JPH05211807A - コンバイン等の操向制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】操向クラッチ８と操向ブレーキ９とを油圧力操
作で制御して、車体の操向旋回を行う形態において、操
向旋回の終了から直進に移行するとき、操向クラッチの
接続時に生ずる衝撃を防止して、操作性を向上する。 【構成】油圧回路４１の操向クラッチ８及び操向ブレー
キ９の比例減圧弁４３，４６による圧力制御において、
旋回後の操向ブレーキ９から操向クラッチ８入りへの切
換時に、該操向ブレーキ９の比例減圧弁４３，４６によ
る圧力を零近くまで下げた後ちに、該操向クラッチ８の
クラッチ接続圧を上げるように油圧力制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、コンバイン等の操向
制御装置に関し、操向旋回時の操向クラッチ及び操向ブ
レーキの油圧制御を行って、円滑な操向旋回を行うもの
で、トラクタ、苗植機等に利用できる。

【０００２】

【従来の技術、及び発明が解決しようとする課題】コン
バインの操向制御を油圧制御によって行う形態にあって
は、操向旋回終了時に、操向ブレーキを解除して、操向
クラッチを接続して直進に移行するとき、操向クラッチ
の入りが早過ぎると、操向ブレーキが働いているときに
操向クラッチが入りになり、衝撃力を生ずることがあ
る。この発明は、このような操向ブレーキの解除と操向
クラッチの入りとのタイミングや、油圧制御を行わせ
て、衝撃力等を小さくしようとするものである。

【０００３】

【課題を解決するための手段】この発明は、操向制御装
置の油圧回路４１の切換制御弁４２，４５による操向ク
ラッチ８切りから操向ブレーキ９の効きへの切換と、こ
れら操向クラッチ８及び操向ブレーキ９の比例減圧弁４
３，４６による油圧力制御とで操向旋回可能に設けると
共に、旋回後の操向ブレーキ９から操向クラッチ８入り
への切換時に、該操向ブレーキ９の比例減圧弁４３，４
６による圧力を零近くまで下げた後ちに、該操向クラッ
チ８のクラッチ接続圧を上げることを特徴とするコンバ
イン等の操向制御装置の構成とする。

【０００４】

【作用、及び発明の効果】操向旋回は、操向クラッチ８
及び操向ブレーキ９等の油圧制御によって行われる。左
右の各操向クラッチ８と操向ブレーキ９との切換が切換
制御弁４２，４５で行われ、これらの油圧力制御は、比
例減圧弁４３，４６によって行われる。車体の直進走行
時は、操向クラッチ８は左右共に接続状態にあるが、操
向旋回時は、操向操作によって、操向側の比例減圧弁４
３の出力作動によって、同じ側の操向クラッチ８が切り
になり、この操向クラッチ８の切りに続いて同じ側の操
向ブレーキ９が制動される。この操向ブレーキ９の制動
によって操向側の走行装置の付回りが停止されて、旋回
走行を行わせる。

【０００５】操向旋回が終って直進操向に移るときは、
操向ブレーキ９の制動解除が、比例減圧弁４３の出力作
動によって行われ、操向ブレーキ９の油圧力は一旦零に
なる。又、操向クラッチ８は、この操向ブレーキ９の油
圧力零位近くでの切換制御弁４３の切換によって、切り
から入りになり、この操向クラッチ８の入りの油圧力も
比例減圧弁４３によって制御される。

【０００６】このように、操向旋回後に直進走行に戻す
ときは、比例制御弁４３，４６等によって操向ブレーキ
９の操作油圧力を下げて一旦零にしながら、切換制御弁
４３による操向クラッチ８，９への切換制御で、操向ク
ラッチ８及び操向ブレーキ９における圧力変化による操
向クラッチ入り時の駆動抵抗を小さくして、衝撃や振動
等が生じ難く、的確な操向操作を行うことができる。

【０００７】

【実施例】走行伝動ケース１１には、上側の入力軸１４
から下側の走行駆動軸２の間に亘って、変速軸１５、操
向クラッチ軸３、スピンターンクラッチ軸４、及び操向
軸１６等を軸支し、これら入力軸１４には、伝動ケース
１１の外側において、油圧無段変速装置ＨＳＴを取付
け、入力軸１４方向にシフト自在の変速ギヤ１７を、該
変速軸１５上のギヤ１８と選択噛合することによって、
副変速を行う構成としている。該油圧無段変速装置ＨＳ
Ｔは、エンジン側からの駆動回転によって、入力軸１４
と連結する出力軸１９を、中立位置から前進方向高速、
及び後進方向高速に無段変速伝動するもので、主変速を
行う構成とする。変速装置１は、これら主変速及び副変
速の両者を行いうる。

【０００８】該変速軸１５のギヤ１８には、操向クラッ
チ軸３に一体のギヤ２０を噛合すると共に、スピンター
ンクラッチ軸４上の逆転ギヤ２１を噛合する。又、該ギ
ヤ２０の左右両側部には、クラッチパック６を介して一
体回転したり、回転連動の断たれる操向ギヤ２２を回転
自在に軸支し、該クラッチパック６の駆動側の駆動体２
３と、操向ギヤ２２との間を一体とし、又は、爪クラッ
チによって、軸方向の移動によって相互に回転方向に一
体回転しうる構成としている。これによってクラッチパ
ック６を操向クラッチ軸３方向に嵌脱することにより、
該駆動体２３を操向ギヤ２２と一体として、又は、分離
して外方へ外すことができる構成である。

【０００９】スピンターンクラッチ軸４中央部のギヤ２
１の左右両側部には、該操向クラッチ軸３上の操向ギヤ
２２と操向軸１６上のギヤ２４との間に噛合するギヤ２
５を設け、後記操向クラッチ８の入りによって、操向ギ
ヤ２２から、ギヤ２５，２４へ伝動し、この操向クラッ
チ８の切り時に、同じ側のスピンターンクラッチ１０を
入りにすると、逆転ギヤ２１から一体回転のスピンター
ンクラッチ軸４、ギヤ２５を経てギヤ２４へ噛合伝動
し、反対側のギヤ２４と逆回転に伝動する回転である。
各操向軸１６からは、ギヤ２６，２７を介して駆動軸２
を連動し、走行クローラ４０のスプロケット２８を連動
して走行しうる。

【００１０】クラッチパック６は、操向クラッチ軸３に
挿通自在のボス部と外周のケース部とを有し、軸方向の
中央部には仕切壁部を形成して、ドーナツ形態の油圧シ
リンダを形成し、この各油圧シリンダにはピストン２
９，３０を嵌合し、ピストン２９，３０の軸方向端は操
向クラッチ８，操向ブレーキ９を押圧させるようにして
いる。クラッチパック６の外周に位置する連動部材５８
は、ピストン２９で押される操向クラッチ８のプレッシ
ャプレート５９と、ピストン３０で押される操向ブレー
キ９のプレッシャプレート６０とを係合させて、このピ
ストン３０を移動させて操向ブレーキ９を効かせるとき
は、ピストン２９をばね３１に抗して移動させることに
より、操向クラッチ８を切りにするように連動してい
る。これらピストン２９，３０と中間の仕切壁との間に
形成されるエリアＡ，Ｂに油圧を給排することによっ
て、該操向クラッチ８や操向ブレーキ９の入り切りを行
う。このうち操向クラッチ８側のエリアＡ内には操向ク
ラッチ８を常時圧接するばね３１が設けられて、操向油
圧回路における油圧負荷を軽減しうる程度の適宜の弾発
力に設定している。又、操向クラッチ８、及び操向ブレ
ーキ９共に湿式多板形態の摩擦クラッチによって構成さ
れる。

【００１１】操向ブレーキ９の外側部には、操向ブレー
キを効かせるための軸受メタル３２を、伝動ケース１１
左右両側部のスペーサケース３３，３４及び蓋１２等を
介在させて取付け、この軸受メタル３２には、前記操向
クラッチ軸３内部等を経てエリアＡ，Ｂに油圧を給排す
るオイル路を形成している。この軸受メタル３２を蓋１
２乃至スペーサケース３３と共に、スペーサケース３３
乃至伝動ケース１１から外せば、該クラッチパック６を
も一体的に軸方向へ取外すことができる。

【００１２】又、スピンターンクラッチ１０のクラッチ
パック７は、該操向クラッチ８等のクラッチパック６と
ほゞ同様の構成であるが、ピストン３５とシリンダ部と
の間に形成されるエリアＣに操作油圧を給排することに
より、スピンターンクラッチ１０を入り切りできるもの
で、このスピンターンクラッチ１０を圧接する入りによ
って、スピンターンクラッチ軸４とギヤ２５とを一体回
転し、逆回転伝動する構成である。クラッチパックは、
軸方向へ移動させることによって、この被動体３６とギ
ヤ２５との間を一体とし、又は、軸方向嵌合の爪クラッ
チによって、一体的に回転すべく接合したり分離できる
もので、スペーサケース３３を伝動ケース１１から外す
ことによって、このクラッチパック７をギヤ２５と共
に、又は単独で外側へ取外すことができる。

【００１３】スペーサケース３３の該スピンターンクラ
ッチ軸４方向端には開閉自在の蓋１３を設け、この蓋１
３には、該エリアＣへの油圧を給排するためのオイルポ
ートを設けている。前記操向クラッチ軸３の一側端に
は、ブレーキアーム３７によって押圧固定される摩擦板
形態の駐車ブレーキ３８を設け、この駐車ブレーキ３８
を効かせることによって、被動体３９、クラッチパック
６、駆動体２３、左右の操向ギヤ２２、更には、反対側
の駆動体２３、クラッチパック６等の回動を固定して、
これに操向ギヤ２２に噛合連動する操向軸１６やスプロ
ケット２８等を回転させないように駐車状態に維持す
る。操向クラッチ８はばね３１よる圧接のみであり、操
向ブレーキ９も油圧が働かない状態でも、駐車を有効に
行いうる。

【００１４】操向制御装置の油圧回路４１は、左側の操
向クラッチ８と操向ブレーキ９とが同じ回路で、ソレノ
イド切換制御弁４２によって、左側のクラッチシリンダ
のエリアＡとブレーキシリンダのエリアＢとに切換制御
される。又、右側の操向クラッチ８と操向ブレーキ９と
が同じ回路で、ソレノイド切換制御弁４５によって、右
側のクラッチシリンダのエリアＡとブレーキシリンダＢ
とに切換制御される。左右のスピンターンクラッチ１０
のシリンダエリアＣに連結せる回路には、ソレノイドス
ピンターン切換制御弁４８を設け、この制御弁４８の切
換えで、操向ブレーキ９を効かせた側のスピンターン伝
動を行わせるように切換える。

【００１５】油圧回路４１には、油圧ポンプＰ、タンク
ポートＴ、リリーフバルブ５１等を有し、各切換制御弁
４２，４５，４８に至る回路には、コントローラＣＰＵ
のプログラムで設定した圧力に対応するオンタイムでパ
ルス出力される電磁比例減圧弁４３，４６，４９を設
け、これらの減圧弁４３，４６，４９によって調整制御
された油圧を検出する圧力センサ４４，４７，５０が設
けられている。

【００１６】操向制御装置は、マイクロコンピュータ内
蔵のコントローラＣＰＵの入力側に、上記各圧力センサ
４４，４７，５０を設ける。又、該クラッチ制御弁４
２、ブレーキ制御弁４５、スピンターン切換制御弁４８
を単一の操作レバーであるパワステレバーの傾斜作動角
によって作動するため、この作動角をパワステポジショ
ン電圧として検出するパワステポジションセンサ５２を
設ける。更には、左右各ギヤ２４の回転数を検出する回
転センサ５３、変速軸１５の回転数を検出するフォトカ
プラ形態の車速センサ５４、スピンターンを行わせるた
めのスピンターン自動スイッチ５５等を有する、５６は
エンジンのオイルプレッシャセンサである。

【００１７】図２、図３において、パワステレバーの作
動角に対するパワステポジションセンサ５２による検出
電圧、各切換制御弁４２，４５，４８の出力作動、及び
減圧弁４３，４６，４９による油圧回路の制御油圧等の
関係が示される。例えば、パワステレバーの作動角がニ
ュートラル位置にあるときは、左右減圧弁４３，４６に
よる制御油圧は共に１０ｋｇｆ／ｃｍ²（以下単に１０
ｋｇのように記載する）に維持されて、左右の操向クラ
ッチ８は共に接続されて直進走行状態にある。このパワ
ステレバーをニュートラル域から一定角度左側へ傾斜さ
せると、これをパワステポジションセンサ５２の検出に
よって、左側の切換制御弁４２が左クラッチのエリアＡ
（このとき、左クラッチ８のエリアＡの油圧力は低下し
て、ばね３１の圧力５Ｋｇに近い７Ｋｇになる）から左
ブレーキのエリアＢへ切換えられると共に、右側の切換
制御弁４５は、右クラッチのエリアＡに接続したまゝの
状態にあるが、この右側の減圧弁４６が作動される。こ
のため、左ブレーキエリアＢへの油圧は、左減圧弁４３
によって最高圧の２０ｋｇまで上昇されて、この左側の
操向ブレーキ９が効きになり、左側走行クローラ４０の
付回りが固定される。このとき、この左側の操向ブレー
キ９の効き方向の作動と共に連動部材５８によって左側
の操向クラッチ８がばね３１に抗して強制的に切りに作
動される。しかも、右減圧弁４６による右側の操向クラ
ッチ８の油圧力は１０ｋｇから２０ｋｇまで上昇して、
操向旋回時のスリップを少なくする（図２）。これら減
圧弁４３，４６等による油圧は圧力センサ４４，４７で
検出される。

【００１８】図２、図８を参照して、操向旋回を終了時
から直進走行へ戻るときは、前記パワステレバーのニュ
ートラル位置への戻し操作によって、該左ブレーキエリ
アＢの油圧力も２０Ｋｇから順次下降される。この圧力
下降はニュートラル位置において一旦０（零）Ｋｇに達
する。このとき操向側の操向ブレーキ９は制動を完全に
解除した状態にあり、切換制御弁４２が切換えられて、
左クラッチのエリアＡに油圧を供給するように切換えら
れると共に、比例減圧弁４３による油圧力が０Ｋｇから
１０Ｋｇまで上昇（このとき一気に上昇してグラフ上で
垂直状に戻すもよい。）されて、左側の操向クラッチ８
が接続されて、直進走行となる。

【００１９】スピンターン制御を行うときは、スピンタ
ーンモードを選択操作しておくことによって、パワステ
レバーを傾斜操作することにより、スピン自動スイッチ
５５がＯＮされてスピン旋回を行うことができる（図
３）。このとき、上記図２の場合と異なる点は、例え
ば、左側旋回時では、左側の操向ブレーキ９の油圧力が
一旦最高圧２０ｋｇまで上昇したのち、この油圧力を零
に下降させて、ばね３１の設定張圧力である５ｋｇに
し、左側の操向ブレーキ９を解放状態とする。このと
き、左側の操向ギヤ２２以下の伝動は、左側の操向クラ
ッチ８が切りのまゝであるから行われないが、回転自在
の状態にあり、左スピン切換制御弁４８の切換と、スピ
ン減圧弁４９による油圧力上昇によって、左側のスピン
ターンクラッチ１０が接続される。このスピンターンク
ラッチ１０の接続によって、該回転自在となった操向ギ
ヤ２２以下の伝動系は、左側のギヤ２５の逆回転によっ
て伝動されて、左側旋回内側の走行クローラ４０を逆転
駆動し、右側のクローラ４０の正転伝動駆動とによっ
て、左側へ急速旋回する。

【００２０】図３、図９、図１０を参照して、このよう
なスピンターン制御による操向旋回においても、上記単
なる操向ブレーキ９を効かせる場合と同様の作用で、操
向ブレーキ９の油圧力は、ブレーキ解除のとき一旦０Ｋ
ｇまで下降される。このとき図９、図１０で示すよう
に、パワステレバーの操作による油圧変化は、制動行程
の圧力線を経ないものとしてもよい。

【００２１】前記のように、操向クラッチ８のエリアＡ
に内装のばね３１の張圧力５ｋｇと、ブレーキ時には、
このばね３１の張圧力５ｋｇに相当するブレーキ油圧力
を与えることによって、操向ブレーキ時の作動タイムラ
グを防止している。一般的に、操向ブレーキ９のブレー
キ圧を零から設定すると、クラッチのばね圧に打ち勝つ
圧力までブレーキ圧が上るまでの間のタイムラグを生ず
る。又、急激に圧力を上げると操向ブレーキがロック状
態になり易く、旋回操作が円滑に行われ難い。従って、
上記のように、クラッチばね３１の張圧力に相当する圧
力位置を初期として、ブレーキ圧を上昇することによっ
て、きめ細かな旋回制御を行わせることができ、作動タ
イムラグを少なくしうる。

【００２２】又、操向ブレーキ９を効かせていない時の
操向クラッチ８の接続を、減圧弁４３，４６による油圧
力により補助する。パワステ作動角がニュートラル位置
にあるとき、左右操向クラッチ８はクラッチ圧１０ｋｇ
で接続されるように、減圧弁４３，４６が制御される。
このような形態では、コントローラＣＰＵによる制御に
よって行うものであるから、操向クラッチ８が軽量化、
小型化でき、トランスミッション内蔵を容易にし、組立
が容易である。又、ばね３１を一部として使用している
ために、油圧系の故障も少なくできる。

【００２３】図１１、図１２において、上例と異なる点
は、前記比例減圧弁４３，４６，４９を用いて操向旋回
する構成において、車速に応じた、油圧力上昇乃至油圧
力上限を変化させる構成とすることによって、操作性を
向上し、安全性を高める。高速走行時に旋回すると、運
転者が操縦席から振り落され易くなったり、車体が旋回
外周へ振り回されるようになって旋回径が大きくなり、
危険性を増す。また、高速時と低速時では、クローラの
付回りを停止固定する圧力も異なる。

【００２４】従って、車速が高くなれば、比例減圧弁４
３，４６、乃至４９等の油圧力を急上昇させて、操向ブ
レーキ９を効き易くすると共に、この上限位置を下げ
て、クローラが完全に停止固定することを防止してい
る。又、図示では、低速モードと高速モードとの二段に
切換制御する構成であるが、これらの間を無段階に選択
するように制御構成するもよい。

【００２５】図１３において、上例と異なる点は、パワ
ステレバーを傾斜操作する操作速度に応じて、比例制御
弁４３，４６，４９による油圧力上昇のタイムラグを変
化させるもので、操作速度が速くなるほど、油圧力の設
定圧力に達するまでのタイムラグが大きくなるように設
定される。急制動による衝撃を防止できる。図１４にお
いて、上例と異なる点は、パワステレバーの操作角度に
応じて、比例制御弁４３，４６によるブレーキ圧を制御
するとき、制動側のクローラの停止固定時（ロック時）
の油圧力値により、圧力制御モードを変更し、クローラ
のロック位置と、そのときのパワステレバーの操作角と
を常に一定にするように構成する。

【００２６】一般的には、クローラ制動側のロック圧力
値は、路面状態が乾田、湿田、進路面等によって異な
る。このためパワステレバーの操作角度とこれによる油
圧力制御値とが一定であれば、クローラがロックされる
位置は一定しない。このため運転者は、どの位置までパ
ワステレバーを倒せば、クローラがロックするかが一定
しないため、操作フィーリングが悪くなる。

【００２７】しかしながら、この発明によるときは、パ
ワステレバーの倒す位置と、クローラがロックする位置
とが一定であるため操作性が良い。このため、前記比例
減圧弁４３，４６による最高圧力値２０Ｋｇを、現実の
操向ブレーキ９がロックされたときの圧力値に変更する
ように、図１４のフローチャートのようにしてフィード
バック制御する。

【図面の簡単な説明】

図はこの発明の実施例を示す。

【図１】操向制御装置のブロック図。

【図２】その制御作動グラフ。

【図３】その制御作動グラフ。

【図４】油圧回路図。

【図５】走行伝動装置の正面図。

【図６】その一部の拡大正面図。

【図７】その側面図。

【図８】図２の一部拡大を示す油圧力作動グラフ。

【図９】図３の一部拡大を示す油圧力作動グラフ。

【図１０】図９における制動側の回転センサの変化を示
すグラフ。

【図１１】一部別実施例による減圧弁の制御モードを示
すグラフ。

【図１２】その制動側の回転センサの変化を示すグラ
フ。

【図１３】一部別実施例を示すパワステレバーの傾斜角
速度−油圧力上昇のタイムラグの関係のグラフ。

【図１４】一部別実施例を示すパワステレバー操作によ
る制御フローチャート。

【符号の説明】

８ 操向クラッチ ９ 操向ブレーキ １０ スピンターンクラッチ ４１ 油圧回路 ４２，４５ クラッチブレーキ切換制御弁 ４８ スピンターン切換制御弁 ４３，４６，４９ 電磁比例減圧弁 ４４，４７，５０ 油圧力センサ ５２ パワステポジションセンサ ５５ スピンターン自動スイッチ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 操向制御装置の油圧回路４１の切換制御
   弁４２，４５による操向クラッチ８切りから操向ブレー
   キ９の効きへの切換と、これら操向クラッチ８及び操向
   ブレーキ９の比例減圧弁４３，４６による油圧力制御と
   で操向旋回可能に設けると共に、旋回後の操向ブレーキ
   ９から操向クラッチ８入りへの切換時に、該操向ブレー
   キ９の比例減圧弁４３，４６による圧力を零近くまで下
   げた後ちに、該操向クラッチ８のクラッチ接続圧を上げ
   ることを特徴とするコンバイン等の操向制御装置。