ１
に供給される。該サイドブレーキバルブＶ１により方向
を切り換えられた圧油がリリーフ弁により調圧されて、
サイドブレーキＬＢ，ＲＢの一方に供給される。該サイ
ドブレーキバルブＶ１を切換操作するのがソレノイドＳ
ａ・Ｓｂである。該サイドブレーキバルブＶ１とサイド
ブレーキＬＢ，ＲＢとの間に、チェックバルブ３７・３
８を介してブレーキ調整バルブＶ２が配置されている。
該ブレーキ調整バルブＶ２を操作するのがソレノイドＳ
２である。該ブレーキ調整バルブＶ２も高速応答可能な
切換弁に構成されており、制御手段Ｍからの信号により
ソレノイドＳ２のＯＮ−ＯＦＦのデューティ比を変更可
能としている。またサイドブレーキバルブＶ１が中立
で、左右のサイドブレーキを解除した状態で、逆転クラ
ッチＳＣへ圧油を供給可能に高速応答する逆転切換弁Ｖ
３が設けられている。該逆転切換弁Ｖ３も高速応答可能
な切換弁に構成されており、制御手段Ｍからの信号によ
りソレノイドＳ３のＯＮ−ＯＦＦのデューティ比を変更
可能としている。逆転クラッチＳＣの排油回路には絞り
Ｏｒが介在されていて、逆転クラッチＳＣの応答性向上
に寄与している。

【００１４】上記の構成における操作系統を説明する。
本発明の作業車の操向装置を操作するのは操作具１であ
る。該操作具１の傾動角によりポテンショメータＥを操
作し、その傾動角度に応じた電圧の変化が制御手段に伝
達されて、それぞれのソレノイドＳ１Ｌ・Ｓ１Ｒと、ソ
レノイドＳ２とソレノイドＳ３のＯＮ−ＯＦＦのデュー
ティ比を無段階に変化させるのである。ソレノイドＳａ
・Ｓｂは単にＯＮ−ＯＦＦ制御されるのである。そして
操作具１の傾動位置の、角度の小さい段階から大きい段
階へ、Ｎ・Ｌａ・Ｌｂ・Ｌｃ・Ｌｄの４位置が設定され
ている。該Ｎ・Ｌａ・Ｌｂ・Ｌｃ・Ｌｄ毎の位置におい
て、各ソレノイドの状態を示すのが図６である。図６に
おいて記述する如く、ソレノイドＳａ・ＳｂはＯＮ−Ｏ
ＦＦの２位置を取るが、ソレノイドＳ１Ｌ・Ｓ１Ｒとソ
レノイドＳ２とソレノイドＳ３は、それぞれデューティ
比を０％から１００％まで変更可能としている。

【００１５】図５と図６において、直進している状態か
ら操作具１を左側に傾動して、徐々に左旋回する場合に
ついて説明する。操作具１が『Ｎ』位置においては、左
右のサイドクラッチＬＣ，ＲＣが共に入り状態であり、
左右のサイドブレーキＬＢ，ＲＢは非作動状態及び逆転
クラッチＳＣは切り状態で直進している状態である。即
ち、ソレノイドＳ１Ｌ・Ｓ１ＲとソレノイドＳ２とソレ
ノイドＳ３及び、ソレノイドＳａ，Ｓｂは共にＯＦＦで
ある。

【００１６】操作具１を『Ｎ』から『Ｌａ』位置までの
範囲で回動すると、ソレノイドＳ１Ｒは、０から１００
％の範囲デューティー比でＯＮ−ＯＦＦされ、ソレノイ
ドＳａはＯＮとなり、ソレノイドＳ２はＯＦＦであり、
ソレノイドＳ３もＯＦＦであり。故に、サイドクラッチ
ＬＣが入り状態から切り状態になるまで、伝動トルクを
連続的に低下していくように、サイドクラッチＬＣの作
動油給排回路に設けたサイドクラッチバルブＶ４のソレ
ノイドＳ１ＬのＯＮ−ＯＦＦのデューティ比を高めるよ
う変更制御する。尚、サイドブレーキバルブＶ１から送
油された圧油は、ブレーキ調整バルブＶ２がタンクへ開
放されていることにより、サイドブレーキＬＢは、非作
動状態のままであり、逆転クラッチＳＣも切り状態であ
る。故に、左のサイドクラッチＬＣの正転伝動トルクが
低下して、操作具１の傾動位置に応じた緩やかな旋回を
行う。

【００１７】操作具１を『Ｌｂ』位置まで回動すると、
前記サイドクラッチＬＣの切り状態は維持しつつ、サイ
ドブレーキＬＢが非作動状態から作動状態となるまで、
制動トルクを連続的に上昇していくように、制御手段Ｍ
がサイドブレーキＬＢ，ＲＢの作動油給排回路に設けた
ブレーキ調整バルブＶ２のソレノイドＳ２のＯＮ−ＯＦ
Ｆのデューティ比を０％から１００％まで高めるよう変
更制御する。サイドブレーキＬＢの制動力が徐々に上昇
し、サイドクラッチＬＣの切りによる緩やかな旋回か
ら、サイドブレーキＬＢの作動によるやや急な旋回に変
化する。

【００１８】操作具１を『Ｌｃ』位置まで回動すると、
サイドクラッチＬＣの切り状態は『Ｌｂ』の場合と同じ
であるが、『Ｌｂ』の状態から、一旦サイドブレーキバ
ルブＶ１のソレノイドＳａ・Ｓｂが共にＯＦＦとなり中
立に戻り、同時に、ブレーキ調整バルブＶ２もＯＦＦと
なり、サイドブレーキＬＢは非作動状態となる。これ
は、次のスピンターンを可能とする為の過渡期である。

【００１９】次に操作具１を『Ｌｄ』位置まで回動す
る。サイドクラッチＬＣの切り状態、及びサイドブレー
キＬＢの非作動状態は『Ｌｃ』位置の状態と同じであ
る。そして前記逆転クラッチＳＣが切り状態から入り状
態となるまで、逆転伝動トルクが連続的に上昇していく
ように、変更制御する制御手段Ｍが、逆転クラッチの作
動油給排回路に設けた逆転切換弁Ｖ３のソレノイドＳ３
のＯＮ−ＯＦＦのデューティ比を０％から１００％まで
高めるように変更制御する。これにより、徐々に逆転ク
ラッチＳＣが接続されていくのである。故に、左のクロ
ーラ２Ｌが逆転を開始し、ソレノイドＳ３のＯＮ−ＯＦ
Ｆのデューティ比の変更に伴い、旋回中心が図１に示す
ように、Ｏ３・Ｏ２・Ｏ１・Ｏと徐々に小となるのであ
る。

【００２０】図７・図８・図９・図１０は旋回中心がＯ
３，Ｏ２，Ｏ１，Ｏの場合の旋回状態を示すものであ
る。図７の状態で機体は、操作具１を『Ｌａ』の位置に
おくことにより決定される旋回中心Ｏ３と機体中心Ｘと
をつなぐ旋回半径Ｒ３でもって大きく旋回する。Ｘ' は
旋回後の機体中心を示す。図８の状態で機体は、操作具
１を『Ｌｂ』位置におくことにより決定される旋回中心
Ｏ２と機体中心Ｘとをつなぐ旋回半径Ｒ２でもって小さ
く旋回する。図９において機体は、操作具１を『Ｌｃ』
位置と『Ｌｄ』位置の間におくことにより決定される、
不完全スピンターン時の旋回中心Ｏ１と機体中心Ｘとを
つなぐ旋回半径Ｒ１でもって非常に小さく旋回する。図
９の状態で機体は、操作具１を『Ｌｃ』位置と『Ｌｄ』
位置の間におくことにより決定される、不完全スピンタ
ーン時の旋回中心Ｏ１と機体中心Ｘとをつなぐ旋回半径
Ｒ１でもって非常に小さく旋回する。図１０の状態で機
体は、操作具１を『Ｌｄ』位置におくことにより決定さ
れる、スピンターン時の旋回中心Ｏが機体中心Ｘと略一
致するため旋回半径は存在しなくなり１８０°向きを換
えることになる。

【００２１】本発明の別の実施例としては、デューティ
比変更方式に変えて、各バルブを電磁比例弁として圧力
制御方式を採用しても良い。

【００２２】

【発明の効果】本発明は以上の如く構成したので、次の
ような効果を奏するものである。即ち、一側のサイドク
ラッチ（ＬＣ又はＲＣ）が入り状態から切り状態になる
まで、伝動トルクを連続的に低下していくように、サイ
ドクラッチバルブ（Ｖ４又はＶ５）を制御することで、
緩やかな旋回を行うことが出来る。 また、圧油の方向を
サイドブレーキバルブＶ１で切り換えるとともに、前記
サイドブレーキ（ＬＢ又はＲＢ）が非作動状態から作動
状態となるまで制動トルクを連続的に上昇していくよう
にブレーキ調整バルブＶ２を変更制御することで、やや
急な旋回を行うことが出来る。 また、逆転クラッチＳＣ
が切り状態から入り状態となるまで、逆転伝動トルクが
連続的に上昇していくように逆転切換弁Ｖ３を制御する
ことで、旋回半径が小さくなり、ついには旋回半径は存
在しなくなる。即ち、機体がスピンターンとなる前に、
不完全スピンターンの状態を、人為的に作りだすことが
出来るので、スピンターンの旋回中心を機体中心に対し
て異なる位置に移行させることができ、既走行側から未
走行側への旋回をスムーズに行うことが出来るのであ
る。またスピンターンの場合には、左右の走行装置がど
ちらも同じ路面の位置を通過することとなり、スピンタ
ーンの旋回中心Ｏを中心に、走行装置により抉られた部
分が構成されるが、不完全スピンターンとすることによ
り、走行装置が同じ路面の位置を通過するのを回避する
ことが出来るので、路面の表面を凹ませたり、土壌の偏
りの発生を無くすことが出来るのである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の作業車の操向装置による旋回中心の変
化を示す平面図。

【図２】本発明の作業車の操向装置を示すスケルトン
図。

【図３】同じく本発明の作業車の操向装置を構成するサ
イドクラッチＬＣ，ＲＣと逆転クラッチＳＣとサイドブ
レーキＬＢ，ＲＢの油圧回路図。

【図４】操作具１と制御手段Ｍと各ソレノイドとの接続
関係を示すブロック図。

【図５】操作具１の傾動位置に対する逆転側の走行装置
の回転数の変化を示すグラフ。

【図６】各電磁バルブを操作するソレノイドのＯＮ−Ｏ
ＦＦを示す図面。

【図７】図１のＯ３を旋回中心とする旋回状態を示す平
面図。

【図８】図１のＯ２を旋回中心とする旋回状態を示す平
面図。

【図９】図１のＯ１を旋回中心とする旋回状態の平面
図。

【図１０】図１のＯを旋回中心とするスピンターンの状
態を示す平面図。

【符号の説明】

１ 操作具 ２ クローラ ５，３５ ブレーキ軸 ＬＣ，ＲＣ サイドクラッチ ＬＢ，ＲＢ サイドブレーキ ＳＣ 逆転クラッチ Ｅ ポテンショメータ Ｍ 制御手段

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B62D 11/08

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 左右の走行装置入力用のサイドギアの夫
   々に対して動力を伝達可能な一対のサイドクラッチＬ
   Ｃ，ＲＣと、前記サイドクラッチの一方が切り状態にさ
   れた側の走行装置へ逆転動力を伝達可能な油圧摩擦式の
   逆転クラッチＳＣと、を備えたものにおいて、油圧ポンプＰ１，Ｐ２が設けられ、 前記油圧ポンプＰ１の圧油は前記一対のサイドクラッチ
   ＬＣ，ＲＣに供給されるように構成し、 前記一対のサイドクラッチＬＣ，ＲＣは、サイドクラッ
   チバルブＶ４，Ｖ５によりその伝動トルクが制御される
   ように構成し、 前記油圧ポンプＰ２の圧油は一対のサイドブレーキＬ
   Ｂ，ＲＢと逆転クラッチＳＣに供給されており、 一対のサイドブレーキＬＢ，ＲＢはブレーキ制御弁Ｖ２
   でその制動トルクが制御され、 逆転クラッチＳＣは逆転切換弁Ｖ３によりその伝動トル
   クが制御され、 更に、前記一対のサイドブレーキＬＢ，ＲＢ及び前記逆
   転クラッチＳＣに対し圧油を切り換えるサイドブレーキ
   バルブＶ１が設けられていることを特徴とする、 作業車の操向装置。
2. 【請求項２】 前記油圧ポンプＰ１，Ｐ２の代わりに、
   一つの油圧ポンプとフローデバイダーを設け、該油圧ポ
   ンプの圧油を前記フローデバイダーにより分岐させて、
   前記一対のサイドクラッチＬＣ，ＲＣ、及び、前記一対
   のサイドブレーキＬＢ，ＲＢと逆転クラッチＳＣに供給
   させるように構成したことを特徴とする、請求項１に記
   載の作業車の操向装置。