JP3275242B2

JP3275242B2 - 操向操作装置

Info

Publication number: JP3275242B2
Application number: JP09463094A
Authority: JP
Inventors: 正久河村; 泰男瀬野
Original assignee: Kanzaki Kokyukoki Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Kanzaki Kokyukoki Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1994-05-09
Filing date: 1994-05-09
Publication date: 2002-04-15
Anticipated expiration: 2017-04-15
Also published as: JPH07300079A

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
具備した農業機械や建設機械における操向操作装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来から農業機械等に使用されていたク
ローラ式走行装置の操向操作装置は公知となっており、
特公昭５８−９０３５，特開昭６０−２６１７８３で
は、サイドクラッチの切った状態を確実に現出するため
に、左右のサイドクラッチ・ブレーキに対してそれぞれ
設けられた操向シリンダへ、油圧ポンプからの油を供給
操作する電磁式の方向制御弁を設け、前記操向シリンダ
のサイドクラッチ切り位置に相当するピストンストロー
ク位置から分岐油路を設けて、そこに、前記方向制御弁
の操作具によってその設定圧力が高められるように、サ
イドブレーキの制動調整用の可変リリーフ弁を連動して
設けることが提案されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし上記従来技術で
は、組み付け誤差や長期の使用によって、前記操作具と
可変リリーフ弁との連係状態が設計どおりでなくなり、
該可変リリーフ弁の設定圧力が零以上に高められたまま
の状態になっていると、サイドクラッチを切るべく操向
シリンダへ給油して、ピストンがサイドクラッチ切りの
ストロークに達した時に分岐油路には背圧が生じてしま
い、この結果、ピストンがサイドブレーキの作動する位
置までストロークしてしまい、オペレータの意図した通
りに機体を旋回させることができなくなり、機体の操縦
性が悪くなってしまうという不具合があったのである。
また、方向制御弁の電気系統が、万が一故障して、該方
向制御弁がその中立位置から操向位置に切り換え不能に
なってしまうと、油圧ポンプからの圧油は方向制御弁を
経由して全てタンク側へ排出されてしまうので、機体は
直進したままで進行方向はかえられず目前の危険が回避
できなくなってしまうという不具合があったのである。

【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。請求項１においては、左右のサイド
クラッチ・ブレーキに対してそれぞれ設けられた操向シ
リンダ６の給油ポートｍへ油圧ポンプからの油を供給操
作する方向制御弁Ｎを設け、前記操向シリンダ６のサイ
ドクラッチ切り位置に相当するピストンストローク位置
に排油ポートｎを設け、該排油ポートｎにつながった分
岐油路１０に、サイドブレーキの制動力調整用の可変リ
リーフ弁Ｌを設けたものにおいて、該可変リリーフ弁Ｌ
の１次側に、前記分岐油路１０をタンクに対して『連
通』，『遮断』する位置を有する開閉弁Ｖを設け、前記
方向制御弁Ｎの操作具１がサイドブレーキ入り位置へ操
作されるまでは、開閉弁Ｖを『連通』位置に置き、該操
作具１がサイドブレーキ入り位置へ操作された際に、開
閉弁Ｖを『遮断』位置に切り換えて前記可変リリーフ弁
Ｌの設定圧力を高めるように連動連係したのである。

【０００５】請求項２においては、前記方向制御弁Ｎの
出力ポートＮａ・Ｎｂと前記給油ポートｍとを接続する
給油路１１に介装した切換弁ＰＬであって、該切換弁Ｐ
Ｌは前記給油路１１に圧油が流れていない時に、分岐油
路１０と排油ポートｎとの接続を断って該排油ポートｎ
をブロックすると共に、該分岐油路１０を給油ポートｍ
に接続するよう自動切換するものに構成され、更に、前
記開閉弁は方向制御弁Ｎを経由した圧油をその切換操作
によって前記分岐油路１０へ給油可能な開閉弁Ｖ’に構
成したのである。

【０００６】

【作用】次に作用を説明する。請求項１では、操作具１
をサイドブレーキ入り操作するまでは、開閉弁Ｖが必ず
『連通』位置におかれ、分岐油路１０をタンクに開放し
ているので、その時に可変リリーフ弁Ｌの設定圧力が例
え、零の状態になくとも、分岐油路１０に異常な背圧が
発生するようなことはない。

【０００７】請求項２では、方向制御弁Ｎが中立位置で
分岐油路１０に圧油が流れていない時には切換弁ＰＬ
が、分岐油路１０を前記給油ポートｍに接続しているた
めに、方向制御弁Ｎが中立位置のままであっても操作具
１によって開閉弁Ｖ’を強制的に『遮断』位置に切り換
えることで、油圧ポンプＰの圧油は分岐油路１０を通じ
て油圧シリンダ６の給油ポートｍへ給油することができ
る。そして、開閉弁Ｖ’が切り換えられる時に連動して
可変リリーフ弁Ｌの設定圧力が高められるから、サイド
クラッチを切ると共に更にサイドブレーキまで作動させ
ることができる。

【０００８】

【実施例】次にコンバイン等のクローラ式走行装置を備
えた車両に適用した実施例を説明する。図１は本発明の
操向操作装置における第１実施例の油圧回路を示す図
面、図２は第２実施例の油圧回路を示す図面、図３は第
３実施例の油圧回路を示す図面、図４は手動操縦レバー
１と検出器ＬＳＷ，ＲＳＷの位置関係を示す図面であ
る。

【０００９】左右のサイドクラッチ・ブレーキから説明
すると、左右一対のクローラ式走行装置は、ミッション
ケース１２内に装備された左右のサイドクラッチ・ブレ
ーキによって択一的に駆動可能に構成してある。図１に
示すように、前記サイドクラッチ・ブレーキは、相対回
動可能に突き合わせ配置された左右の走行軸１３・１３
の対向部位に入力用ギア１４を遊嵌するとともに、この
入力用ギア１４の両脇にこの入力用ギア１４に対してク
ラッチ係合離脱可能で走行軸１３・１３に摺動可能にス
プライン外嵌され、さらにバネ１６・１６によって入力
用ギア１４との係合方向に付勢された前記クラッチ金物
１５・１５と、このクラッチ金物１５・１５に外嵌され
たブレーキケース１７・１７との間に摩擦板１８・１８
・・・を重合させて設ける。これによって、前記入力用
ギア１４とクラッチ金物１５とで左右一対のサイドクラ
ッチＣを構成し、そして、前記ブレーキケース１７とク
ラッチ金物１５とで左右一対のサイドブレーキＤを構成
している。前記クラッチ金物１５が、次に説明する操向
シリンダ６に対して連係されている。

【００１０】前記操向シリンダ６はミッションケース１
２の内部にシリンダケース６ａを形成し、該シリンダケ
ース６ａ内には、前記クラッチ金物１５に対して前記バ
ネの付勢力に抗する方向へストローク可能なピストン６
ｂを収容している。前記シリンダケース６ａには、給油
路１１につながる給油ポートｍと、サイドクラッチ切り
位置に相当するピストンストローク位置には分岐油路１
０につながる排油ポートｎを設けている。

【００１１】前記サイドクラッチ・サイドブレーキに対
する油圧回路構成を説明する。図１に示す如く、油圧ポ
ンプＰからの圧油が方向制御弁Ｎへ送油され、該方向制
御弁Ｎは電磁式の３位置切換型に構成され、左右のソレ
ノイドｓｏ１・ｓｏ２がコントローラＡと接続されて、
後述する操作具１や修正スイッチＢ等の信号によって励
磁されて切り換えられる。該方向制御弁Ｎの出力ポート
Ｎａ・Ｎｂは給油路１１・１１を介して前記操向シリン
ダ６の給油ポートｍに連通され、キャリオーバポートＮ
ｃは分岐油路１０に接続している。方向制御弁Ｎが中立
位置の時にはポンプポートＰａへ入った圧油はキャリオ
ーバポートＮｃに流れ、開閉弁Ｖの『連通』位置を通じ
てタンクＴへ排出される。

【００１２】該開閉弁Ｖは、分岐油路１０をタンクに開
放する『連通』（Ｙ位置）・分岐油路１０のタンク開放
を遮断する『遮断』（Ｘ位置）の２位置切換型に構成さ
れて、そのスプールの一端にリリーフ圧調整カム８が固
設され、該リリーフ圧調整カム８の傾斜したカム面にバ
ネ圧調整体９を当接（摺接）して配置し、該バネ圧調整
体９に可変リリーフ弁Ｌのリリーフバネ５を嵌合してい
る。該可変リリーフ弁Ｌは、分岐油路１０の中に介装さ
れ、分岐油路１０に流れる圧油を任意の圧力に調整可能
に構成している。また、前記スプールの他端には連結杆
４を連設して、該連結杆４の端部を、連動アーム２の長
孔が構成する融通部分２ａに挿入している。該連動アー
ム２は枢支軸２ｂに回動自在に枢支されて、一端に前記
融通部分２ａを設け、他端にワイヤー７・７を介して操
作具１と連結している。

【００１３】前記操作具１は図４に示す如く、支点軸１
ａを中心に左右に傾動可能に構成され、その周辺には、
操作具１が角度ａ（小角度）だけ左右に回動したことを
検出する検出器ＬＳＷ・ＲＳＷを配置し、該検出器ＬＳ
Ｗ・ＲＳＷはコントローラＡと接続されて、操作具１を
角度ａだけ回動すると、左右の操向スイッチＬＳＷ・Ｒ
ＳＷのどちらかがＯＮし、方向制御弁Ｎのソレノイドｓ
ｏ１又はｓｏ２が励磁されて方向制御弁Ｎを図示の中立
位置から左右の操向位置に切り換えできる。なお、この
時に連動アーム２は、融通部分２ａの存在によって、開
閉弁Ｖを操作することなく、操作具１とともに回動す
る。そして、更に操作具１を角度ｂ（大角度）を越える
ように回動すると開閉弁Ｖのスプールに前記連動アーム
２の融通部分２ａの端部が当接するので、開閉弁Ｖは連
動アームを介し、操作具１によって、そのＸ位置からＹ
位置に機械的に切り換え操作されるように構成してい
る。尚、前記ワイヤー７・７は操作具１に設けた２つの
接続点と連動アーム２に設けた１つの接続点との間を、
２等辺三角形の等辺を形成するように架設接続してお
り、操作具１の左右どちらの方向に回動しても、連動ア
ーム２が同じ向きへ回動し、リリーフ圧調整カム８を同
じ方向に摺動させることが出来る。

【００１４】この手動操向の他に、自動操向や微手動操
向も可能であり、コンバインの分草支持杆に備えられた
左右一対の操向センサーＳ、及び、運転席の近傍や前記
操作具１の握部に備わる軌道修正スイッチＢが前記コン
トローラＡに接続され、センサーＳの穀稈のセンシング
状況やオペレーターの軌道修正スイッチの操作状況に応
じて前記方向制御弁Ｎのソレノイドｓｏ１・ｓｏ２を選
択的に励磁して弁を切り換え、一方のサイドクラッチの
みを断続的に切るように構成している。

【００１５】以上に説明した操向操作装置は、次のよう
に作用する。即ち、該操作具１を角度ａ回動した時や自
動操向や微手動操向の時には、コントローラＡからの信
号で方向制御弁Ｎのソレノイドｓｏ１・ｓｏ２を選択的
に励磁して該弁Ｎを操向位置へ切り換え、油圧ポンプＰ
からの圧油が方向制御弁Ｎから一方の給油路１１を介し
て給油ポートｍに送油されて、ピストン６ｂがクラッチ
金物１５を非係合方向にスライドさせる。給油ポートｍ
からの圧油によりピストン６ｂが移動すると、一方のサ
イドクラッチＣが切れて一側の操向軸１３に動力が伝達
されなくなり機体が緩旋回すると同時に、排油ポートｎ
が開口し、圧油が分岐油路１０より開閉弁Ｖに流れてタ
ンクＴへ戻る為、それ以上ピストン６ｂはサイドブレー
キ入り方向へ摺動しない。

【００１６】言い換えれば、方向制御弁Ｎのソレノイド
ｓｏ１又はｓｏ２が切り換わり、ピストン６ｂが給油ポ
ートｍから排油ポートｎまで移動した状態では、まだ操
作具１が角度ｂまで大きく傾動されていないので、開閉
弁Ｖは図示のＹ位置であるので、方向制御弁Ｎからの圧
油はサイドクラッチＣを切断した状態で、排油ポート
ｎ、分岐油路１０、開閉弁Ｖを介して確実にタンクに戻
る状態となっており、サイドブレーキＤを作動するまで
には至っておらず、緩旋回の状態を呈している。

【００１７】更に、操作具１を大きく傾動して図４の角
度ｂを越えるように傾動すると、連動アーム２が、その
融通部分２ａ端部で、連結杆４を押し、開閉弁ＶをＹ位
置からＸ位置に切り換え、分岐油路１０のタンク連通が
閉鎖されて、更に、リリーフ圧調整カム８がバネ圧調整
体９を押圧してリリーフバネ５の付勢力を強め、可変リ
リーフ弁Ｌのリリーフ圧を大きくする。このリリーフバ
ネ５の付勢力は、操作具１の傾動角度が大きくなる程、
リリーフ圧を大きくする方向に変化するように構成され
ており、操作具１を左右方向に角度ａを超えて回動する
と、傾動量に比例してリリーフ圧が高くなり、ピストン
６ｂに作用する油圧力が徐々に大きくなり、サイドブレ
ーキＤの制動力が増加していくのである。従って、左右
の操向状態を緩旋回から急旋回まで任意に変化させるこ
ととなる。

【００１８】また、第２実施例として示す図２において
は、方向制御弁Ｎと操向シリンダ６との間に、油圧パイ
ロット作動型の切換弁ＰＬが介装されている。即ち、該
切換弁ＰＬは、分岐油路１０を給油ポートｍに接続する
と共に排油ポートｎ、給油路１１をブロックする（イ）
位置、及び分岐油路１０を排油ポートｎに接続すると共
に給油路１１を給油ポートｍに接続する（ロ）位置を有
する、２位置切換型に構成される。切換弁ＰＬに備えら
れたパイロット油室には、給油路１１を流れる圧油がパ
イロット油路Ｐａを経て導入されるようになっている。

【００１９】方向制御弁Ｎが中立位置にあって、給油路
１１に圧油が流れていない時には、その内部に設けられ
た付勢バネによって切換弁ＰＬは（イ）位置におかれ、
方向制御弁Ｎが中立位置から左右の操向位置へ切り換え
られ給油路１１に圧油が流れると切換弁ＰＬは、その圧
油を受けて自動的に（ロ）位置へ切り換わるように構成
されている。

【００２０】また、開閉弁として３位置切換型の弁Ｖ’
が使用されていて、その入力ポートＶａは方向制御弁Ｎ
のキャリオーバポートＮｃに接続され、その２つの出力
ポートＶｂ・Ｖｃは前記給油路１１・１１のそれぞれに
接続されている。開閉弁Ｖ’の中央に『連通』位置が設
けられ全てのポートがタンクＴに通じるようになり、そ
の左右には『遮断』位置が設けられて入力ポートＶａが
一方の出力ポートＶｂ（Ｖｃ）に通じ、他方の出力ポー
トＶｃ（Ｖｂ）がタンクＴに通じるようになっている。

【００２１】開閉弁Ｖ’の一端に設けた連結杆４には長
溝状の融通部分４ａが設けられ、この融通部分４ａの中
に、操作具１に固着した係合ピン１ａが位置している。
係合ピン１ａは、操作具１が左右に角度ａだけ傾動して
一方の検出器ＬＳＷ（ＲＳＷ）をＯＮした時に、融通部
分４ａの端部と接当するようになっており、開閉弁Ｖ’
は図示の『連通』位置に保持される。操作具１を更に角
度ｂ以上に傾動操作すると、係合ピン１ａが連結杆４を
介して開閉弁Ｖ’を『連通』位置から『遮断』位置へ切
り換えるのである。

【００２２】開閉弁Ｖ’の他端にはリリーフ圧調整カム
８が設けられ、該カム８は可変リリーフ弁Ｌのバネ圧調
整体９に常時接当して、開閉弁Ｖ’が左右どちらの『遮
断』位置へ切り換えられた時にでもバネ圧調整体９を押
圧してリリーフ設定圧を高めることができるような形状
とされている。

【００２３】方向制御弁Ｎのソレノイドｓｏ１・ｓｏ２
に選択的に励磁信号を出力するコントローラＡの入力部
には、前記の第１実施例と同様に、検出器ＬＳＷ・ＲＳ
Ｗと、操向センサーＳ及び、軌道修正スイッチＢが接続
される。

【００２４】本発明の第２実施例における作用を説明す
る。操作具１が直進位置の時には、方向制御弁Ｎが中立
位置にあり、左右の給油路１１はタンクＴ通じて操向シ
リンダ６のピストン６ｂは共にストロークせず、左右の
サイドクラッチＣ・Ｃは係合している。また、キャリオ
ーバポートＮｃから出た圧油は開閉弁Ｖ’の入力ポート
Ｖａに至り、開閉弁Ｖ’の『連通』位置からタンクＴへ
ドレンされる。

【００２５】操作具１をサイドクラッチ切り操作して角
度ａに傾動操作すると検出器ＬＳＷ（ＲＳＷ）がＯＮさ
れ、方向制御弁Ｎが左右どちらかの操向位置に切り換わ
り、その出力ポートＮａ（Ｎｂ）より給油路１１へ圧油
が流れる。この圧油を受けて切換弁ＰＬが（イ）位置か
ら（ロ）位置に切り換わり、給油路１１を流れる圧油は
操向シリンダの給油ポートｍに導入される。ここで、開
閉弁Ｖ’は、連結杆４の融通部分４ａによって図示の
『連通』位置に保たれ、操向シリンダ６の排油ポートｎ
は分岐油路１０を介してタンクＴに通じているので、一
方の操向シリンダ６のピストン６ｂは排油ポートｎに至
るまでストロークして一方のサイドクラッチＣが切られ
る。

【００２６】操作具１をサイドブレーキ入り操作して角
度ｂに傾動操作すると、検出器ＬＳＷ（ＲＳＷ）のＯＮ
状態が継続して方向制御弁Ｎは操向位置に、切換弁ＰＬ
は（ロ）位置に保たれている。そして、操作具１の係合
ピン１ａが、融通部分４ａの端部を介して連結杆４を押
して開閉弁Ｖ’を『連通』位置から左右一方の『遮断』
位置へ切り換えて駆動側操向シリンダ６の排油ポートｎ
をタンクＴに対して遮断すると共に、開閉弁Ｖ’に設け
たリリーフ圧調整カム８が可変リリーフ弁Ｌのリリーフ
設定圧を高めてゆく。その結果、分岐油路１０に適正な
背圧が生じ、操向シリンダ６のピストン６ｂはそこから
更にストローク可能となってサイドブレーキＤが作動す
る。

【００２７】第２実施例は更に次のような作用もする。
即ち、検出器ＬＳＷ・ＲＳＷやコントローラＡ等の電気
系統が故障して方向制御弁Ｎが左右の操向位置へ切り換
えられなくなった時でも、操作具１を角度ｂに傾動操作
すると操作具１の係合ピン１ａが機械的、かつ、強制的
に連結杆４を押して開閉弁Ｖ’を左右一方の『遮断』位
置へ切り換えることができる。該開閉弁Ｖ’はその『遮
断』位置の時に入力ポートＶａと一方の出力ポートＶｂ
（Ｖｃ）を連通している。また、方向制御弁Ｎのキャリ
オーバポートＮｃと開閉弁Ｖ’の入力ポートＶａとは接
続しているので、該入力ポートＶａに入った圧油を一方
の出力ポートＶｂ（Ｖｃ）を介して一方の分岐油路１０
へ流すことができる。また、給油路１１・１１には圧油
は流れていないので、切換弁ＰＬは自動的に（イ）位置
に切り換わり操向シリンダ６の給油ポートｍを分岐油路
１０に接続し、排油ポートｎをブロックする。よって、
ポンプ圧油は分岐油路１０を通じて操向シリンダ６へ給
油することができる。このときの油圧は開閉弁Ｖ’の切
り換えストロークに応じて変化する。可変リリーフ弁Ｌ
によって制御されるから、ピストン６ｂはサイドクラッ
チ切りからサイドブレーキ入りまで自由にストロークさ
せることができる。ただ、サイドクラッチ切り状態は的
確には得られにくいが、緊急時の危険回避に対しては充
分に対処できるものである。

【００２８】図１と図２においては、方向制御弁Ｎはキ
ャリオーバー型のバルブに構成されているが、図３の第
３実施例においては、方向制御弁Ｎ’をオープンセンタ
ー式のバルブに構成した実施例を示している。本実施例
における作用は第２実施例と本質的に同じである。な
お、開閉弁Ｖ・Ｖ’は図に示した直線スライド式の他
に、ロータリ式も使用可能である。

【００２９】

【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のである。請求項１の如く構成した
ので、操作具をサイドブレーキ入り操作するまでは、開
閉弁が必ず『連通』位置におかれ分岐油路をタンクに開
放しているので、その時に可変リリーフ弁の設定圧力が
例え、零の状態になくとも、分岐油路に異常な背圧が発
生するようなことはない。

【００３０】請求項２の如く構成したので、方向制御弁
を切換操作するための電気系統に万が一トラブルが生じ
て、該弁が中立位置から作用位置へ切り換えられなくな
っても、操作具による開閉弁の切り換え操作により、機
体を任意の旋回半径で旋回できるようになり、危険防止
が図れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の操向操作装置の油圧回路を示す図面で
ある。

【図２】本発明の第２実施例の油圧回路を示す図面であ
る。

【図３】本発明の第３実施例の油圧回路を示す図面であ
る。

【図４】操作具１と検出器ＬＳＷ，ＲＳＷの位置関係を
示す図面である。

【符号の説明】

１操作具６操向シリンダ１０分岐油路１１給油路Ｖ・Ｖ’ 開閉弁Ｎ方向制御弁Ｎａ・Ｎｂ出力ポートＮｃキャリーオーバポートｍ給油ポートｎ排油ポートＬリリーフ弁

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】左右のサイドクラッチ・ブレーキに対し
てそれぞれ設けられた操向シリンダ６の給油ポートｍへ
油圧ポンプからの油を供給操作する方向制御弁Ｎを設
け、前記操向シリンダ６のサイドクラッチ切り位置に相
当するピストンストローク位置に排油ポートｎを設け、
該排油ポートｎにつながった分岐油路１０に、サイドブ
レーキの制動力調整用の可変リリーフ弁Ｌを設けたもの
において、該可変リリーフ弁Ｌの１次側に、前記分岐油
路１０をタンクに対して『連通』，『遮断』する位置を
有する開閉弁Ｖを設け、前記方向制御弁Ｎの操作具１が
サイドブレーキ入り位置へ操作されるまでは、開閉弁Ｖ
を『連通』位置に置き、該操作具１がサイドブレーキ入
り位置へ操作された際に、開閉弁Ｖを『遮断』位置に切
り換えて前記可変リリーフ弁Ｌの設定圧力を高めるよう
に連動連係したことを特徴とする操向操作装置。
【請求項２】請求項１記載の操向操作装置において、
前記方向制御弁Ｎの出力ポートＮａ・Ｎｂと前記給油ポ
ートｍとを接続する給油路１１に介装した切換弁ＰＬで
あって、該切換弁ＰＬは前記給油路１１に圧油が流れて
いない時に、分岐油路１０と排油ポートｎとの接続を断
って該排油ポートｎをブロックすると共に、該分岐油路
１０を給油ポートｍに接続するよう自動切換するものに
構成され、更に、前記開閉弁は方向制御弁Ｎを経由した
圧油をその切換操作によって前記分岐油路１０へ給油可
能な開閉弁Ｖ’に構成したことを特徴とする操向操作装
置。