| 【発明の名称】 |
クローラ式走行装置 |
| 【発明者】 |
【氏名】藤田 靖
【氏名】伊藤 孝司
【氏名】白方 幹也
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| 【要約】 |
【課題】コンバインなどのクローラ式の走行機械の回転ハンドルによる操舵操作を容易にしてかつ安全性を改善すること。
【解決手段】回転ハンドル６０の下方に設けたハンドルアーム６５は左右から荷重バネ７７Ｒおよび７７Ｌにより張力を掛けられているので、回転ハンドル６０を操作するオペレータが感知するハンドル荷重はハンドル操作角に比例して大になることはブレーキターンでもスピンターンでも同様であるが、制御装置スピンターンにおいてブレーキターンよりも荷重バネ７７Ｒおよび７７Ｌの張力が大になるようにハンドル荷重用モータ７１を作動させるので、あらかじめブレーキターンかスピンターンかのいずれかを選択することにより、ハンドル荷重はハンドル操作角に比例して大になるとともに同一のハンドル操作角においてスピンターンの方が大きなハンドル荷重を感知できるように作用する。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 左右一対のクローラにより走行し、回転操作して操舵を行う回転式の操向操作具を有する走行装置であって、該回転式の操向操作具の回転操作時の操向操作具荷重は操向操作具操作角に比例して大になると共に、あらかじめ緩旋回か急旋回かのいずれかを選択することにより、回転式の操向操作具が同一操作角であっても緩旋回を選択した場合より急旋回を選択した場合の方が操向操作具荷重が大になるように制御する機構を備えたことを特徴とするクローラ式走行装置。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、コンバインまたはハーベスタなどのクローラ式走行装置の操舵手段に関する。
【０００２】
【従来の技術】車体フレームの下部側に土壌面を走行する左右一対の走行クローラを有する走行装置を配設し、該車体フレーム上に刈取装置、脱穀装置、穀粒貯溜タンクなどを載置したコンバインがある。このようなコンバインはエンジンの動力により、主変速機であるハイドロスタティックトランスミッション（以下ＨＳＴと称する）と副変速機を備えたトランスミッションにより変速制御され、左右一対のクローラに速度差を与えることにより走行方向を変更することができる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】全機械式変速機つきのコンバインでは走行速度の変速は複数のレバーで変速操作する必要があったが、ＨＳＴつきのコンバインでは一本のＨＳＴレバーの操作だけで前後進と走行速度を無段階変速ができるようになったので、オペレータは一方の手（例えば左手）でＨＳＴレバーを操作して走行速度を調節し、他方の手（例えば右手）でパワーステアリングレバーを操作して走行方向と刈取装置の高さを調節する、いわゆるワンハンド・ワンレバー操作が可能になった。
【０００４】パワーステアリングレバーの採用によりコンバインの走行方向の操舵と刈取装置の昇降を１本の操作桿で行えるようにして、以前に比べてコンバインの操作が簡単かつ容易になったが、乗用車、トラックなど自動車の普及により走行方向の操舵は回転ハンドルの操作による方式が好まれるようになり、回転ハンドル方式で操舵するコンバインが開発されている。
【０００５】回転ハンドル方式で操舵するコンバインには次のような解決すべき課題がある。すなわち、乗用車、トラックなど自動車の回転ハンドルによる操舵では、回転ハンドルを回転することにより自動車タイヤの舵取り角度を変化させて走行方向の変更を行っているが、コンバインでは、回転ハンドルによる操舵で左右のクローラに速度差を与えて方向変更を行っており、かつその速度差はトランスミッション内のクラッチのＯＮ，ＯＦＦ、ブレーキのＯＮ，ＯＦＦまたは逆走クラッチのＯＮ，ＯＦＦによって与えられるので、熟練したオペレータでければ円滑な操舵操作が困難であったり、また操作が円滑にできないために意図しない急激な旋回が生ずるなどの問題がある。
【０００６】そこで本発明の課題は、コンバインの回転ハンドルによる操舵操作を容易にしてかつ安全性を改善することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の上記課題は次の構成により解決される。すなわち、左右一対のクローラにより走行し、回転操作して操舵を行う回転式の操向操作具を有する走行装置であって、該回転式の操向操作具の回転操作時の操向操作具荷重は操向操作具操作角に比例して大になると共に、あらかじめ緩旋回か急旋回かのいずれかを選択することにより、回転式の操向操作具が同一操作角であっても緩旋回を選択した場合は急旋回を選択した場合の方が操向操作具荷重が大になるように制御する機構を備えたクローラ式走行装置である。
【０００８】本発明を具体例で説明すると、図６に示すように回転ハンドル６０の下方に設けたハンドルアーム６５は左右から荷重バネ７７Ｒおよび７７Ｌにより張力を掛けられているので、回転ハンドル６０を操作するオペレータが感知するハンドル荷重はハンドル操作角に比例して大になることは緩旋回（ブレーキターン）でも急旋回（スピンターン）でも同様であるが、本発明の特徴として制御装置９０（図７）はスピンターンにおいてブレーキターンよりも荷重バネ７７Ｒおよび７７Ｌの張力が大になるようハンドル荷重用モータ７１を作動させるので、回転ハンドル６０を操作するオペレータが感知するハンドル荷重はハンドル操作角に比例して大になるとともに同一のハンドル操作角においてスピンターンを選択したときの方がブレーキターンを選択したときよりも大きなハンドル荷重を感知できるように作用する。
【０００９】たとえばハンドル操作角βのハンドル荷重はブレーキターンではｍであるが、スピンターンではＭとなる（図８（ｅ）および図９（ｅ）参照）。スピンターンでコンバインを左に旋回させる場合は、上記右旋回と反対の作動となる。
【００１０】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図面を用いて説明する。本発明の一実施の形態を図１ないし図９により説明する。図１は本発明の実施の形態のコンバインの左側面図であり、図２はコンバインの右側面図であり、図３はコンバインの正面図であり、図４はコンバインのトランスミッションの一部切り欠き断面図であり、図５はコンバインの操作席付近の斜視図であり、図６は回転ハンドル部分の斜視図であり、図７は操舵関係の制御回路を示す図であり、図８はブレーキターンを選択した場合の回転ハンドル操作角とクラッチ圧、ブレーキ圧、ハンドル荷重の関係を示す図であり、図９はスピンターンを選択した場合の回転ハンドル操作角とクラッチ圧、ブレーキ圧、ハンドル荷重の関係を示す図である。
【００１１】図１ないし図３に示すように、コンバイン１の車体フレーム２の下部側に土壌面を走行する左右一対の走行クローラ３Ｒ、３Ｌを有する走行装置４を配設し、該車体フレーム２の前端側に刈取装置６と供給搬送装置７が設けられている。刈取装置６には、植立穀稈を分草する分草具８と、植立穀稈を引き起こす引起しケースと、植立穀稈を刈り取る刈刃１１と、刈り取られた穀稈を挟持して後方に搬送する株元搬送装置１２から構成されている。この株元搬送装置１２の後方には、該株元搬送装置１２から搬送されている穀稈を引き継いで搬送する供給搬送装置７が設けられている。
【００１２】前記刈取装置６は、走行装置４の上方の支点を中心にして上下動する刈取装置支持フレーム１３で支持されているので、刈取装置６は刈取装置支持フレーム１３と共に上下動する構成である。
【００１３】車体フレーム２の上方には、供給搬送装置７から搬送されてくる穀稈を引き継いで搬送するフィードチェーン１４を有する脱穀装置１５と、該脱穀装置１５で脱穀選別された穀粒を一時貯溜するグレンタンク１６が載置され、グレンタンク１６の後部に縦オーガ１６ａを立設し、さらに縦オーガ１６ａには横オーガ１６ｂを連接して、グレンタンク１６内の穀粒をコンバイン１の外部に排出する構成としている。
【００１４】図４に示すように、コンバイン１の走行速度は、エンジン（図示せず）の動力をトランスミッション１９の主変速機のハイドロスタティックトランスミッションＨＳＴ２０を主変速ＨＳＴレバー５１（図３）で操作し、副変速機２５の歯車変速手段を副変速桿５２（図３）で操作して変速し、左右のクローラ３Ｒ、３Ｌに伝動して任意の速度で走行する。コンバイン１の操舵操作は操作席５０において回転ハンドル６０を操作して行われる（図３参照）。すなわちコンバイン１の走行方向は回転ハンドル６０をコンバイン１を旋回させようとする方向に回転操作することにより、トランスミッション１９内のクラッチおよびブレーキを作動させて左右のクローラ３Ｒ、３Ｌに速度差を与えて走行方向の変更を行う構成である。
【００１５】図４に示すトランスミッション１９の主要部は、主変速機ハイドロスタティックトランスミッションＨＳＴ２０、副変速機２５、第一クラッチ３６Ｒ、３６Ｌ、第二クラッチ４４Ｒ、４４Ｌ、ブレーキ４６、クラッチ４８、走行軸３９Ｒ、３９Ｌ、クローラ駆動スプロケットホイール４０Ｒ、４０Ｌなどからなり、エンジンからの駆動力の入力プーリ１９ａおよび刈取装置６へ動力を伝達する刈取装置駆動プーリ２７ａなどをもつ。
【００１６】エンジンから入力プーリ１９ａへ伝達された機械回転駆動力は、ＨＳＴ２０の可変容量油圧ポンプ２１で油圧力に変換され、油圧モータ２３で再び機械回転力に変換される。可変容量油圧ポンプ２１を制御することにより油流量を無段階で０％からプラスマイナス１００％に変更できるので、この油圧を受けて油圧モータ２３の回転速度を無段階で０％からプラスマイナス１００％に変化することができる。
【００１７】油圧モータ２３の出力軸２４は該出力軸２４に直結した副変速機入力ピニオン２６を駆動し、これに常時噛み合う副変速第一ギヤ３１を駆動する。副変速第二ギヤ３０および副変速第三ギヤ２９は第一ギヤ３１と一体に固設され、副変速軸２７に軸方向に摺動自在かつ相対回転不能に遊嵌され、図示しない副変速シフタにより軸方向にシフトされて、それぞれ第一ギヤ３１と第一カウンタギヤ３１’、第二ギヤ３０と第二カウンタギヤ３０’、第三ギヤ２９と第三カウンタギヤ２９’のいずれかの噛み合いにより高速、中速、低速に副変速される。また副変速軸２７は第一ギヤ３１と共に回転して刈取装置駆動プーリ２７ａに動力を伝達する。
【００１８】第一カウンタギヤ３１’は第二カウンタシャフト３２に固着したギヤ３２ａと直接噛み合って（図４は展開図であるので、ギヤ３１’とギヤ３２ａは噛み合ってないように見える。）、副変速されたカウンタシャフト２８の回転を伝達し、第二カウンタシャフト３２に固着されたピニオン３２ｂは、第一クラッチ軸３３のクラッチギヤ３４に直接噛み合って（図４は展開図であるので、ピニオン３２ｂとクラッチギヤ３４は噛み合ってないように見える。）動力を伝達する。
【００１９】クラッチギヤ３４はそのギヤ円盤の内周側左右両側面に円環状で軸方向に凸凹に突設する軸方向クラッチ歯形３４Ｒ、３４Ｌを刻設し、第一クラッチ軸３３に円環状で軸方向クラッチ歯形３４Ｒとは反対の軸方向に凸凹に突設する第一クラッチ歯形右３５Ｒを刻設した第一クラッチ右３６Ｒを軸方向摺動自在に遊嵌し、かつ常時はコイルバネ３３Ｒに付勢されて軸方向クラッチ歯形３４Ｒと第一クラッチ歯形右３５Ｒとは相対回転不能に噛み合って第一クラッチ右３６Ｒに動力を伝達し、伝達された動力は第一クラッチ右３６Ｒに固着されたピニオン３７Ｒに噛み合う第一走行ギヤ３８Ｒに伝えられ、走行軸右３９Ｒ、右クローラ駆動スプロケット４０Ｒを経て右クローラ３Ｒを駆動する。
【００２０】第一クラッチ軸３３にはまた円環状で軸方向クラッチ歯形３４Ｌとは反対の軸方向に凸凹に突設する第一クラッチ歯形左３５Ｌを刻設した第一クラッチ左３６Ｌを軸方向摺動自在に遊嵌し、かつ常時はコイルバネ３３Ｌに付勢されて軸方向クラッチ歯形３４Ｌと第一クラッチ歯形左３５Ｌとは相対回転不能に噛み合って第一クラッチ左３６Ｌに動力を伝達し、伝達された動力は第一クラッチ左３６Ｌに固着されたピニオン３７Ｌと噛み合う第一走行ギヤ３８Ｌに伝えられ、走行軸左３９Ｌ、左クローラ駆動スプロケット４０Ｌを経て左クローラ３Ｌを駆動する。
【００２１】トランスミッション１９は２個のクラッチシフタ４１Ｒ、４１Ｌをもち、該クラッチシフタ４１Ｒ、４１Ｌはそれぞれ２本の腕を持ってほぼＬ字型をなし、Ｌ字型の角隅部を回動軸で支持し図示しないアクチュエータで回動することにより、上述の第一クラッチ３６Ｒ、３６Ｌと以下に述べる第二クラッチ４４Ｒ、４４Ｌとをそれぞれ接続、開放する。
【００２２】第一クラッチ右３６Ｒの外周はブレーキギヤ４２Ｒを形成し、該ブレーキギヤ４２Ｒは第二クラッチ軸４３に軸方向摺動可能かつ回転自在に遊嵌する第二クラッチ右４４Ｒと一体のクラッチピニオン４３Ｒに噛み合う。
【００２３】第一クラッチ左３６Ｌの外周はブレーキギヤ４２Ｌを形成し、該ブレーキギヤ４２Ｌは第二クラッチ軸４３に軸方向に摺動可能かつ回転自在に遊嵌する第二クラッチ左４４Ｌと一体のクラッチピニオン４３Ｌに噛み合う。
【００２４】第二クラッチ軸４３には２枚のクラッチプレート４５Ｒおよび４５Ｌが固着されていて第二クラッチ右４４Ｒとクラッチプレート４５Ｒ、第二クラッチ左４４Ｌとクラッチプレート４５Ｌとはそれぞれ軸方向に突出するクラッチ歯形を形成していて、クラッチシフタ４１Ｒおよび４１Ｌの作動によりクラッチを接続または開放する。
【００２５】第二クラッチ軸４３の一つの軸端には多板式油圧ブレーキ４６が固着されていてブレーキアーム４７を操作することにより第二クラッチ軸４３の回転を制動する。
【００２６】第二クラッチ軸４３の他の軸端には油圧式のクラッチ４８の被動側が固着されているが、通常時はクラッチ４８の駆動側とは絶縁されていて、駆動側と被動側とは相対的に自由に回転する。第二カウンタシャフト３２の回転は該カウンタシャフト３２に固着した逆回転用ギヤ３２ｃ、該逆回転用ギヤ３２ｃに噛み合う第三カウンタシャフト４９のカウンタシャフトギヤ４９ｃ、カウンタシャフトピニオン４９ａ、図示しないアイドラーギヤ、クラッチ４８の駆動側と一体のクラッチギヤ４８ａを介してクラッチ４８の駆動側に伝達されるが、その回転方向は上記の第一クラッチ３６を接続した場合の第二クラッチ軸４３の回転方向とは逆方向である。
【００２７】すなわちトランスミッション１９は、エンジンの回転動力を主変速ＨＳＴ２０および副変速機２５で変速して、第一クラッチ３６Ｒ、３６Ｌが接続している場合は走行軸３９Ｒ、３９Ｌ、したがってクローラ駆動スプロケット４０Ｒ、４０Ｌを等速で駆動して、クローラ３Ｒおよびクローラ３Ｌを等速前進させる。
【００２８】図４はクラッチシフタ右４１Ｒが無作動で第一クラッチ右３６Ｒが接続、第二クラッチ右４４Ｒが開放（非接続）、クラッチシフタ左４１Ｌは作動して第一クラッチ左３６Ｌが開放（非接続）、第二クラッチ左４４Ｌが接続の状態を示していて、この状態においてブレーキ４６もクラッチ４８も作動させないとクローラ右３Ｒは前進し、クローラ左３Ｌはフリーになるのでコンバイン１は左にゆっくりと旋回する。
【００２９】図４に示す状態においてブレーキ４６を作動させるとブレーキ力は、第二クラッチ左４４Ｌ、ピニオン４３Ｌ、ブレーキギヤ４２Ｌ、第一クラッチピニオン３７Ｌ、走行ギヤ３８Ｌ、クローラ駆動スプロケット４０Ｌを介してクローラ左３Ｌに伝達される。すなわち、クローラ左３Ｌは制動され、クローラ右３Ｒは前進を続けるので、したがってコンバイン１は左旋回（ブレーキターン）する。ブレーキ４６のブレーキ力の大小により旋回半径の大小が変化する。
【００３０】図４に示す状態においてブレーキ４６を作動させないで、クラッチ４８を作動させると、第二カウンタギヤ３２ａの動力は逆回転ギヤ３２ｃ、カウントシャフトギヤ４９ｃ、カウンタシャフトピニオン４９ａ、クラッチギヤ４８ａに伝達され、第二クラッチギヤ４３を回転する。このとき左クローラ３Ｌは右クローラ３Ｒに対して減速して前進するのでゆっくり緩旋回（マイルドターン）する。このとき、逆回転ギヤ３２ｃを横方向にスライドさせて逆回転ギヤ３２ｃとクラッチギヤ４８ａを噛み合わせると、第二カウンタシャフト３２の動力は第二クラッチ軸４３を回転させ、左クローラ３Ｌを逆走させる。このとき、右クローラ３Ｒは前進しているので、コンバイン１は左回りに急旋回（スピンターン）する。
【００３１】図５はコンバイン１の操作席５０付近の斜視図であり、操作席５０の前方の操作パネル１７に回転ハンドル６０が配置され、スピンターン・ブレーキターン選択スイッチ６９およびハンドル荷重設定ダイアル７０が設けられ、操作席５０の左側方に主変速ＨＳＴレバー５１および副変速桿５２が配置されている。
【００３２】図６は回転ハンドル６０の部分のみを取りだして示した斜視図である。すなわち回転ハンドル６０は円環状のハンドルホイール６１を複数本のハンドルスポーク６２でハンドルボス６３に接続し、ハンドルコラム６４の頂部に固着する。ハンドルコラム６４は図示しない軸支手段により回動自在に支承され、該ハンドルコラム６４の下方でハンドルコラム６４の軸線に垂直方向にハンドルアーム６５を突出固着し、該ハンドルアーム６５のハンドルコラム６４から離隔した位置にハンドルコラム６４と平行なピン６６を植立し、該ピン６６にセンサヨーク６７の一端を遊嵌し、該センサヨーク６７の他端はハンドルポジションセンサ６７の回動軸に固着して、ハンドルポジションセンサ６７の回動軸をハンドルホイール６１の回転角度に比例して回動する。したがってハンドルポジションセンサ６７はハンドルアーム６５、センサヨーク６８を介して、ハンドルホイール６１の回転角度に比例した信号を発信する。
【００３３】本発明においてハンドルアーム６５の植立ピン６６に接近した左右位置に、２本のコイルスプリングなどによる荷重バネ７７Ｒ、７７Ｌのそれぞれの一端を接続し、荷重バネ７７Ｒの他端は第一Ｌ字型リンク７３の一端部に、荷重バネ７７Ｌの他端は第二Ｌ字型リンク７６の一端部に接続する。
【００３４】第一Ｌ字型リンク７３は該リンクの中央部（Ｌ字型の隅角部）を減速モータなどからなるハンドル荷重用モータ７１の軸７２に固着支持し、該リンク７３の他端部はタイリンク７４の一端部にピン接続する。第二Ｌ字型リンク７６は該リンク７６の中央部（Ｌ字型の隅角部）を不動支点７５により回動自在に支持し、該リンク７６の他端部はタイリンク７４の他端部にピン接続する。ハンドル荷重用モータ７１を時計回りに回転させると、第一Ｌ字型リンク７３も時計回りに回転して荷重バネ７７Ｒに張力を与える。同時にタイリンク７４の作用により第二Ｌ字型リンク７６は反時計回りに回転して荷重バネ７７Ｌに張力を与える。すなわちハンドル荷重用モータ７１を時計回りに回転すると荷重バネ７７Ｒおよび荷重バネ７７Ｌは伸張されて張力がかかり、ハンドルアーム６５、したがってハンドルホイール６１を回動させようとすると抵抗力すなわちハンドル荷重を与え、かつ回転ハンドル６０の回転角に比例したハンドル荷重を与えるように作用する。
【００３５】本発明では操作パネル１７（図５）にスピンターン・ブレーキターン選択スイッチ６９（図５）を設けて、該選択スイッチ６９をあらかじめスピンターンまたはブレーキターンのいずれかに選択しておくことにより回転ハンドル６０に作用するハンドル荷重をブレーキターンを選択した場合に比べてスピンターンを選択した場合に大になるよう制御する構成としていることを特徴とする。さらに操作パネル１７にはハンドル荷重設定ダイアル７０（図５）を設けてハンドル荷重を任意に変更できる構成としている。
【００３６】図６に示すように、第一Ｌ字型リンク７３のタイリンク７４を接続するピン７３ａは若干突設されていてハンドル荷重センサ７９のセンサヨーク７８に係合して、第一Ｌ字型リンク７３の回動すなわち荷重バネ７７Ｒおよび荷重バネ７７Ｌの伸張度を検出できる構造として、ハンドル荷重センサ７９からハンドル荷重を発信できるようにしている。
【００３７】図７は操舵操作に関係する部分のみを表示した制御回路９０の図であり、ハンドルポジションセンサ６７、ブレーキ４６の圧力センサ、クラッチ４８の圧力センサ、クラッチシフタ左４１Ｌの圧力センサ、クラッチシフタ右４１Ｒの圧力センサ、車速センサ、ハンドル荷重センサ７９、スピンターン・ブレーキターン選択スイッチ６９、ハンドル荷重設定ダイアル７０のそれぞれの信号をＣＰＵ９１に入力し、ＣＰＵ９１で演算して出力信号に変換し、クラッチシフタ左４１Ｌのソレノイド、クラッチシフタ右４１Ｒのソレノイド、ブレーキ４６のソレノイド、クラッチ４８のソレノイド、ハンドル荷重用モータ７１をそれぞれ制御する構成としている。
【００３８】上記のように構成した本発明の実施の形態の作用を図８および図９を用いて説明する。図８（ａ）ないし（ｅ）ならびに図９（ａ）ないし（ｅ）において横軸はいずれも回転ハンドル６０の操作角であり、図８はブレーキターンを選択した場合の作用を示す図で、図９はスピンターンを選択した場合の作用を示す図である。
【００３９】まず、オペレータがスピンターン・ブレーキターン選択スイッチ６９（図５）をブレーキターンに選択した場合について説明する。図８（ａ）に示すように回転ハンドル６０を操作すると、ハンドルポジションセンサ６７はハンドル操作角に比例したポジション値を発信する（図６参照）。図８（ｂ）に示すようにハンドル操作角がプラスマイナスαの区間はいわゆるハンドルの遊び区間であり、クラッチ操作およびフレーキ操作の不感帯で、クラッチシフタ右４１Ｒおよびクラッチシフタ左４１Ｌは動作せず、したがって第一クラッチ右３６Ｒおよび第一クラッチ左３６Ｌはともに接続して、左右のクローラ３Ｒおよび３Ｌは等速で進行し、コンバイン１は直進する。
【００４０】コンバイン１を右に旋回させる場合はハンドル６０を右に回転させる。ハンドル操作角がαに達するとクラッチシフタ右４１Ｒが作動して（図８（ｂ））第一クラッチ右３６Ｒが接続を切られ、同時に第二クラッチ右４５Ｒが接続して、エンジンの動力はクローラ右３Ｒには伝達されなくなり該クローラ右３Ｒはフリー状態となるが、このとき第一クラッチ左３６Ｌは接続しているのでエンジンの動力はクローラ左３Ｌに伝達され走行を続けるので、コンバイン１は右方向にゆっくりと旋回する。ハンドル操作角をαを超えてさらに大にすると、ブレーキ圧が上昇し（図８（ｃ））、ブレーキ４６が作動を開始する。該ブレーキ４６の作動により、第二クラッチ右４５Ｒに接続するクローラ右３Ｒはブレーキ力を及ぼされて走行速度が低下し、したがってコンバイン１を右回りに旋回させる。ハンドル操作角がαとβとの間ではハンドル操作角が大のほどブレーキ圧が大（図８（ｃ））になるので、ハンドル操作角が大であるほどコンバイン１の右旋回は急激になる。
【００４１】ハンドル操作角がβに達するとブレーキ圧、つまりブレーキ力は最大になり、クローラ右３Ｒは停止して、コンバイン１はクローラ右３Ｒを旋回中心として旋回するのでブレーキターンでもっとも急激な旋回となる。ハンドル操作角がβ以上に大となってもブレーキ圧、つまりブレーキ力はハンドル操作角βの場合と同じ値を保ち（図８（ｃ））、コンバイン１の旋回状況もハンドル操作角βの場合と同様である。回転ハンドル６０の下方に設けたハンドルアーム６５は左右から荷重バネ７７Ｒ、７７Ｌにより張力を掛けられているので（図６参照）、回転ハンドル６０を操作するオペレータが感知するハンドル荷重（ハンドル操作角βのハンドル荷重＝ｍ）はハンドル操作角に比例して大になる（図８（ｅ））。
【００４２】ブレーキターンでコンバイン１を左に旋回させる場合は、上記右旋回と反対の作動となる。なお、ブレーキターンを選択した場合はスピンターンとマイルドターン用のクラッチ４８を作動させないので、ハンドル操作角にかかわらずスピンクラッチ圧はゼロのまま変化しない（図８（ｄ））。
【００４３】次に、オペレータがスピンターン・ブレーキターン選択スイッチ６９をスピンターンに選択した場合について説明する。図９（ａ）に示すように回転ハンドル６０を操作すると、ハンドルポジションセンサ６７はハンドル操作角に比例したポジション値を発信する。図９（ｂ）に示すようにハンドル操作角がプラスマイナスαの区間はいわゆるハンドルの遊び区間であり、左右のクローラ３Ｒおよび３Ｌは等速で進行し、クローラ１は直進する。
【００４４】クローラ１を右に旋回させる場合はハンドル６０を右に回転させる。ハンドル操作角がαに達するとクラッチシフタ右４１Ｒ（図４）が作動して（図９（ｂ））第一クラッチ右３６Ｒ（図４）が接続を切られ、同時に第二クラッチ右４５Ｒ（図４）が接続して、エンジンの動力はクローラ右３Ｒには伝達されなくなり、該クローラ右３６Ｒはフリー状態となる。しかし、このとき第一クラッチ左３６Ｌは接続しているのでエンジンの動力はクローラ左３Ｌに伝達されて走行を続けるので、コンバイン１は右方向にゆっくりと旋回する。ハンドル操作角をαを超えてさらに大にすると、ブレーキ圧が上昇し（図９（ｃ））、ブレーキ４６が作動を開始する。該ブレーキ４６の作動により、第二クラッチ右４５Ｒに接続するクローラ右３Ｒはブレーキ力を及ぼされて走行速度が低下し、したがってクローラ１を右回りに旋回させる。ハンドル操作角がαとβとの間ではハンドル操作角が大であるほどブレーキ圧が大（図９（ｃ））になるので、ハンドル操作角が大であるほどコンバイン１の右旋回は急激になる。
【００４５】ハンドル操作角がβに達するとブレーキ圧、つまりブレーキ力は最大になり、クローラ右３Ｒは停止して、コンバイン１はクローラ右３Ｒを旋回中心として旋回するのでブレーキターンで最も急激な旋回となる。ハンドル操作角がβを超えるとブレーキ圧、つまりブレーキ力はゼロとなる（図９（ｃ））と同時にスピンクラッチ圧が上昇して（図９（ｄ））クラッチ４８が接続し、第二クラッチ軸４３が逆回転し、その結果、最終的にクローラ右３Ｒが逆進するが、クローラ左３Ｌは引き続き前進するので、コンバイン１はその場で急旋回（スピンターン）する。
【００４６】図６に示すように回転ハンドル６０の下方に設けたハンドルアーム６５は左右から荷重バネ７７Ｒおよび７７Ｌにより張力を掛けられているので、回転ハンドル６０を操作するオペレータが感知するハンドル荷重はハンドル操作角に比例して大になることはブレーキターンでもスピンターンでも同様であるが、本発明の特徴として制御装置９０はスピンターンにおいてブレーキターンよりも荷重バネ７７Ｒおよび７７Ｌの張力が大になるようハンドル荷重用モータ７１を作動させるので、回転ハンドル６０を操作するオペレータが感知するハンドル荷重はハンドル操作角に比例して大きくなるとともに同一のハンドル操作角においてブレーキターンよりもスピンターンの方が大きなハンドル荷重を感知できるように作用する。たとえばハンドル操作角βのハンドル荷重はブレーキターンでｍであるが、スピンターンではＭとなる（図８（ｅ）および図９（ｅ）参照）。スピンターンでコンバイン１を左に旋回させる場合は、上記右旋回と反対の作動となる。
【００４７】なお、図９（ｄ）のハンドル操作角βにおいてスピンクラッチ圧をステップ上昇させているが、ブレーキ圧と同様にハンドル操作角に比例してランプ上昇させる作動をするようにスピンクラッチ圧を設定することも可能であり、この方が急旋回の急激さが緩和できる。
【００４８】上記のように作用するコンバイン１では以下に述べる効果が得られる。すなわち、左右一対のクローラ３Ｒ、３Ｌを走行装置４に持つコンバイン１などの走行装置であって、該走行装置の操舵手段が回転ハンドル６０であり、該回転ハンドル６０の回転操作時のハンドル荷重がハンドル操作角に比例して大になると共に、同一操作角であってもオペレータがあらかじめブレーキターンかスピンターンかのいずれかを選択することにより、スピンターンを選択した場合の方がハンドル荷重が大になるよう制御する構成を特徴とするので、例えば常時はブレーキターンを選択して操作が容易であり運転操作の危険性の少ない走行である刈り取りなどの作業を行い、狭隘な場所における作業など超急旋回を必要とする場合にはスピンターンを選択して小回りの利く運転、操舵を行うことができる。
【００４９】さらに、上記構成によりブレーキターンあるいはスピンターンのいずれが選択されているかを、一回毎に選択スイッチ６９を確認する必要なく、回転ハンドル６０のハンドル荷重の大小で判断することができ、かつ超急旋回できるが操舵操作に危険性を伴いやすいスピンターンを選択した場合のハンドル荷重を大になるようにしたので、オペレータはハンドル操作を行えばブレーキターンかスピンターンかのどちらが選択されているかを容易に感知することができるので、不用意に危険なスピンターンをすることがなくなり安全性が保てる。
【００５０】また、操作席５０の操作パネル１７にハンドル荷重設定ダイアル７０を設置し（図５）、手動で任意のハンドル荷重を制御装置９０のＣＰＵ９１に入力できる構成（図７）としてオペレータがハンドル荷重を調整できるようにすると、オペレータの体力に応じてハンドル荷重を調節したり、オペレータの希望によりブレーキターンとスピンターンとのハンドル荷重の差を調節できるので、回転ハンドル６０によるクローラ３を有する走行装置の操舵の操作性を一層向上できる。また、選択スイッチ６９はマイルドターンを選択するように設定しても良い。
【００５１】さらに、回転ハンドル６０のハンドル荷重は走行装置の走行速度に比例して増大させることが好ましいが、スピンターンなどでクローラ３が逆走する場合でも適正なハンドル荷重を与えられることが必要であるので、走行装置４の車速に代わる検出値として主変速ＨＳＴレバー５１の回動角度を検出した値、またはトランスミッション１９のカウンタシャフト２８の回転速度を検出した値を採用することにより、前進走行時は車速に比例した値が得られる。
【００５２】前記構成を採用することにより、スピンターンなど逆走時で車速がほとんどゼロの場合でもゼロにならない検出値が得られるので、これを図７に示すように車速センサの検出値として制御装置９０のＣＰＵ９１に入力して、車速が速いほど、またスピンターンなど旋回量が大きいほど回転ハンドル６０のハンドル荷重を大にする制御を行うことができて、回転ハンドル６０によるクローラ３を有する走行装置の操舵の操作性を一層向上できる。
【００５３】上記図１ないし図９に示す実施の形態のコンバイン１などの走行装置の操作性向上および安全性向上を図った変形例を図１０に示す。すなわち、コンバイン１において変速および前後進を司る主変速機ＨＳＴ２０は操作席５０の側方に設けたＨＳＴレバー５１をオペレータが左手で操作するか、操作席５０の前方下部のステップ面５３に設けたフートペダル８０をオペレータの足で操作して、そのいずれからも操作を行うことができる構成としているが、従来のフートペダル８０はオペレータの足を乗せる水平なステップ５３の上にほぼ水平に設けていたので足踏み操作がしにくいことと、操作席５０への乗降に際してフートペダル８０に足先をひっかけやすいことなどの問題があった。
【００５４】そこで図１０の操作席５０付近の一部断面を含む側面図に示すように、操作席５０の高さ位置および前後位置ならびにステップ５３の高さ位置がいずれも調節可能なコンバイン１であって、該コンバイン１の操舵操作を回転ハンドル６０で行うものにおいて、操作席５０の前方でステアリングポストカバー６０ａの内側部分のステップ５３を前方を高く、後方を低く傾斜させたステップ５３ａにして、該傾斜ステップ５３ａの上面で回転ハンドル６０の鉛直下方よりも前方にフートペダル８０を揺動可能に設置した。
【００５５】フートペダル８０は側面視逆へ字形の足乗せ板８１を逆へ字屈曲点付近で揺動自在に傾斜ステップ５３ａにピン８２で支承し、足乗せ板８１の前後方向の揺動運動を伝達するワイヤ８３、８４を連結することにより、回動支点８６で支承されたＴ字形中間アーム８５を回動させ、該Ｔ字形中間アーム８５の回動をさらにワイヤ８７によりＨＳＴ２０の可変容量油圧ポンプ２１のトランスピニオン軸２１ａに伝達する構造とし、足乗せ板８１を前方に踏めば前進し、足乗せ板８１を後方に踏めば後進するように、かついずれの方向にも強く踏むほど増速するようにＨＳＴ２０にある可変容量油圧ポンプ２１のトランスピニオン軸２１ａを回動する構成としている。
【００５６】図１０の構成によればオペレータは無理な姿勢をとることなく、操作席５０に正しい姿勢で着座したまま、両手（または右手）で回転ハンドル６０を支持してコンバイン１の走行方向を操舵しながら、両足（または片足）でフートペダル８０を踏み込み操作して、コンバイン１の前進、後退、増速、減速を容易に行うことができ、左手は主変速ＨＳＴレバー５１の操作を行う必要が全くなくなり、余裕を持って左手で操作パネル１７のスイッチ類の操作を行うことができるという運転操作上の極めて優れた効用が得られると共に、フートペダル８０の位置をステアリングポストカバー６０ａの内側に設けるようにしたのでオペレータの操作席５０への昇降に際してフートペダル８０に足先をひっかけるなど安全上の問題も解決できる。
【００５７】上記図１ないし図９に示す実施の形態のコンバイン１などの走行装置の車高上下昇降に関する操作性向上および安全性向上を図った変形例を図１１ないし図１６に示す。図１１はコンバイン１の左側面図であり、図１２は車体フレーム２および走行装置４の一部切り欠き断面を含む詳細側面図であり、図１３は車体フレーム２および走行装置４の一部切り欠き断面を含む平面図であり、図１４は操作席５０付近の斜視図であり、図１５は回転ハンドル６０の断面図であり、図１６は図１５のＡ−Ａ線矢視側面図である。
【００５８】左右一対のクローラ３を走行装置４とする走行装置、特にコンバイン１では湿地帯、湿田を走行する際に車高を高くすることが必要であり、そのために車体フレーム２を昇降する昇降手段１０３（図１２）が設けられている。
【００５９】車高を上下できるコンバイン１を示す図１１ないし図１３において、該コンバイン１の走行装置４は、無端帯状のクローラ３と、該クローラ３を駆動する駆動スプロケット４０と、所定間隔をおいて設けられていてクローラ３を地面に接地させる複数の接地転輪１１６と、地面の凹凸に対応する可動転輪１１７と、前記接地転輪１１６と可動転輪１１７を支持するトラックローラフレーム１１８と、クローラ３に張力を与える移動スプロケット１１９と、該移動スプロケット１１９を移動調節する調節装置１２０と、クローラ３の垂れ下がりを防止する支持転輪１２１等から構成されていて、これと同じ構成のものが左右一対に設けられている。
【００６０】図１２に示すように前記昇降手段１０３は前述の走行装置４の左右に、左右の昇降が個別にできるように各々設けられているが、左右の昇降手段を同時に作動させて車体フレーム２の全体を昇降させることができる。昇降手段１０３は次のように構成される。トラックローラフレーム１１８には、その前部に前部アーム１２２がピン１２３に遊嵌連結し、後部には後部アーム１２４がピン１２５に遊嵌連結している。前部アーム１２２の他端は、車体フレーム２に固定されている支持台１２６の前部ローリング軸１２７に遊嵌連結していて、さらに、前部ローリング軸１２７にはアーム１３０が遊嵌連結している。
【００６１】前部アーム１２２とアーム１３０は連結固定されている。前記後部アーム１２４の他端は、車体フレーム２に固定している連結アーム１２９の後部ローリング軸１２８に遊嵌連結していて、さらに、後部ローリング軸１２８にはアーム１３１が遊嵌連結している。後部アーム１２４とアーム１３１は連結固定されている。また、アーム１３０とアーム１３１は、連結ロッド１３２で遊嵌連結していて、さらに、前記アーム１３１の端部には、油圧シリンダ１３３のピストンロッド１３４の端部が遊嵌連結している。油圧シリンダ１３３は、車体フレーム２に対して遊嵌しているプレート１３３ａに遊嵌していて、その遊嵌軸心からプレート１３３ｂが設けられ、その端部はピッチングアーム１３９に連結している。
【００６２】前記プレート１３３ｂは油圧シリンダ１３３のピストンロッド１３４を移動可能にするためのものである。また、前記プレート１３３ａにて油圧シリンダ１３３をつり下げ状態としているのは、ピッチング油圧シリンダ１４３を作動させたときにおいて、油圧シリンダ１３３のピストンロッド１３４が移動しないようにするためである。ピストンロッド１３４の動き量はポテンショメータ１３４ａで検出され、ロッド１３４ｂで駆動される。
【００６３】したがって、油圧シリンダ１３３のピストンロッド１３４を伸ばすと、図１２に示す左側面図において、アーム１３１は時計方向に回転して連結ロッド１３２を引っ張り、該連結ロッド１３２はアーム１３０を時計方向に回転させる。すると、後部アーム１２４と前部アーム１２２は共に時計方向に回転して、これにより、トラックローラフレーム１１８は車体フレーム２に対して下方へと下がる。左右の油圧シリンダ１３３のピストンロッド１３４を同時に伸ばすと、地面に対しては、車体フレーム２を上昇させることになる。なお、車体フレーム２の前後方向の傾動調整はピンチングシリンダ１４３で行われる。
【００６４】また、油圧シリンダ１３３のピストンロッド１３４を縮めると、前述の作動と反対に作動するので、トラックローラフレーム１１８は車体フレーム２に対して上方へと上がる。左右の油圧シリンダ１３３のピストンロッド１３４を同時に短縮すると、地面に対しては車体フレーム２は下降することになる。
【００６５】図１４は図１１に示すコンバイン１の操作席５０付近の斜視図であり、操作席前方の操作パネル１７から回転ハンドル６０が突出しかつ操作パネル１７に回転ハンドル６０のコラム６４が前後動できる長穴６０ｂおよび該回転ハンドル６０の前後動を停止するロック装置９９が設けられている。
【００６６】図１５は回転ハンドル６０の縦断面図であり、ハンドルコラム６４は二つのシールつきベアリング６４ａおよび６４ｂで回転自在に支承され、ベアリング６４ａおよび６４ｂはハンドルハウジング縦９２ａに嵌着され、該ハンドルハウジング縦９２ａと一体のハンドルハウジング横９２ｂの両側面にジャーナル９３および９４を突出して該ジャーナル９３、９４をベアリング９３ａ、９４ａで回動自在に支承し、ハンドルハウジング横９２ｂの内部にはハンドルアーム６５、ピン６６、センサヨーク６８およびハンドルポジションセンサ６７を内蔵して、以下に述べるハンドルコラム６４を前後に移動する操作を行っても、操舵のためのハンドルホイール６１の回転角は正確にハンドルポジションセンサ６７に伝達できる構造としている。
【００６７】図１６に示すようにハンドルコラム６４は回転ハンドル６０のハンドルホイール６１をオペレータが押し引きすることによりハンドルハウジング９２ａおよび９２ｂがジャーナル９３、９４を回動中心として回動して、回転ハンドル６０のハンドルホイール６１を前方に押したときにはハンドルハウジング９２ａに固着したプッシュレバー９５ａが車高上下スイッチ９５を押してスイッチ回路をＯＮにして図示しない制御回路に信号を送り、車高を下げる制御信号出力により車体フレーム昇降手段１０３（図１２）を作動させて車高を降下させる。
【００６８】また、回転ハンドル６０のハンドルホイール６１を後方に引いたときにはハンドルハウジング９２ａに固着したプッシュレバー９６ａが車高上下スイッチ９６を押してスイッチ回路をＯＮにして図示しない制御回路に信号を送り、車高を上げる制御信号出力により車体フレーム昇降手段１０３を作動させて車高を上昇させるように作用する。
【００６９】なお、ハンドルハウジング９２ａは前後方向から張力バネ９７および９８により引っ張って常時はハンドルコラム６４を中立位置に静止するようにし、かつハンドルコラム６４を前後方向に操作する場合にオペレータに対して適当な反力荷重を感知させる構成とし、また、路上走行時など車高変更を行う必要がない場合に誤操作して車高を昇降させることを避けるために、操作パネル１７に設けたハンドルロック装置９９（図１４）により回転ハンドル６０の前後動をロックできる構成としている。
【００７０】上記構成のコンバイン１においては、オペレータは回転ハンドル６０から手を離すことなくで回転ハンドル６０で操舵操作を行いながら、該回転ハンドル６０を前後に傾倒させて走行装置の車高を昇降制御できるので、車高の昇降操作が極めて容易になり、かつロック装置９９により回転ハンドル６０の前後傾倒をロックできるので不用意な誤操作による車高昇降を防止できてコンバイン１の走行安全性が向上する。
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| 【出願人】 |
【識別番号】００００００１２５
【氏名又は名称】井関農機株式会社
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| 【出願日】 |
平成９年（１９９７）９月３日 |
| 【代理人】 |
【弁理士】
【氏名又は名称】松永 孝義
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| 【公開番号】 |
特開平１１−７５４２５ |
| 【公開日】 |
平成１１年（１９９９）３月２３日 |
| 【出願番号】 |
特願平９−２３７９３８ |
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