コンバイン
【課題】運転部の足元空間を広くできると共に、ステアリング機構、チルト調節の機能、テレスコ調節の機能を収納したステアリングユニットを備えるコンバインを提供する。
【解決手段】本発明は、上端部に設けたステアリングハンドルと、前記ステアリングハンドルに連動連結したステアリング機構と、このステアリング機構を収納する略箱状のハンドル本体と、前記ハンドル本体の下方に配設し、ハンドルのチルト調節機能とテレスコ調節機能を有するチルト・テレスコ機構とによりステアリングユニットを構成すると共に、前記ステアリングユニットはキャビン前壁下部から上方に立ち上がり状に配設していることを特徴とする。
【解決手段】本発明は、上端部に設けたステアリングハンドルと、前記ステアリングハンドルに連動連結したステアリング機構と、このステアリング機構を収納する略箱状のハンドル本体と、前記ハンドル本体の下方に配設し、ハンドルのチルト調節機能とテレスコ調節機能を有するチルト・テレスコ機構とによりステアリングユニットを構成すると共に、前記ステアリングユニットはキャビン前壁下部から上方に立ち上がり状に配設していることを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ステアリングユニットを備えたコンバインに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、特許文献１に記載の作業車両の操向装置は、ステアリングハンドル等のステアリング機構やこのステアリングハンドルの操作角を検出する切れ角センサやステアリングハンドルを中立位置に付勢するコイルスプリング等を備えており、これらの各種機能を一つのユニット内に収納するようにしている。また、このステアリングユニットは、運転席前方の床部に立設した状態で取付ける構成としており、前記ユニットを運転部内に取付けた際には、ステアリングユニットの下部が運転席側に突出して床部の前方空間を占有した状態で配設されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−０３４２５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このように特許文献１に記載のステアリングユニットは、運転部の床に立設し、そのステアリングユニットの下部が運転席側に突出して床部の前方空間を占有しているために、操縦者が運転部に乗降する際に、前記ユニットの下部に操縦者が足をぶつけてしまい乗降しづらい不都合があった。さらに、運転席に着座した操縦者がステアリングを操縦する際にも操縦者にとっては、足元が狭く窮屈な状態となり、その窮屈な姿勢のままでステアリングの操縦をしなければならない不都合があった。
さらに、コンバインを操作する操縦者の操作性を向上する目的で、ステアリングユニットにおいては、ステアリング機構をテレスコ調節する機能やチルト調節する機能を備えることが臨まれている。しかし、ステアリングユニットにステアリング機構をテレスコ調節する機能やチルト調節する機能を設けようとすると、前記ユニット自体が大型化して、限られたスペースの運転部に設けることができない問題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために、請求項１に記載のコンバインは、ステアバイワイヤ方式のステアリングハンドル操向操作機構を有するコンバインにおいて、上端部に設けたステアリングハンドルと、前記ステアリングハンドルに連動連結したステアリング機構と、このステアリング機構を収納する略箱状のハンドル本体と、前記ハンドル本体の下方に配設し、ハンドルのチルト調節機能とテレスコ調節機能を有するチルト・テレスコ機構とによりステアリングユニットを構成すると共に、前記ステアリングユニットはキャビン前壁下部から上方に立ち上がり状に配設する。
【０００６】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のコンバインにおいて、前記チルト・テレスコ機構はステアリングユニットの下部に配設すると共に、前記チルト・テレスコ機構は、キャビン前壁下部に取り付けた台座に固定するための固定プレートと、前記固定プレートに昇降自在に配設した六角状の支持軸と、運転部のサイドコラム側に配設したテレスコレバーにより前記支持軸の昇降調整をするテレスコ部と、前記支持軸の頭部に連設したハンドル本体の角度をチルト調節するために運転部のサイドコラム側に配設したチルトレバーにより変位させるチルト部とから構成することを特徴とする。
【０００７】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載のコンバインにおいて、前記ステアリングハンドルの中央には、コンバインの各種作業形態を表示するモニターを配設することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
請求項１の発明によれば、ステアバイワイヤ方式のステアリングハンドル操向操作機構を有するコンバインにおいて、上端部に設けたステアリングハンドルと、前記ステアリングハンドルに連動連結したステアリング機構と、このステアリング機構を収納する略箱状のハンドル本体と、前記ハンドル本体の下方に配設し、ハンドルのチルト調節機能とテレスコ調節機能を有するチルト・テレスコ機構とによりステアリングユニットを構成すると共に、前記ステアリングユニットはキャビン前壁下部から上方に立ち上がり状に配設したので、ステアリングユニットの下部に空間ができて、操縦者が運転部に乗降する際に、操縦者は足をぶつけることなく乗降できる効果がある。運転席に着座した操縦者がステアリングを操縦する際にも、操縦者にとっては、足元空間が広いため、楽な姿勢でステアリングの操縦を行うことができる効果がある。さらに、ステアリングハンドルと、前記ステアリングハンドルに連動連結したステアリング機構と、このステアリング機構を収納する略箱状のハンドル本体と、前記ハンドル本体の下方にチルト・テレスコ機構を配設したのでステアリングユニットを小型化することが可能となり、しかも、集中的に一か所に操作関係の部品が配設されるので操作自体の効率化も図れると共に、多数の部品からなるステアリング関係の操作部材を限られたスペースの運転部に効率的に配設することができ、従って、ステアリングユニットが小型化されるためステアリング関係の操作部材が操縦者の動作に支障とならず、作業時の運転動作の疲労を可及的に軽減することができる効果がある。
【０００９】
請求項２の発明によれば、前記チルト・テレスコ機構をステアリングユニットの下部に配設したので、かかる機構を操作するに際して運転席からの操作が行いやすく、チルト・テレスコ機構の操作系の構造も簡略化することが出来る効果があり、また、前記チルト・テレスコ機構は、キャビン前壁下部に取り付けた台座に固定するための固定プレートと、前記固定プレートに昇降自在に配設した六角状の支持軸と、テレスコレバーにより前記支持軸の昇降調整をするテレスコ部と、前記支持軸の頭部に連設したハンドル本体の角度をチルト調節のためにチルトレバーにより変位させるチルト部とから構成しているので、チルト・テレスコ機構を介してその上部にステアリング機構を配設することができるためステアリングユニットの全体構造を可及的に小さくして運転部の空間を広く利用できる効果があり、しかも、ステアリングユニットの下部を構成するチルト・テレスコ機構がキャビン前壁下部に昇降自在に配設した六角状の支持軸を中心に構成する構造となっているため、構造が簡略化されてステアリング操作の効率化に貢献することができる効果があり、また、ステアリングユニットの固定はキャビン前壁下部の台座に固定した固定プレートによって行っているのでステアリングユニットの固定構造が簡略化でき、しかも、ステアリングユニットの下部のみでキャビン前壁下部に固定し、前記ステアリングユニットはキャビン前壁下部から上方に立ち上がり状に配設するので、ステアリングユニットの固定構造も簡単に構成することができ、更には、ステアリングユニットの下部に空間ができて、運転者の足元を入れる余裕が出来るため運転姿勢の無理がなく運転疲労を低減することが出来る効果がある。
【００１０】
請求項３の発明によれば、前記ステアリングハンドルの中央には、コンバインの各種作業形態を表示するモニターを配設するので、ステアリングユニットの操作をするに際してもコンバインの各種作業形態を表示するモニターの監視が容易に行えると共に、ステアリングハンドル操作中においてもその中央にモニターがあるため視線を離反させることなくモニターを注視しながら操行操作や作業操作などを行えることとなり、作業性効率が飛躍的に向上する効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施形態に係るコンバインの全体構成を示す左側面図。
【図２】キャビンを示す平面図。
【図３】キャビンを示す左側面図。
【図４】ステアリングユニットを示す背面図。
【図５】（ａ）ステアリングユニットの取付状態を示す説明図。（ｂ）ハンドル本体を示す側面図。
【図６】（ａ）ハンドル本体を示す平面図。（ｂ）図６（ａ）におけるＡ−Ａ断面図。
【図７】（ａ）チルト・テレスコ機構を示す斜視図。（ｂ）チルト・テレスコ機構を示す斜視図。
【図８】チルト・テレスコ機構のチルト部を示す断面図。
【図９】コンバインのステアバイワイヤ方式のシステム全体を示す説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下に、本発明の実施の形態について説明する。
【００１３】
本発明の実施形態のコンバインは、ステアバイワイヤ方式のステアリングハンドル操向操作機構を有するコンバインにおいて、上端部に設けたステアリングハンドルと、前記ステアリングハンドルに連動連結したステアリング機構と、このステアリング機構を収納する略箱状のハンドル本体と、前記ハンドル本体の下方に配設し、ハンドルのチルト調節機能とテレスコ調節機能を有するチルト・テレスコ機構とによりステアリングユニットを構成すると共に、前記ステアリングユニットはキャビン前壁下部から上方に立ち上がり状に配設している。
【００１４】
また、前記チルト・テレスコ機構はステアリングユニットの下部に配設すると共に、前記チルト・テレスコ機構は、キャビン前壁下部に取り付けた台座に固定するための固定プレートと、前記固定プレートに昇降自在に配設した六角状の支持軸と、テレスコレバーにより前記支持軸の昇降調整をするテレスコ部と、前記支持軸の頭部に連設したハンドル本体の角度をチルト調節のためにチルトレバーにより変位させるチルト部とから構成している。
【００１５】
また、前記ステアリングハンドルの中央には、コンバインの各種作業形態を表示するモニターを配設している。
【００１６】
本発明の一実施形態に係るコンバインの全体構成について説明する。
【００１７】
コンバインＡは、図１に示すように、左右一対のクローラ式の走行部１，１上に機体フレーム２を設け、前記機体フレーム２の左側前端部に刈取フレーム３を介して刈取部４と搬送部５とを昇降自在に取り付け、前記機体フレーム２上の左側前部に穀稈移送部６と脱穀部７と選別部８を配設すると共に、後部に排藁処理部９を配設する一方、機体フレーム２上の右側前部にキャビン１０を配設すると共に、右側中途部に穀粒貯留部１１を配設している。１２は穀粒搬出用のオーガ、１３はエンジン１４の動力を各部の装置に供給するエンジン部である。
【００１８】
このようにして、刈取部４により穀稈を刈り取り、刈り取った穀稈を搬送部５により後上方の穀稈移送部６まで搬送して、前記穀稈移送部６に穀稈を受け渡し、前記穀稈移送部６により穀稈の株元を挟扼すると共に穂先を脱穀部７内に挿入した状態で後方へ移送させるようにしている。
【００１９】
この際、穀稈の穂先は脱穀部７により脱穀されると共に、脱穀された穀粒は選別部８により選別されて、精粒のみが穀粒貯留部１１に搬送されて貯留され、必要に応じてオーガ１２を介して搬出されるようにしている。
【００２０】
また、脱穀された穀稈は排藁として排藁処理部９に搬送され、前記排藁処理部９にて細断・排出処理されるようにしている。
【００２１】
そして、キャビン１０は、図１から図３に示すように、略四角形箱型に形成して内部に運転部１９を設けている。運転部１９においては、キャビン前壁２０下部に台座２１を取付け、前記台座２１にステアバイワイヤ方式のステアリングユニット２２におけるチルト・テレスコ機構３６を連設し、前記ステアリングユニット２２の上部、すなわち、チルト・テレスコ機構３６の上端にステアリングハンドル２３を取り付け、前記ステアリングハンドル２３の後方位置に運転席２４を配置している。前記運転席２４の前方から左側方にかけてはサイドコラム２５を配設し、サイドコラム２５上部に変速レバー２６、副変速レバー、その他レバーを取り付けている。３１はキャビン前壁２０の上方に取り付けたフロントガラス、３２は左側開閉窓、３３は乗降用開閉扉である。
【００２２】
このように、前記ステアリングユニット２２はキャビン前壁２０下部から上方に立ち上がり状に配設されている。
【００２３】
ここで、キャビン前壁２０の構造について詳説すると、キャビン前壁２０はフレーム内において上半分に透明板を下半分に金属板を上下に配設し、図１，２に示すように中途部を内側に傾斜させた側面視略くの字状に形成しており、下半部の金属傾斜面に台座２１を固定し、この台座２１から前記ステアリングユニット２２が上方に立ち上がり状に配設されている。
【００２４】
ステアリングユニット２２は、図３から図５に示すように、上端部に設けたステアリングハンドル２３と、前記ステアリングハンドル２３に連動連結したステアリング機構３４と、このステアリング機構３４を収納する略箱状のハンドル本体３５と、前記ハンドル本体３５の下方に設けたチルト・テレスコ機構３６と、ハンドル本体３５やチルト・テレスコ機構３６を覆うユニットカバー体３７からなり、ユニットカバー体３７は上部のハンドル本体３５から下方のチルト・テレスコ機構３６に向けて漸次狭窄した形状に構成している。
【００２５】
ステアリングユニット２２をキャビン前壁２０下部の台座２１に取付ける際には、ハンドル本体３５とチルト・テレスコ機構３６を被覆するユニットカバー体３７の下端をフロアーに当接させることなく所定間隔だけ離間した取付け形態とし、その間に操縦者の足元空間Ｓを形成している。
【００２６】
すなわち、キャビン１０内におけるステアリングユニット２２下端は、フロアー２９から所定間隔だけ離間しているために操縦者の足元空間Ｓが広く形成されることにより、乗降時に操縦者は足をぶつけることがなくなり乗降し易くなると共に、操縦者は運転席２４に着座してステアリングハンドル２３を操縦する際にも常に最適な操作姿勢を得られることができる。
【００２７】
ステアリングハンドル２３は、ステアリング機構３４を収納する略箱状のハンドル本体３５の中のハンドル軸４３上端と連結されており、ステアリングハンドル２３内径の中央部分にはモニター用の窓空間を形成しており、モニター４４はこの空間の下方に位置するようにハンドル本体３５の前方上部にアーム４５を介して連設されている。従って、ステアリングハンドル２３の操向回動にもかかわらず常にステアリングハンドル２３のモニター用の窓空間から操縦者がモニター４４を透視できるように構成さている。なお、ステアリングハンドル２３とハンドル軸４３上端とは、ステアリングハンドル２３の下部に突設した支持フレーム４１を介して連設されている。
【００２８】
ハンドル軸４３の下端側は、図６に示すようにハンドル本体３５内のハンドル軸ギア４６を介してステアリング機構３４に連動連結する構成としている。
【００２９】
ステアリング機構３４には、ステアリングハンドル２３の切れ角を検出する操向ポテンショメータ４７と、ステアリングハンドル２３の切れ角に応じた負荷を生起する中立復元機構４８とが設けられている。
【００３０】
すなわち、ステアリングハンドル２３のハンドル軸ギア４６は、左側方に配設した操向ポテンショメータギア４９と、また、右側方に配設した中立復元機構４８のハート形状のカムギア５０と上下段の位置でそれぞれ噛合しており、従って、ステアリングハンドル２３を右に回転すると、ハンドル軸ギア４６にそれぞれ噛合した操向ポテンショメータギア４９とカムギア５０は同時に左回転するようことになる。
【００３１】
このように、操向ポテンショメータギア４９と一体の操向ポテンショメータ４７は、ステアリングハンドル２３の回転によりハンドル軸ギア４６を介して回転されると、操向ポテンショメータ４７の回転角を検知して所定の電気信号に変換して後述するコントローラ１３０に送信している。
【００３２】
中立復元機構４８は、外形の半分をハート形状に形成したカム部５１と残りの半分をギアに形成したギア部５２とからなるカムギア５０を回動自在にカムギア軸５３に軸支した構成とし、更に、ハート型のカム部５１の周縁には付勢機構５４を介してローラ状のカムフォロワー５５を圧接する構成としており、カムギア５０にギア噛合したハンドル軸４３の回動操作に負荷をかけてハンドル回転操作を重くし電気的なハンドリング操作にメカニカルなハンドル操作の重さを付加していると共に、カム部５１のハート形状中央の窪部５１ａを中心にしてその左右の湾曲周縁部をカムフォロワー５５の圧接負荷の変動調整機能部としている。
【００３３】
すなわち、カムギア軸５３の中心と窪部５１ａの距離Ｈ１と、カムギア軸５３の中心から左右の湾曲周縁部の所定位置までの距離Ｈ２との比較によるカムフォロワー５５の圧接負荷の変動により操縦者はハンドル操作の操作負荷の変動を手で感じてステアリングハンドル２３の操向位置を知覚することができるように構成している。
【００３４】
なお、カムフォロワー５５の付勢機構５４は、スプリング軸５６にコイルスプリング５７を挿通して、コイルスプリング５７の付勢力をアーム５８を介してカムフォロワー５５に伝達する構成としている。
【００３５】
中立復元機構４８の作動について説明する。
（１）ステアリングハンドル２３の切れ角が０度の場合において、付勢機構５４のカムフォロワー５５は、カムギア５０のカム部５１の中央位置（中立位置）の窪部５１ａを付勢力Ｆ１で付勢している。この付勢力は、カム部５１の幅員、すなわち、カム部５１の周縁からカムギア軸５３の中心までの距離に比例し、その距離が離間するにしたがって漸次大きくなる。距離Ｈ１のとき、付勢力Ｆ１となり付勢力が一番小さい状態である。
（２）ステアリングハンドル２３を右に切れ角０度から１８０度回転して変位する場合において、付勢機構５４のカムフォロワー５５は、カムギア５０のカム部５１の窪部５１ａから脱し、付勢機構５４による付勢力が値Ｆ２になるまで漸次増加し、すなわち、カム部５１の側端における距離Ｈ２において付勢力Ｆ２＞Ｆ１となる。
（３）ステアリングハンドル２３を左に切れ角０度から１８０度回転して変位する場合において、付勢機構５４のカムフォロワー５５は、カムギア５０のカム部５１の窪部５１ａから脱し、付勢機構５４による付勢力が値Ｆ２になるまで漸次増加し、すなわち、カム部５１の側端における距離Ｈ２において付勢力Ｆ２＞Ｆ１となる。
【００３６】
従って、ステアリングハンドル２３には、切れ角０度のときの付勢力Ｆ１が順次、付勢機構５４のカムギア５０→ハンドル軸ギア４６→ハンドル軸４３→ハンドル部４０に伝達して所定の小さい負荷として印加されることで、ステアリングハンドル２３を把持している操縦者に中立位置を認識させることができる。
一方、ステアリングハンドル２３には、切れ角１８０度のときの付勢力Ｆ２＞Ｆ１が順次、付勢機構５４のカムギア５０→ハンドル軸ギア４６→ハンドル軸４３→ハンドル部４０に伝達して所定の大きい負荷として印加されることで、付勢力による負荷をステアリングハンドル２３を把持している操縦者に認識させることができる。
【００３７】
上記のように構成されたステアリング機構３４の下方には、図４及び図５に示すように、ステアリングユニット２２下部を構成するチルト・テレスコ機構３６を配設している。
【００３８】
すなわち、前記チルト・テレスコ機構３６は、キャビン前壁２０下部に取り付けた台座２１に固定するための固定プレート６２と、前記固定プレート６２に昇降自在に配設した六角状の支持軸６３と、テレスコレバー８４により前記支持軸６３の昇降調整をするテレスコ部６１と、前記支持軸６３の頭部に連設したハンドル本体３５の角度をチルト調節のためにチルトレバー７７により変位させるチルト部６０とから構成している。
【００３９】
具体的には、チルト部６０は次のように構成されている。
【００４０】
図５及び図７に示すように、固定プレート６２に昇降自在に配設した六角状の支持軸６３の頭部にハンドル支持台６８を連設し、このハンドル支持台６８の左右側部７０，７１の枢支孔７３，７３とハンドル支持台６８にチルト自在に載置したハンドル本体３５の下部左右前端３５ａの受孔３５ｂ，３５ｂにボルト７６，７６を挿通することにより、ボルト７６，７６を枢支軸としてハンドル支持台６８にハンドル本体３５をチルト自在に枢支しており、更に、ハンドル支持台６８の左右側部７０，７１に形成した長孔７４，７５とハンドル本体３５底部のブラケット３８の孔３８ｂにチルトレバー７７の基端軸７８を挿通して長孔７４，７５に沿ってチルトレバー７７を摺動させることによりハンドル支持台６８上でハンドル本体３５をチルト自在に操作することが出来るように構成している。
【００４１】
しかも、チルトレバー７７はハンドル本体３５の左側に配設しており、キャビン１０の左側方に配設したサイドコラム２５側に配設することにより、サイドコラム２５に装置した変速レバー２６や各種の操作具とともに運転席の左側での各種操作の効率化を図っている。
【００４２】
また、ハンドル支持台６８に形成した長孔７４，７５に挿通したチルトレバー７７の基端軸７８中途においては、長孔外側方に長孔周縁に当接するフランジ７８ａを固設しており、しかも、チルトレバー７７はフランジ７８ａが長孔外側方から長孔周縁に当接付勢されるように軸端方向に所定の構造により付勢されるよう構成している。
【００４３】
チルトレバー７７によりステアリングハンドル２３のチルト操作を行うに際しては、まず、チルトレバー７７の基端軸７８をハンドル支持台６８から離隔する方向に引き出して長孔７４の周縁に当接したフランジ７８ａを長孔７４から離反させてチルトレバー７７と共にハンドル本体３５を枢支部７２を中心にして上下方に回動してチルト操作を行う。
【００４４】
かかるチルト操作の後には、フランジ７８ａを付勢機構により長孔周縁に押圧状態とすればハンドル本体３５のチルト後の固定が完了する。すなわち、操縦者はチルトレバー７７の回動操作をすることで、最適なステアリングユニット２２の角度となるチルト調節機能が行われる。
【００４５】
具体的には、テレスコ部６１は次のように構成されている。
【００４６】
テレスコ部６１は、図７及び図８に示すように、キャビン前壁下部２０の台座２１に固定プレート６２の四隅をボルト８０・ナット８１で締結し、固定プレート６２中央には固定プレート６２の面に水平基部を溶着した２個の互いに対向した略L字形状の左右把持金具６４，６５を立設し、その間に六角状の支持軸６３を挿通して上下方向に昇降自在とし、更に、左右把持金具６４，６５の外側壁に左右作動アーム６６，６７をそれぞれ固設し、該アーム６６，６７の基端間には各アーム６６，６７を近接及び離隔自在に操作することが出来るように操作ネジ機構が介設されている。図５中３７ａはユニットカバー体３７に開口したテレスコレバー８４を昇降操作するための長孔である。
【００４７】
すなわち、操作ネジ機構は、互いに対向状態とした左右作動アーム６６，６７の基端に共通の操作ネジ８６を挿通して一方のアーム６７の該側面に固設したナット８３に螺合させることにより構成しており、操作ネジ８６はテレスコレバー８４に連動連設されており、テレスコレバー８４を作動させれば、テレスコレバー８４の基端部の操作ネジ８６とナット８３との螺合の進退動作により左右アーム６６，６７の近接離反動作が生起し、該アーム６６，６７先端の左右把持金具６４，６５同士を締め付け或いは解除して六角状の支持軸６３を所定高さ位置に昇降調整する。
【００４８】
そして、適当な位置において左右把持金具６４，６５同士の締め付けにより支持軸６３を固定すれば、ハンドル本体３５を操縦者に対して適当に近接離反させるテレスコ調整が達成される。
【００４９】
しかも、テレスコレバー８４はチルトレバー７７と同様にハンドル本体３５の左側に配設しており、キャビン１０の左側方に配設したサイドコラム２５側に配設することにより、サイドコラム２５に装置した変速レバー２６や各種の操作具とともに運転席の左側での各種操作の効率化を図っている。
【００５０】
また、コンバインにおけるステアリングハンドル２３と変速レバー２６とは、いわゆるステアバイワイヤ方式の操作構造により構成されている。すなわち、従来はスアリングハンドルや変速レバーは操向装置や変速装置にギア群やリンク機構やラックピニオン構造などの機械要素を介して連動連結されているものであるが、本発明のコンバインにおけるステアリングハンドル２３や変速レバー２６は、機械的な連動機構を採用せずステアバイワイヤ方式を採用して電気的に制御して操向調整や走行調整を行うように構成している。以下にステアリングハンドル２３と変速レバー２６を操向装置と走行装置に電気的に接続したステアバイワイヤ方式について説明する。
【００５１】
すなわち、ステアバイワイヤ方式においては、図９に示すようにステアリングハンドル２３と変速レバー２６の操作量を操向ポテンショメータ４７、変速ポテンショメータ１００により電気信号に変換して、コントローラ１３０に送信し、コントローラ１３０からの制御情報によって走行用ＨＳＴ１４０、操向用ＨＳＴ１５０を駆動制御して最終的に走行部の直進走行や走行旋回やスピンターン等の操作を可能としている。
【００５２】
すなわち、走行用ＨＳＴ１４０は、可変容積型の走行ポンプ１４０Ｐと可変容積型の走行モータ１４０Ｍとを具備し、互いに流体接続されていると共に、走行ポンプ１４０Ｐの駆動はエンジン１４からの動力を受けつつ走行ポンプ用電磁弁１４７を介して走行調整駆動が行われる。かかる走行ポンプ１４０Ｐの駆動調整による走行モータ１４０Ｍの駆動は、出力軸１４９に伝達される。１４８は走行モータ用電磁弁である。
【００５３】
出力軸１４９は、副変速機構１７０を介して遊星歯車群より構成された伝動機構１６０に連動連結されている。このように、変速レバー２６の操作による変速ポテンショメータ１００を介したコントローラ１３０からの制御情報は、基本的には走行ポンプ用電磁弁１４７の制御を行い、走行ポンプ１４０Ｐ、走行モータ１４０Ｍの駆動制御によって出力軸１４９から伝動機構１６０へ動力伝達するように構成している。
【００５４】
伝動機構１６０においては、各種遊星歯車群を介して左右の第１及び第２出力軸１６１ａ，１６１ｂに出力がなされて、各出力軸１６１ａ，１６１ｂは、それぞれ左右のクローラ式の走行部１，１としての左右のクローラの駆動輪に駆動動力を伝達し、左右のクローラの走行駆動がなされる。
【００５５】
従って、変速レバー２６を操作することにより、変速ポテンショメータ１００、コントローラ１３０、走行ポンプ１４０Ｐ、走行モータ１４０Ｍ等を経由して出力軸１４９に動力が伝達されると、出力軸１４９に連動連結した伝動機構１６０において、各種遊星歯車群を介して第１及び第２出力軸１６１ａ，１６１ｂに駆動力が伝達され同一方向に回転駆動するように構成されている。
【００５６】
すなわち、変速レバー２６の操作によるコントローラ１３０からの制御情報によって走行用ＨＳＴ１４０の回転駆動制御を行い伝動機構１６０の遊星歯車群を介して第１及び第２出力軸１６１ａ，１６１ｂの走行制御を行って、各出力軸の正回転あるいは逆回転を行う。このようにして、クローラ式走行部１，１の前後の直進走行を可能としている。
【００５７】
なお、前後の直進走行の制御は、変速レバー１２６の前後の移動位置を変速ポテンショメータ１００からの検出情報を走行ポンプ１４０Ｐ、走行モータ１４０Ｍへ伝達することにより行う。
【００５８】
従って、変速レバー２６を操作すれば、変速ポテンショメータ１００、コントローラ１３０、走行ポンプ１４０Ｐ等の制御により出力軸１４９に駆動力が伝達されると伝動機構１６０における各種遊星歯車群を介して第１及び第２出力軸１６１ａ，１６１ｂが同一方向に正逆回転駆動する。
【００５９】
すなわち、変速レバー２６の操作によって走行用ＨＳＴ１４０からの回転駆動を受けた第１及び第２出力軸１６１ａ，１６１ｂは、伝動機構１６０を介してクローラ式の走行部１，１を前進又は後進させる。
【００６０】
また、操向用ＨＳＴ１５０は、可変容積型の操向ポンプ１５０Ｐと可変容積型の操向モータ１５０Ｍとを具備し、互いに流体接続されていると共に、操向ポンプ１５０Ｐの駆動はエンジン１４からの動力を受けつつ操向ポンプ用電磁弁１５７を介して操向調整駆動が行われる。かかる操向ポンプ１５０Ｐの駆動調整により操向モータ１５０Ｍの駆動は、出力軸１５９に伝達される。
【００６１】
出力軸１５９は、クラッチ装置１８０を介して遊星歯車群より構成された伝動機構１６０に連動連結されている。このように、ステアリングハンドル２３の操作による操向ポテンショメータ４７を介したコントローラ１３０からの制御情報は、基本的には操向ポンプ用電磁弁１５７の制御を行う。すなわち、操向ポンプ１５０Ｐ、操向モータ１５０Ｍの制御駆動によって出力軸１５９から伝動機構１６０へ動力伝達がなされるように構成されている。
【００６２】
伝動機構１６０においては、各種遊星歯車群を介して左右の第１及び第２出力軸１６１ａ，１６１ｂに出力されて、各出力軸１６１ａ，１６１ｂは、それぞれ左右のクローラ式の走行部１，１としてのクローラに駆動動力を伝達し、左右のクローラの旋回駆動がなされる。
【００６３】
従って、ステアリングハンドル２３を操作することにより、操向ポテンショメータ４７、コントローラ１３０、操向ポンプ１５０Ｐ、操向モータ１５０Ｍ等の制御により出力軸１５９が駆動すると、出力軸１５９に連動連結した伝動機構１６０は、各種遊星歯車群を介して第１及び第２出力軸１６１ａ，１６１ｂを互いに反対方向に回転駆動するように構成されている。
【００６４】
すなわち、ステアリングハンドル２３の操作によりコントローラ１３０からの制御情報によって操向用ＨＳＴ１５０の回転駆動制御が行われると伝動機構１６０による遊星歯車群を介して第１及び第２出力軸１６１ａ，１６１ｂに動力が伝達され、第１出力軸１６１ａと第２出力軸１６１ｂとを互いに逆回転して、クローラ式走行部１，１を旋回あるいはスピンターンさせる。
【００６５】
なお、左右走行旋回、左右スピンターンの左と右の振り分けは、ステアリングハンドル２３の左右の回転を操向ポテンショメータ４７を介してコントローラ１３０からの制御情報により操向ポンプ１５０Ｐ、操向モータ１５０Ｍを制御作動することにより行う。
【００６６】
このように、ステアリングハンドル２３及び変速レバー２６は、ステアバイワイヤ方式を介して走行用ＨＳＴ１４０、操向用ＨＳＴ１５０等を電気的に制御しながら、かつ一部は歯車群による機械伝動によってクローラ式走行部１，１の前後進、走行旋回、スピンターン等を行うように構成されている。
【００６７】
具体的に述べれば、
（１）変速レバー２６により走行用ＨＳＴ１４０の走行モータ１４０Ｍを駆動すると共にステアリングハンドル２３を回転操作しない状態とする場合について説明する。すなわち、操向用ＨＳＴ１５０の操向モータ１５０Ｍを停止した状態においては、伝動機構１６０の第１及び第２出力軸１６１ａ，１６１ｂは、同一回転数で回転し、駆動輪を介してクローラ式走行部１，１は、同一回転方向に同一回転数で回転し、機体は前後方向に直進走行する。
【００６８】
（２）変速レバー２６の操作により走行用ＨＳＴ１４０の走行モータ１４０Ｍを停止し、ステアリングハンドル２３による制御情報によって操向用ＨＳＴ１５０の操向モータ１５０Ｍを駆動する状態とした場合について説明する。すなわち、操向モータ１５０Ｍからの駆動は伝動機構１６０に伝わり、伝動機構１６０の第１出力軸１６１ａと第２出力軸１６１ｂとは互いに反対方向に回転されて、左右一方のクローラ式走行部１，１の駆動輪が正または逆方向へ回転される。その結果、左右のクローラ式走行部１，１は、その場で機体のスピンターン旋回が行われる。
【００６９】
（３）走行用ＨＳＴ１４０の走行モータ１４０Ｍを駆動する共に操向用ＨＳＴ１５０の操向モータ１５０Ｍを駆動する場合について説明する。すなわち、伝動機構１６０によって第１及び第２出力軸１６１ａ，１６１ｂは互いに異なる回転数で回転され、左右の各クローラ式走行部１，１の駆動輪も互いに異なる回転数で回転される。その結果、左右のクローラ式走行部１，１が一定の速度差をもって駆動し、走行しながら左または右方向へ旋回する。なお、旋回方向および旋回半径は左右のクローラ式走行部１，１の速度差に応じて決定される。
【００７０】
本発明の実施例のステアバイワイヤ方式のコンバインの構造、機能は上記した通りである。
【００７１】
このようにステアバイワイヤ方式のコンバインにおけるステアリングハンドルは、ハンドル本体のステアリング機構に連動連設されているものであり、従来の機械的な操向機構を電気的な処理による操向操作を可能としたので、ハンドル本体の中にはステアリング機構に連動連設する電気的な部材、たとえば、ポテンショメータや電気配線や中立復元機構などの各種の部材を収納しなければならない。かかる電気的な部材をテレスコ機構やチルト機構の配設構造と組み合わせてステアリングユニットとして最小の容積の空間に収めながらハンドリング操作の効率化を図ったものが本件発明の実施例である。
【００７２】
このように構成することによりステアバイワイヤ方式のコンバインにおいて、足元空間が広いため、楽な姿勢でステアリングの操縦を行うことができる効果があり、さらに、ステアリングユニットを小型化することが可能となり、しかも、集中的に一か所に操作関係の部品が配設されるので操作自体の効率化も図れると共に、多数の部品からなるステアリング関係の操作部材を限られたスペースの運転部に効率的に配設することが出来、従って、ステアリングユニットが小型化されるためステアリング関係の操作部材が操縦者の動作に支障とならず、作業時の運転動作の疲労を可及的に軽減することができる効果を生起し、更には、かかる機構を操作するに際して運転席からの操作が行いやすく、チルト・テレスコ機構の操作系の構造も簡略化することができ、また、チルト・テレスコ機構を介してその上部にステアリング機構を配設することができるためステアリングユニットの全体構造を可及的に小さくして運転部の空間を広く利用でき、しかも、構造が簡略化されてステアリング操作の効率化に貢献することができる。しかも、ステアリングユニットの固定はキャビン前壁下部の台座に固定した固定プレートによって行っているのでステアリングユニットの固定構造が簡略化でき、また、前記ステアリングユニットはキャビン前壁下部から上方に立ち上がり状に配設するので、ステアリングユニットの固定構造も簡単に構成することができ、更には、ステアリングユニットの下部に空間ができて、運転者の足を入れる余裕が出来るため運転姿勢の無理がなく運転疲労を低減することが出来る。
【００７３】
また、ステアリングユニットの操作をするに際してもコンバインの各種作業形態を表示するモニターの監視が容易に行えると共に、ステアリングハンドル操作中においてもその中央にモニターがあるため視線を離反させることなくモニターを注視しながら操行操作や作業操作などを行えることとなり、作業効率が飛躍的に向上する効果がある。
【符号の説明】
【００７４】
Ａ コンバイン
１ 走行部
２ 機体フレーム
３ 刈取フレーム
４ 刈取部
５ 搬送部
６ 穀稈移送部
７ 脱穀部
８ 選別部
９ 排藁処理部
１０ キャビン
１１ 穀粒貯留部
１２ オーガ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ステアリングユニットを備えたコンバインに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、特許文献１に記載の作業車両の操向装置は、ステアリングハンドル等のステアリング機構やこのステアリングハンドルの操作角を検出する切れ角センサやステアリングハンドルを中立位置に付勢するコイルスプリング等を備えており、これらの各種機能を一つのユニット内に収納するようにしている。また、このステアリングユニットは、運転席前方の床部に立設した状態で取付ける構成としており、前記ユニットを運転部内に取付けた際には、ステアリングユニットの下部が運転席側に突出して床部の前方空間を占有した状態で配設されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−０３４２５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このように特許文献１に記載のステアリングユニットは、運転部の床に立設し、そのステアリングユニットの下部が運転席側に突出して床部の前方空間を占有しているために、操縦者が運転部に乗降する際に、前記ユニットの下部に操縦者が足をぶつけてしまい乗降しづらい不都合があった。さらに、運転席に着座した操縦者がステアリングを操縦する際にも操縦者にとっては、足元が狭く窮屈な状態となり、その窮屈な姿勢のままでステアリングの操縦をしなければならない不都合があった。
さらに、コンバインを操作する操縦者の操作性を向上する目的で、ステアリングユニットにおいては、ステアリング機構をテレスコ調節する機能やチルト調節する機能を備えることが臨まれている。しかし、ステアリングユニットにステアリング機構をテレスコ調節する機能やチルト調節する機能を設けようとすると、前記ユニット自体が大型化して、限られたスペースの運転部に設けることができない問題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために、請求項１に記載のコンバインは、ステアバイワイヤ方式のステアリングハンドル操向操作機構を有するコンバインにおいて、上端部に設けたステアリングハンドルと、前記ステアリングハンドルに連動連結したステアリング機構と、このステアリング機構を収納する略箱状のハンドル本体と、前記ハンドル本体の下方に配設し、ハンドルのチルト調節機能とテレスコ調節機能を有するチルト・テレスコ機構とによりステアリングユニットを構成すると共に、前記ステアリングユニットはキャビン前壁下部から上方に立ち上がり状に配設する。
【０００６】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のコンバインにおいて、前記チルト・テレスコ機構はステアリングユニットの下部に配設すると共に、前記チルト・テレスコ機構は、キャビン前壁下部に取り付けた台座に固定するための固定プレートと、前記固定プレートに昇降自在に配設した六角状の支持軸と、運転部のサイドコラム側に配設したテレスコレバーにより前記支持軸の昇降調整をするテレスコ部と、前記支持軸の頭部に連設したハンドル本体の角度をチルト調節するために運転部のサイドコラム側に配設したチルトレバーにより変位させるチルト部とから構成することを特徴とする。
【０００７】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載のコンバインにおいて、前記ステアリングハンドルの中央には、コンバインの各種作業形態を表示するモニターを配設することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
請求項１の発明によれば、ステアバイワイヤ方式のステアリングハンドル操向操作機構を有するコンバインにおいて、上端部に設けたステアリングハンドルと、前記ステアリングハンドルに連動連結したステアリング機構と、このステアリング機構を収納する略箱状のハンドル本体と、前記ハンドル本体の下方に配設し、ハンドルのチルト調節機能とテレスコ調節機能を有するチルト・テレスコ機構とによりステアリングユニットを構成すると共に、前記ステアリングユニットはキャビン前壁下部から上方に立ち上がり状に配設したので、ステアリングユニットの下部に空間ができて、操縦者が運転部に乗降する際に、操縦者は足をぶつけることなく乗降できる効果がある。運転席に着座した操縦者がステアリングを操縦する際にも、操縦者にとっては、足元空間が広いため、楽な姿勢でステアリングの操縦を行うことができる効果がある。さらに、ステアリングハンドルと、前記ステアリングハンドルに連動連結したステアリング機構と、このステアリング機構を収納する略箱状のハンドル本体と、前記ハンドル本体の下方にチルト・テレスコ機構を配設したのでステアリングユニットを小型化することが可能となり、しかも、集中的に一か所に操作関係の部品が配設されるので操作自体の効率化も図れると共に、多数の部品からなるステアリング関係の操作部材を限られたスペースの運転部に効率的に配設することができ、従って、ステアリングユニットが小型化されるためステアリング関係の操作部材が操縦者の動作に支障とならず、作業時の運転動作の疲労を可及的に軽減することができる効果がある。
【０００９】
請求項２の発明によれば、前記チルト・テレスコ機構をステアリングユニットの下部に配設したので、かかる機構を操作するに際して運転席からの操作が行いやすく、チルト・テレスコ機構の操作系の構造も簡略化することが出来る効果があり、また、前記チルト・テレスコ機構は、キャビン前壁下部に取り付けた台座に固定するための固定プレートと、前記固定プレートに昇降自在に配設した六角状の支持軸と、テレスコレバーにより前記支持軸の昇降調整をするテレスコ部と、前記支持軸の頭部に連設したハンドル本体の角度をチルト調節のためにチルトレバーにより変位させるチルト部とから構成しているので、チルト・テレスコ機構を介してその上部にステアリング機構を配設することができるためステアリングユニットの全体構造を可及的に小さくして運転部の空間を広く利用できる効果があり、しかも、ステアリングユニットの下部を構成するチルト・テレスコ機構がキャビン前壁下部に昇降自在に配設した六角状の支持軸を中心に構成する構造となっているため、構造が簡略化されてステアリング操作の効率化に貢献することができる効果があり、また、ステアリングユニットの固定はキャビン前壁下部の台座に固定した固定プレートによって行っているのでステアリングユニットの固定構造が簡略化でき、しかも、ステアリングユニットの下部のみでキャビン前壁下部に固定し、前記ステアリングユニットはキャビン前壁下部から上方に立ち上がり状に配設するので、ステアリングユニットの固定構造も簡単に構成することができ、更には、ステアリングユニットの下部に空間ができて、運転者の足元を入れる余裕が出来るため運転姿勢の無理がなく運転疲労を低減することが出来る効果がある。
【００１０】
請求項３の発明によれば、前記ステアリングハンドルの中央には、コンバインの各種作業形態を表示するモニターを配設するので、ステアリングユニットの操作をするに際してもコンバインの各種作業形態を表示するモニターの監視が容易に行えると共に、ステアリングハンドル操作中においてもその中央にモニターがあるため視線を離反させることなくモニターを注視しながら操行操作や作業操作などを行えることとなり、作業性効率が飛躍的に向上する効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施形態に係るコンバインの全体構成を示す左側面図。
【図２】キャビンを示す平面図。
【図３】キャビンを示す左側面図。
【図４】ステアリングユニットを示す背面図。
【図５】（ａ）ステアリングユニットの取付状態を示す説明図。（ｂ）ハンドル本体を示す側面図。
【図６】（ａ）ハンドル本体を示す平面図。（ｂ）図６（ａ）におけるＡ−Ａ断面図。
【図７】（ａ）チルト・テレスコ機構を示す斜視図。（ｂ）チルト・テレスコ機構を示す斜視図。
【図８】チルト・テレスコ機構のチルト部を示す断面図。
【図９】コンバインのステアバイワイヤ方式のシステム全体を示す説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下に、本発明の実施の形態について説明する。
【００１３】
本発明の実施形態のコンバインは、ステアバイワイヤ方式のステアリングハンドル操向操作機構を有するコンバインにおいて、上端部に設けたステアリングハンドルと、前記ステアリングハンドルに連動連結したステアリング機構と、このステアリング機構を収納する略箱状のハンドル本体と、前記ハンドル本体の下方に配設し、ハンドルのチルト調節機能とテレスコ調節機能を有するチルト・テレスコ機構とによりステアリングユニットを構成すると共に、前記ステアリングユニットはキャビン前壁下部から上方に立ち上がり状に配設している。
【００１４】
また、前記チルト・テレスコ機構はステアリングユニットの下部に配設すると共に、前記チルト・テレスコ機構は、キャビン前壁下部に取り付けた台座に固定するための固定プレートと、前記固定プレートに昇降自在に配設した六角状の支持軸と、テレスコレバーにより前記支持軸の昇降調整をするテレスコ部と、前記支持軸の頭部に連設したハンドル本体の角度をチルト調節のためにチルトレバーにより変位させるチルト部とから構成している。
【００１５】
また、前記ステアリングハンドルの中央には、コンバインの各種作業形態を表示するモニターを配設している。
【００１６】
本発明の一実施形態に係るコンバインの全体構成について説明する。
【００１７】
コンバインＡは、図１に示すように、左右一対のクローラ式の走行部１，１上に機体フレーム２を設け、前記機体フレーム２の左側前端部に刈取フレーム３を介して刈取部４と搬送部５とを昇降自在に取り付け、前記機体フレーム２上の左側前部に穀稈移送部６と脱穀部７と選別部８を配設すると共に、後部に排藁処理部９を配設する一方、機体フレーム２上の右側前部にキャビン１０を配設すると共に、右側中途部に穀粒貯留部１１を配設している。１２は穀粒搬出用のオーガ、１３はエンジン１４の動力を各部の装置に供給するエンジン部である。
【００１８】
このようにして、刈取部４により穀稈を刈り取り、刈り取った穀稈を搬送部５により後上方の穀稈移送部６まで搬送して、前記穀稈移送部６に穀稈を受け渡し、前記穀稈移送部６により穀稈の株元を挟扼すると共に穂先を脱穀部７内に挿入した状態で後方へ移送させるようにしている。
【００１９】
この際、穀稈の穂先は脱穀部７により脱穀されると共に、脱穀された穀粒は選別部８により選別されて、精粒のみが穀粒貯留部１１に搬送されて貯留され、必要に応じてオーガ１２を介して搬出されるようにしている。
【００２０】
また、脱穀された穀稈は排藁として排藁処理部９に搬送され、前記排藁処理部９にて細断・排出処理されるようにしている。
【００２１】
そして、キャビン１０は、図１から図３に示すように、略四角形箱型に形成して内部に運転部１９を設けている。運転部１９においては、キャビン前壁２０下部に台座２１を取付け、前記台座２１にステアバイワイヤ方式のステアリングユニット２２におけるチルト・テレスコ機構３６を連設し、前記ステアリングユニット２２の上部、すなわち、チルト・テレスコ機構３６の上端にステアリングハンドル２３を取り付け、前記ステアリングハンドル２３の後方位置に運転席２４を配置している。前記運転席２４の前方から左側方にかけてはサイドコラム２５を配設し、サイドコラム２５上部に変速レバー２６、副変速レバー、その他レバーを取り付けている。３１はキャビン前壁２０の上方に取り付けたフロントガラス、３２は左側開閉窓、３３は乗降用開閉扉である。
【００２２】
このように、前記ステアリングユニット２２はキャビン前壁２０下部から上方に立ち上がり状に配設されている。
【００２３】
ここで、キャビン前壁２０の構造について詳説すると、キャビン前壁２０はフレーム内において上半分に透明板を下半分に金属板を上下に配設し、図１，２に示すように中途部を内側に傾斜させた側面視略くの字状に形成しており、下半部の金属傾斜面に台座２１を固定し、この台座２１から前記ステアリングユニット２２が上方に立ち上がり状に配設されている。
【００２４】
ステアリングユニット２２は、図３から図５に示すように、上端部に設けたステアリングハンドル２３と、前記ステアリングハンドル２３に連動連結したステアリング機構３４と、このステアリング機構３４を収納する略箱状のハンドル本体３５と、前記ハンドル本体３５の下方に設けたチルト・テレスコ機構３６と、ハンドル本体３５やチルト・テレスコ機構３６を覆うユニットカバー体３７からなり、ユニットカバー体３７は上部のハンドル本体３５から下方のチルト・テレスコ機構３６に向けて漸次狭窄した形状に構成している。
【００２５】
ステアリングユニット２２をキャビン前壁２０下部の台座２１に取付ける際には、ハンドル本体３５とチルト・テレスコ機構３６を被覆するユニットカバー体３７の下端をフロアーに当接させることなく所定間隔だけ離間した取付け形態とし、その間に操縦者の足元空間Ｓを形成している。
【００２６】
すなわち、キャビン１０内におけるステアリングユニット２２下端は、フロアー２９から所定間隔だけ離間しているために操縦者の足元空間Ｓが広く形成されることにより、乗降時に操縦者は足をぶつけることがなくなり乗降し易くなると共に、操縦者は運転席２４に着座してステアリングハンドル２３を操縦する際にも常に最適な操作姿勢を得られることができる。
【００２７】
ステアリングハンドル２３は、ステアリング機構３４を収納する略箱状のハンドル本体３５の中のハンドル軸４３上端と連結されており、ステアリングハンドル２３内径の中央部分にはモニター用の窓空間を形成しており、モニター４４はこの空間の下方に位置するようにハンドル本体３５の前方上部にアーム４５を介して連設されている。従って、ステアリングハンドル２３の操向回動にもかかわらず常にステアリングハンドル２３のモニター用の窓空間から操縦者がモニター４４を透視できるように構成さている。なお、ステアリングハンドル２３とハンドル軸４３上端とは、ステアリングハンドル２３の下部に突設した支持フレーム４１を介して連設されている。
【００２８】
ハンドル軸４３の下端側は、図６に示すようにハンドル本体３５内のハンドル軸ギア４６を介してステアリング機構３４に連動連結する構成としている。
【００２９】
ステアリング機構３４には、ステアリングハンドル２３の切れ角を検出する操向ポテンショメータ４７と、ステアリングハンドル２３の切れ角に応じた負荷を生起する中立復元機構４８とが設けられている。
【００３０】
すなわち、ステアリングハンドル２３のハンドル軸ギア４６は、左側方に配設した操向ポテンショメータギア４９と、また、右側方に配設した中立復元機構４８のハート形状のカムギア５０と上下段の位置でそれぞれ噛合しており、従って、ステアリングハンドル２３を右に回転すると、ハンドル軸ギア４６にそれぞれ噛合した操向ポテンショメータギア４９とカムギア５０は同時に左回転するようことになる。
【００３１】
このように、操向ポテンショメータギア４９と一体の操向ポテンショメータ４７は、ステアリングハンドル２３の回転によりハンドル軸ギア４６を介して回転されると、操向ポテンショメータ４７の回転角を検知して所定の電気信号に変換して後述するコントローラ１３０に送信している。
【００３２】
中立復元機構４８は、外形の半分をハート形状に形成したカム部５１と残りの半分をギアに形成したギア部５２とからなるカムギア５０を回動自在にカムギア軸５３に軸支した構成とし、更に、ハート型のカム部５１の周縁には付勢機構５４を介してローラ状のカムフォロワー５５を圧接する構成としており、カムギア５０にギア噛合したハンドル軸４３の回動操作に負荷をかけてハンドル回転操作を重くし電気的なハンドリング操作にメカニカルなハンドル操作の重さを付加していると共に、カム部５１のハート形状中央の窪部５１ａを中心にしてその左右の湾曲周縁部をカムフォロワー５５の圧接負荷の変動調整機能部としている。
【００３３】
すなわち、カムギア軸５３の中心と窪部５１ａの距離Ｈ１と、カムギア軸５３の中心から左右の湾曲周縁部の所定位置までの距離Ｈ２との比較によるカムフォロワー５５の圧接負荷の変動により操縦者はハンドル操作の操作負荷の変動を手で感じてステアリングハンドル２３の操向位置を知覚することができるように構成している。
【００３４】
なお、カムフォロワー５５の付勢機構５４は、スプリング軸５６にコイルスプリング５７を挿通して、コイルスプリング５７の付勢力をアーム５８を介してカムフォロワー５５に伝達する構成としている。
【００３５】
中立復元機構４８の作動について説明する。
（１）ステアリングハンドル２３の切れ角が０度の場合において、付勢機構５４のカムフォロワー５５は、カムギア５０のカム部５１の中央位置（中立位置）の窪部５１ａを付勢力Ｆ１で付勢している。この付勢力は、カム部５１の幅員、すなわち、カム部５１の周縁からカムギア軸５３の中心までの距離に比例し、その距離が離間するにしたがって漸次大きくなる。距離Ｈ１のとき、付勢力Ｆ１となり付勢力が一番小さい状態である。
（２）ステアリングハンドル２３を右に切れ角０度から１８０度回転して変位する場合において、付勢機構５４のカムフォロワー５５は、カムギア５０のカム部５１の窪部５１ａから脱し、付勢機構５４による付勢力が値Ｆ２になるまで漸次増加し、すなわち、カム部５１の側端における距離Ｈ２において付勢力Ｆ２＞Ｆ１となる。
（３）ステアリングハンドル２３を左に切れ角０度から１８０度回転して変位する場合において、付勢機構５４のカムフォロワー５５は、カムギア５０のカム部５１の窪部５１ａから脱し、付勢機構５４による付勢力が値Ｆ２になるまで漸次増加し、すなわち、カム部５１の側端における距離Ｈ２において付勢力Ｆ２＞Ｆ１となる。
【００３６】
従って、ステアリングハンドル２３には、切れ角０度のときの付勢力Ｆ１が順次、付勢機構５４のカムギア５０→ハンドル軸ギア４６→ハンドル軸４３→ハンドル部４０に伝達して所定の小さい負荷として印加されることで、ステアリングハンドル２３を把持している操縦者に中立位置を認識させることができる。
一方、ステアリングハンドル２３には、切れ角１８０度のときの付勢力Ｆ２＞Ｆ１が順次、付勢機構５４のカムギア５０→ハンドル軸ギア４６→ハンドル軸４３→ハンドル部４０に伝達して所定の大きい負荷として印加されることで、付勢力による負荷をステアリングハンドル２３を把持している操縦者に認識させることができる。
【００３７】
上記のように構成されたステアリング機構３４の下方には、図４及び図５に示すように、ステアリングユニット２２下部を構成するチルト・テレスコ機構３６を配設している。
【００３８】
すなわち、前記チルト・テレスコ機構３６は、キャビン前壁２０下部に取り付けた台座２１に固定するための固定プレート６２と、前記固定プレート６２に昇降自在に配設した六角状の支持軸６３と、テレスコレバー８４により前記支持軸６３の昇降調整をするテレスコ部６１と、前記支持軸６３の頭部に連設したハンドル本体３５の角度をチルト調節のためにチルトレバー７７により変位させるチルト部６０とから構成している。
【００３９】
具体的には、チルト部６０は次のように構成されている。
【００４０】
図５及び図７に示すように、固定プレート６２に昇降自在に配設した六角状の支持軸６３の頭部にハンドル支持台６８を連設し、このハンドル支持台６８の左右側部７０，７１の枢支孔７３，７３とハンドル支持台６８にチルト自在に載置したハンドル本体３５の下部左右前端３５ａの受孔３５ｂ，３５ｂにボルト７６，７６を挿通することにより、ボルト７６，７６を枢支軸としてハンドル支持台６８にハンドル本体３５をチルト自在に枢支しており、更に、ハンドル支持台６８の左右側部７０，７１に形成した長孔７４，７５とハンドル本体３５底部のブラケット３８の孔３８ｂにチルトレバー７７の基端軸７８を挿通して長孔７４，７５に沿ってチルトレバー７７を摺動させることによりハンドル支持台６８上でハンドル本体３５をチルト自在に操作することが出来るように構成している。
【００４１】
しかも、チルトレバー７７はハンドル本体３５の左側に配設しており、キャビン１０の左側方に配設したサイドコラム２５側に配設することにより、サイドコラム２５に装置した変速レバー２６や各種の操作具とともに運転席の左側での各種操作の効率化を図っている。
【００４２】
また、ハンドル支持台６８に形成した長孔７４，７５に挿通したチルトレバー７７の基端軸７８中途においては、長孔外側方に長孔周縁に当接するフランジ７８ａを固設しており、しかも、チルトレバー７７はフランジ７８ａが長孔外側方から長孔周縁に当接付勢されるように軸端方向に所定の構造により付勢されるよう構成している。
【００４３】
チルトレバー７７によりステアリングハンドル２３のチルト操作を行うに際しては、まず、チルトレバー７７の基端軸７８をハンドル支持台６８から離隔する方向に引き出して長孔７４の周縁に当接したフランジ７８ａを長孔７４から離反させてチルトレバー７７と共にハンドル本体３５を枢支部７２を中心にして上下方に回動してチルト操作を行う。
【００４４】
かかるチルト操作の後には、フランジ７８ａを付勢機構により長孔周縁に押圧状態とすればハンドル本体３５のチルト後の固定が完了する。すなわち、操縦者はチルトレバー７７の回動操作をすることで、最適なステアリングユニット２２の角度となるチルト調節機能が行われる。
【００４５】
具体的には、テレスコ部６１は次のように構成されている。
【００４６】
テレスコ部６１は、図７及び図８に示すように、キャビン前壁下部２０の台座２１に固定プレート６２の四隅をボルト８０・ナット８１で締結し、固定プレート６２中央には固定プレート６２の面に水平基部を溶着した２個の互いに対向した略L字形状の左右把持金具６４，６５を立設し、その間に六角状の支持軸６３を挿通して上下方向に昇降自在とし、更に、左右把持金具６４，６５の外側壁に左右作動アーム６６，６７をそれぞれ固設し、該アーム６６，６７の基端間には各アーム６６，６７を近接及び離隔自在に操作することが出来るように操作ネジ機構が介設されている。図５中３７ａはユニットカバー体３７に開口したテレスコレバー８４を昇降操作するための長孔である。
【００４７】
すなわち、操作ネジ機構は、互いに対向状態とした左右作動アーム６６，６７の基端に共通の操作ネジ８６を挿通して一方のアーム６７の該側面に固設したナット８３に螺合させることにより構成しており、操作ネジ８６はテレスコレバー８４に連動連設されており、テレスコレバー８４を作動させれば、テレスコレバー８４の基端部の操作ネジ８６とナット８３との螺合の進退動作により左右アーム６６，６７の近接離反動作が生起し、該アーム６６，６７先端の左右把持金具６４，６５同士を締め付け或いは解除して六角状の支持軸６３を所定高さ位置に昇降調整する。
【００４８】
そして、適当な位置において左右把持金具６４，６５同士の締め付けにより支持軸６３を固定すれば、ハンドル本体３５を操縦者に対して適当に近接離反させるテレスコ調整が達成される。
【００４９】
しかも、テレスコレバー８４はチルトレバー７７と同様にハンドル本体３５の左側に配設しており、キャビン１０の左側方に配設したサイドコラム２５側に配設することにより、サイドコラム２５に装置した変速レバー２６や各種の操作具とともに運転席の左側での各種操作の効率化を図っている。
【００５０】
また、コンバインにおけるステアリングハンドル２３と変速レバー２６とは、いわゆるステアバイワイヤ方式の操作構造により構成されている。すなわち、従来はスアリングハンドルや変速レバーは操向装置や変速装置にギア群やリンク機構やラックピニオン構造などの機械要素を介して連動連結されているものであるが、本発明のコンバインにおけるステアリングハンドル２３や変速レバー２６は、機械的な連動機構を採用せずステアバイワイヤ方式を採用して電気的に制御して操向調整や走行調整を行うように構成している。以下にステアリングハンドル２３と変速レバー２６を操向装置と走行装置に電気的に接続したステアバイワイヤ方式について説明する。
【００５１】
すなわち、ステアバイワイヤ方式においては、図９に示すようにステアリングハンドル２３と変速レバー２６の操作量を操向ポテンショメータ４７、変速ポテンショメータ１００により電気信号に変換して、コントローラ１３０に送信し、コントローラ１３０からの制御情報によって走行用ＨＳＴ１４０、操向用ＨＳＴ１５０を駆動制御して最終的に走行部の直進走行や走行旋回やスピンターン等の操作を可能としている。
【００５２】
すなわち、走行用ＨＳＴ１４０は、可変容積型の走行ポンプ１４０Ｐと可変容積型の走行モータ１４０Ｍとを具備し、互いに流体接続されていると共に、走行ポンプ１４０Ｐの駆動はエンジン１４からの動力を受けつつ走行ポンプ用電磁弁１４７を介して走行調整駆動が行われる。かかる走行ポンプ１４０Ｐの駆動調整による走行モータ１４０Ｍの駆動は、出力軸１４９に伝達される。１４８は走行モータ用電磁弁である。
【００５３】
出力軸１４９は、副変速機構１７０を介して遊星歯車群より構成された伝動機構１６０に連動連結されている。このように、変速レバー２６の操作による変速ポテンショメータ１００を介したコントローラ１３０からの制御情報は、基本的には走行ポンプ用電磁弁１４７の制御を行い、走行ポンプ１４０Ｐ、走行モータ１４０Ｍの駆動制御によって出力軸１４９から伝動機構１６０へ動力伝達するように構成している。
【００５４】
伝動機構１６０においては、各種遊星歯車群を介して左右の第１及び第２出力軸１６１ａ，１６１ｂに出力がなされて、各出力軸１６１ａ，１６１ｂは、それぞれ左右のクローラ式の走行部１，１としての左右のクローラの駆動輪に駆動動力を伝達し、左右のクローラの走行駆動がなされる。
【００５５】
従って、変速レバー２６を操作することにより、変速ポテンショメータ１００、コントローラ１３０、走行ポンプ１４０Ｐ、走行モータ１４０Ｍ等を経由して出力軸１４９に動力が伝達されると、出力軸１４９に連動連結した伝動機構１６０において、各種遊星歯車群を介して第１及び第２出力軸１６１ａ，１６１ｂに駆動力が伝達され同一方向に回転駆動するように構成されている。
【００５６】
すなわち、変速レバー２６の操作によるコントローラ１３０からの制御情報によって走行用ＨＳＴ１４０の回転駆動制御を行い伝動機構１６０の遊星歯車群を介して第１及び第２出力軸１６１ａ，１６１ｂの走行制御を行って、各出力軸の正回転あるいは逆回転を行う。このようにして、クローラ式走行部１，１の前後の直進走行を可能としている。
【００５７】
なお、前後の直進走行の制御は、変速レバー１２６の前後の移動位置を変速ポテンショメータ１００からの検出情報を走行ポンプ１４０Ｐ、走行モータ１４０Ｍへ伝達することにより行う。
【００５８】
従って、変速レバー２６を操作すれば、変速ポテンショメータ１００、コントローラ１３０、走行ポンプ１４０Ｐ等の制御により出力軸１４９に駆動力が伝達されると伝動機構１６０における各種遊星歯車群を介して第１及び第２出力軸１６１ａ，１６１ｂが同一方向に正逆回転駆動する。
【００５９】
すなわち、変速レバー２６の操作によって走行用ＨＳＴ１４０からの回転駆動を受けた第１及び第２出力軸１６１ａ，１６１ｂは、伝動機構１６０を介してクローラ式の走行部１，１を前進又は後進させる。
【００６０】
また、操向用ＨＳＴ１５０は、可変容積型の操向ポンプ１５０Ｐと可変容積型の操向モータ１５０Ｍとを具備し、互いに流体接続されていると共に、操向ポンプ１５０Ｐの駆動はエンジン１４からの動力を受けつつ操向ポンプ用電磁弁１５７を介して操向調整駆動が行われる。かかる操向ポンプ１５０Ｐの駆動調整により操向モータ１５０Ｍの駆動は、出力軸１５９に伝達される。
【００６１】
出力軸１５９は、クラッチ装置１８０を介して遊星歯車群より構成された伝動機構１６０に連動連結されている。このように、ステアリングハンドル２３の操作による操向ポテンショメータ４７を介したコントローラ１３０からの制御情報は、基本的には操向ポンプ用電磁弁１５７の制御を行う。すなわち、操向ポンプ１５０Ｐ、操向モータ１５０Ｍの制御駆動によって出力軸１５９から伝動機構１６０へ動力伝達がなされるように構成されている。
【００６２】
伝動機構１６０においては、各種遊星歯車群を介して左右の第１及び第２出力軸１６１ａ，１６１ｂに出力されて、各出力軸１６１ａ，１６１ｂは、それぞれ左右のクローラ式の走行部１，１としてのクローラに駆動動力を伝達し、左右のクローラの旋回駆動がなされる。
【００６３】
従って、ステアリングハンドル２３を操作することにより、操向ポテンショメータ４７、コントローラ１３０、操向ポンプ１５０Ｐ、操向モータ１５０Ｍ等の制御により出力軸１５９が駆動すると、出力軸１５９に連動連結した伝動機構１６０は、各種遊星歯車群を介して第１及び第２出力軸１６１ａ，１６１ｂを互いに反対方向に回転駆動するように構成されている。
【００６４】
すなわち、ステアリングハンドル２３の操作によりコントローラ１３０からの制御情報によって操向用ＨＳＴ１５０の回転駆動制御が行われると伝動機構１６０による遊星歯車群を介して第１及び第２出力軸１６１ａ，１６１ｂに動力が伝達され、第１出力軸１６１ａと第２出力軸１６１ｂとを互いに逆回転して、クローラ式走行部１，１を旋回あるいはスピンターンさせる。
【００６５】
なお、左右走行旋回、左右スピンターンの左と右の振り分けは、ステアリングハンドル２３の左右の回転を操向ポテンショメータ４７を介してコントローラ１３０からの制御情報により操向ポンプ１５０Ｐ、操向モータ１５０Ｍを制御作動することにより行う。
【００６６】
このように、ステアリングハンドル２３及び変速レバー２６は、ステアバイワイヤ方式を介して走行用ＨＳＴ１４０、操向用ＨＳＴ１５０等を電気的に制御しながら、かつ一部は歯車群による機械伝動によってクローラ式走行部１，１の前後進、走行旋回、スピンターン等を行うように構成されている。
【００６７】
具体的に述べれば、
（１）変速レバー２６により走行用ＨＳＴ１４０の走行モータ１４０Ｍを駆動すると共にステアリングハンドル２３を回転操作しない状態とする場合について説明する。すなわち、操向用ＨＳＴ１５０の操向モータ１５０Ｍを停止した状態においては、伝動機構１６０の第１及び第２出力軸１６１ａ，１６１ｂは、同一回転数で回転し、駆動輪を介してクローラ式走行部１，１は、同一回転方向に同一回転数で回転し、機体は前後方向に直進走行する。
【００６８】
（２）変速レバー２６の操作により走行用ＨＳＴ１４０の走行モータ１４０Ｍを停止し、ステアリングハンドル２３による制御情報によって操向用ＨＳＴ１５０の操向モータ１５０Ｍを駆動する状態とした場合について説明する。すなわち、操向モータ１５０Ｍからの駆動は伝動機構１６０に伝わり、伝動機構１６０の第１出力軸１６１ａと第２出力軸１６１ｂとは互いに反対方向に回転されて、左右一方のクローラ式走行部１，１の駆動輪が正または逆方向へ回転される。その結果、左右のクローラ式走行部１，１は、その場で機体のスピンターン旋回が行われる。
【００６９】
（３）走行用ＨＳＴ１４０の走行モータ１４０Ｍを駆動する共に操向用ＨＳＴ１５０の操向モータ１５０Ｍを駆動する場合について説明する。すなわち、伝動機構１６０によって第１及び第２出力軸１６１ａ，１６１ｂは互いに異なる回転数で回転され、左右の各クローラ式走行部１，１の駆動輪も互いに異なる回転数で回転される。その結果、左右のクローラ式走行部１，１が一定の速度差をもって駆動し、走行しながら左または右方向へ旋回する。なお、旋回方向および旋回半径は左右のクローラ式走行部１，１の速度差に応じて決定される。
【００７０】
本発明の実施例のステアバイワイヤ方式のコンバインの構造、機能は上記した通りである。
【００７１】
このようにステアバイワイヤ方式のコンバインにおけるステアリングハンドルは、ハンドル本体のステアリング機構に連動連設されているものであり、従来の機械的な操向機構を電気的な処理による操向操作を可能としたので、ハンドル本体の中にはステアリング機構に連動連設する電気的な部材、たとえば、ポテンショメータや電気配線や中立復元機構などの各種の部材を収納しなければならない。かかる電気的な部材をテレスコ機構やチルト機構の配設構造と組み合わせてステアリングユニットとして最小の容積の空間に収めながらハンドリング操作の効率化を図ったものが本件発明の実施例である。
【００７２】
このように構成することによりステアバイワイヤ方式のコンバインにおいて、足元空間が広いため、楽な姿勢でステアリングの操縦を行うことができる効果があり、さらに、ステアリングユニットを小型化することが可能となり、しかも、集中的に一か所に操作関係の部品が配設されるので操作自体の効率化も図れると共に、多数の部品からなるステアリング関係の操作部材を限られたスペースの運転部に効率的に配設することが出来、従って、ステアリングユニットが小型化されるためステアリング関係の操作部材が操縦者の動作に支障とならず、作業時の運転動作の疲労を可及的に軽減することができる効果を生起し、更には、かかる機構を操作するに際して運転席からの操作が行いやすく、チルト・テレスコ機構の操作系の構造も簡略化することができ、また、チルト・テレスコ機構を介してその上部にステアリング機構を配設することができるためステアリングユニットの全体構造を可及的に小さくして運転部の空間を広く利用でき、しかも、構造が簡略化されてステアリング操作の効率化に貢献することができる。しかも、ステアリングユニットの固定はキャビン前壁下部の台座に固定した固定プレートによって行っているのでステアリングユニットの固定構造が簡略化でき、また、前記ステアリングユニットはキャビン前壁下部から上方に立ち上がり状に配設するので、ステアリングユニットの固定構造も簡単に構成することができ、更には、ステアリングユニットの下部に空間ができて、運転者の足を入れる余裕が出来るため運転姿勢の無理がなく運転疲労を低減することが出来る。
【００７３】
また、ステアリングユニットの操作をするに際してもコンバインの各種作業形態を表示するモニターの監視が容易に行えると共に、ステアリングハンドル操作中においてもその中央にモニターがあるため視線を離反させることなくモニターを注視しながら操行操作や作業操作などを行えることとなり、作業効率が飛躍的に向上する効果がある。
【符号の説明】
【００７４】
Ａ コンバイン
１ 走行部
２ 機体フレーム
３ 刈取フレーム
４ 刈取部
５ 搬送部
６ 穀稈移送部
７ 脱穀部
８ 選別部
９ 排藁処理部
１０ キャビン
１１ 穀粒貯留部
１２ オーガ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステアバイワイヤ方式のステアリングハンドル操向操作機構を有するコンバインにおいて、
上端部に設けたステアリングハンドルと、前記ステアリングハンドルに連動連結したステアリング機構と、このステアリング機構を収納する略箱状のハンドル本体と、前記ハンドル本体の下方に配設し、ハンドルのチルト調節機能とテレスコ調節機能を有するチルト・テレスコ機構とによりステアリングユニットを構成すると共に、前記ステアリングユニットはキャビン前壁下部から上方に立ち上がり状に配設する
ことを特徴とするコンバイン。
【請求項２】
前記チルト・テレスコ機構はステアリングユニットの下部に配設すると共に、前記チルト・テレスコ機構は、キャビン前壁下部に取り付けた台座に固定するための固定プレートと、前記固定プレートに昇降自在に配設した六角状の支持軸と、運転部のサイドコラム側に配設したテレスコレバーにより前記支持軸の昇降調整をするテレスコ部と、前記支持軸の頭部に連設したハンドル本体の角度をチルト調節するために運転部のサイドコラム側に配設したチルトレバーにより変位させるチルト部とから構成する
ことを特徴とする請求項１に記載のコンバイン。
【請求項３】
前記ステアリングハンドルの中央には、コンバインの各種作業形態を表示するモニターを配設する
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のコンバイン。
【請求項１】
ステアバイワイヤ方式のステアリングハンドル操向操作機構を有するコンバインにおいて、
上端部に設けたステアリングハンドルと、前記ステアリングハンドルに連動連結したステアリング機構と、このステアリング機構を収納する略箱状のハンドル本体と、前記ハンドル本体の下方に配設し、ハンドルのチルト調節機能とテレスコ調節機能を有するチルト・テレスコ機構とによりステアリングユニットを構成すると共に、前記ステアリングユニットはキャビン前壁下部から上方に立ち上がり状に配設する
ことを特徴とするコンバイン。
【請求項２】
前記チルト・テレスコ機構はステアリングユニットの下部に配設すると共に、前記チルト・テレスコ機構は、キャビン前壁下部に取り付けた台座に固定するための固定プレートと、前記固定プレートに昇降自在に配設した六角状の支持軸と、運転部のサイドコラム側に配設したテレスコレバーにより前記支持軸の昇降調整をするテレスコ部と、前記支持軸の頭部に連設したハンドル本体の角度をチルト調節するために運転部のサイドコラム側に配設したチルトレバーにより変位させるチルト部とから構成する
ことを特徴とする請求項１に記載のコンバイン。
【請求項３】
前記ステアリングハンドルの中央には、コンバインの各種作業形態を表示するモニターを配設する
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のコンバイン。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１１−７９４９８（Ｐ２０１１−７９４９８Ａ）
【公開日】平成２３年４月２１日（２０１１．４．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２３５４５１（Ｐ２００９−２３５４５１）
【出願日】平成２１年１０月９日（２００９．１０．９）
【出願人】（０００００６７８１）ヤンマー株式会社 (3,810)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年４月２１日（２０１１．４．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１０月９日（２００９．１０．９）
【出願人】（０００００６７８１）ヤンマー株式会社 (3,810)
【Ｆターム（参考）】
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