(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
左右の伝動系の間の速度差をデフケース入力によって調節する差動機構と、そのデフケース入力を直進用の高速から旋回用の低速までの範囲で注入圧力に応じて伝動を切替える切替クラッチ（１０ａ，１０ｂ）と、この切替クラッチ（１０ａ，１０ｂ）への注入圧力を旋回入力具の旋回内側方向への傾動操作角度に応じて変化させる制御部とを備える走行伝動装置において、
上記制御部には、切替クラッチ（１０ａ，１０ｂ）への注入圧力が、旋回入力具の所定の中立角度位置（Ａｉ）から中間角度位置（Ａｌ）で旋回内外側が略同速となる初期圧（Ｐｉ）から中間圧（Ｐｎ）まで一様に圧力変化し、さらに所定の旋回角度位置（Ａｂ）で所定の旋回速となる旋回圧（Ｐｂ）とし、中間角度位置（Ａｌ）から旋回角度位置（Ａｂ）まで一様に圧力変化し、旋回角度位置（Ａｂ）から最大角度位置（Ａｆ）まで旋回圧（Ｐｂ）に保持する第一の伝動特性を設けるとともに、
スイッチ（３３）操作により切替え可能な第二、第三の伝動特性を設け、
第二の伝動特性は、上記中立角度位置（Ａｉ）で上記初期圧（Ｐｉ）、上記第一の伝動特性において切替クラッチ（１０ａ，１０ｂ）の伝動が切替わる中間角度位置（Ａｌ）で伝動切替えの中間圧（Ｐｎ）、上記旋回角度位置（Ａｂ）で上記旋回圧（Ｐｂ）より所定幅を増加した急旋回圧（Ｐｓ）とし、これら中立角度位置（Ａｉ）から中間角度位置（Ａｌ）までの範囲および中間角度位置（Ａｌ）から旋回角度位置（Ａｂ）までの範囲で夫々一様に変化し、旋回角度位置（Ａｂ）を超える操作角度範囲では上記急旋回圧（Ｐｓ）を超える最大旋回圧（Ｐｆ）に保持する特性であり、
第三の伝動特性は、中立角度位置（Ａｉ）における初期圧（Ｐｉ）から中間角度位置（Ａ１）における設定中間圧（Ｐ１）までの範囲および中間角度位置（Ａ１）における設定中間圧（Ｐ１）から旋回角度位置（Ａｂ）における急旋回圧（Ｐｓ）までの範囲で夫々一様に変化し、前記中間角度位置（Ａｌ）での圧力を、調整ダイヤル（３５）で任意に設定される前記中間圧（Ｐｎ）よりも高い設定中間圧（Ｐｌ）として、前記第一の伝動特性よりも旋回力が増加する特性としたことを特徴とする走行伝動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンバインに備えるクローラ等の走行手段に旋回走行可能に動力を伝達する走行伝動装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
左右のクローラに動力を伝達する走行伝動装置は、例えば、本出願人が先に提案した特許文献１に示すように、旋回内側の伝動系に対してブレーキ力を加えることにより抑速して旋回走行を可能とする。そのブレーキ力は、旋回レバーの傾倒角度と対応して変化するように、電磁制御、油圧制御等による旋回制御装置を設けることにより、旋回レバーの操作に応じて抑速調節し、旋回半径を調節することができる。また、標準よりブレーキ力を強く設定することにより、急旋回等の小回り旋回まで操作可能に旋回レンジを広げることができ、これを随時切替え可能とする「旋回力アップスイッチ」を設けることにより、幅広い旋回動作によって多様な状況に対応することが可能となる。
【０００３】
しかし、上記のように、所謂スピンターンと称する急旋回を含む小回り旋回のために旋回力を増加した場合は、旋回入力具のレバー操作による動作感度が上がることとなり、中立不感帯を越える僅かなレバー操作でも、標準の場合より急な旋回動作となるので機体走行が不安定となり、操作性の低下を招く場合があった。
また、連続的にスピンターンに移行する制御では、車軸にかかる負荷が増大し、確実なスピンターンが得られなかった。
【特許文献１】特開２００３−１４６２３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
解決しようとする問題点は、通常より小回り旋回動作するために旋回力を増加した場合においても、安定した旋回操作が可能となる走行伝動装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１に係る発明は、
左右の伝動系の間の速度差をデフケース入力によって調節する差動機構と、そのデフケース入力を直進用の高速から旋回用の低速までの範囲で注入圧力に応じて伝動を切替える切替クラッチ（１０ａ，１０ｂ）と、この切替クラッチ（１０ａ，１０ｂ）への注入圧力を旋回入力具の旋回内側方向への傾動操作角度に応じて変化させる制御部とを備える走行伝動装置において、
上記制御部には、切替クラッチ（１０ａ，１０ｂ）への注入圧力が、旋回入力具の所定の中立角度位置（Ａｉ）から中間角度位置（Ａｌ）で旋回内外側が略同速となる初期圧（Ｐｉ）から中間圧（Ｐｎ）まで一様に圧力変化し、さらに所定の旋回角度位置（Ａｂ）で所定の旋回速となる旋回圧（Ｐｂ）とし、中間角度位置（Ａｌ）から旋回角度位置（Ａｂ）まで一様に圧力変化し、旋回角度位置（Ａｂ）から最大角度位置（Ａｆ）まで旋回圧（Ｐｂ）に保持する第一の伝動特性を設けるとともに、
スイッチ（３３）操作により切替え可能な第二、第三の伝動特性を設け、
第二の伝動特性は、上記中立角度位置（Ａｉ）で上記初期圧（Ｐｉ）、上記第一の伝動特性において切替クラッチ（１０ａ，１０ｂ）の伝動が切替わる中間角度位置（Ａｌ）で伝動切替えの中間圧（Ｐｎ）、上記旋回角度位置（Ａｂ）で上記旋回圧（Ｐｂ）より所定幅を増加した急旋回圧（Ｐｓ）とし、これら中立角度位置（Ａｉ）から中間角度位置（Ａｌ）までの範囲および中間角度位置（Ａｌ）から旋回角度位置（Ａｂ）までの範囲で夫々一様に変化し、旋回角度位置（Ａｂ）を超える操作角度範囲では上記急旋回圧（Ｐｓ）を超える最大旋回圧（Ｐｆ）に保持する特性であり、
第三の伝動特性は、中立角度位置（Ａｉ）における初期圧（Ｐｉ）から中間角度位置（Ａ１）における設定中間圧（Ｐ１）までの範囲および中間角度位置（Ａ１）における設定中間圧（Ｐ１）から旋回角度位置（Ａｂ）における急旋回圧（Ｐｓ）までの範囲で夫々一様に変化し、前記中間角度位置（Ａｌ）での圧力を、調整ダイヤル（３５）で任意に設定される前記中間圧（Ｐｎ）よりも高い設定中間圧（Ｐｌ）として、前記第一の伝動特性よりも旋回力が増加する特性としたことを特徴とする。
【０００６】
第一の伝動特性により、旋回入力具の傾動操作により内外側の速度差と対応して旋回力が発生し、この旋回力は、中立角度位置から中間角度位置まで、中間角度位置から旋回角度位置までの範囲について旋回入力具の傾動操作角度に応じてそれぞれ一様に変化するように制御され、直進動作から所定の旋回動作までの間で操作することができる。スイッチ操作により第二の伝動特性に切替えられると、中立角度位置から中間角度位置までの範囲においては第一の伝動特性と同様に旋回内側の伝動速度が直進速度から駆動力ゼロになるまで変化し、この中間角度位置から旋回角度位置までの範囲では、旋回内側の伝動速度が駆動力ゼロの状態から増加旋回圧まで変化することにより、増加した旋回力が連続的に変化して小回り旋回走行制御に移行される。
スイッチ操作により第三の伝動特性に切替えられると、中立角度位置から中間角度位置までの範囲および中間角度位置から旋回角度位置までの範囲で調整ダイヤルで任意に設定された設定中間圧により機体が旋回動作する。
【発明の効果】
【０００７】
請求項１の効果は、第一の伝動特性により、中立角度位置から旋回角度位置までの操作と対応して直進走行から旋回走行までの範囲の旋回ができる。スイッチ操作により、旋回内側伝動系の伝動速度が駆動力ゼロとなる中間角度位置から旋回力が連続的に増大して、小回り旋回動作する第二の伝動特性に切替えられることから、中間角度位置における旋回力の急激な変動を招くことなく、旋回入力具の操作に応じて、例えば急旋回まで含むようなスムーズな小回り旋回が可能となる。旋回角度位置を越える角度範囲では急旋回速に保持できる。
このように、第一の伝動特性による旋回操作により旋回入力具の傾動操作に応じて直進走行から所謂ブレーキ旋回の範囲による比較的緩慢な旋回走行を行うことができ、この場合において、スイッチを操作することによって第二、第三の伝動特性に変更され、操作性に優れる小回り旋回をオペレータが随時選択することができる。
また、スイッチ操作により、中間角度位置（Ａ１）から旋回角度位置（Ａｂ）までの範囲で、中立角度位置（Ａｉ）から中間角度位置（Ａ１）までの範囲に比べて旋回入力具の傾動操作角度に対する旋回クラッチ注入圧力の変化量が大きい旋回特性である上記第二の伝動特性と、中間角度位置（Ａ１）から旋回角度位置（Ａｂ）までの範囲で、中立角度位置（Ａｉ）から中間角度位置（Ａ１）までの範囲に比べて旋回入力具の傾動操作角度に対する旋回クラッチ注入圧力の変化量が小さい旋回特性である第三の伝動特性に切替えられることから、小回り旋回走行制御における操作性を個々のオペレータの好みに対応させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
上記技術思想に基づき具体的に構成された実施の形態について以下に図面を参照しつつ説明する。
コンバインは、図１に示すように、刈取部Ａ、脱穀部Ｂ、収納部Ｃ、搬出部Ｄ等の作業機と、走行用の左右のクローラＥ，Ｅと、作業機稼動および機体走行を操作するための操縦部Ｆ等を備える。この機体内には、図示せぬ原動機とその動力を受けて左右のクローラＥ，Ｅ等を駆動する走行伝動装置等を備える。
【０００９】
上記コンバインは、その機体の進行方向を変えるべく旋回走行する場合には、左右のクローラＥ，Ｅの旋回内側の回転を調節するべく、走行伝動装置の旋回調節部において、左右の走行系の旋回内側の回転伝動を走行伝動系から旋回調節系に切り替え、この旋回調節系に設けた切替クラッチを介して旋回内側の回転速度を調節する。
【００１０】
図２は、走行伝動装置の軸線展開要部断面図である。図２において、走行伝動装置１は、ミッションケース１ａ内に、伝動順に、図示せぬ無段変速機の動力を受ける入力軸３、その動力を中間軸３ａ経由で受ける副変速軸６、その変速動力を受けるカウンタ軸７、そのカウンタ出力を受けて左右の伝動系に動力を分けるサイドクラッチ軸９、その軸出力を高低２速で受ける２連クラッチ軸１１、その無段減速動力をデフケース１２に受ける差動機構を構成する差動ギヤ軸１３ｓ、その左右の差動動力とともに上記サイドクラッチ軸９から左右の伝動系を受ける左右の出力ギヤー１４，１４を介して左右のクローラｅ、ｅに減速伝動する左右のホイール軸１５，１５等を備えて構成される。
【００１１】
詳細には、入力軸３は、図示せぬ静油圧式無段変速機を介して原動機動力を受ける導入部である。副変速軸６は、レバー操作によりポジション選択可能なスライドギヤ５を備え、入力軸３の動力を複数のギヤ比（図例は３速）でカウンタ軸７に変速出力する副変速機構を構成する。カウンタ軸７は、変速動力を所定伝動比で減速出力する減速ギヤ７ａを備える。サイドクラッチ軸９は、カウンタ軸７の動力を受けるセンターギヤ９ａの他に小径ギヤ９ｂを備えるとともに、軸線方向にそれぞれ係脱可能な左右のサイドクラッチギヤ８，８を備えて伝動制御可能に動力を左右に分ける。
【００１２】
２連クラッチ軸１１は、油圧パック構成の２連クラッチ機構（切替クラッチ）１０ａ，１０ｂと出力ギヤ１１ｇとを備え、かつ、２連クラッチ機構１０ａ，１０ｂの各クラッチの入力ギヤとして小径の直進用ギヤ１１ａと大径の旋回用ギヤ１１ｂとを配置する。これら直進用ギヤ１１ａと旋回用ギヤ１１ｂは、それぞれに対応してサイドクラッチ軸９のセンターギヤ９ａ、小径ギヤ９ｂと常時噛合する。２連クラッチ機構１０ａ，１０ｂをその軸線方向の油圧動作により伝動制御することにより、その低速回転側の制動力に応じてサイドクラッチ軸９から受ける２速の範囲で２連クラッチ軸１１が無段階に減速制御される。
【００１３】
差動ギヤ軸１３ｓは、差動軸として機能するスリーブ状の左右の差動ギヤ１３，１３を軸支し、これら左右の差動ギヤ１３，１３に挟まれた中央位置で両者を差動させるデフケース１２にデフケースギヤ１２ｃを備えて差動機構を形成する。デフケースギヤ１２ｃは、２連クラッチ軸１１の出力ギヤ１１ｇと噛合する。また、サイドクラッチ軸９の左右のサイドクラッチギヤ８，８から左右の出力ギヤー１４，１４を介して左右の差動ギヤ１３，１３に到る直進減速比が、センターギヤ９ａからデフケースギヤ１２ｃまでの直進減速比と等しくなるように関係ギヤの歯数を設定する。
【００１４】
上記走行伝動装置１による直進走行の際は、サイドクラッチ軸９の左右のサイドクラッチギヤ８，８から左右の出力ギヤー１４，１４を介してそれぞれのホイール軸１５，１５に左右同速で伝動されて直進走行伝動を行う。また、旋回走行時は、旋回内側の伝動系をサイドクラッチギヤ８によって切断するとともに、２連クラッチ機構１０ａ，１０ｂの制動力による２連クラッチ軸１１の減速に応じてデフケース１２が減速され、対応する側の出力ギヤー１４が差動減速されて旋回走行伝動を行う。
【００１５】
上記走行伝動装置１による旋回調節は、サイドクラッチ軸９の旋回用の低速ギヤ９ｂによる減速範囲内で、２連クラッチ機構１０ａ，１０ｂへの注入圧力に応じて定められる内外側の伝動速度差に応じた旋回半径で機体旋回が可能となる。具体的には、旋回内側の伝動速度が外側より低速の緩旋回から、旋回内側を停止速（速度ゼロ）とするブレーキ旋回、旋回内側が外側伝動系と逆方向の所定速（例えば、外側速度の１／３）とするスピン状の急旋回までの範囲でパワステレバー（旋回入力具）の操作により機体旋回が可能となる。
【００１６】
走行伝動装置１を伝動制御するための制御部３１は、図３の入出力系統図に示すように、湿田切替を入力するための湿田モードスイッチ３２、旋回力アップ操作を入力するための旋回力アップスイッチ３３、旋回入力具の傾動操作を入力するためのパワステレバーポジションセンサ３４、標準モードブレーキ圧を調節設定するための調整ダイヤル３５、湿田モードブレーキ圧を調節設定するための調整ダイヤル３６等を入力接続し、切替クラッチ１０ａ，１０ｂへの注入圧力を調節する調整ソレノイド３６、右または左のサイドクラッチを係脱制御するためのプッシュシリンダソレノイド３７ａ，３７ｂ等を出力接続する。
【００１７】
上記制御部３１は、パワステレバーポジションセンサ３４の信号と対応して調整ソレノイド３６等を制御することにより、旋回入力具による左右方向のそれぞれの傾動操作角度に応じて切替クラッチ１０ａ，１０ｂへの注入圧力を変化させ、旋回内外速が略等しい直進速から内外速が逆方向の急旋回速までの範囲について、所定の伝動特性に沿って制御する。
【００１８】
制御部による伝動制御特性について詳細に説明すると、図４の標準モードの伝動特性図に示すように、第一の伝動特性とその他の伝動特性を設定する。
第一の伝動特性は、切替クラッチ１０ａ，１０ｂへの注入圧力が、旋回入力具の所定の中立不感帯を除く中立角度位置Ａｉで旋回内側の直進ギヤ伝動圧力を低減する所定の初期圧Ｐｉ、所定の傾斜角度の中間角度位置Ａ１で直進ギヤ伝動と旋回ギヤ伝動とが切替わる中間圧Ｐｎ、旋回入力具の操作限度近くの所定のブレーキ角度位置（旋回角度位置）Ａｂ以上の最大角度位置Ａｆまで所定の旋回圧、例えば、内側速度ゼロのブレーキ圧Ｐｂとし、これら中立角度位置Ａｉからブレーキ角度位置Ａｂの範囲で略一様に変化するパターンである。
【００１９】
この第一の伝動特性により、中立角度位置Ａｉから中間角度位置Ａｌまで、中間角度位置Ａｌからブレーキ角度位置Ａｂまでの範囲について、内外間の速度差と対応する旋回力が旋回入力具の傾動操作角度に応じてそれぞれ一様に変化し、ブレーキ角度位置Ａｂ以上で一定に保持することにより、直進走行からブレーキ旋回等の所定の旋回動作までの間で機体を旋回走行することができる。
【００２０】
第二の伝動特性は、旋回力アップスイッチ３３のスイッチ操作による切替信号に基づいて切替え可能に構成する。この第二の伝動特性は、切替クラッチ１０ａ，１０ｂへの注入圧力が、ブレーキ角度位置Ａｂで所定幅を増加した増加旋回圧、例えば、内外逆方向のスピン状旋回速となる所定の急旋回圧Ｐｓの注入圧力とし、中間角度位置Ａ１からブレーキ角度位置Ａｂまでの範囲で略一様に変化するとともに、ブレーキ角度位置Ａｂ以上の最大角度位置Ａｆまでの範囲で急旋回圧Ｐｓを越える最大旋回圧Ｐｆとするパターンである。
【００２１】
この第二の伝動特性により、中立角度位置Ａｉから中間角度位置Ａ１までの範囲においては第一の伝動特性と同様に旋回内側が直進速から駆動力ゼロとなるまで変化し、この中間角度位置Ａ１からブレーキ角度位置Ａｂまでの範囲では、旋回内側の伝動速度が駆動力ゼロの状態から増加された注入圧力が変化し、増加旋回圧を急旋回圧Ｐｓとした場合は、旋回力が連続的に増大して急旋回を含む小回り旋回走行制御に移行され、ブレーキ角度位置Ａｂを越える角度範囲では急旋回速に保持される。
【００２２】
したがって、上記構成の走行伝動装置により、中間角度位置における旋回力の急激な変動を招くことなく、旋回入力具の操作に応じてスムーズで操作性に優れる小回り旋回が可能となる。また、ブレーキ角度位置Ａｂにおいて急旋回圧Ｐｓとすることにより、ブレーキ角度位置Ａｂの前後で旋回内側の伝動速度の連続性が確保されるので、円滑な操作が可能となるとともに、旋回入力具の操作角度範囲と対応付けて機体を確実に急旋回動作することができる。
【００２３】
このように、第一の伝動特性による旋回操作により旋回入力具の傾動操作に応じて直進走行から所謂ブレーキ旋回の範囲による比較的緩慢な旋回走行を行うことができ、この場合において、旋回力アップスイッチ３３をオン操作することによって第二の伝動特性に変更され、操作性に優れる小回り旋回をオペレータが随時選択することができる。
【００２４】
次に、第三の伝動特性について説明する。この第三の伝動特性は、上記第二の伝動特性と同様に、第一の伝動特性についてスイッチ操作により切替可能に構成し、旋回内側の伝動速度が、前記第一の伝動特性の場合の駆動力ゼロとなる中間角度位置Ａ１で別途設定の設定中間圧Ｐ１とする。ブレーキ角度位置Ａｂでは旋回内外速が逆方向の急旋回圧Ｐｓとし、中立角度位置Ａｉから中間角度位置Ａ１までの範囲および中間角度位置Ａ１からブレーキ角度位置Ａｂまでの範囲でそれぞれ略一様に変化するパターンである。上記設定中間圧Ｐ１は、調整ダイヤル３５によってオペレータの好みに合わせて別途設定することができる。
【００２５】
この第三の伝動特性は、中立角度位置Ａｉから中間角度位置Ａ１までの範囲および中間角度位置Ａ１からブレーキ角度位置Ａｂまでの範囲で別途設定の設定中間圧Ｐ１による伝動特性に沿った旋回力の変化と対応して急旋回を含む小回り旋回が可能となる。したがって、上記構成の走行伝動装置により、小回り旋回走行制御における操作性を個々のオペレータの好みに対応させることができる。
【００２６】
次に、湿田モードにおける旋回力アップ制御について説明する。
湿田モードにおける伝動特性を図５に示すように、中立角度位置Ａｉで湿田モードの初期圧Ｐｗ、ブレーキ角度位置Ａｂにおけるブレーキ圧が、湿田モードについて設定した閾値Ｐｔを基準として、旋回力アップ設定圧未満Ｐｂ１であれば、標準モードのブレーキ圧Ｐｂまで増加し、旋回力アップ設定圧以上Ｐｂ２であれば、所定の増加幅αを加えた圧力Ｐｂ３とする。
【００２７】
従来の構成による湿田モードにおいては、ブレーキ圧を低く調整した場合に、旋回力アップ時＋αの圧力では旋回が困難な場合があり、また、＋αの値を大きくすると、ブレーキ圧を高めに調整した場合は急激に旋回半径が小さくなり、ショックが発生することがあったが、上記構成とすることにより、湿田モードの弱ブレーキ調整状態において、パワステ操作量が大きい時は、旋回力アップを使用することで標準モードと類似したブレーキ力が得られるので、標準モードへの切替えを要することなく、スムーズに、かつ、確実な旋回が可能となることにより、湿田モードの条件適応性を向上することができる。
この場合において、標準モードの基準ブレーキ圧Ｐｂと閾値Ｐｔとの差を増加幅αとすることにより、連続的な操作性を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の走行伝動装置の搭載例としてのコンバインの側面図である。
【図２】旋回調節部を備える走行伝動装置の展開断面図である。
【図３】制御部の入出力系統図である。
【図４】標準モードの伝動特性図である。
【図５】湿田モードにおける伝動特性である。
【符号の説明】
【００２９】
１  走行伝動装置
８  サイドクラッチギヤ
９  サイドクラッチ軸
９ａ  高速ギヤ
９ｂ  低速ギヤ
１０ａ，１０ｂ  ２連クラッチ機構（切替クラッチ）
１１  ２連クラッチ軸
１２  デフケース
１２ｃ  デフケースギヤ
３１  制御部
３３  旋回力アップスイッチ
３４  パワステレバーポジションセンサ
３５  調整ダイヤル
Ａ１  中間角度位置
Ａｂ  ブレーキ角度位置（旋回角度位置）
Ａｆ  最大角度位置
Ａｉ  中立角度位置
Ｐ１  設定中間圧
Ｐｂ  ブレーキ圧（旋回圧）
Ｐｆ  最大旋回圧
Ｐｉ  初期圧
Ｐｎ  中間圧
Ｐｓ  急旋回圧（増加旋回圧）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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