| 【発明の名称】 |
コンバインの操向装置 |
| 【発明者】 |
【氏名】足立 憲一
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| 【要約】 |
【課題】サイドクラッチ機構と前処理部を共に油圧駆動し、且つ同時作動可能な走行機構をシンプルに構成することを課題としている。
【解決手段】油圧無段変速装置１６に備えられたオイル補給用のチャージポンプ１９による油圧無段変速装置１６内へのオイル補給経路内に、操向用の左右のサイドクラッチ機構１２ａ，１２ｂ制御用のサイドクラッチ用油圧シリンダ１１ａ，１１ｂを設け、前処理部６昇降用の作業機用油圧シリンダ１４駆動用の作業機用油圧ポンプ２４をチャージポンプ１９と共にエンジンにより駆動せしめた。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 閉回路で接続された１対の可変容量型油圧ポンプ（１７）と油圧モータ（１８）と上記油圧閉回路内にオイルを補給するチャージポンプ（１９）とを備えた油圧無段変速装置（１６）及び操向用の左右のサイドクラッチ機構（１２ａ），（１２ｂ）をトランスミッション（８）側に設け、穀稈の刈取り作業を行う前処理部（６）を機体（３）側に上下昇降自在に設けるとともに、該前処理部（６）を昇降せしめる作業機用油圧シリンダ（１４）と上記サイドクラッチ機構（１２ａ），（１２ｂ）を作動せしめるサイドクラッチ用油圧シリンダ（１１ａ），（１１ｂ）とをそれぞれ設けたコンバインにおいて、チャージポンプ（１９）によるオイル補給経路内にサイドクラッチ用油圧シリンダ（１１ａ），（１１ｂ）を設け、作業機用油圧シリンダ（１４）駆動用の作業機用油圧ポンプ（２４）をチャージポンプ（１９）と共にエンジンにより駆動せしめて設けたコンバインの操向装置。
【請求項２】 サイドクラッチ機構（１２ａ），（１２ｂ）を介して機体（３）の操向を操作する操作レバー（９）と、前記機体（３）の操向を微調節操作する微調節操作部（３１）及び自動制御せしめる自動方向制御装置とを各設けるとともに、サイドクラッチ用油圧シリンダ（１１ａ），（１１ｂ）の作動を制御する作動アクチュエータ（２７）を設け、該作動アクチュエータ（２７）が上記操作レバー（９）又は微調節操作部（３１）又は自動方向制御装置の操作により動作せしめられる構造である請求項１のコンバインの操向装置。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明はサイドクラッチ機構を備えたコンバインの操向装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来左右のクローラ走行装置を備えたコンバインには、前記クローラ走行装置への駆動力の伝動を断接するサイドクラッチ機構が設けられており、操向時には旋回方向の内側のクローラに対応するサイドクラッチ機構を切り作動させ、該クローラへの駆動力を切断又は減少せしめて、あるいはブレーキを掛けて機体を旋回せしめるように構成されている。このとき上記サイドクラッチ機構は油圧シリンダ又はワイヤー等のメカニカルな操作系でを作動せしめられるものが一般的であった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしサイドクラッチ機構の操作系に油圧シリンダを使用する場合はスペース上、或いはコスト上前記サイドクラッチ機構用の油圧シリンダを駆動する専用のポンプを設けることが困難であり、前処理部を昇降せしめる油圧シリンダである昇降シリンダ用のポンプ及び油圧ラインを共用して使用しており、比較的ポート数の多いソレノイドバルブ等を使用する必要があり油圧構造が複雑となるほか、サイドクラッチ機構と前処理部の昇降を同時に行うことができない場合がある等の欠点があり、またメカニカルな操作系でを作動せしめる場合は構造が複雑になり、メンテナンス等が比較的困難で、さらに重量が比較的重くなる等の課題があった。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するための本発明のコンバインの操向装置は、閉回路で接続された１対の可変容量型油圧ポンプ１７と油圧モータ１８と上記油圧閉回路内にオイルを補給するチャージポンプ１９とを備えた油圧無段変速装置１６及び操向用の左右のサイドクラッチ機構１２ａ，１２ｂをトランスミッション８側に設け、穀稈の刈取り作業を行う前処理部６を機体３側に上下昇降自在に設けるとともに、該前処理部６を昇降せしめる作業機用油圧シリンダ１４と上記サイドクラッチ機構１２ａ，１２ｂを作動せしめるサイドクラッチ用油圧シリンダ１１ａ，１１ｂとをそれぞれ設けたコンバインにおいて、チャージポンプ１９によるオイル補給経路内にサイドクラッチ用油圧シリンダ１１ａ，１１ｂを設け、作業機用油圧シリンダ１４駆動用の作業機用油圧ポンプ２４をチャージポンプ１９と共にエンジンにより駆動せしめて設けたことを第１の特徴としている。
【０００５】またサイドクラッチ機構１２ａ，１２ｂを介して機体３の操向を操作する操作レバー９と、前記機体３の操向を微調節操作する微調節操作部３１及び自動制御せしめる自動方向制御装置とを各設けるとともに、サイドクラッチ用油圧シリンダ１１ａ，１１ｂの作動を制御する作動アクチュエータ２７を設け、該作動アクチュエータ２７が上記操作レバー９又は微調節操作部３１又は自動方向制御装置の操作により動作せしめられる構造であることを第２の特徴としている。
【０００６】
【発明の実施の形態】図１に本発明を応用したコンバインの側面図を示し、左右の走行装置（クローラ走行装置）１に支持された機体フレーム２上に機体３が構成されており、該機体３の上方に運転席４が、また前方には上下昇降自在に前処理部６がそれぞれ配設されている。そして該運転席４には座席が備えられているが、該座席の前方にはコンバインのコントロールを行うフロント操作部７が設けられており、また該フロント操作部７の上面に備えられた操作パネル７ａからは、機体３の走行方向を変更操作（操向操作）するとともに、前処理部６の昇降操作を行う操作レバーであるマルチレバー９が前後及び左右揺動自在に突設されている。
【０００７】このとき上記前処理部６はマルチレバー９を前後揺動させることで伸縮動作する前処理部昇降用の昇降シリンダ（油圧シリンダ）１４の伸縮動作により昇降するように構成されている。また左右の走行装置１には従来同様それぞれサイドクラッチ機構を介してトランスミッション８側から駆動力が入力されているが、該サイドクラッチ機構は図２に示される各サイドクラッチ機構用のサイドクラッチシリンダ（油圧シリンダ）１１ａ，１１ｂにより作動が制御されており、サイドクラッチシリンダ１１ａ，１１ｂが作動し、サイドクラッチ機構が動作せしめられ、走行装置１の作動が制御されることで機体３の操向が操作されるように構成されている。
【０００８】すなわち図３に示されるように上記サイドクラッチ機構１２ａ，１２ｂはサイドクラッチシリンダ１１ａ，１１ｂによりシフタ１３ａ，１３ｂが作動させられ動作状態が切り換えられる構造であり、従来同様シフタ１３ａ，１３ｂの作動量に応じて、サイドクラッチの入り状態（走行装置１に駆動力が伝動される）と、サイドクラッチの切り状態（走行装置１への伝動が断たれる）と、サイドクラッチを切り状態とするとともに該サイドクラッチに依る走行装置１にブレーキを与えるブレーキ状態とに切り換え可能となっており、サイドクラッチ機構１２ａ，１２ｂにより左右の走行装置１への駆動力の伝動を調節することで機体３の走行方向の変更が所定の状態で行われる（操向が操作される）。
【０００９】一方上記コンバインのトランスミッション８側には、従来同様メカ式である前記トランスミッション８にエンジンの回転を無段階に変速して伝動する油圧作動式の無段階変速装置（ＨＳＴ）１６が取り付けられているが、該ＨＳＴ１６は従来同様閉回路で接続された１対の可変容量型油圧ポンプ１７と油圧モータ１８，チャージポンプ１９，リリーフバルブ２１等により構成されており、ＨＳＴ入力軸２２へのエンジン（図示せず）からの入力回転を油圧に変換して油圧ポンプ１７を作動させることにより、出力回転（油圧モータ１８の回転）を無段階に変速して出力軸２３に出力し、トランスミッション８に伝動する構造となっている。
【００１０】なお上記油圧ポンプ１７は可変容量形アキシャルポンプの斜板式であり、従来同様運転席４の主変速レバーの操作によりＨＳＴ１６のトランニオンシャフトで斜板を動かすことで出力回転の速度と方向を変更する（無段階に変速する）構造となっている。また上記油圧ポンプ１７と油圧モータ１８とは閉回路により接続されているが、各内部的にオイルの漏れが発生してオイルが減少するため、上記チャージポンプ１９により後述する経路に従って減少分のオイルを補給するように構成されている。
【００１１】このとき上記チャージポンプ１９と油圧ポンプ１７は同一の軸（ＨＳＴ入力軸２２）によってエンジンにより回転駆動されるが、上記ＨＳＴ入力軸２２には昇降シリンダ駆動用の作業機ポンプ（油圧ポンプ）２４も連結されており、該作業機ポンプ２４もチャージポンプ１９，油圧ポンプ１７と共に（同時に）上記ＨＳＴ入力軸２２（エンジン）により駆動されるように構成されている。
【００１２】そして上記作業機ポンプ２４から出力される圧油は昇降シリンダ１４用のソレノイドバルブ２６を介して昇降シリンダ１４に入力されており、前述のマルチレバー９等の操作によりソレノイドバルブ２６の作動を制御することで昇降シリンダ１４を伸縮せしめ、前処理部６の昇降が制御されるように構成されている。つまり昇降シリンダ１４にはＨＳＴ入力軸２２により駆動される専用の油圧ポンプ（作業機ポンプ２４）が備えられている。
【００１３】一方図２に示されるようにＨＳＴ１６にはチャージポンプ１９からの出力される圧油の出力ポートＰ１と、前述のように減少分のオイルを補給するためのオイルの入力ポートＰ２とが設けられており、上記出力ポートＰ１にサイドクラッチシリンダ１１ａ，１１ｂの駆動制御用のソレノイドバルブ２７を介して左右のサイドクラッチシリンダ１１ａ，１１ｂが接続されている。また上記ソレノイドバルブ２７はフィルタ２８を介してＨＳＴ１６の入力ポートＰ２にも接続されており、つまりチャージポンプ１９からの圧油はサイドクラッチシリンダ１１ａ，１１ｂ側と入力ポートＰ２側に出力されている。
【００１４】なお出力ポートＰ１から出力された圧油はリリーフバルブ２９を介しても上記フィルタ２８側に出力されており、以上に示される経路によりチャージポンプ１９から減少分のオイルがＨＳＴ１６に補給されるとともに、サイドクラッチシリンダ１１ａ，１１ｂ駆動用の圧油がサイドクラッチシリンダ１１ａ，１１ｂ側（ソレノイドバルブ２７）に供給されている。そしてソレノイドバルブ２７の作動制御によりサイドクラッチシリンダ１１ａ，１１ｂの作動が制御され、サイドクラッチ機構１２ａ，１２ｂの作動（状態）が切り換えられる構造となっている。
【００１５】このとき上記ソレノイドバルブ２７は、後述する構成によりマルチレバー９の他、手動で（オペレータの意志によって）機体３の操向（走行方向）を微調節操作する微調節操作部である手動スイッチ３の操作，機体３の走行方向を検知する方向センサの作動に基づいて制御されるように構成されており、本実施形態のコンバインはマルチレバー９，手動スイッチ，方向センサにより機体３の操向が操作される構造となっている。
【００１６】すなわち図４に示されるようにマルチレバー９（マルチレバー９内の操向制御用のスイッチ９ａ），手動スイッチ３１（手動スイッチ３１のスイッチ部分３１ａ），センサアーム３２ａにより作動せしめられる方向センサ３２が入力された制御ユニット３３の出力に上記ソレノイドバルブ２７が接続されており、制御ユニット３３により各スイッチ９ａ，３１ａ及び方向センサ３２の作動に基づいてソレノイドバルブ２７が作動せしめられる構造となっている。
【００１７】なお制御ユニット３３は方向センサ３２の作動に基づいてソレノイドバルブ２７を作動させ、前処理部６に設けられているディバイダ３４（ディバイダフレーム３６）が常に株間に位置するように機体３の走行方向（操向）を自動制御することができるように構成されており、すなわち方向センサ３２ａ，制御ユニット３３，ソレノイドバルブ２７等により機体３の操向を自動制御する自動方向制御装置が形成せしめられている。
【００１８】以上に示される構造により方向センサ３２の作動に基づいてソレノイドバルブ２７が作動して上記方向自動制御が行われると共に、マルチレバー９の操作によりマルチレバー９の揺動角度に従ってソレノイドバルブ２７が作動させられて機体３の操向が制御され、さらに手動スイッチ３１によってもソレノイドバルブ２７が作動させられ機体３の操向がなされる。
【００１９】すなわちサイドクラッチ機構１２ａ，１２ｂは、マルチレバー９，手動スイッチ３１，方向センサ３２に基づく制御がサイドクラッチシリンダ１１ａ，１１ｂの作動を制御する１つの作動アクチュエータであるソレノイドバルブ２７により行われ、サイドクラッチシリンダ１１ａ，１１ｂにより作動させられ、機体操向の操作系（パワーライン）が１つにまとめられている。これによりサイドクラッチ機構１２ａ，１２ｂの制御機構がよりシンプルに構成され、管理が容易となり、メンテナンスも容易に行うことができる他、部品点数が少なくなると共に、コストダウンが可能となり、機械的な操作系が少なくなるため軽量化も実現する。
【００２０】一方サイドクラッチシリンダ１１ａ，１１ｂはＨＳＴ１６のチャージポンプ１９により駆動され（サイドクラッチ機構１２ａ，１２ｂ用の油圧ポンプとＨＳＴ１６のオイル補給用の油圧ポンプが兼用され）、また作業機ポンプ２４がチャージポンプ１９等と共に（同時に）エンジン（ＨＳＴ入力軸２２）により駆動されるため、サイドクラッチシリンダ１１ａ，１１ｂを昇降シリンダ１４から独立して駆動させるための油圧ポンプが油圧ポンプの数を増加させることなく設けられており、且つサイドクラッチ１１ａ，１１ｂ用と昇降シリンダ１４用の油圧ポンプの駆動系が１系統にまとめられて設けられている。
【００２１】このためサイドクラッチ１１ａ，１１ｂ用と昇降シリンダ１４用にそれぞれ独立した油圧ポンプを配置する必要がなく、サイドクラッチ機構１２ａ，１２ｂと前処理部６の昇降機構を共に油圧で制御するタイプのコンバインをより省スペースで構成することができ、比較的小型のコンバインにも採用することができる他、部品点数を減少させることができ、サイドクラッチ機構１２ａ，１２ｂを機械的作動させることがないため、構造がシンプルとなり且つメンテナンスが容易となり、コストダウンに有利である。
【００２２】なお図２に示すように排出オーガ４１の昇降駆動を行う油圧シリンダ４２の駆動をソレノイドバルブ４０により行い、作業機ポンプ２４からの出力（圧油）を昇降シリンダ１４と上記排出オーガ４１用の油圧シリンダ４２のいずれかに選択的に送出可能に構成し、油圧シリンダ４２のパワーラインを昇降シリンダ１４のパワーラインと共有する構造としても良い。
【００２３】なおＨＳＴ１６とコンバインの操向制御系とは上記のように油圧回路として連係されて合体（一体化）して上記効果を得ているが、ＨＳＴ１６と上記コンバインの操向制御系をユニット化して一体として合体させてもよく、この場合はＨＳＴ１６とコンバインの操向制御系を一つのユニットとして扱うことができ、メンテナンス性等がより向上する。
【００２４】
【発明の効果】以上に示される構成の本発明の構造によれば、サイドクラッチ用油圧シリンダが油圧無段変速装置のチャージポンプにより駆動されるため、サイドクラッチ用油圧シリンダのための油圧ポンプを特別に設けることなく、また部品点数の増加を強いることなく、省スペースで油圧制御のサイドクラッチ機構を構成することができるという利点がある。
【００２５】特に作業機用油圧シリンダを駆動せしめる作業機用油圧ポンプがチャージポンプと共にエンジンにより作動せしめられるため、上記制御系を比較的低コストでシンプルに構成することができ、メンテナンス性も向上するという効果もある。そして作業機（前処理部）の昇降とサイドクラッチの作動を油圧により同時に行うことができ、例えば前処理部を上昇させた状態で、サイドクラッチにより機体を回向させること等を行うことができる。
【００２６】またサイドクラッチ機構を介して機体の操向を操作する操作レバーと、微調節操作する微調節操作部と、自動制御せしめる自動方向制御装置と、サイドクラッチ用油圧シリンダの作動を制御する作動アクチュエータ（例えばソレノイドバルブ）が設けられている場合、上記作動アクチュエータを上記操作レバー又は微調節操作部又は自動方向制御装置の操作により動作せしめられるものとすることで、操向に関する作動を一括して１つの作動アクチュエータにより行うことができ、操向系をよりシンプルに構成することができるという利点もある。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００１８７８
【氏名又は名称】三菱農機株式会社
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| 【出願日】 |
平成１０年（１９９８）４月２０日 |
| 【代理人】 |
【弁理士】
【氏名又は名称】河野 誠
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| 【公開番号】 |
特開平１１−２９９３３３ |
| 【公開日】 |
平成１１年（１９９９）１１月２日 |
| 【出願番号】 |
特願平１０−１２５２９９ |
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