JP2003261058A - 走行装置の伝動機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 操作性の向上、操作に対する機体走行装置の
追従性の向上、操作に対する反応遅れの減少、走行安定
性の向上、作業性の向上。 【構成】 左右サイドクラッチ１５と、差動機構２０
と、旋回用クラッチ５０と、直進用クラッチ３８とを夫
々設ける。左右サイドクラッチ１５の何れか一方の切り
作動と前記差動機構２０の駆動によって旋回内側の車軸
を正逆に無段変速可能に構成する。直進用クラッチ３８
と旋回用クラッチ５０とは、何れか一方が切りのとき他
方は入りとなるように構成すると共に、何れか一方に
「切り」の操作出力したとき、他方に「入り」の操作出
力することができるように、互いに独立して制御可能に
構成した走行装置の伝動機構。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】本発明は、走行装置の伝動機
構に係るものである。

【０００２】

【従来技術】従来、走行装置の左右車軸への動力伝達を
断続する左右サイドクラッチの左右サイドクラッチギヤ
間に亘って設けた差動機構と、該差動機構に上手側から
伝達される駆動を旋回時に伝達する旋回用クラッチと、
前記差動機構に上手側から伝達される駆動を直進時に前
記左右サイドクラッチギヤと同期させるように伝達する
直進用クラッチとを夫々設け、前記左右サイドクラッチ
の何れか一方の切り作動と前記差動機構の駆動によって
旋回内側の車軸を正逆に無段変速可能に構成した走行装
置は公知である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】前記公知例の直進用ク
ラッチと旋回用クラッチは多板クラッチにより構成して
いるため、夫々、「入り」と「切り」とに継脱する間に
「中間（ニュートラル）」状態が発生し、特に直進用ク
ラッチは接触面圧が作用して所定の操作出力しているに
もかかわらず切れないことがあり、直進と旋回の操作に
対して反応遅れが発生することがあるという課題があ
る。本発明は、伝動機構を工夫して、操作性を向上さ
せ、走行を安定させて、作業性を向上させたものであ
る。

【０００４】

【発明の目的】操作性の向上、操作に対する機体走行装
置の追従性の向上、操作に対する反応遅れの減少、走行
安定性の向上、作業性の向上。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明では、走行装置の
左右車軸への動力伝達を断続する左右サイドクラッチ１
５の左右サイドクラッチギヤ間に亘って設けた差動機構
２０と、該差動機構２０に上手側から伝達される駆動を
旋回時に伝達する旋回用クラッチ５０と、前記差動機構
２０に上手側から伝達される駆動を直進時に前記左右サ
イドクラッチギヤと同期させるように伝達する直進用ク
ラッチ３８とを夫々設け、前記左右サイドクラッチ１５
の何れか一方の切り作動と前記差動機構２０の駆動によ
って旋回内側の車軸を正逆に無段変速可能に構成した走
行装置であって、前記直進用クラッチ３８と前記旋回用
クラッチ５０とは、何れか一方が切りのとき他方は入り
となるように構成すると共に、何れか一方に「切り」の
操作出力したとき、他方に「入り」の操作出力すること
ができるように、互いに独立して制御可能に構成した走
行装置の伝動機構としたものであり、直進用クラッチ３
８と旋回用クラッチ５０の何れか一方を切りにして何れ
か他方を入りにする際に、操作があったときは直進用ク
ラッチ３８と旋回用クラッチ５０の夫々に制御出力を送
出し、独立して継脱制御でき、そのため、何れか一方の
「切り」あるいは何れか他方の「入り」が、操作に対し
て反応遅れとなることを防止または抑制し、直進と旋回
の切替えが安定し、操作性および走行性能および旋回性
能を安定させる。また、本発明は、前記旋回用クラッチ
５０は、前記差動機構２０の下手側の回転数または前記
旋回用クラッチ５０の圧力を制御部にフィードバックし
て、前記直進用クラッチ３８と前記旋回用クラッチ５０
を操作するパワステレバーの操作量に対応した所定の旋
回半径が得られるように制御するように構成した走行装
置の伝動機構としたものであり、圃場の条件等の種々の
要因によって生じるパワステレバーの傾倒角度と走行旋
回半径の不一致を修正して、操作追従性を向上させ、持
って、操作性を向上させると共に、制御を安定させる。

【０００６】

【発明の効果】請求項１では、クラッチの作動の確実性
を向上させ、操作性および走行性能および旋回性能を向
上させ、作業効率を向上させる。請求項２では、前項に
加えて、操作追従性および操作性を向上させる。

【０００７】

【発明の実施の形態】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
ョンケースであり、上部位置に走行速度を変速する走行
用油圧式主変速装置（ハイドロスタチックトランスミッ
ション）２を設けている。３はエンジンからの回転を走
行用油圧式主変速装置２に入力する入力プーリ、４は走
行用油圧式主変速装置２の出力軸であるが、ミッション
ケース１の入力軸となる。５は副変速軸であり、副変速
軸５には一体的に回転するように歯車群６を設け、歯車
群６にはカウンタ軸７の歯車８を選択的に噛み合わせ
る。カウンタ軸７にセンターギヤ１０を設け、センター
ギヤ１０はサイドクラッチ軸１１に固定の受動歯車１２
と常時噛合っている。サイドクラッチ軸１１にはサイド
クラッチ歯車１３を摺動自在に設け、サイドクラッチ歯
車１３に設けたクラッチ爪を受動歯車１２の内歯にに継
脱自在に嵌合させて、左右サイドクラッチ１５を形成す
る。左右サイドクラッチ１５の構成は任意であり、実施
例には限定されない。サイドクラッチ歯車１３は左右車
軸１６に設けた車軸歯車１７に夫々噛み合わせて、車軸
１６に回転を伝達する。

【０００８】しかして、サイドクラッチ軸１１の近傍に
は差動機構２０を設け、差動機構２０はその左右差動出
力軸２１に相互の回転数を変更して出力する。差動機構
２０は、ミッションケース１内に回転自在にケース２２
を設け、ケース２２内には前記左右差動出力軸２１の夫
々の先端を臨ませ、左右差動出力軸２１の先端には左右
傘歯車２３を相対峙するように設け、左右傘歯車２３に
はそれぞれケース２２に固定の軸２４に回転自在に取付
けた中間傘歯車２５を噛合わせ、前記ケース２２の外周
にはケース回転受動歯車２６を設け、ケース回転受動歯
車２６に伝達回転を変速して、旋回内側となる車軸を旋
回外側の車軸より遅く駆動回転させて行なう緩旋回と、
旋回内側となる車軸を停止させて行なうブレーキターン
と、旋回内側となる車軸を旋回外側の車軸と反対に駆動
回転させて行なうスピンターンとを行う。しかして、差
動機構２０の近傍には、前記ケース回転受動歯車２６に
回転を伝達する旋回用伝達装置３０を設ける。３１はケ
ース回転受動歯車２６に常時噛合うケース回転歯車であ
り、旋回用中間軸３２に設ける。旋回用中間軸３２には
内側ボス３３を一体回転するように嵌合させ、内側ボス
３３には直進用入力歯車３４を一体回転するように設け
る。直進用入力歯車３４は前記センターギヤ１０と常時
噛合っている旋回用カウンタ軸３５の直進用中間歯車３
６に常時噛合せる。

【０００９】また、前記旋回用中間軸３２（一部内側ボ
ス３３）の外周にはケーシング３７を一体回転するよう
に設け、ケーシング３７の内周にはディスクを設け、該
ディスクは前記内側ボス３３の外周に設けたディスクと
継脱自在に当接するようにして直進用クラッチ３８を構
成する。直進用クラッチ３８は入りになると、前記セン
ターギヤ１０の回転を直進用入力歯車３４から内側ボス
３３を介してケーシング３７に伝達し、ケーシング３７
が旋回用中間軸３２を回転させてケース回転歯車３１を
回転させ、これにより差動機構２０を直進用に作動させ
る。前記ケーシング３７の外周にはドラム４０を設け、
ドラム４０の基部側にはピストン４１を設け、ピストン
４１とミッションケース１の間に外側シリンダ室４２を
形成する。ドラム４０には内側プレート４３を設け、送
油口４４から外側シリンダ室４２に送油されると、ピス
トン４１とドラム４０と内側プレート４３がイ方向に移
動してケーシング３７のディスクを内側ボス３３の外周
のディスクから離脱させて、直進用クラッチ３８を切り
にする。

【００１０】内側プレート４３のケース回転歯車３１側
には外側プレート４５を設け、前記内側プレート４３と
外側プレート４５の間に直進用クラッチ３８を入り方向
に付勢するスプリング４６を設け、スプリング４６によ
り直進用クラッチ３８を常時入りにする。前記内側ボス
３３の外周には外側ボス４８を回転のみ自在に設け、外
側ボス４８の外周に設けたディスクにケーシング３７の
内周に設けたディスクを、継脱自在に当接するようにし
て旋回用クラッチ５０を構成する。外側ボス４８には旋
回用入力歯車５１を設け、旋回用入力歯車５１には旋回
用中間歯車５１ａを噛み合わせ、旋回用中間歯車５１ａ
は直進用中間歯車３６に対して所定のギヤ比に設定し
（旋回用クラッチ５０が完全に入り状態のとき前記差動
機構２０がスピンターン用の出力可能に設定）、旋回用
カウンタ軸３５の回転を外側ボス４８に伝達させる。旋
回用クラッチ５０は、外側シリンダ室４２に送油して直
進用クラッチ３８を切りにすると、入りとなって、外側
ボス４８に設けた旋回用入力歯車５１の回転をケーシン
グ３７と旋回用中間軸３２を介してケース回転歯車３１
に伝達し、差動機構２０を旋回用に作動させる。

【００１１】即ち、直進用クラッチ３８と旋回用クラッ
チ５０は何れか一方が切りになると何れか他方が入りに
なるようにケーシング３７に、夫々のディスクの移動方
向に並設し、直進用クラッチ３８のディスクの移動方向
切り側に外側シリンダ室４２を設け、直進用クラッチ３
８のディスクの移動方向入り側にスプリング４６を設け
ている。この場合、旋回用クラッチ５０は回転伝達
「０」の切り状態から入り状態へ無段階に伝達するよう
にし、これにより、前記差動機構２０のケース２２の回
転を、前記したように、緩旋回と、ブレーキターンと、
スピンターンとをできるように変速する。したがって、
旋回用伝達装置３０には、差動機構２０を旋回用に作動
させるための回転の伝達を継脱させる旋回用クラッチ５
０と、差動機構２０を直進用に作動させるために回転伝
達を継脱させる直進用クラッチ３８とを設けている。

【００１２】しかして、差動機構２０を制御する旋回用
伝達装置３０の直進用クラッチ３８と旋回用クラッチ５
０とは、独立して継脱制御するように構成する。前記内
側プレート４３と外側プレート４５の間の前記スプリン
グ４６を設けた部分のケーシング３７に内側シリンダ室
５２を形成し、内側シリンダ室５２には外側シリンダ室
４２とは独立した送油口５３を設け、外側シリンダ室４
２と内側シリンダ室５２への油圧回路中に外側シリンダ
室４２と内側シリンダ室５２の夫々の送油を切替える直
進用比例減圧弁５４と旋回用比例減圧弁５５を並列に設
け、旋回操作があったときは、直進用比例減圧弁５４と
旋回用比例減圧弁５５の夫々に制御出力を送出し、直進
用クラッチ３８と旋回用クラッチ５０を独立して継脱制
御する。即ち、直進用クラッチ３８と旋回用クラッチ５
０は多板クラッチにより構成しているため、夫々、「入
り」と「切り」とに継脱する間に「中間（ニュートラ
ル）」状態が発生し、特に直進用クラッチ３８は接触面
圧が作用して所定の操作出力しているにもかかわらず切
れないことがあり、直進と旋回の操作に対して反応遅れ
が発生することがあるが、直進用クラッチ３８と旋回用
クラッチ５０を独立して継脱するようにしているので、
直進と旋回との間に移行するときに既に動力伝達するこ
とができ、反応遅れを防止または抑制し、直進と旋回の
切替えが安定し、操作性および走行性能および旋回性能
を安定させる。

【００１３】特に、スプリング４６を補助するので、直
進用クラッチ３８が急に抜けるのを防止でき、好適であ
る。図中、５６は油タンク、５７はレデュースバルブで
あり、エンジン（図示省略）を始動すると切り替わって
油圧を立ち上げ、いつでも作動させられるようにしてい
る。５８は刈取部上下シリンダ、５９は直進用クラッチ
３８と旋回用クラッチ５０を操作するパワステレバーの
位置検出部、６０は左右サイドクラッチ１５を入り切り
させるシフタを作動させるサイドクラッチ用シリンダ、
６１は操縦部（図示省略）に設けた掻込ペダルにより作
動する切替弁であり、掻込ペダルを踏むと、左右サイド
クラッチ１５を切り状態にして走行を停止させた状態で
刈取部と脱穀部とを駆動させて、畦際等での刈取と脱穀
作業を行う。即ち、副変速軸５に刈取部に出力する刈取
出力プーリ６２を設け、エンジンからの回転を走行用油
圧式主変速装置２を介して刈取部へ伝達する回転と走行
速度とを同期させているが、このままでは、走行を停止
させると、刈取部へ回転伝達できないので、左右サイド
クラッチ１５を切り状態にして走行を停止させ、この状
態で走行用油圧式主変速装置２はエンジンの回転を刈取
部と脱穀部とに伝達させて、走行を停止させた状態で刈
取と脱穀作業を行えるようにしている。

【００１４】図６は、他の実施例を示したものであり、
前記スプリング４６を省略し、外側シリンダ室４２と内
側シリンダ室５２への油圧回路中に並列に設けた直進用
比例減圧弁５４と旋回用比例減圧弁５５により、直進用
クラッチ３８と旋回用クラッチ５０の継脱を油圧制御さ
せる。したがって、旋回用比例減圧弁５５および内側シ
リンダ室５２はスプリング４６の補助として使用しない
ので、一層安定した制御ができ、反応遅れを防止または
抑制し、直進と旋回の切替えが安定し、操作性および走
行性能および旋回性能を安定させる。また、入力軸４と
左右車軸１６の回転数差あるいは旋回用クラッチ５０の
圧力を常に検出し、また、直進用クラッチ３８と旋回用
クラッチ５０を操作するパワステレバーの位置を検出し
て、これらの情報（信号）を、制御部にフィードバック
させ、パワステレバーの傾倒角度（操作位置）と実際の
旋回半径が一致するように、直進用比例減圧弁５４と旋
回用比例減圧弁５５による直進用クラッチ３８と旋回用
クラッチ５０の制御を修正して、操作追従性を向上さ
せ、制御を安定させる。６３は車速センサである。

【００１５】図７は、他の実施例を示したものであり、
前記比例減圧弁５５とレデュースバルブ５７はポンプ出
口直前に配置し、前記旋回用クラッチ５０を入りにする
旋回用クラッチ５０のストローク分のオイルを予め供給
し、比例減圧弁５５を１０００ｍｓの短い時間で１０ｋ
ｇｆ／ｃｍ^２ からフルの圧力を与えて前記パワステに
よる旋回操作があったときは比例減圧弁５５の最大流量
を入れてやり（図８）、その後旋回に必要な必要圧力に
する。この必要圧力とは、そのときの緩旋回と、ブレー
キターンと、スピンターンの旋回態様に対する旋回出力
に応じて予め設定されている。したがって、早い反応が
必要な自動方向制御等のときに、一つの比例減圧弁５５
でも応答性を向上させ、２個の旋回用比例減圧弁５５を
設けた場合に比し、安価にできる。また、図９は、他の
実施例を示したものであり、前記比例減圧弁５５のＰポ
ートにオリフィス６４を設け、比例減圧弁５５へ至る回
路中の油圧を常に一定圧に立てておく、これによりプッ
シュシリンダ６０がストロークエンドになってリリーフ
圧（２１ｋｇｆ／ｃｍ^２ ）まで上がるのを待つことな
く、必要圧力への到達速度を早くする。この比例減圧弁
５５のリリーフ圧を常時３〜５Ｋｇｆ／ｃｍ^２ に設定
すると、操作に対する反応作動時間を短縮して、好適で
ある。また、旋回用クラッチ５０に一旦入ったオイルを
抜かずに最低必要源のみで維持するので、旋回用クラッ
チ５０内の油溜り等によるタイムロスを解消でき、全体
の応答性を向上させる。

【００１６】前記のように、差動機構２０を制御する旋
回用伝達装置３０の直進用クラッチ３８と旋回用クラッ
チ５０とは、独立して継脱制御するように構成し、旋回
用クラッチ５０のディスクの当接（噛み合い）の程度を
変更することにより、緩旋回と、ブレーキターンと、ス
ピンターンと旋回半径を変更するようにし、この旋回用
クラッチ５０のディスクの当接の程度を、切替制御する
切替スイッチ６６を設けて選択するように構成する（図
１０）。したがって、自動方向制御や直進刈取作業中は
切替スイッチ６６により緩旋回モードに切替えると、操
作レバーを最大に倒しても緩旋回のままであり、また、
通常の旋回や圃場の条件によりブレーキターンモード
と、スピンターンモードに切替えると、操作レバーを最
大に倒したときの旋回半径をブレーキターンやスピンタ
ーンに固定するように制御を固定でき、操作性を向上さ
せる。前記旋回用比例減圧弁５５の油圧回路中に旋回用
比例減圧弁５５のＣポート側の圧力を抜く切替バルブ６
７を設け（図１２）、旋回用比例減圧弁５５がコンタミ
等で詰まったような不具合発生時に切替バルブ６７によ
り強制的に圧力を抜けるようにしている。旋回用比例減
圧弁５５が作動不良時には切替バルブ６７により圧力を
抜くことにより、差動機構２０を作動できないが、少な
くとも、左右サイドクラッチ１５の継脱可能にでき、好
適である。

【００１７】図１３〜図１５は、前記左右サイドクラッ
チ１５、直進用クラッチ３８および旋回用クラッチ５０
を操作するパワステレバー７０の実施例であり、パワス
テレバー７０の基部はプレート７１に固定し、プレート
７１の左右側は左リンク杆７２と右リンク杆７３の先端
に夫々取付け、左リンク杆７２と右リンク杆７３の基部
は支持体７４に取付け、プレート７１と左リンク杆７２
と右リンク杆７３と支持体７４とにより４点リンク７５
を構成する。支持体７４にはポテンショメータ７６を設
け、ポテンショメータ７６の検出軸７７に当接体７８を
設け、当接体７８にプレート７１に設けた当接軸７９を
常時当接させて４点リンク７５により移動した位置を検
出するように構成する。支持体７４は操縦部に設けた支
持用ステー８０に取付軸８１を介して前後回動自在に取
付ける。以上のように、パワステレバー７０は４点リン
ク７５により設けているため、パワステレバー７０のレ
バー長さに比して傾倒量を大きくでき、その分操作調節
できる範囲が広くなって、旋回における微妙な操作を実
現する。８２〜８５は４点リンク７５を構成する軸であ
る。

【００１８】図１６〜図１８は、前記パワステレバー７
０の他の実施例であり、パワステレバー７０の基部を取
付軸８６により支持体７４に回動自在に取付け、取付軸
８６にはギヤ８７を設け、支持体７４には摺動自在にラ
ック８８を設け、ラック８８はギヤ８７に噛み合せ、ラ
ック８８にはストロークセンサ８９を取付け、ストロー
クセンサ８９により旋回用クラッチ５０の接続圧制御を
行う。ギヤ８７とラック８８によりパワステレバー７０
の位置を検出する構成なので、コンパクトに構成でき
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】 ミッションケースの展開状態の差動機構部
分の縦断面略図。

【図３】 同拡大図。

【図４】 油圧回路図。

【図５】 同一部拡大図。

【図６】 他の実施例の油圧回路一部拡大図。

【図７】 他の実施例の油圧回路一部拡大図。

【図８】 同制御状態概略説明図。

【図９】 他の実施例の油圧回路一部拡大図。

【図１０】 切替スイッチの平面図。

【図１１】 同制御状態概略説明図。

【図１２】 他の実施例の油圧回路一部拡大図。

【図１３】 操向レバーの正面図。

【図１４】 同平面図。

【図１５】 同側面図。

【図１６】 操向レバーの他の実施例の平面図。

【図１７】 同正面図。

【図１８】 同側面図。

【符号の説明】

１…ミッションケース、２…走行用油圧式主変速装置、
３…入力プーリ、４…入力軸、５…副変速軸、６…歯車
群、７…カウンタ軸、８…歯車、１０…センター軸、１
０…センターギヤ、１２…受動歯車、１１…サイドクラ
ッチ軸、１５…左右サイドクラッチ、１６…車軸、１７
…車軸歯車、２０…差動機構、２１…左右差動出力軸、
２２…ケース、２３…左右傘歯車、２４…軸、２５…中
間傘歯車、２６…ケース回転受動歯車、３１…ケース回
転歯車、３２…旋回用中間軸、３０…旋回用伝達装置、
３２…旋回用中間軸、３１…ケース回転歯車、３３…内
側ボス、３４…直進用入力歯車、３５…旋回用カウンタ
軸、３６…直進用中間歯車、３７…ケーシング、３８…
直進用クラッチ、４０…ドラム、４１…ピストン、４２
…外側シリンダ室、４４…送油口、４３…内側プレー
ト、４５…外側プレート、４６…スプリング、４８…外
側ボス、５０…旋回用クラッチ、５１…旋回用入力歯
車、５２…内側シリンダ室、５３…送油口、５４…直進
用比例減圧弁、５５…旋回用比例減圧弁、５６…油タン
ク、５７…レデュースバルブ、６０…サイドクラッチ用
シリンダ、６１…切替弁、６２…刈取出力プーリ、６４
…オリフィス、６６…切替スイッチ、６７…切替バル
ブ、７０…パワステレバー、７１…プレート、７２…左
リンク杆、７３…右リンク杆、７４…支持体、７５…４
点リンク、７６…ポテンショメータ、７７…検出軸、７
８…当接体、７９…当接軸、８０…支持用ステー、８１
…取付軸、８６…取付軸、８７…ギヤ、８８…ラック、
８９…ストロークセンサ。

フロントページの続き (72)発明者 松田 善正 愛媛県伊予郡砥部町八倉１番地 井関農機 株式会社技術部内 (72)発明者 上村 孝彦 愛媛県伊予郡砥部町八倉１番地 井関農機 株式会社技術部内 (72)発明者 秋山 尚文 愛媛県伊予郡砥部町八倉１番地 井関農機 株式会社技術部内 (72)発明者 廣田 幹司 愛媛県伊予郡砥部町八倉１番地 井関農機 株式会社技術部内 Ｆターム(参考） 2B043 AA03 AB07 AB08 BB14 DB04 DB05 DB09 DB17 2B076 AA03 DA02 DB06 DD05 3D052 AA05 BB08 BB09 FF01 GG04 HH01 HH02 HH03 JJ08 JJ14 JJ21 JJ22 JJ23

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 走行装置の左右車軸への動力伝達を断続
   する左右サイドクラッチ１５の左右サイドクラッチギヤ
   間に亘って設けた差動機構２０と、該差動機構２０に上
   手側から伝達される駆動を旋回時に伝達する旋回用クラ
   ッチ５０と、前記差動機構２０に上手側から伝達される
   駆動を直進時に前記左右サイドクラッチギヤと同期させ
   るように伝達する直進用クラッチ３８とを夫々設け、前
   記左右サイドクラッチ１５の何れか一方の切り作動と前
   記差動機構２０の駆動によって旋回内側の車軸を正逆に
   無段変速可能に構成した走行装置であって、前記直進用
   クラッチ３８と前記旋回用クラッチ５０とは、何れか一
   方が切りのとき他方は入りとなるように構成すると共
   に、何れか一方に「切り」の操作出力したとき、他方に
   「入り」の操作出力することができるように、互いに独
   立して制御可能に構成した走行装置の伝動機構。
2. 【請求項２】 請求項１において、前記旋回用クラッチ
   ５０は、前記差動機構２０の下手側の回転数または前記
   旋回用クラッチ５０の圧力を制御部にフィードバックし
   て、前記直進用クラッチ３８と前記旋回用クラッチ５０
   を操作するパワステレバーの操作量に対応した所定の旋
   回半径が得られるように制御するように構成した走行装
   置の伝動機構。