JPH0764276B2 - 装軌車両の操向装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （ａ）産業上の利用分野 この発明は、農耕作業用車両のように路面の軟弱な土地
を走行する車両であって、左右に備えた履帯の回転によ
り走行する装軌車両に関し、特に施回動作時に左右の履
帯に速度差を与える装軌車両の操向装置に関する。

（ｂ）従来の技術 装軌車両は、左右に複数の転論に張架された履帯を備
え、接地面積の拡大により大きな推進力を得るようにし
ており、施回動作時に履帯に舵角を与えることは構造上
困難である。このため、装軌車両では一般に施回方向側
の履帯に駆動力の伝達停止または制動力の供給を行い、
左右の履帯に回転速度差を与え、低速度側に施回するよ
うにしている。ところが、このように施回方向側の履帯
に対して駆動力の伝達停止または制動力の供給を行う
と、車体に作用する駆動力が半減し、路面状態が極めて
軟弱な土地を走行する場合には悪路走破性の劣化によ
り、円滑な施回動作を行うことができなくなる。

そこで従来より施回方向側の履帯を直進走行時とは逆方
向に回転し、左右両方の履帯に駆動力を与えた状態で施
回動作を行うようにしたものが案出されていた。これに
よって路面状態が極めて軟弱な土地においても施回動作
を行うに充分な駆動力を履帯に与え、円滑な施回動作を
行えるようにしている。

（ｃ）発明が解決しようとする問題点 しかしながら従来の装軌車両では、施回方向側の履帯を
逆方向に回転させるための操作部材を備えており、オペ
レータは通常の操向レバーとは別にこの操作部材を操作
しなければならず、操作性が劣悪であった。また、主に
構造の複雑化を避けるために履帯の逆方向の回転速度は
一定であり、逆回転時に施回力を調整することができ
ず、施回力を連続的に変化させることが困難であった。

この発明の目的は、操向レバーの操作量に応じて履帯の
逆転速度が変化するようにし、履帯の逆転に係る個別の
操作部材を排除して操作性を向上するとともに、操向レ
バーの操作によって連続的に施回力を増減できるように
してオペレータの所望する施回動作を常に実現できる装
軌車両の操向装置を提供することにある。

（ｄ）問題点を解決するための手段 この発明の装軌車両の操向装置は、出力軸に常時係合し
軸方向に移動可能な左右一対のサイドクラッチ体と、入
力軸に常時係合する駆動体とを入力軸と出力軸との間の
中間軸に回転自在に備えるととともに、操向レバーの操
作に応じて施回方向側のサイドクラッチ体を駆動体との
係合を解除する方向に移動させる移動手段を備えてなる
装軌車両の操向装置において、 前記操向レバーを中立位置から左右両方向に所定の操作
可能範囲内で揺動自在に支持し、中間軸に軸支され駆動
体との係合解除時のサイドクラッチ体に係合する回転体
と、回転体に駆動体より低速度で駆動体と同方向の回転
を伝達する低速回転手段と、回転体に制動力を伝達する
制動手段と、回転体に駆動体と逆方向の回転を伝達する
逆転手段と、操向レバーの操作に基づいて低速回転手
段、制動手段または逆転手段のいずれかを択一的に有効
にする選択手段と、操向レバーの操作角の増減にともな
って低速回転手段、制動手段および逆転手段についての
単位時間における動作時間を増減する動作量制御手段
と、を設けたことを特徴とする。

（ｅ）作用 この発明においては、操向レバーの操作によりサイドク
ラッチ体が駆動体との係合を解除した際にサイドクラッ
チ体には回転体が係合する。この回転体には、操向レバ
ーを操作することによって選択手段により低速回転手
段、制動手段または逆転手段のいずれかから動作を伝達
することができ、低速回転手段が有効にされている場合
には回転体は駆動体よりも低速度で同方向に回転し、制
動手段が有効にされている場合には回転体の回転が規制
され、逆転手段が有効にされている場合には駆動体と逆
方向の回転が伝達される。また、低速回転手段、制動手
段および逆転手段は、操向レバーの操作角に応じたデュ
ーティ比で動作する。

したがって、操向レバーが操作されてサイドクラッチ体
が駆動体との係合状態を解除して回転体と係合すると、
選択手段により選択された低速回転、制動または逆転の
いずれかの動作が、操向レバーの操作角に応じたデュー
ティ比で回転体を介してサイドクラッチ体に伝達され
る。サイドクラッチ体は出力軸に常時係合しており、サ
イドクラッチ体の回転は、そのまま左右の履帯の回転と
なる。

（ｆ）実施例 第２図はこの発明の実施例であ装軌車両の操向装置を備
えたコンバインの構成を示す側面の略図である。

コンバイン21は履帯22の回転により農地内を走行する。
履帯22は複数の転輪により張架されており、このうち駆
動転輪20により回転力を与えられる。コンバイン21は前
部に刈取部23を備え、前方に位置する図外の作物の穀稈
を株元から刈り取る。刈り取られた作物の穀稈は搬送装
置24により脱穀装置25内に導かれ、穀稈から穀粒を離脱
される。離脱された穀粒は選別装置26により揺動選別お
よび風力選別をうけて選別され、精粒のみがホッパ27内
に収穫される。穀粒を離脱した穀稈は藁屑とともに排出
部28から外部に排出される。

第１図は、上記装軌車両の操向装置の構成を示す油圧回
路図を含む模式図である。

操向装置１は原動機Ｅと駆動転輪20a,20bとの間に設け
られる。原動軸３の回転は原動軸ギア3aから伝達ギア3b
を介して入力軸２に固定された入力軸ギア2aに伝達され
る。この入力軸２には入力軸２とともに回転する変速ギ
ア４が設けられている。この変速ギア４はそれぞれ歯数
の異なるギア4a〜4cを一体に形成したものである。この
変速ギア４は図示しない変速レバーの操作により入力軸
２を軸方向に移動し、クラッチ軸５に固定されたギア5a
〜5cと択一的に噛合する。ギア5a〜5cの歯数はそれぞれ
異なっており、噛み合うギアの歯数に応じてクラッチ軸
５の回転速度が変化する。

クラッチ軸５の両端部近傍には減速ギア6a,6dが回転自
在にされている。この減速ギア6a,6bのそれぞれはクラ
ッチ軸５に固定されたクラッチ板6c,6dと係合可能にさ
れている。この減速ギア6a,6bおよびクラッチ板6c,6dが
この発明の低回転手段に相当する。減速ギア6a,6bはブ
レーキ軸７の両端部近傍に固定されたギア7a,7bに噛合
し、このギア7a,7bは中間軸８に回転自在にされた中間
軸ギア11a,11bのそれぞれに噛み合う。したがって、減
速ギア6a,6bのそれぞれの回転は中間軸ギア11a,11bに同
一方向の回転として伝達される。また、クラッチ軸５に
固定されているギア5cは図示しないギアまたはチェーン
により駆動ギア10に噛合する。したがってギア5cの回転
は駆動ギア10に同一方向の回転として伝達される。さら
に、ブレーキ軸７の一端にはブレーキ14が設けられてい
る。このブレーキ14がこの発明の制動手段に相当し、図
示しないシリンダに圧油を供給することにより作動し、
ブレーキ軸７の回転を規制する。

またクラッチ軸５の一端には逆転クラッチ87が設けられ
ている。この逆転クラッチ87はクラッチ軸５に固定され
た原動盤87bと逆転ギア87aとにより構成されており、原
動盤87bに逆転ギア87aが摩擦係合すると逆転ギア87aが
回転する。逆転ギア87aの回転はギア88を介してブレー
キ軸７に固定されたギア89に伝達される。このギア89の
回転はクラッチ軸５の回転と同一方向であり、このとき
ギア7a,7bは減速ギア6a,6bから回転を伝達された際とは
反対方向に回転する。したがって、逆転クラッチ87を経
由して中間軸ギア11a,11bに伝達された回転は、減速ギ
ア6a,6bを経由して伝達された回転および駆動ギア10の
回転とは逆方向になる。この逆転クラッチ87がこの発明
の逆転手段に相当する。

中間軸８において駆動ギア10と左右の中間軸ギア11a,11
bとの間にはサイドクラッチギア9a,9bが軸方向に移動自
在に軸支されている。このサイドクラッチギア9a,9bは
出力軸ギア13a,13bのそれぞれの一端に固定された出力
軸ギア12a,12bと常時噛み合い、かつ矢印ＥまたはＦ方
向の移動により駆動ギア10または中間軸ギア11a,11bに
択一的に係合する。出力軸13a,13bのそれぞれの他端に
は駆動転輪20a,20bが固定されている。

以上のように構成された操向装置１において、駆動ギア
10およびこれを固定する中間軸８の回転方向は、中間軸
ギア11a,11bの回転方向と同一であるが、ギア5cと駆動
ギア10とのギア比および減速ギア6a,6bと中間軸ギア11
a,11bとのギア比の相違により中間軸ギア11a,11bは駆動
ギア10および中間軸８よりも低速度で回転する。

第１図に示す操向装置１の左側において表れているよう
に、サイドクラッチギア9aが駆動ギア10と係合すると、
原動機Ｅの回転は原動軸ギア3a、伝達ギア3b、入力軸ギ
ア2a、変速ギア４、ギア5c、駆動ギア10およびサイドク
ラッチギア9aを経由して出力軸ギア12aに伝達される。
一方、操向装置１の右側において表れているように、サ
イドクラッチギア9bが中間軸ギア11bと係合している場
合には、原動機Ｅの回転は原動軸ギア3a、伝達ギア3b、
入力軸ギア2a、変速ギア４、ギア5a、減速ギア6b、ギア
7b、中間軸ギア11bおよびサイドクラッチギア9bを経由
して出力軸ギア12bに伝達される。したがって、第１図
に示す状態では、中間軸ギア11bを介して回転を伝達さ
れる右側の駆動転輪20bの回転速度は、駆動ギア10を介
して回転を伝達される左側の駆動転輪20aよりも低速度
で回転し、車体は右側に施回する。

さらに、減速ギア6bがクラッチ板6dに係合しておらず、
逆転ギア87aが原動盤87bに係合している場合には、原動
機Ｅの回転は変速ギア４からギア5a〜5c、逆転クラッチ
87、逆転ギア87a、ギア88、ギア89、ギア7b、中間軸ギ
ア11bおよびサイドクラッチギア9bを経て出力軸ギア12b
に伝達される。このため、右側の駆動転輪20bは左側の
駆動転輪20aと反対方向に回転し、車体は右側に極めて
小さな回転半径で施回する。

第３図は、上記装軌車両の操向装置の油圧回路図であ
る。

シリンダ16a,16bが有するピストンロッド17a,17bは図示
しないフォークロッドを介してサイドクラッチギア9a,9
bのそれぞれに係合している。ピストンロッド17aが矢印
ＣまたはＤ方向に移動すると左側のサイドクラッチギア
9aは矢印ＥまたはＦ方向に移動する。また、右側のピス
トンロッド17bが矢印ＣまたはＤ方向に移動すると、右
側のサイドクラッチギア9bは矢印ＦまたはＥ方向に移動
する。すなわち、ピストンロッド17a,17bが矢印Ｃ方向
に移動すると、左右のサイドクラッチギア9a,9bは中間
軸ギア11a,11b方向に移動し、これと係合する。

シリンダ16a,16bはこの発明の選択手段である切換弁86
を介して減速ギア6a,6bを動作させてクラッチ板6c,6dに
係合させるシリンダ、ブレーキ14を動作させるシリンダ
および逆転クラッチ87を動作させるシリンダ87に連通し
ている。切換弁86は操向レバー19の上下方向の操作によ
りポジションP6,P7の状態に変化する。ポジションP6の
状態では低速回転に係るシリンダに連通し、ニュートラ
ルの状態ではブレーキに係るシリンダに連通し、ポジシ
ョンP7の状態では逆転に係るクラッチに連通する。

このシリンダ16a,16bには切換弁82を介してポンプ84か
ら圧油が供給される。この切換弁82は操向レバー19の左
右方向の操作によりスプールが移動する６ポート５ポジ
ションの手動切換弁であり、操向レバー19が左側（矢印
Ａ方向）に操作されるとポジションP1,P2の状態にな
り、操向レバー19が右側（矢印Ｂ方向）に操作されると
ポジションP3,P4の状態になる。この切換弁82とポンプ8
4との間にはアンロード弁18が設けられている。このア
ンロード弁18はソレノイドSOL1を備えた高速電磁切換弁
であり、ソレノイドSOL1がオフされている間に油圧回路
中の圧油をタンクにアンロードする。ソレノイドSOL1が
駆動されるとアンロード弁18はポジションP5の状態にな
り、油圧回路とタンクとの間を閉鎖する。

いま操向レバー19が矢印Ａ方向に少量操作されると、切
換弁82はポジションP1の状態になる。この時ソレノイド
SOL1が駆動されると、ポンプ84から供給された圧油は左
側のシリンダ16aに導かれる。これによってピストン85a
はピストンロッド17aとともに矢印Ｃ方向に移動する。
ピストン85aが戻り口83aの位置に達するとそれ以後シリ
ンダ16aに流入する圧油はタンクに戻される。したがっ
て、切換弁82がポジションP1の状態ではシリンダ14には
圧油は流入しない。

操向レバー19が大きく矢印Ａ方向に操作され切換弁82が
ポジションP2の状態になると、戻り口83aからタンクに
流入する圧油量が絞られる。このため、それ以後シリン
ダ16aに流入する圧油のうち戻り口83aを通過しなかった
圧油が切換弁86を経由して操向レバー19の上下方向の位
置により特定されるシリンダに導かれる。

これによって、減速ギア6a,6bがクラッチ板6c,6dに係合
する低回転状態、ブレーキ14が作動する制動力供給状態
または逆転クラッチ87がオンされる逆転状態のいずれか
になる。なお、操向レバー19が右側に操作された場合に
は切換弁82はポジションP3およびP4の状態になり、操向
レバー19が左側に操作されたと同様の動作がシリンダ16
bおよびシリンダ14aにおいて行われる。

第４図は、上記装軌車両の操向装置の制御部のブロック
図である。

CPU41には1/Oインタフェース44を介して。A/D変換キー4
5からボリュームVRの出力データが入力される。このボ
リュームVRは操向レバー19の操作量を検出する。CPU41
は入力されたデータに応じてROM42に予め記憶されたプ
ログラムに従って制御データを出力する。ROM42には第
５図に示す関係が記憶されており、CPU41は操向レバー1
9の操作量θに応じたソレノイドSOL1の駆動デューティ
比を読み出し、ソレノイドドライバ46に制御データとし
て出力する。ソレノイドドライバ46はこの制御データに
従ってソレノイドSOL1を所定のデューティ比で駆動す
る。第５図に示すようにソレノイドSOL1の駆動デューテ
ィ比は操向レバー19の操作量θが中間値θ１に達するま
で操作量θの増加に伴い増加する。操向レバー19の操作
量θが中間値θ１に達するとデューティ比は一旦d1まで
低下し、その後再び操向レバー19の操作量θの増加に伴
い駆動デューティ比を増加していく。この中間値θ１は
切換弁82においてポジションP1またはP3の状態からポジ
ションP2またはP4の状態に切り換わる際の操向レバー19
の操作角である。

以上のようにして操向レバー19の操作量が中間値θ１以
下である場合には、操向レバー19の操作量に応じてソレ
ノイドSOL1の駆動デューティ比が増加され、単位時間当
りのシリンダ16aまたは16bへの圧油の供給時間が徐々に
長時間化する。これによって、サイドクラッチギア9aま
たは9bが駆動ギア10との係合を解除する時間が長くな
り、操向レバー19が操作された側の履帯の速度は操向レ
バー19の操作量の増加に伴って低下していく。操向レバ
ー19の操作量が中間値θ１を超えると圧油が切換弁86側
に導かれるようになり、単位時間当りにおける圧油の切
換弁86側への流入時間は操向レバー19の操作量の増加に
伴って長時間化する。これによって単位時間当りにおけ
る低回転手段、制動手段または逆転手段の動作時間が長
時間化し、操向レバー19が操作された側の履帯が操作レ
バー19の操作量に応じた時間間隔で回転を規制される。

したがって、第６図（Ａ）に示すように速度V1で直進走
行中に、操向レバー19が角度θ１までの範囲で左側に操
作されると、操向レバー19の操作角に応じたデューティ
比で第６図（Ｂ）に示すように左側の履帯に対する駆動
力の伝達が停止される。さらに、操向レバー19が角度θ
１を越えて左側に操作されると、操向レバー19の上下方
向の操作状態に応じて、第６図（Ｃ）に示す低速回転状
態、同図（Ｄ）に示す制動状態または同図（Ｅ）に示す
逆転状態のいずれかになり、その時の操向レバー19の操
作角に応じた低速回転力、制動力または逆回転力が左側
の履帯に伝達される。以上の動作は、操向レバー19が右
側に操作された場合には、右側の履帯に同様に作用す
る。

このようにして、オペレータの所望する施回動作を実現
するために、操向レバー19の操作に応じて様々な状態で
駆動力を左右の履帯に伝達することができる。

なお、操向レバー19の上下方向の動作に代えて、操向レ
バーの操作量に応じて低速回転手段、制動手段または逆
転手段にこの順で切り換わるようにしてもよい。このよ
うに構成することにより、操向レバー19を操作角０のニ
ュートラル位置から操作角を与えるにしたがって、その
操作された側の履帯に対して、駆動力の伝達状態→駆動
力の伝達停止状態→低速回転状態→制動力の供給状態→
逆回転の伝達状態が順次切り換わるとともに、各過程に
おいてその動作状態のデューティ比が徐々に増加してい
き、操向レバー19の操作角が増加するにともなって施回
時の回転半径が徐々に小さくなるようにすることができ
る。

（ｇ）発明の効果 この発明によれば、操向レバーの操作に応じて施回方向
側の履帯に対して低速回転力、制動力または逆回転力の
いずれかを伝達できるとともに、操向レバーの操作角に
応じて履帯に伝達する低速回転力、制動力または逆回転
力を増減することができるようにし、操向レバーの操作
量の増減により装軌車両に作用する施回力を直進状態か
ら超信地施回状態まで円滑かつ連続的に増減することが
でき、路面状況に応じて様々な施回力を履帯に供給でき
るようにしてオペレータの所望する施回動作を容易に実
現することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施例である装軌車両の操向装置を
示す模式図、第２図は同装軌車両の操向装置を備えたコ
ンバインの構成を示す側面の略図、第３図は同装軌車両
の操向装置の油圧回路図、第４図は同装軌車両の操向装
置の制御部のブロック図、第５図は同装軌車両の操向装
置の制御部の一部を構成するROMに記憶されている操向
レバーの操作量とソレノイドの駆動デューティ比との関
係を示す図、第６図（Ａ）〜（Ｅ）は同装軌車両の操向
装置を備えたコンバインにおける履帯の速度を示す模式
図である。 １……操向装置、 6a,6b……クラッチ軸ギア（低回転手段）、 6c,6d……クラッチ板（低回転手段）、 14……ブレーキ（制動手段）、 87……逆転クラッチ（逆転手段）、 19……操向レバー、 86……切換弁（選択手段）。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】出力軸に常時係合し軸方向に移動可能な左
   右一対のサイドクラッチ体と、入力軸に常時係合する駆
   動体とを入力軸と出力軸との間の中間軸に回転自在に備
   えるととともに、操向レバーの操作に応じて施回方向側
   のサイドクラッチ体を駆動体との係合を解除する方向に
   移動させる移動手段を備えてなる装軌車両の操向装置に
   おいて、 中間軸に軸支された駆動体との係合解除時のサイドクラ
   ッチ体に係合する回転体と、回転体に駆動体より低速度
   で駆動体と同方向の回転を伝達する低速回転手段と、回
   転体に制動力を伝達する制動手段と、回転体に駆動体と
   逆方向の回転を伝達する逆転手段と、操向レバーの操作
   に基づいて低速回転手段、制動手段または逆転手段のい
   ずれかを択一的に有効にする選択手段と、操向レバーの
   操作角の増減にともなって低速回転手段、制動手段およ
   び逆転手段についての単位時間における動作時間を増減
   する動作量制御手段と、を設けてなる装軌車両の操向装
   置。