JP2001063612A

JP2001063612A - 作業車両

Info

Publication number: JP2001063612A
Application number: JP2000209864A
Authority: JP
Inventors: Hisayuki Satoji; 久幸里路
Original assignee: Iseki and Co Ltd; Iseki Agricultural Machinery Mfg Co Ltd
Current assignee: Iseki and Co Ltd; Iseki Agricultural Machinery Mfg Co Ltd
Priority date: 2000-07-11
Filing date: 2000-07-11
Publication date: 2001-03-13
Anticipated expiration: 2018-09-29
Also published as: JP3452036B2

Abstract

(57)【要約】【課題】緩速旋回からスピンターンまで無段階に実行可
能な旋回性能向上した走行装置を提供する。【解決手段】エンジンの動力を走行用の油圧式無段変
装置１６と差動機構５０を介して車軸３７，３７’へ伝
達すべく構成すると共に、操向操作具６０の操作によっ
て出力調節可能な旋回用の油圧式無段変速装置６１を介
して旋回に必要な差動動力を前記差動機構５０に付与す
るように構成したことを特徴とする作業車両の構成とす
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、作業車両に係るもので
ある。

【０００２】

【従来技術】従来、エンジンから左右サイドクラッチを
介して動力伝達される左右車軸において、前記動力伝達
機構中に左右出力軸を差動回転させうる差動機構を設
け、該差動機構の前記左右出力軸は、前記左右サイドク
ラッチのうちのいずれかを切ったときは、切らない側の
前記出力軸を切らない側のサイドクラッチを介して回転
させ、切った側の前記出力軸は前記差動機構を介して回
転させて切った側の前記前記出力軸により切った側の前
記左右車軸を回転させるようにした走行装置の伝動機構
は公知である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】前記公知例は、単に左
右の車軸を逆転させて、通常の速度でスピンターンを行
なうだけであった。従って、左右車軸は共に同じ方向に
回転する場合の回転数差で回転することができなかった
ので、緩速旋回を実行できなかった。

【０００４】

【発明の目的】本発明は、旋回性能の向上および操作性
の向上を図ったものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、上述した課題
を解決するために、次の如き技術手段を講ずるものであ
る。すなわち、エンジンの動力を走行用の油圧式無段変
装置１６と差動機構５０を介して車軸３７，３７’へ伝
達すべく構成すると共に、操向操作具６０の操作によっ
て出力調節可能な旋回用の油圧式無段変速装置６１を介
して旋回に必要な差動動力を前記差動機構５０に付与す
るように構成したことを特徴とする作業車両としたもの
である。

【０００６】

【作用】走行用の油圧式無段変速装置１６により変速さ
れた動力は、差動機構５０を介して車軸３７，３７’伝
達されて行き直進走行を行う。旋回時には、操向操作具
６０の操作量に応じた差動動力が旋回用の油圧式無段変
速装置６１から前記差動機構５０に付与されるので、緩
速旋回からスピンターンまで無段階に連続的に行うよう
になる。

【０００７】

【実施例】本発明の実施例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、１
３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１
２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）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。

【０００８】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。２
９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、３
３’を形成する。３４、３４’はシフター、３５、３
５’はシリンダー、３６、３６’はシリンダー３５、３
５’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、４
５’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。

【０００９】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５
６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６
３からの出力軸となり、この前記出力伝達軸２２とＨＳ
Ｔポンプ６２との間および制御軸５６とＨＳＴモータ６
３の間にそれぞれパワステ用クラッチ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。

【００１０】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５
０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７
０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２
４→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図１０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は第２実施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、走行装置には期
待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、８
５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。

【００１１】次に作用を述べる。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１
８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２
３→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、３
３’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。

【００１２】しかして、左右サイドクラッチ３３、３
３’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４
５’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６
４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。

【００１３】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３
２’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５
１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。

【００１４】しかして、第２実施例では、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。

【００１５】

【効果】本発明は、エンジンの動力を走行用の油圧式無
段変装置１６と差動機構５０を介して車軸３７，３７’
へ伝達すべく構成すると共に、操向操作具６０の操作に
よって出力調節可能な旋回用の油圧式無段変速装置６１
を介して旋回に必要な差動動力を前記差動機構５０に付
与するように構成したことを特徴とする作業車両とした
ものであるから、左右車軸３７，３７’は緩速旋回から
スピンターンまで無段階に連続的に実行可能となるの
で、旋回性能が向上するようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】ミッションケー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】パワステレバー構成図。

【図９】作用状態図。

【図１０】第２実施例図。

【図１１】第２実施例図の油圧回路図。

【図１２】第２実施例図のブロック図。

【符号の説明】

１…ミッションケース、２…入力軸、３…入力プーリ
ー、４…大歯車、５…小歯車、６…増速クラッチ、８…
回転ドラム、９…仕切部材、１０、１１…シリンダ室、
１２、１３…ピストン、１４…連結ロッド、１５…伝達
軸、１６…油圧式主変速装置、１７…ＨＳＴポンプ、１
８…入力歯車、１９…ＨＳＴモータ、２０…油路、２２
…出力伝達軸、２３…主変速入切クラッチ、２４…伝達
歯車、２５…伝達駆動歯車、２６…副変速軸、２７…小
歯車、２８…大歯車、２９…駆動歯車、３０…受動歯
車、３１…サイドクラッチ軸、３２、３２’…サイドク
ラッチ歯車、３３、３３’…左右サイドクラッチ、３
４、３４’…シフター、３５、３５’…シリンダー、３
６、３６’…ソレノイド、３７、３７’…車軸、３８、
３８’…歯車、４５、４５’…出力軸、４６、４６’…
歯車、４８、４８’…歯車、５０…差動機構、５１…ケ
ース、５２、５２’…左右傘歯車、５３、５３’…軸、
５４、５４’…中間傘歯車、５５…受動歯車、５６…制
御軸、５７…駆動伝達歯車、５８…倍速ターン用クラッ
チ、６０…パワステレバー、６１…パワステ用油圧式変
速装置、６２…ＨＳＴポンプ、６３…ＨＳＴモータ、６
４…パワステ用クラッチ、６５…パワステ用クラッチ、
６８…差動スイッチ、６９…リレー、７０…ロックアッ
プスイッチ、７１…溝、７２…クローラー、７３…ブレ
ーキ機構、７４…ブレーキケース、７６…伝達歯車、７
７…回転機構、７８…緊急停止スイッチ、７９…スロッ
トルセンサー、８０…エンジン回転数検知センサー、８
１…スピードセンサー、８２…油圧調整バルブ、８３…
左右水平センサー、８４…穀稈センサー、８５…傾斜セ
ンサー、８６…機体沈下センサー、８７…前後バランス
センサー、８８…左右バランスセンサー。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｂ６０Ｋ 17/16 Ｂ６０Ｋ 17/16 ＣＤＦ１６Ｈ 48/08 Ｆ１６Ｈ 1/40

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】エンジンの動力を走行用の油圧式無段変
装置１６と差動機構５０を介して車軸３７，３７’へ伝
達すべく構成すると共に、操向操作具６０の操作によっ
て出力調節可能な旋回用の油圧式無段変速装置６１を介
して旋回に必要な差動動力を前記差動機構５０に付与す
るように構成したことを特徴とする作業車両。