JP3719256B2 - コンバインにおける走行装置の伝動機構 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、コンバインにおける走行装置の伝動機構に係る技術分野に属する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のコンバインにおける走行装置の伝動機構として、例えば特開平４−１０３４７２号公報に開示されたものが知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述の特開平４−１０３４７２号公報に開示された走行装置の伝動機構には、旋回用の変速装置としてベルト式の変速装置を用いているために、操向操作具の操作量に応じてベルト変速装置の変速比率を変更せねばならないが、走行状態でベルト変速装置が回転駆動されている状態でなければ、この割プ−リから成るベルト変速装置を変速作動させることができず、微速走行状態ではこのベルト変速装置の変速作動が円滑に行われず、旋回を適確に行えない欠点がある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上述の如き課題を解決するために、以下のような技術的手段を講じる。
【０００５】
即ち、走行用油圧変速装置（１６）から受動歯車（３０）を介してミッションケ−ス（１）に内蔵する差動機構（５０）の軸（４５）へ回転駆動力を入力し、旋回用油圧変速装置（６１）から制御軸（５６）を介して前記差動機構（５０）外周の受動歯車（５５）へ回転駆動力を入力し、該走行用油圧変速装置（１６）及び旋回用油圧変速装置（６１）からの回転駆動力の入力を差動機構（５０）で合成して出力して左右の車軸（３７，３７’）を差動させて旋回できるように構成し、前記制御軸（５６）を旋回用油圧変速装置（６１）の駆動力によって回転させることができる状態と回転させない状態とに切り換える装置（６５）を設け、旋回操作に基づく該装置（６５）の切り換え作動によって前記旋回用油圧変速装置（６１）から制御軸（５６）を回転駆動して前記差動機構（５０）外周の受動歯車（５５）へ回転駆動力を入力し、該差動機構（５０）からの合成出力によって左右の車軸（３７，３７’）を差動させて旋回するように構成し、前記差動機構（５０）の軸（４５）へ回転駆動力を入力させる走行用油圧変速装置（１６）をミッションケ−ス（１）の一側に配置して該ミッションケ−ス（１）の一側から走行用の駆動力を入力させると共に、前記差動機構（５０）外周の受動歯車（５５）に回転駆動力を入力させる旋回用油圧変速装置（６１）をミッションケ−ス（１）の他側に配置して該ミッションケ−ス（１）の他側から旋回用の駆動力を入力させるように構成したことを特徴とするコンバインにおける走行装置の伝動機構としたものである。
【０００６】
【発明の効果】
本発明によると、ベルト変速装置に代えて油圧式の旋回用油圧変速装置６１を用いることで、微速走行状態であっても差動機構５０の回転調節を良好に行うことができ、旋回を円滑に行うことができる。
【０００７】
また、ミッションケ−ス１と走行用油圧変速装置１６及び旋回用油圧変速装置６１とからなるコンバインの走行伝動機構の左右重量バランスを良くすることができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を図面により説明すると、１はコンバイン等の作業機の走行装置のミッションケースで、上部位置に入力軸２を横設し、入力軸２にはエンジンからの回転が伝達される入力プーリー３を設け、ミッションケース１内の入力軸２には大歯車４と小歯車５とを遊嵌し、大歯車４および小歯車５と入力軸２との間に増速クラッチ６を設ける。増速クラッチ６は入力軸２に回転ドラム８を固定し、回転ドラム８内の中央部には該回転ドラム８と一体回転する仕切部材９を設け、仕切部材９の左右両側にシリンダ室１０、１１をそれぞれ形成し、前記シリンダ室１０、１１内にはピストン１２、１３を設け、回転ドラム８の内周に設けたクラッチディスクと大歯車４および小歯車５側に設けたクラッチディスクを接離させるようにして構成する。１４はピストン１２とピストン１３を連結する連結ロッドである。しかして、ミッションケース１の側部には油圧式主変速装置（ハイドロスタチックトランスミッション（走行用油圧変速装置））１６を設ける。油圧式主変速装置１６はＨＳＴポンプ１７の入力軸となる伝達軸１５をミッションケース１に軸装し、伝達軸１５には前記大歯車４と常時噛合う入力歯車１８を固定する。１９は前記油圧式主変速装置１６のＨＳＴモータであり、前記ＨＳＴポンプ１７と油路２０により接続する。油圧式主変速装置１６は、伝達軸１５の回転によりＨＳＴポンプ１７を作動させ、ＨＳＴポンプ１７が無段階に送油量を増減させながらＨＳＴモータ１９に送油して回転を伝達する。２３は前記ＨＳＴモータ１９と出力伝達軸２２の間に設けた主変速入切クラッチ、２４は出力伝達軸２２に設けた前記小歯車５に常時噛合う伝達歯車、２５は伝達駆動歯車である。
【０００９】
２６は副変速軸であり、副変速軸２６には一体的に形成した小歯車２７と大歯車２８を摺動のみ可能に取付け、小歯車２７と伝達駆動歯車２５または大歯車２８と伝達歯車２４との一方の噛合いを選択する（これが副変速機構Ｓである）。２９は副変速軸２６に固定の駆動歯車、３０はサイドクラッチ軸３１に固定の受動歯車であり、前記駆動歯車２９と常時噛合っている。受動歯車３０の左右両側には左右内歯（図示省略）を形成し、サイドクラッチ軸３１には左右内歯に対して継脱自在の爪部（図示省略）を形成したサイドクラッチ歯車３２、３２’を摺動自在に取付け、前記受動歯車３０の左右内歯とサイドクラッチ歯車３２、３２’の爪部により左右サイドクラッチ３３、３３’を形成する。３４、３４’はシフター、３５、３５’はシリンダー、３６、３６’はシリンダー３５、３５’のソレノイド、３７、３７’は車軸、３８、３８’はサイドクラッチ歯車３２、３２’と常時噛合いの歯車である。しかして、サイドクラッチ軸３１の近傍には、左右に分割された左右出力軸４５、４５’をそれぞれ軸装し、左出力軸４５には左歯車４６を固定し、右出力軸４５’には右歯車４６’を固定し、左歯車４６は前記サイドクラッチ歯車３２と一体回転する歯車４８に常時噛合わせ、右歯車４６’は前記サイドクラッチ歯車３２’と一体回転する歯車４８’に常時噛合わせる。前記左歯車４６と右歯車４６’の間の出力軸４５、４５’には該出力軸４５、４５’相互の回転数を変更させる差動機構５０を設ける。差動機構５０は、ミッションケース１内に回転自在にケース５１を設け、ケース５１内には前記出力軸４５、４５’の先端を臨ませ、出力軸４５、４５’の先端には左右傘歯車５２、５２’を相対峙するように設け、左右傘歯車５２、５２’にはそれぞれケース５１に固定の軸５３、５３’に回転自在に取付けた中間傘歯車５４、５４’を噛合わせ、前記ケース５１の外周には受動歯車５５を設け、受動歯車５５には制御軸５６に固定の駆動伝達歯車５７を常時噛合わせて構成している。
【００１０】
前記差動機構５０は、左出力軸４５をＸとし、右出力軸４５’をＹとし、前記ケース５１をＺとすると、２Ｚ＝Ｘ＋Ｙとなるように構成する。即ち、ケース５１が左出力軸４５および右出力軸４５’に対して停止すると、Ｚは０となり、０＝Ｘ＋Ｙとなり、ゆえに、Ｘ＝−Ｙとなり、ＸとＹは互いに逆転し、また、Ｙの回転はＹ＝２Ｚ−Ｘとなり、例えば、Ｘを１００とし、Ｚを１５０とすると、Ｙは２００となり、Ｘに対してＹを倍速く回転させる（ＸとＹの関係は逆も可）。そこで、ミッションケース１の側部にパワステレバー（操向操作具）６０の傾倒操作により作動するパワステ用油圧式変速装置（旋回用油圧変速装置）６１を設け、パワステ用油圧式変速装置６１により前記制御軸５６を回転および停止させるように構成する。パワステ用油圧式変速装置６１はＨＳＴポンプ６２とＨＳＴモータ６３とにより構成され、前記出力伝達軸２２がＨＳＴポンプ６２の入力軸となり、制御軸５６がＨＳＴモータ６３からの出力軸となり、この前記出力伝達軸２２とＨＳＴポンプ６２との間および制御軸５６とＨＳＴモータ６３の間にそれぞれパワステ用クラッチ（装置）６４、６５を設ける。したがって、差動機構５０は、パワステ用油圧式変速装置６１によりケース５１の回転を停止させると、所謂左右の車軸３７、３７’を互いに逆転させるスピンターンを行なえ、ケース５１をパワステ用油圧式変速装置６１により所定回転させると、旋回外側となる車軸を旋回内側の車軸よりも速く駆動回転させて行なう倍速ターンを行なえる。
【００１１】
図５は油圧回路を示し、前記油圧式主変速装置１６の操作する主変速レバー６６に前記差動機構５０を作動させる差動スイッチ６８を設け、差動スイッチ６８はリレー６９により前記ソレノイド３６、３６’の作動を反対にする（図６）。即ち、通常右旋回のときはソレノイド３６’により右サイドクラッチ３３’を切にするが、倍速ターンでは、ソレノイド３６により左サイドクラッチ３３を切にし、旋回内側の右車軸３７’を定速回転させ、旋回外側となる左車軸３７を旋回内側の右車軸３７’よりも速く駆動回転させるので、前記ソレノイド３６、３６’の作動を反対にさせる。また、７０はロックアップスイッチであり、ロックアップスイッチ７０を操作すると、主変速入切クラッチ２３を切にし、入力軸２の回転を増速クラッチ６→小歯車５→伝達歯車２４→出力伝達軸２２→伝達駆動歯車２５→小歯車２７→副変速軸２６→駆動歯車２９と、油圧式主変速装置１６を介さずに直接回転を伝達する。図７は前記パワステレバー６０の操作機構に係る実施例であり、パワステレバー６０と前記パワステ用油圧式変速装置６１とを接続し、図８のように、パワステレバー６０を溝７１内を左右に傾倒させると前記左右サイドクラッチ３３、３３’を切にして旋回し、この状態から前側に倒すと倍速旋回し、後側に倒すとスピンターンを行なう（なお、傾倒方向と旋回方向の組合せは任意である）。７２は走行装置の左右のクローラーを示す。また、パワステ用油圧式変速装置６１は倍速ターンを行うように操作したとき作動するように、前記差動スイッチ６８の操作およびサイドクラッチ３３、３３’の入り切りに起因させて行うように構成すると、パワステ用油圧式変速装置６１を作動させるための馬力損失を回避できる。
【００１２】
図１０に示す参考例は、前記差動機構５０のケース５１を停止させるブレーキ機構７３とケース５１を左右出力軸４５、４５’に対して回転させる回転機構７７を設けた構成であり、制御軸５６の一端側にはブレーキケース７４を設け、該ブレーキケース７４と制御軸５６とにそれぞれ接離するディスクを設けて前記ブレーキ機構７３を構成し、また、前記駆動伝達歯車５７には前記副変速軸２６に設けた倍速ターン用クラッチ７５を介して設けた伝達歯車７６に常時噛合わせ、副変速軸２６の駆動歯車２９と受動歯車３０とにより伝達されたサイドクラッチ軸３１の回転数に対して、伝達歯車７６と駆動伝達歯車５７と受動歯車５５の噛合いにより差動機構５０は速く回転するようにして前記回転機構７７を形成する。したがって、差動機構５０は、ブレーキ機構７３によりケース５１の回転を停止させると、所謂左右の車軸３７、３７’を互いに逆転させるスピンターンを行なえ、ケース５１を回転機構７７により所定回転させると、旋回外側となる車軸３７’を旋回内側の車軸３７より速く駆動回転させて行なう倍速ターンを行なえる。図１１はこの参考例の油圧回路図を示し、７８は主変速レバー６６に設けた緊急停止スイッチであり、左右サイドクラッチ３３、３３’を切にしてブレーキケース７４を作動させる。また、前記ロックアップスイッチ７０は、これを操作すると、ロックアップさせるだけでなく、走行速度を設定し、設定した走行速度より速度が低下したときは、スロットルを自動的に開いて設定走行速度で走行する速度自動制御するようにしたものにおいて、エンジンの最大出力状態または設定走行速度が設定時間続くと、そのときの車速で自動的にロックアップするように構成することもある。７９はスロットルセンサー、８０はエンジン回転数検知センサー、８１はスピードセンサーである（図１２）。また、図１１で、８２は油圧調整バルブであり、油圧回路の作動初期の油圧を設定するが、この油圧調整バルブ８２により初期の油圧の設定を高くすると、各シリンダ等の作動を速くすることができる。そして、図示は省略するが、走行装置には機体を圃場の傾斜に対して水平にするローリング機構を設けており、該機構を作動させるローリング用シリンダの油圧を検出する左右水平センサー８３を設け、重量が重いと前記油圧調整バルブ８２により圧力を上げ、軽いと下げる。また、８４は穀稈センサーであり、刈取部の作業の有無を感知し、作業中は前記油圧調整バルブ８２により油圧を零にしてスピンターンをさせない。また、８５は傾斜センサーであり、所定角度以上機体が傾斜しているときはスピンターンさせない。８６は機体沈下センサーであり、機体が沈下すると旋回トルクがアップするので前記油圧調整バルブ８２により圧力アップさせる。８７は前後バランスセンサーであり、前側が重いと旋回が容易でないので圧力アップさせ、後が重いときは圧力をダウンさせる。また、８８は左右バランスセンサーであり、機体の左右のいずれか重い側が旋回時の旋回外側となるときは、油圧調整バルブ８２の圧力アップさせる。
【００１３】
次に、前述の本発明の実施例の作用を述べる。エンジンからの回転が入力プーリー３に伝達され、入力プーリー３により回転する入力軸２の回転が増速クラッチ６を介して大歯車４に伝達され、大歯車４は常時噛合いしている入力歯車１８を回転させ、入力歯車１８は伝達軸１５を回転させ、伝達軸１５は油圧式主変速装置１６のＨＳＴポンプ１７を作動させてＨＳＴモータ１９に送油して回転を伝達し、ＨＳＴモータ１９の回転が、主変速入切クラッチ２３→出力伝達軸２２→伝達駆動歯車２５→小歯車２７→副変速軸２６→駆動歯車２９→受動歯車３０を介してサイドクラッチ軸３１に伝達される。通常の走行では、左右サイドクラッチ３３、３３’を入にし、サイドクラッチ軸３１の回転が、サイドクラッチ歯車３２、３２’に伝達され、サイドクラッチ歯車３２、３２’は常時噛合いの歯車３８、３８’を回転させ、歯車３８、３８’は車軸３７、３７’に回転を伝達して走行装置を駆動させて、走行させる。そして、左右サイドクラッチ３３、３３’の一方を切にすると、切にした方を旋回内側として旋回する。
【００１４】
しかして、左右サイドクラッチ３３、３３’の一方の例えば、右サイドクラッチ３３’を切にすると、サイドクラッチ歯車３２’はフリー状態となり、歯車４８’と噛合う右歯車４６’を設けた右出力軸４５’も差動機構５０のケース５１に対してフリーとなる。そして、パワステ用油圧式変速装置６１を倍速旋回用に操作すると、これに対応してパワステ用クラッチ６４とパワステ用クラッチ６５が入となり、制御軸５６の回転が駆動伝達歯車５７と受動歯車５５を介して差動機構５０のケース５１に伝達させて回転させる。前記差動機構５０は、左出力軸４５をＸとし、右出力軸４５’をＹとし、前記ケース５１をＺとすると、２Ｚ＝Ｘ＋Ｙとなるように構成しているから、例えば、Ｘを１００とし、Ｚを１５０とすると、Ｙは２００となり、Ｘに対してＹを倍速く回転させる。このように、パワステレバー６０の傾倒操作によりパワステ用油圧式変速装置６１を介してケース５１の回転を無段階に変更することで、旋回外側となる車軸を旋回内側の車軸より速く駆動回転させて行なう倍速ターンを行なえる。即ち、左旋回のときは、右クローラが旋回外側になるので、これに対応する右サイドクラッチ３３’を切にし、サイドクラッチ歯車３２’と歯車４８’と右歯車４６’と右出力軸４５’とをケース５１に対してフリー状態にすると、ケース５１の回転により右出力軸４５’（Ｙ側）は左出力軸４５（Ｘ側）よりも速く回転して倍速ターンを行なえる。
【００１５】
また、パワステ用油圧式変速装置６１によりケース５１を左出力軸４５および右出力軸４５’に対して停止させると、Ｚは０となり、０＝Ｘ＋Ｙとなり、ゆえに、Ｘ＝−Ｙとなり、ＸとＹは互いに逆転するので、左右サイドクラッチ３３、３３’の一方である例えば右サイドクラッチ３３’を切にすると、これに対応する右出力軸４５’はケース５１に対してフリーとなって、左出力軸４５の回転が差動機構５０により逆回転となって右出力軸４５’に伝達され、右出力軸４５’の回転が右歯車４６’と歯車４８’とサイドクラッチ歯車３２’と歯車３８’を介して伝達され、左車軸３７と右車軸３７’とが互いに逆回転となってその場で旋回する所謂スピンターンを行なえる。しかして、前記パワステ用油圧式変速装置６１はパワステレバー６０により前記制御軸５６の回転停止および変速を操作できるので、前記したように、左右の旋回、倍速ターン、スピンターンを一本のパワステレバー６０により行なえる。なお、通常走行で左右サイドクラッチ３３、３３’の一方の左クラッチ３３を切にすると、他方のＹ側の駆動力により旋回するが、このとき、Ｘ側はクローラの回転が反対に戻ってきて回転させられ、定速駆動のＹと接触抵抗により回転するＸとにより、２Ｚ＝Ｘ＋Ｙは、Ｚ≠０となり差動機構５０のケース５１を回転させようと作用するが、このとき、ＨＳＴモータ６３を切にしておけば、ケース５１は自由回転する。この場合、Ｚ＝Ｙ／２とすると、Ｘ＝０となるので、このように左クラッチ３３を切にしパワステ用油圧式変速装置６１によりケース５１をＹに対して回転させると、Ｘ側を完全に停止させた状態で旋回する。また、前記パワステ用油圧式変速装置６１は、左右サイドクラッチ３３、３３’の一方の入切操作のとき作動するようにすると、エンジンの出力ロスを防止し、耐久性も向上させる。
【００１６】
しかして、前述の参考例では、パワステ用油圧式変速装置６１の代わりに、副変速軸２６に設けた伝達歯車７６と該伝達歯車７６に噛合う駆動伝達歯車５７と、該駆動伝達歯車５７に噛合う受動歯車５５の増速比率によりケース５１は、ＸとＹとに相当する左右出力軸４５、４５’よりも速く回転し、倍速ターンを行なえる。また、ブレーキ機構７３により制御軸５６の回転を停止させることで、ケース５１の回転を停止させ、左出力軸４５と右出力軸４５’とを逆に回転させてスピンターンを行なう。
【００１７】
以上のように、差動機構５０により左右の車軸３７、３７’を互いに逆転させてスピンターンできるばかりでなく、旋回外側となる車軸を旋回内側の車軸より速く駆動回転させて行なう倍速ターンを行なえる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 ミッションケ−スの展開状態の縦断面略図。
【図２】 同側面図。
【図３】 増速クラッチ断面図。
【図４】 作動機構の略図。
【図５】 油圧回路図。
【図６】 回路図。
【図７】 斜視図。
【図８】 パワステレバ−構成図。
【図９】 作用状態図。
【図１０】 参考例の説明図。
【図１１】 参考例の油圧回路図。
【図１２】 参考例のブロック図。
【符号の説明】
１ ミッションケ−ス
１６ 走行用油圧変速装置
３０ 受動歯車
３７ 車軸
３７’車軸
４５ 軸
５０ 差動機構
５５ 受動歯車
５６ 制御軸
５７ 駆動伝達歯車
６１ 旋回用油圧変速装置
６５ 装置（クラッチ）

Claims (1)

1. 走行用油圧変速装置（１６）から受動歯車（３０）を介してミッションケ−ス（１）に内蔵する差動機構（５０）の軸（４５）へ回転駆動力を入力し、旋回用油圧変速装置（６１）から制御軸（５６）を介して前記差動機構（５０）外周の受動歯車（５５）へ回転駆動力を入力し、該走行用油圧変速装置（１６）及び旋回用油圧変速装置（６１）からの回転駆動力の入力を差動機構（５０）で合成して出力して左右の車軸（３７，３７’）を差動させて旋回できるように構成し、前記制御軸（５６）を旋回用油圧変速装置（６１）の駆動力によって回転させることができる状態と回転させない状態とに切り換える装置（６５）を設け、旋回操作に基づく該装置（６５）の切り換え作動によって前記旋回用油圧変速装置（６１）から制御軸（５６）を回転駆動して前記差動機構（５０）外周の受動歯車（５５）へ回転駆動力を入力し、該差動機構（５０）からの合成出力によって左右の車軸（３７，３７’）を差動させて旋回するように構成し、前記差動機構（５０）の軸（４５）へ回転駆動力を入力させる走行用油圧変速装置（１６）をミッションケ−ス（１）の一側に配置して該ミッションケ−ス（１）の一側から走行用の駆動力を入力させると共に、前記差動機構（５０）外周の受動歯車（５５）に回転駆動力を入力させる旋回用油圧変速装置（６１）をミッションケ−ス（１）の他側に配置して該ミッションケ−ス（１）の他側から旋回用の駆動力を入力させるように構成したことを特徴とするコンバインにおける走行装置の伝動機構。

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