(57)【要約】【課題】走行部２の駆動構造を廉価に構成できるものでありながら、左右の走行部２の旋回操作性を向上できるようにした作業車両を提供しようとするものである。【解決手段】左右走行部２を装設した走行機体１と、走行機体１に搭載する原動機３と、原動機３から左右走行部２にそれぞれ伝達する動力を継続または切断する左右操向クラッチ２７と、左右走行部２をそれぞれ制動する左右ブレーキ２８を備える走行作業機において、左操向クラッチ２７と左ブレーキ２８、または右操向クラッチ２７と右ブレーキ２８を入り切り操作する単一の旋回操作モータ４１を設け、操向操作具１５の操作量または操作方向に基づき旋回操作モータ４１を正転または逆転させ、左方向または右方向に旋回移動可能に構成したものである。【選択図】  図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
左右走行部を装設した走行機体と、前記走行機体に搭載する原動機と、前記原動機から左右走行部にそれぞれ伝達する動力を継続または切断する左右操向クラッチと、左右走行部をそれぞれ制動する左右ブレーキを備える走行作業機において、
前記左操向クラッチと左ブレーキ、または前記右操向クラッチと右ブレーキを入り切り操作する単一の旋回操作モータを設け、操向操作具の操作に基づき前記旋回操作モータを正転または逆転させ、左方向または右方向に旋回移動可能に構成したことを特徴とする作業車両。
【請求項２】
前記操向操作具の操作量または操作方向、並びに予め設定した旋回パターンに基づき、旋回方向と旋回半径を演算して、前記旋回操作モータを制御可能に構成したことを特徴とする請求項１に記載の作業車両。
【請求項３】
前記走行機体の移動速度を検出する車速センサを備え、前記車速センサの検出結果に基づき旋回半径を補正して、前記旋回操作モータを制御可能に構成したことを特徴とする請求項１に記載の作業車両。
【請求項４】
作業状況を検出する作業センサを備え、前記作業センサの検出結果に基づき旋回半径を補正して、前記旋回操作モータを制御可能に構成したことを特徴とする請求項１に記載の作業車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、左右の走行部の操向操作を操向操作具（操向レバー）にて実行する除雪機や農作業機（コンバイン）などの作業車両に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、特許文献１では、エンジンの動力を、油圧式駆動手段を介して左右の走行クローラに伝達している。また、左右の走行クローラに前記油圧式駆動手段の出力をそれぞれ伝達する左右の遊星歯車機構（差動機構）と、操向レバーの左右旋回操作によって左右の遊星歯車機構をそれぞれ出力制御する左右の旋回用電動モータを備え、左右の旋回用電動モータの制御によって左右の走行クローラの駆動速度をそれぞれ調節し、左右方向に旋回可能に構成している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−１３２１６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１は、左右一対の遊星歯車機構と、油圧式駆動手段として油圧ポンプ及び油圧モータ等を備え、エンジンの動力によって左右の走行クローラを駆動するものであり、左右の走行クローラにエンジンの動力を伝達するための構成部品数が多いから、走行部の駆動構造が複雑になり、製造コストが高くなる等の問題がある。また、左右の走行クローラにエンジンの動力を伝達する左右のサイドクラッチ機構と、左右のサイドクラッチ機構を断続操作する左右のサイドクラッチレバーを設けて、左右の走行クローラに対する駆動力を断続制御し、左右方向に旋回する低コスト構造の技術も公知であるが、旋回内側のサイドクラッチを切るオペレータの操作によって、旋回内側の走行クローラが制動されない。即ち、旋回内側の走行クローラを制動するには、オペレータのブレーキ操作が必要であるから、旋回操作性を向上できない等の問題がある。
【０００５】
本発明は、走行部の駆動構造が廉価で、左右の走行部の旋回操作性を向上するようにした作業車両を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記目的を達成するため、請求項１に記載の発明の作業車両は、左右走行部を装設した走行機体と、前記走行機体に搭載する原動機と、前記原動機から左右走行部にそれぞれ伝達する動力を継続または切断する左右操向クラッチと、左右走行部をそれぞれ制動する左右ブレーキを備える走行作業機において、前記左操向クラッチと左ブレーキ、または前記右操向クラッチと右ブレーキを入り切り操作する単一の旋回操作モータを設け、操向操作具の操作に基づき前記旋回操作モータを正転または逆転させ、左方向または右方向に旋回移動可能に構成したものである。
【０００７】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の作業車両において、前記操向操作具の操作量または操作方向、並びに予め設定した旋回パターンに基づき、旋回方向と旋回半径を演算して、前記旋回操作モータを制御可能に構成したものである。
【０００８】
請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の作業車両において、前記走行機体の移動速度を検出する車速センサを備え、前記車速センサの検出結果に基づき旋回半径を補正して、前記旋回操作モータを制御可能に構成したものである。
【０００９】
請求項４に記載の発明は、請求項１に記載の作業車両において、作業状況を検出する作業センサを備え、前記作業センサの検出結果に基づき旋回半径を補正して、前記旋回操作モータを制御可能に構成したものである。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１に記載の発明によれば、左右走行部を装設した走行機体と、前記走行機体に搭載する原動機と、前記原動機から左右走行部にそれぞれ伝達する動力を継続または切断する左右操向クラッチと、左右走行部をそれぞれ制動する左右ブレーキを備える走行作業機において、前記左操向クラッチと左ブレーキ、または前記右操向クラッチと右ブレーキを入り切り操作する単一の旋回操作モータを設け、操向操作具の操作に基づき前記旋回操作モータを正転または逆転させ、左方向または右方向に旋回移動可能に構成したものであるから、左右一対の遊星歯車機構を設けて左右走行部を駆動する従来技術に比べ、左右の走行部に前記原動機の動力を伝達するための構成部品数がすくないから、走行部の駆動構造が簡略化され、製造コストを低減できる。また、左右操向クラッチと左右ブレーキを備える低コスト構造に構成できるものでありながら、旋回内側の操向クラッチを切るオペレータのクラッチ切り操作によって、旋回内側の走行部が制動される。即ち、特別にオペレータがブレーキ操作しなくても、旋回内側の走行部を制動でき、旋回操作性を向上できる。
【００１１】
請求項２に記載の発明によれば、前記操向操作具の操作量または操作方向、並びに予め設定した旋回パターンに基づき、旋回方向と旋回半径を演算して、前記旋回操作モータを制御可能に構成したものであるから、除雪機または農作業機（コンバイン）に適応した旋回操作フィーリング（左右走行部の旋回動作）を簡単に得ることができ、除雪機または農作業機（コンバイン）などの各種作業内容に適した走行態様にて前記走行機体を旋回させることができ、各種作業での作業性を向上できる。
【００１２】
請求項３に記載の発明によれば、前記走行機体の移動速度を検出する車速センサを備え、前記車速センサの検出結果に基づき旋回半径を補正して、前記旋回操作モータを制御可能に構成したものであるから、車速に適した走行態様にて前記走行機体を旋回させることができ、高速作業または低速作業のいずれでも作業性を向上できる。
【００１３】
請求項４に記載の発明によれば、作業状況を検出する作業センサを備え、前記作業センサの検出結果に基づき旋回半径を補正して、前記旋回操作モータを制御可能に構成したものであるから、除雪機または農作業機（コンバイン）などの作業状況に適応した旋回操作フィーリング（左右走行部の旋回動作）を簡単に得ることができ、除雪機または農作業機（コンバイン）などの作業状況（各種作業内容）に適した走行態様にて前記走行機体を旋回させることができ、各種作業での作業性を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】除雪機の側面図である。
【図２】除雪機の平面図である。
【図３】走行及び旋回のための動力伝達機構のスケルトン図である。
【図４】左右操向クラッチと左右ブレーキを切換える操向機構の側面説明図である。
【図５】左右操向クラッチ切り状態の側面説明図である。
【図６】左右ブレーキ入り状態の側面説明図である。
【図７】旋回制御回路図である。
【図８】旋回制御のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
次に、本発明を具体化した実施形態について図面を参照しながら説明する。図１は本発明を適用した作業車両の一例であるブロワー式の歩行型除雪機の側面図、図２は同平面図、図３は動力伝達機構のスケルトン図、図４は操向機構の側面説明図である。なお、以下の説明では、走行機体１の前進方向に向かって左側を単に左側と称し、同じく前進方向に向かって右側を単に右側と称する。
【００１６】
図１、図２に示す如く、左右一対の走行クローラ２（走行部）を備えた走行機体１に、エンジン３とミッションケース４とを搭載している。ミッションケース４の左右両側から突出させる左右の走行車軸５に、エンジン３からの動力を伝達する。左右の走行車軸５に駆動スプロケット６をそれぞれ設ける。左右の走行クローラ２（駆動スプロケット６）を、左右の走行車軸５にてそれぞれ回転駆動し、前進または後進または左右旋回移動するように構成している。
【００１７】
また、走行機体１の前側部に除雪装置７を装設している。除雪装置７は、除雪フレーム８内に路上の雪を掻込む掻込みオーガ９と、除雪フレーム８後部に設ける吹出しブロワ１０とを備える。掻込みオーガ９と、吹出しブロワ１０は、エンジン３からの動力にてそれぞれ回転駆動するように構成している。吹出しブロワ１０によって、除雪フレーム８内の雪を、放出シュータ１１を介して外に吹き飛ばすように構成している。
【００１８】
走行機体１の後端部から後方斜め上向きに操向ハンドル１２を延設している。エンジン３からの動力を継断操作する走行クラッチレバー１３と、車速の変更並びに前進後進の切換を操作する変速レバー１４と、走行機体１の進行方向を左右方向に変更操作する操向操作具としての左右の操向レバー１５と、除雪装置７に対するエンジン３からの動力伝達を継断操作する作業クラッチレバー１６が、操向ハンドル１２に配置されている。なお、前記放出シュータ１１を水平回動させて雪放出口の左右または上下向きを変更調節するための調節ハンドル（図示省略）なども備えている。
【００１９】
次に、図３を参照しながら、エンジン３から左右の走行クローラ２に動力を伝達する構成を説明する。エンジン３の出力軸１７に伝動軸１８の前端側をＶベルト１９連結している。油圧式無段変速機構２０を形成する油圧ポンプ２１の入力軸２２に、伝動軸１８の後端側を連結する。油圧式無段変速機構２０を形成する油圧モータ２３の出力軸２４に、ミッションケース４内のベベルギヤ機構２５、及び減速ギヤ機構２６、及び左右の爪クラッチ形サイドクラッチ２７を介して、左右の走行車軸５を連結する。また、ミッションケース４内の左右の走行車軸５上に左右の湿式多板形ブレーキ２８を配設する。
【００２０】
上記の構成により、エンジン３の回転出力が無段変速機構２０にて無段変速される。油圧モータ２３の変速出力が減速されて左右のサイドクラッチ２７に伝達される。減速された変速出力が左右のサイドクラッチ２７から左右の走行車軸５に伝達される。即ち、エンジン３から左右の走行クローラ２に動力が伝達され、エンジン３の回転出力にて左右の走行クローラ２が駆動され、走行機体１が前進または後進移動する。
【００２１】
また、左右のサイドクラッチ２７を入切作動する左右のクラッチアーム２９を設け、左右のクラッチアーム２９に操作バネ３０を介して左右のクラッチワイヤ３１ａ，３１ｂの一端側をそれぞれ連結する。左右のクラッチワイヤ３１ａ，３１ｂを引張ることにより、左右のサイドクラッチ２７がそれぞれ切り作動する一方、左右のクラッチワイヤ３１ａ，３１ｂを戻すことにより、図示しないバネ力にて左右のサイドクラッチ２７がそれぞれ入り作動するように構成している。さらに、左右のブレーキ２８を入切作動する左右のブレーキアーム３２を設け、左右のブレーキアーム３２に左右のブレーキワイヤ３３ａ，３３ｂの一端側をそれぞれ連結する。左右のブレーキワイヤ３３ａ，３３ｂを引張ることにより、左右のブレーキ２８がそれぞれ入り作動して、左右の走行クローラ２を制動する一方、左右のブレーキワイヤ３３ａ，３３ｂを戻すことにより、図示しないバネ力にて左右のサイドクラッチ２７がそれぞれ切り作動して、走行クローラ２の制動を解除するように構成している。
【００２２】
次に、左右のクラッチワイヤ３１ａ，３１ｂ及び左右のブレーキワイヤ３３ａ，３３ｂを操作する操向機構４０の構成について、図４〜図６を参照しながら説明する。左操向クラッチとしての左サイドクラッチ２７と左ブレーキ２８、または右操向クラッチとしての右サイドクラッチ２７と右ブレーキ２８を入り切り操作する単一の電動型旋回操作モータ４１を備えている。走行機体１側に設けた旋回操作フレーム４２に旋回操作モータ４１をボルト締結する。なお、自動車の窓用ワイパー等を作動させるための小型で低コストの電動モータにて、旋回操作モータ４１を形成する。
【００２３】
また、図４に示す如く、旋回操作フレーム４２に操向支点軸４３を設け、操向支点軸４３に操向プレート体４４の一側端部を回転自在に軸支する。操向プレート体４４の他側端部に扇形ギヤ４５を形成する。旋回操作モータ４１の出力ギヤ４６に扇形ギヤ４５を歯合させる。旋回操作モータ４１の出力ギヤ４６を正転または逆転させることによって、操向支点軸４３回りに扇形ギヤ４５が正転または逆転するように構成している。
【００２４】
さらに、図４において、操向プレート体４４に２本の支軸４７，４８を設ける。各支軸４７，４８は、操向支点軸４３を挟んで対称位置に配置される。各支軸４７，４８に左右のクラッチワイヤ３１ａ，３１ｂを連結する。また、各支軸４７，４８にローラ４９を回転自在にそれぞれ軸支する。一方、各ローラ４９にそれぞれ当接させる左右のブレーキ操作体５０，５１を備える。操向プレート体４４の固定軸５２に各ブレーキ操作体５０，５１の中間部を回転自在にそれぞれ軸支する。各ブレーキ操作体５０，５１の一端側に軸体５３を介してブレーキワイヤ３３ａ，３３ｂを連結する。各ブレーキ操作体５０，５１の他端側にカム面５４をそれぞれ形成する。各ブレーキ操作体５０，５１の各カム面５４に各ローラ４９をそれぞれ当接させている。
【００２５】
上記の構成により、図５に示す如く、旋回操作モータ４１を正転させて、操向支点軸４３を中心に、操向プレート体４４を右操向方向（時計方向）に回動させることによって、右のクラッチワイヤ３１ｂが引張られて、右サイドクラッチ２７を切断作動する。右サイドクラッチ２７の切断によって、右走行クローラ２の駆動が中断され、比較的大きな旋回半径で走行機体１が右方向に旋回移動する。
【００２６】
逆に、図５の仮想線に示す如く、旋回操作モータ４１を逆転させて、操向支点軸４３を中心に、操向プレート体４４を左操向方向（反時計方向）に回動させた場合、左のクラッチワイヤ３１ａが引張られて、左サイドクラッチ２７を切断作動する。左サイドクラッチ２７の切断によって、左走行クローラ２の駆動が中断され、比較的大きな旋回半径で走行機体１が左方向に旋回移動する。
【００２７】
図６に示す如く、図５の右サイドクラッチ２７切断状態から旋回操作モータ４１をさらに正転させて、操向支点軸４３を中心に、図５に示す実線位置の操向プレート体４４を右制動方向（時計方向）にさらに回動させることによって、右サイドクラッチ２７が切断された状態で、ローラ４９とカム面５４の当接にて、ブレーキ操作体５１が回動して右ブレーキワイヤ３３ｂを引張り、右ブレーキ２８を入り作動して、右走行クローラ２を制動する。右走行クローラ２の制動によって、比較的小さな旋回半径で走行機体１が右方向に旋回移動する。
【００２８】
逆に、図６の仮想線に示す如く、図５の左サイドクラッチ２７切断状態から旋回操作モータ４１をさらに逆転させて、操向支点軸４３を中心に、図５に示す仮想線位置の操向プレート体４４を左制動方向（反時計方向）にさらに回動させることによって、左サイドクラッチ２７が切断された状態で、ローラ４９とカム面５４の当接にて、ブレーキ操作体５０が回動して左ブレーキワイヤ３３ａを引張り、左ブレーキ２８を入り作動して、左走行クローラ２を制動する。左走行クローラ２の制動によって、比較的小さな旋回半径で走行機体１が左方向に旋回移動する。
【００２９】
さらに、図４に示す如く、旋回操作フレーム４２に、左操向ストッパ５５と右操向ストッパ５６を設ける。操向プレート体４４に、左旋回リミットスイッチ５７と右旋回リミットスイッチ５８を設ける。即ち、旋回操作モータ４１にて操向プレート体４４が左右操向作動したときに、最大作動位置で、左操向ストッパ５５または右操向ストッパ５６との当接によって、左旋回リミットスイッチ５７または右旋回リミットスイッチ５８がオン作動し、それ以上の旋回操作モータ４１の同一方向の回転を禁止するように構成している。
【００３０】
また、図４に示す如く、旋回操作フレーム４２に、ポテンショメータ形の旋回角度センサ５９を設ける。操向プレート体４４にセンサリンク機構６０を介して旋回角度センサ５９を連結させる。即ち、旋回操作モータ４１にて操向プレート体４４が左右操向作動したときに、操向プレート体４４が右操向作動方向（正転）に回転したか、または左操向作動方向（逆転）に回転したかを旋回角度センサ５９にて検出する。それと同時に、操向プレート体４４の操向作動量（旋回角度）を旋回角度センサ５９にて検出するように構成している。
【００３１】
次に、図７の旋回制御回路図を参照して、上記の構成による操向制御手段について説明する。マイクロコンピュータにて構成する旋回コントローラ６５を備える。左右の操向レバー１５の操作量をそれぞれ電気信号に変換するポテンショメータ形の左右の操向入力センサ６６と、作業クラッチレバー１６の入り操作を検出する作業センサ６７と、走行クローラ２の回転速度を検出する車速センサ６８と、左旋回リミットスイッチ５７と、右旋回リミットスイッチ５８と、旋回角度センサ５９を、旋回コントローラ６５に入力接続する。また、旋回コントローラ６５に旋回操作モータ４１を出力接続する。前記各センサ５９，６６，６７，６８及び各スイッチ５７，５８の入力によって旋回操作モータ４１を自動的に作動させるように構成している。
【００３２】
次に、図８の旋回制御フローチャートを参照して、上記の構成による操向操作について説明する。オペレータが操向ハンドル１２を握りながら走行機体１に追従して移動し、除雪作業を実行するもので、作業センサ６７及び車速センサ６８の検出結果を旋回コントローラ６５に読み込む。また、左右の操向入力センサ６６の検出結果（左右の操向レバー１５の握り操作量）を旋回コントローラ６５に読み込む。旋回コントローラ６５にて、左右旋回方向と、旋回角度を演算し、図７に示す旋回出力（２次曲線にて形成する旋回パターン）に基づき、旋回操作モータ４１を正転または逆転制御する。
【００３３】
即ち、旋回操作モータ４１の正転制御によって、操向プレート体４４が右操向方向（図４の時計方向）に回動し、右サイドクラッチ２７を切断作動して、比較的大きな旋回半径で走行機体１が右方向に旋回移動する（図５参照）。右サイドクラッチ２７切断状態から旋回操作モータ４１がさらに正転した場合、操向プレート体４４が右制動方向（図４の時計方向）にさらに回動して、右ブレーキ２８の入り作動にて、右走行クローラ２を制動して、比較的小さな旋回半径で走行機体１が右方向に旋回移動する（図６参照）。
【００３４】
一方、旋回操作モータ４１の逆転制御によって、操向プレート体４４が左操向方向（図４の反時計方向）に回動し、左サイドクラッチ２７を切断作動して、比較的大きな旋回半径で走行機体１が左方向に旋回移動する（図５参照）。左サイドクラッチ２７切断状態から旋回操作モータ４１がさらに正転した場合、操向プレート体４４が左制動方向（図４の反時計方向）にさらに回動して、左ブレーキ２８の入り作動にて、左走行クローラ２を制動して、比較的小さな旋回半径で走行機体１が左方向に旋回移動する（図６参照）。
【００３５】
図１、図３、図４、図７に示す如く、左右走行部としての走行クローラ２を装設した走行機体１と、走行機体１に搭載する原動機としてのエンジン３と、エンジン３から左右走行クローラ２にそれぞれ伝達する動力を継続または切断する左右操向クラッチ２７と、左右走行クローラ２をそれぞれ制動する左右ブレーキ２８を備える走行作業機において、左操向クラッチとしての左サイドクラッチ２７と左ブレーキ２８、または右サイドクラッチ２７と右ブレーキ２８を入り切り操作する単一の旋回操作モータ４１を設け、操向操作具としての左右の操向レバー１５の操作量または操作方向に基づき旋回操作モータ４１を正転または逆転させ、左方向または右方向に旋回移動可能に構成したものであるから、左右一対の遊星歯車機構を設けて左右走行部を駆動する従来技術に比べ、左右の走行クローラ２にエンジン３の動力を伝達するための構成部品数がすくないから、走行クローラ２の駆動構造が簡略化され、製造コストを低減できる。また、左右サイドクラッチ２７と左右ブレーキ２８を備える低コスト構造に構成できるものでありながら、旋回内側のサイドクラッチ２７を切るオペレータのクラッチ切り操作によって、旋回内側の走行クローラ２が制動される。即ち、特別にオペレータがブレーキ２８操作しなくても、旋回内側の走行クローラ２を制動でき、旋回操作性を向上できる。
【００３６】
図４、図７に示す如く、操向操作具としての左右の操向レバー１５の操作量または操作方向、並びに予め設定した旋回パターン（２次曲線出力）に基づき、旋回方向と旋回半径を演算して、旋回操作モータ４１を制御可能に構成したものであるから、除雪機（またはコンバインなどの農作業機）に適応した旋回操作フィーリング（左右走行部の旋回動作）を簡単に得ることができ、除雪機（またはコンバインなどの農作業機）の各種作業内容に適した走行態様にて走行機体１を旋回させることができ、各種作業での作業性を向上できる。
【００３７】
図７、図８に示す如く、走行機体１の移動速度を検出する車速センサ６８を備え、車速センサ６８の検出結果に基づき旋回半径を補正して、旋回操作モータ４１を制御可能に構成したものであるから、車速に適した走行態様にて走行機体１を旋回させることができ、高速作業または低速作業のいずれでも作業性を向上できる。
【００３８】
図７、図８に示す如く、作業状況を検出する作業センサ６７を備え、作業センサ６７の検出結果に基づき旋回半径を補正して、旋回操作モータ４１を制御可能に構成したものであるから、除雪機または農作業機（コンバイン）などの作業状況に適応した旋回操作フィーリング（左右走行部の旋回動作）を簡単に得ることができ、除雪機（またはコンバインなどの農作業機）の作業状況（各種作業内容）に適した走行態様にて走行機体１を旋回させることができ、各種作業での作業性を向上できる。
【符号の説明】
【００３９】
１  走行機体
２  走行クローラ（走行部）
３  エンジン（原動機）
１５  操向レバー（操向操作具）
２７  サイドクラッチ（操向クラッチ）
４１  旋回操作モータ
６７  作業センサ
６８  車速センサ
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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