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発明の名称 作業車の操向制御装置
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開平8−19304
公開日 平成8年(1996)1月23日
出願番号 特願平6−156904
出願日 平成6年(1994)7月8日
代理人 【弁理士】
【氏名又は名称】北村 修
発明者 南 照男
要約 目的
急旋回状態にモード設定されていても、必要に応じてその急旋回状態よりも緩い旋回を行うことを操向レバーの簡易な操作で良好に現出できる。

構成
走行用変速機構から左右の走行装置への変速動力伝達を各別に遮断するサイドクラッチ25R,25Lと、サイドクラッチ25R,25Lが切り操作された側の走行装置に急旋回用動力を伝達する旋回用油圧クラッチ30と、単一の操向レバー39の左又は右への操作によって左右のサイドクラッチ25R,25Lの一方を切り作動させ、レバー操作量に応じて旋回用油圧クラッチ30へ供給される作動圧を増減する旋回用油圧制御手段36とを備え、操向レバー39の操作に対する旋回用油圧クラッチ30へ供給される作動圧の変化率を、操向レバー39の中立位置に近い操作領域では小さく、中立位置から遠い操作領域では大きくなるように、操向レバー39の操作に対する旋回用油圧クラッチ30への作動圧の変化特性を設定してある。
特許請求の範囲
【請求項1】 走行用変速機構(13)から左右の走行装置(24),(24)への変速動力伝達を各別に遮断するサイドクラッチ(25R),(25L)と、サイドクラッチ(25R),(25L)が切り操作された側の走行装置(24)に急旋回用動力を伝達する旋回用油圧クラッチ(30)と、単一の操向レバー(39)の左又は右への操作によって左右のサイドクラッチ(25R),(25L)の一方を切り作動させるとともに、レバー操作量に応じて前記旋回用油圧クラッチ(30)へ供給される作動圧を増減する旋回用油圧制御手段(36)とを備えた作業車の操向制御装置において、前記操向レバー(39)の操作に対する旋回用油圧クラッチ(30)へ供給される作動圧の変化率を、操向レバー(39)の中立位置に近い操作領域では小さく、中立位置から遠い操作領域では大きくなるように、操向レバー(39)の操作に対する旋回用油圧クラッチ(30)への作動圧の変化特性を設定してあることを特徴とする作業車の操向制御装置。
【請求項2】 操向レバー(39)の操作に対する旋回用油圧クラッチ(30)への作動圧の変化特性を設定変更可能に構成してあることを特徴とする請求項1に記載の作業車の操向制御装置。
発明の詳細な説明
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、例えば片側4輪の多輪式やクローラ式等の走行装置を左右一対備えた作業車の操向制御装置に関し、詳しくは、走行用変速機構から左右の走行装置への変速動力伝達を各別に遮断するサイドクラッチと、該サイドクラッチが切り操作された側の走行装置に急旋回用動力を伝達する旋回用油圧クラッチと、単一の操向レバーの左又は右への操作によって左右のサイドクラッチの一方を切り作動させるとともに、レバー操作量に応じて前記旋回用油圧クラッチへ供給される作動圧を増減する旋回用油圧制御手段とを備えた作業車の操向制御構造に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、この種の作業車の操向制御装置は、例えば特開平4‐118384号公報に開示されたもののように、旋回用油圧クラッチが作動する状態になっているときに、操向レバーが所定以上操作されると、そのレバーの操作に連動して旋回用油圧クラッチへの作動油の供給圧が徐々に高くなる、つまり線形的に増加するように構成してあり、旋回用油圧クラッチが完全に作動する状態となると、操向内がわの走行装置は逆転駆動され、操向外がわの走行装置は正転駆動される超信地旋回をするものが周知である。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記作業車は、そのように急旋回を行うモードに設定された状態において、図3に示すように、操向レバーの中立からの右方又は左方への操作量に応じて旋回用油圧クラッチへの作動油の供給圧が徐々に高くなる、つまり線形的に増加するものであるから、旋回用油圧クラッチを半クラッチ状態にできる操作範囲は操向レバーの中立位置近くのかなり小さいものとなっている。従って、上記従来構造の作業車では、操向内がわの走行装置を逆転駆動しないで、単に地面との摩擦等で走行装置が走行駆動されていない状態、つまり旋回用油圧クラッチが半クラッチ状態にしてピボットターンを行うように、オペレータが操向レバーを微調整する場合において、その半クラッチ状態にできる操作範囲がかなり小さいことから、半クラッチ状態となる操作位置を越えて操向レバーを操作する可能性が高く、その半クラッチ状態を適宜維持することが難しいものであった。本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであって、急旋回状態にモード設定されていても、必要に応じてその急旋回状態よりも緩い旋回を行うことを操向レバーの簡易な操作で良好に現出できる作業車の操向制御装置の提供を目的とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明にかかる作業車の操向制御装置は、上記目的を達成するために、走行用変速機構から左右の走行装置への変速動力伝達を各別に遮断するサイドクラッチと、サイドクラッチが切り操作された側の走行装置に急旋回用動力を伝達する旋回用油圧クラッチと、単一の操向レバーの左又は右への操作によって左右のサイドクラッチの一方を切り作動させるとともに、レバー操作量に応じて前記旋回用油圧クラッチへ供給される作動圧を増減する旋回用油圧制御手段とを備えた作業車の操向制御装置において、前記操向レバーの操作に対する旋回用油圧クラッチへ供給される作動圧の変化率を、操向レバーの中立位置に近い操作領域では小さく、中立位置から遠い操作領域では大きくなるように、操向レバーの操作に対する旋回用油圧クラッチへの作動圧の変化特性をを設定してあることを特徴構成とする。又、操向レバーの操作に対する旋回用油圧クラッチへの作動圧の変化特性を設定変更可能に構成しても良い。かかる特徴構成による作用・効果は次の通りである。
【0005】
【作用】即ち、操向レバーの操作に対する旋回用油圧クラッチへ供給される作動圧の変化率を、操向レバーの中立位置に近い操作領域では小さく、中立位置から遠い操作領域では大きくなるように、操向レバーの操作に対する旋回用油圧クラッチへの作動圧の変化特性を設定してあるから、旋回用油圧クラッチを半クラッチ状態にできる操向レバーでの操作範囲を、その操作範囲全体に対して中立位置に近い操作領域に大きくとることができる。それ故に、旋回用油圧クラッチを半クラッチ状態にする範囲が大きいことから、その半クラッチ状態に維持するように操向レバーを操作することが比較的容易にできるとともに、圃場の状況に応じて操向内がわの走行装置が地面との摩擦で制動された状態を維持する操作の微調整が操向レバーの比較的大きな操作で行うことができ、その点でも調整しやすいものとなっている。 又、操向レバーの操作に対する旋回用油圧クラッチへの作動圧の変化特性を設定変更可能に構成すれば、適宜その変化特性を変更することで、急旋回モードのときに急旋回より緩い旋回が必要か否か等によって、緩い旋回の操作の微調整の十分行える状態や、オペレータにおいてその微調整を行いやすい特性状態に変更することができる。
【0006】
【発明の効果】従って、急旋回時における緩旋回操向での操向内がわの走行装置への伝動の半クラッチ操作が、操向レバーのその半クラッチに対する操作範囲が大きくなること等から、調整しやすいものになり、その旋回操作が良好にかつ簡易に行えるようになった。そして、前記変化率の特性を変更できることにより、オペレータにとって、又、圃場等の条件によって最も操縦しやすい特性状態に設定できるので、操縦性を適宜向上できるものとなった。
【0007】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。図2は、作業車の一例であるコンバインの走行系のミッションケース8内の構造を示しており、エンジン(図示せず)からの動力がテンションクラッチを備えたベルト伝動機構(図示せず)を介して、無段変速装置1の入力プーリ2に伝達され、無段変速装置1の出力軸3からの動力が第1伝動軸4を介して、機体前部の刈取部(図示せず)に伝達される。
【0008】第1伝動軸4からの動力は、第1ギア9及び第2ギア10を介して第2伝動軸11に伝達される。この第2伝動軸11にはシフトギア14がスプライン構造でスライド自在に外嵌されており、これに対する第3伝動軸15には高速ギア16、中速ギア17及び低速ギア6が固定されている。以上の構造により、シフトギア14をスライド操作して、高速ギア16に咬合する高速ギア7、中速ギア17又は低速ギア6に咬合させて、直進用の正転動力を高中低の3段に変速できるのであり、この正転動力は中速ギア17に咬合する第1伝動ギア19に伝達される。以上のように、シフトギア14及び高速ギア7等により、走行用変速機構としてのギアシフト型式の変速装置13を構成している。
【0009】第1伝動ギア19を支持する支持軸20には、右のサイドギア21R及び左のサイドギア21Lが相対回転自在に外嵌されており、左右の車軸22の入力ギア23,23が左右のサイドギア21R,21Lに常時咬合している。これにより、右又は左のサイドギア21R,21Lを第1伝動ギア19に対しスライド操作し、咬合・離間させて、クローラ式の左右一対の走行装置24に対して動力の伝動及び伝動遮断操作を行うのであり、第1伝動ギア19と左右のサイドギア21R,21Lとの間でサイドクラッチ25R,25Lが構成されている。
【0010】次に、一方の走行装置24を逆転させて超信地旋回(急旋回に相当する)を行う構造について説明する。図2に示すように、第3伝動軸15の高速ギア16に咬合する第3ギア37が第4伝動軸27に相対回転自在に外嵌され、第3ギア37と第4伝動軸27との間に逆転クラッチ30(旋回用油圧クラッチに相当する)が設けられている。支持軸20の左右両端に第2伝動ギア26R,26Lがベアリング支持されており、第4伝動軸27の両端に固定された第4伝動ギア29の各々が、第2伝動ギア26R,26Lに咬合している。
【0011】これにより、右のサイドギア21R又は左のサイドギア21Lを、右又は左の第2伝動ギア26R,26Lに咬合させた状態で逆転クラッチ30を入り操作すると、高速ギア16からの動力が逆転状態で、且つ、3分の1に減速されて一方の走行装置24に伝達されて行く。この場合、他方のサイドギア21R,21Lは、第1伝動ギア19に咬合して正転駆動されているので、左右の走行装置24の大きな速度差により機体が超信地旋回していくのである。
【0012】次に、一方の走行装置24を他方よりも低速で正転させて緩旋回を行う構造について説明する。図2に示すように、第1伝動ギア19のボス部に小径の出力ギア38が固定され、第4伝動軸27に大径の第3伝動ギア40が相対回転自在に外嵌されて、第3伝動ギア40が出力ギア38に咬合している。そして、第3伝動ギア40と第4伝動軸27との間に緩旋回クラッチ12が設けられている。
【0013】これにより、右又は左のサイドギア21R,21Lを右又は左の第2伝動ギア26R,26Lに咬合させた状態で緩旋回クラッチ12を入り操作すると、第1伝動ギア19に伝達されてくる直進用の正転動力が出力ギア38、第3伝動ギア40、緩旋回クラッチ12、第4伝動軸27、第4伝動ギア29及び右又は左の第2伝動ギア26R,26Lを介して、3分の1に減速された正転動力として一方の走行装置24に伝達されていく。この場合、他方のサイドギア21R,21Lは第1伝動ギア19に咬合して所定の速度で正転駆動されているので、機体は左右の走行装置24の小さな速度差により緩旋回していくのである。
【0014】次に、左右のサイドクラッチ21R,21Lのスライド操作を行う油圧シリンダ31R,31L、緩旋回及び逆転クラッチ12,30への作動油供給構造について説明する。図1に示すように、ポンプ32からの作動油が第1切換弁33を介して、左右のサイドギア21R,21Lに対する油圧シリンダ31R,31Lに供給され、油圧シリンダ31R,31Lの側面からの油路34が、緩旋回及び逆転クラッチ12,30への第2切換弁35に接続されている。さらに、油路34には、緩旋回及び逆転クラッチ12,30に対する旋回用油圧制御手段としての可変リリーフ弁36が接続されている。
【0015】機体の操縦部に切換レバー18が備えられて、切換レバー18と第2切換弁35とが機械的に連動連結されており、切換レバー18によって第2切換弁35を、緩旋回クラッチ12に作動油を供給する緩旋回位置35a、及び逆転クラッチ30に作動油を供給する超信地旋回位置35bに切換操作する。そして、機体の操縦部に備えられた操向レバー39と、第1切換弁33及び可変リリーフ弁36とが制御回路52及びワイヤ42を介して連係されている。すなわち、操向レバー39の操作状態をポテンショメータ等で検出し、その検出結果に基づいて、操向レバー39の前進操作状態のときと後進操作状態のときとに応じて第1切換弁33で各油圧シリンダ31R,31Lへの油路切換を制御回路52からの駆動信号に基づいて行うとともに、中立位置からの操向レバー39の変位量に応じて可変リリーフ弁36の油路閉じがわへの操作をカム機構43を介して行うようにしている。
【0016】そして、操向レバー39の中立位置から前記サイドクラッチ24R,25Lの一方が選択されて切り状態となり、逆転クラッチ30と、操向するがわの走行装置のサイドギア21R,21Lとが接続状態となってからの逆転クラッチ30への供給圧に対応する車軸トルクと操向レバー39の操作量との関係を図3に示している。すなわち、操向レバー39の中立位置N近くでの車軸トルクの変化率は小さいものとなっているので、その勾配は緩いものとなっているが、操向レバー39の最大操作位置近くでの車軸トルクの変化率は大きく、その勾配は急なものとなっている。従って、逆転クラッチ30が半クラッチ状態となるブレーキ旋回の可能な範囲に対応した操向レバー39の操作範囲が比較的大きなものとなるので、そのように半クラッチ状態を維持した操向を行う操作の微調整がしやすいものとなっている。そして、このような車軸トルクと操向レバー39の操作量との関係を得るために、前記カム機構43におけるカムの形状を設定しているのである。
【0017】〔別実施例〕図4に、別実施例の油圧回路構成等を示している。尚、上記実施例と同様の構造については同一の符号を付している。すなわち、カム機構43は、可変リリーフ弁36のリリーフ圧と、前記操向レバー39の中立位置Nからの操作量との関係はほぼ線形に変化するように設定しているものであって、油路34には、第3切換弁50を接続している。そして、この第3切換弁50は、油路34と作動油タンクとを接続して油路34の圧を低圧状態に低下させる第1状態と、油路34と作動油タンクとの接続を阻止して油路34における作動油の圧力を維持する第2状態に油路切換可能に構成している。そして、この第3切換弁50の切換操作は、ソレノイドへの通電の有無で行われる。このソレノイドを駆動する電気信号は制御回路52から周期的なパルス信号として出力されるのであり、その電気信号を出力させるための指令信号を、前記操向レバー39の握り部39aの頂部に配設した人為切り換え操作具としての押しボタン式のスイッチ51を押し操作することで発生させて、その指令信号を制御回路52に入力させるのである。さらに、前記切換レバー18が超信地旋回がわに切り換えられていることを検出するリミットスイッチ53の検出信号が前記制御回路52に入力されるようにしている。そして、制御回路52では、このリミットスイッチ53がオンされているとき、つまり超信地旋回状態に切り換えられているときで、かつ、前記スイッチ51が押し操作された信号が入力されているときに、操向レバー39の操作位置を検出するポテンショメータ54からの検出信号が制御回路52に入力され、その検出信号に基づいて、操向レバー39が中立位置Nに近い操作範囲ほど、前記パルス信号のデューティー比を大きくして、前記逆転クラッチ30の半クラッチ状態となる範囲を、図3に示すように大きくし、操向レバー39が最大操作位置近くになるほど前記パルス信号のデューティー比が小さくなるようにして、前記可変リリーフ弁36で設定される圧が逆転クラッチ30に付与されるようにしている。この構成によっても、操向レバー39の操作に対する逆転クラッチ30へ供給される作動圧の変化率を、操向レバー39の中立位置に近い操作領域では小さく、中立位置から遠い操作領域では大きくなるように、操向レバー39の操作に対する逆転クラッチ30への作動圧の変化特性が設定されるものとなっている。
【0018】尚、図3中の破線で示すように、操向レバー39の操作に対する逆転クラッチ30への作動圧の変化特性を段階的に、あるいは無段階に変更できるようにしても良い。この変更は、前述実施例では、カム機構43のカムの形状を変更すること、つまりカムを交換することで行うものであるとともに、別実施例のように電気的に制御されるものでは、第3切換弁50を駆動するパルス信号の周期の変更を適宜ボリューム調整等により行うものである。
【0019】尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を便利にするために符号を記すが、該記入により本発明は添付図面の構成に限定されるものではない。




 

 


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