JP4297327B2

JP4297327B2 - 作業車

Info

Publication number: JP4297327B2
Application number: JP2003073020A
Authority: JP
Inventors: 勇一新福; 茂實日高
Original assignee: Yanma Agricultural Equipment Co Ltd
Current assignee: Yanma Agricultural Equipment Co Ltd
Priority date: 2003-03-18
Filing date: 2003-03-18
Publication date: 2009-07-15
Anticipated expiration: 2023-03-18
Also published as: JP2004276814A

Description

【０００１】
【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トルク制御走行機構（６６）と、同トルク制御走行機構（６６）の出力側から入力して前記左右の走行クローラ（２，２）を差動させる油圧変速旋回機構（４３）とを設け、前記トルク制御走行機構（６６）は、トルクリミッタ（６３）と、直進出力用遊星ギヤ（６４）と、前後進切換機構（６５）とを備え、前記直進出力用遊星ギヤ（６４）には、前記トルクリミッタ（６３）のトルク制御軸（６７）に設けるサンギヤ（６８）と、同サンギヤ（６８）に噛合させるプラネタリギヤ（６９）と、同プラネタリギヤ（６９）に噛合させてトルク制御軸（６７）に遊転軸支させたリングギヤ（７０）とを設けると共に、リングギヤ（７０）はカウンタ軸（７３）を介してエンジン（２１）に連結する一方、プラネタリギヤ（６９）はキャリヤ（７１）を介してクラッチ軸（７２）に連結し、前記クラッチ軸（７２）上に前記前後切換機構（６５）の前後進クラッチ（７６,７７）を設けると共に、前進クラッチ（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、後進クラッチ（７７）を介してクラッチ軸（７２）を逆転軸（７９）に逆転連結させ、前記逆転軸（７９）には、左右１対の遊星ギヤ機構（５０,５０）を有する差動機構（４８）を介して左右の駆動輪（４９,４９）を連結して、トルクリミッタ（６３）の設定トルクに比例した速度で両左右の駆動輪（４９,４９）により前記左右走行クローラ（２,２）を同一方向に同一速度で駆動するように構成すると共に、旋回用の油圧式無段変速機構を形成する旋回機構（４３）に、油圧旋回ポンプ（４１）及び油圧旋回モータ（４２）を設け、前記逆転軸（７９）に油圧旋回ポンプ（４１）を連結して、同油圧旋回ポンプ（４１）を介して油圧旋回モータ（４２）の正逆回転と回転数の制御を行うようにし、同油圧旋回モータ（４２）には、左右入力ギヤ（８１,８２）を設けたモータ軸（８０）を連結して、左右入力ギヤ（８１,８２）を前記遊星ギヤ機構（５０,５０）に設けた左右リングギヤ（５３,５３）に常時噛合させたものである。
【０００６】
また、請求項２の如く、トルク制御走行機構（６６）のトルクリミッタ（６３）をコントロールする主変速レバー（５９）の変速操作系（９４）に、バネ定数が異なるバネ（９０,９１,９２）を設け、同バネ（９０,９１,９２）によって主変速レバー（５９）の操作荷重に偏曲点を設けたものである。
【０００７】
【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。
【０００８】
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。
【０００９】
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。
【００１０】
さらに、図９に示す如く、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。
【００１１】
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。
【００１２】
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、直進出力用遊星ギヤ６４と、前後進切換機構６５とを備える機械式走行機構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を介してエンジン２１出力軸４６をギヤ７４連結させ、リングギヤ７０を正逆転させる。
【００１３】
また、前記切換機構６５の前後進クラッチ７６・７７をクラッチ軸７２上に設けると共に、ブレーキ軸５３にギヤ７８を介して連結させる逆転軸７９を設け、後進クラッチ７７を逆転軸７９に逆転用切換ギヤ８０を介して連結させ、前進クラッチ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、後進クラッチ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、主変速レバー５９が中立のときに前後進クラッチ７６・７７の両方を入にし、前記レバー５９の前進操作によって後進クラッチ７７を切にし、かつ前記レバー５９の後進操作によって前進クラッチ７６を切にすると共に、前記レバー５９の中立によってトルクリミッタ６７の設定トルクを略零に維持し、サンギヤ６８をフリー回転の状態にし、リングギヤ７０が回転してもサンギヤ６８の無負荷回転によってクラッチ軸７２が停止維持される。なお、前記ブレーキ軸５３に駐車ブレーキ６１を設ける。
【００１４】
また、前記レバー５９の変速操作により、前後進クラッチ７６・７７の一方が入になり、前記レバー５９の操作量に比例してトルクリミッタ６３の設定トルクが大きくなり、前記レバー５９の最高速によってトルクリミッタ６３の設定トルクが最大になるもので、トルクリミッタ６３の設定トルクに比例した速度でリングギヤ７０の回転をキャリヤ７１からクラッチ軸７２に伝え、前記の各軸７９・５３・５４及びギヤ５８を介してサンギヤ５１に伝達されたクラッチ軸７２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。
【００１５】
さらに、１対の油圧旋回ポンプ４１及び油圧旋回モータ４２を設けて旋回用の油圧式無段変速機構を形成する旋回機構４３とを備え、前記逆転軸７９を介して連結させて前記ポンプ４１を駆動するもので、旋回機構４３は、操向ハンドル１９操作により旋回ポンプ４１の斜板角度を変更させて旋回モータ４２の正逆回転と回転数の制御を行うもので、操向出力ブレーキを設けるモータ軸８０と、前記の左右リングギヤ５３に常時噛合させる左右入力ギヤ８１・８２を設け、旋回モータ４２の出力用の前記モータ軸８０と、左入力ギヤ８１と、右入力ギヤ８２及び逆回転ギヤ８３とを介して左右のリングギヤ５３に旋回モータ４２の回転力を伝える。そして、旋回モータ４２を停止させると、左右遊星ギヤ機構５０のキャリヤ５６を介して左右の走行クローラ２が左右同一回転方向で同一回転数によって駆動され、機体の前後方向直進走行が行われると共に、左右のリングギヤ５３を旋回モータ４２によって正逆回転駆動すると、左側の遊星ギヤ機構５０が正或いは逆回転、また右側の遊星ギヤ機構５０が逆或いは正回転し、左右走行クローラ２を逆方向に駆動し、機体を左或いは右に旋回させて進路が修正されるもので、機体の旋回半径は旋回モータ４２の出力回転数によって決定される。
【００１６】
上記のように、左右遊星ギヤ５０を備える差動機構４８を前ミッションケース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に遊星ギヤ６４及びトルクリミッタ６３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に旋回用油圧操向ポンプ４１及びモータ４２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、旋回用操向ポンプ４１及びモータ４２の出力を操向ハンドル１９によって調整し、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無段変速ポンプ２６及びモータ２７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２０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、主変速レバー５９のトルクリミッタ６３の設定トルク制御により、主変速レバー５９の傾倒と連動させて、遊星ギヤ６４の出力を調整して前後進出力動作させる。一方、主変速レバー５９の前後進切換によって逆転軸７９が正逆転し、逆転軸７９を介して直進側動力を旋回機構４３に伝え、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。
【００１７】
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トルク制御走行機構６６と、走行機構６６の出力側から入力して左右の走行クローラ２を差動させる油圧変速旋回機構４３とを設け、従来のクラッチ方式に比べて走行機構６６の変速ショックを低減させると共に、直進動力の下流から旋回動力を得ることによって逆ハンドルを防止し、走行機構６６を油圧変速で行うのに比べて走行クローラ２の駆動効率の向上などを行うと共に、図１０のように、旋回機構４３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が適正に認識し、運転操作性の向上などを図るもので、作用長さ（バネ定数）が異なる３条のバネ９０・９１・９２をハンドル１９の旋回操作系９３に設け、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、ハンドル１９の操作力を多段的に変化させる。
【００１８】
さらに、図１１に示す如く、走行機構６６のトルクリミッタ６３をコントロールする主変速レバー５９の操作荷重に３条のバネ９０・９１・９２によって偏曲点を設け、例えば前進の低速または中速または高速の各レバー５９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が適正に認識し、運転操作性の向上などを図るもので、作用長さ(バネ定数)が異なる３条のバネ９０・９１・９２を主変速レバー５９の変速操作系９４に設け、低速で１本のバネ９０を作用させ、中速で２本のバネ９０・９１を作用させ、高速で３本のバネ９０・９１・９２を作用させ、主変速レバー５９の操作力を多段的に変化させる。
【００１９】
さらに、走行機構６６のトルクリミッタ６３をコントロールする主変速レバー５９を前後に倒し始めたときに前後進出力用のクラッチ７６・７７を切換え、走行機構６６の動力伝達を絶つのではなく、前後進回転方向を切換えることにより、方向転換時、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るもので、図１２に示すように、主変速レバー５９のストロークを荷重に変換するのに、関数で表わ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、滑らかな変速を可能にしている。
【００２０】
【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トルク制御走行機構（６６）と、同トルク制御走行機構（６６）の出力側から入力して前記左右の走行クローラ（２，２）を差動させる油圧変速旋回機構（４３）とを設け、前記トルク制御走行機構（６６）は、トルクリミッタ（６３）と、直進出力用遊星ギヤ（６４）と、前後進切換機構（６５）とを備え、前記直進出力用遊星ギヤ（６４）には、前記トルクリミッタ（６３）のトルク制御軸（６７）に設けるサンギヤ（６８）と、同サンギヤ（６８）に噛合させるプラネタリギヤ（６９）と、同プラネタリギヤ（６９）に噛合させてトルク制御軸（６７）に遊転軸支させたリングギヤ（７０）とを設けると共に、リングギヤ（７０）はカウンタ軸（７３）を介してエンジン（２１）に連結する一方、プラネタリギヤ（６９）はキャリヤ（７１）を介してクラッチ軸（７２）に連結し、前記クラッチ軸（７２）上に前記前後切換機構（６５）の前後進クラッチ（７６,７７）を設けると共に、前進クラッチ（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、後進クラッチ（７７）を介してクラッチ軸（７２）を逆転軸（７９）に逆転連結させ、前記逆転軸（７９）には、左右１対の遊星ギヤ機構（５０,５０）を有する差動機構（４８）を介して左右の駆動輪（４９,４９）を連結して、トルクリミッタ（６３）の設定トルクに比例した速度で両左右の駆動輪（４９,４９）により前記左右走行クローラ（２,２）を同一方向に同一速度で駆動するように構成すると共に、旋回用の油圧式無段変速機構を形成する旋回機構（４３）に、油圧旋回ポンプ（４１）及び油圧旋回モータ（４２）を設け、前記逆転軸（７９）に油圧旋回ポンプ（４１）を連結して、同油圧旋回ポンプ（４１）を介して油圧旋回モータ（４２）の正逆回転と回転数の制御を行うようにし、同油圧旋回モータ（４２）には、左右入力ギヤ（８１,８２）を設けたモータ軸（８０）を連結して、左右入力ギヤ（８１,８２）を前記遊星ギヤ機構（５０,５０）に設けた左右リングギヤ（５３,５３）に常時噛合させている。
従って、従来のクラッチ方式に比べて走行機構６６の変速ショックを低減できると共に、直進動力の下流から旋回動力を得ることによって逆ハンドルを防止できて、走行機構６６を油圧変速で行うのに比べて走行クローラ２の駆動効率の向上などを行うことができる。
【００２１】
また、請求項２の如く、トルク制御走行機構（６６）のトルクリミッタ（６３）をコントロールする主変速レバー（５９）の変速操作系（９４）に、バネ定数が異なるバネ（９０,９１,９２）を設け、同バネ（９０,９１,９２）によって主変速レバー（５９）の操作荷重に偏曲点を設けている。
従って、機体の挙動を作業者が適正に認識し、運転操作性の向上などを図ることができる。例えば、作用長さ（バネ定数）が異なる３条のバネ９０,９１,９２を主変速レバー５９の変速操作系９４に設けて、低速で１本のバネ９０を作用させ、中速で２本のバネ９０,９１を作用させ、高速で３本のバネ９０,９１,９２を作用させて、主変速レバー５９の操作力を多段的に変化させることができる。
【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】主変速レバー部の説明図。
【図１２】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
４３旋回機構
６６走行機構

Claims

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トルク制御走行機構（６６）と、同トルク制御走行機構（６６）の出力側から入力して前記左右の走行クローラ（２，２）を差動させる油圧変速旋回機構（４３）とを設け、
前記トルク制御走行機構（６６）は、トルクリミッタ（６３）と、直進出力用遊星ギヤ（６４）と、前後進切換機構（６５）とを備え、
前記直進出力用遊星ギヤ（６４）には、前記トルクリミッタ（６３）のトルク制御軸（６７）に設けるサンギヤ（６８）と、同サンギヤ（６８）に噛合させるプラネタリギヤ（６９）と、同プラネタリギヤ（６９）に噛合させてトルク制御軸（６７）に遊転軸支させたリングギヤ（７０）とを設けると共に、リングギヤ（７０）はカウンタ軸（７３）を介してエンジン（２１）に連結する一方、プラネタリギヤ（６９）はキャリヤ（７１）を介してクラッチ軸（７２）に連結し、
前記クラッチ軸（７２）上に前記前後切換機構（６５）の前後進クラッチ（７６,７７）を設けると共に、前進クラッチ（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、後進クラッチ（７７）を介してクラッチ軸（７２）を逆転軸（７９）に逆転連結させ、
前記逆転軸（７９）には、左右１対の遊星ギヤ機構（５０,５０）を有する差動機構（４８）を介して左右の駆動輪（４９,４９）を連結して、トルクリミッタ（６３）の設定トルクに比例した速度で両左右の駆動輪（４９,４９）により前記左右走行クローラ（２,２）を同一方向に同一速度で駆動するように構成すると共に、
旋回用の油圧式無段変速機構を形成する旋回機構（４３）に、油圧旋回ポンプ（４１）及び油圧旋回モータ（４２）を設け、前記逆転軸（７９）に油圧旋回ポンプ（４１）を連結して、同油圧旋回ポンプ（４１）を介して油圧旋回モータ（４２）の正逆回転と回転数の制御を行うようにし、
同油圧旋回モータ（４２）には、左右入力ギヤ（８１,８２）を設けたモータ軸（８０）を連結して、左右入力ギヤ（８１,８２）を前記遊星ギヤ機構（５０,５０）に設けた左右リングギヤ（５３,５３）に常時噛合させたことを特徴とするコンバイン。
トルク制御走行機構（６６）のトルクリミッタ（６３）をコントロールする主変速レバー（５９）の変速操作系（９４）に、バネ定数が異なるバネ（９０,９１,９２）を設け、同バネ（９０,９１,９２）によって主変速レバー（５９）の操作荷重に偏曲点を設けたことを特徴とする請求項１に記載のコンバイン。