JP2004316923A - Hst式ミッション装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】クローラ式作業機の旋回操作を、ミッション中の差動ギヤ機構に、旋回用のHST式無段変速機構(28)により回転を与えることにより行うHST式ミッション装置において、旋回用のHST式無段変速機構(28)を構成する旋回油圧ポンプ(26)の斜板操作機構を、ピストン(P2)とその内部に配置したスプール(S2)と、自動操行制御バルブ(V1)と手動操向制御バルブ(V2)により、旋回サーボ機構(T2)として構成した。
【選択図】図17
Description
第1に、操向旋回操作を確実にすることが出来たものである。
第2に、旋回操作の操作性を向上することが出来たものである。
第3に、旋回操向操作をしない直進時の確実性を向上することが出来たものである。
第4に、HST式ミッション装置の構成をコンパクトにし、コストを安く出来たものである。
このように構成することにより、手動によりスプール(S2)を操作する場合には、該オーバーラップ部に設けられた平行切欠で微小流量制御を行うことができ、自動操向制御の場合には、自動操行制御バルブ(V1)に設けた、オリフィスの流量制御により旋回操作を行うのである。
また、一部のみが高熱となることが無くなったのである。
前記走行クローラ(2)を駆動する運転駆動部であるミッションケース(22)は、1対の走行油圧ポンプ(23)及び走行油圧モータ(24)からなる主変速機構である走行用のHST式無段変速機構(25)と、1対の旋回油圧ポンプ(26)及び旋回油圧モータ(27)からなる操向機構である旋回用のHST式無段変速機構(28)とを備え、前記エンジン(21)の出力軸(21a)に走行油圧ポンプ(23)の入力軸(23a)をカウンターケース(K)、伝達ベルト(29)等を介し連動連結させると共に、旋回油圧ポンプ(26)の入力軸(26a)を伝達ベルト(30)を介し、前記走行油圧ポンプ(23)の入力軸(23a)に連動連結させている。
前記差動機構(33)は左右対称の1対の遊星ギヤ機構(35)(35)を有し、各遊星ギヤ機構(35)は1つのサンギヤ(36)と、該サンギヤ(36)の外周で噛合う3つのプラネタリギヤ(37)と、これらプラネタリギヤ(37)に噛合うリングギヤ(38)などで形成している。
また、走行油圧モータ(24)の出力軸(31)の他端にも、中立時制動装置(134)を配置し、該中立時制動装置(134)は湿式多板ディスク機構(134a)により構成されている。
該HST式ミッション装置(H)は走行用のHST式無段変速機構(25)と旋回用のHST式無段変速機構(28)とチャージポンプCPと中立時制動装置(135)(134)等により構成されており、センタセクション(C)の前後の面に付設されている。
チャージポンプCPは、図6に示すように走行油圧ポンプ(23)の入力軸(23a)と、旋回油圧ポンプ(26)を駆動する入力軸(26a)をカップリング(143)で連結し、該入力軸(26a)の上に配置駆動されている。前記カップリング(143)は、図3に示す伝達ベルト(30)に代わる動力伝達部材である。
また、チャージポンプCPから走行用のHST式無段変速機構(25)の閉回路への供給部にも、一方にチェックバルブ及び絞り機構(141)が配置されている。
また、走行用のHST式無段変速機構(25)を構成する走行油圧ポンプ(23)の斜板(145)を傾動するサーボ機構(T1)は走行変速手動制御弁(V3)により、ピストン(P1)とスプール(S1)を操作して行うのみである。しかし、旋回用のHST式無段変速機構(28)を構成する旋回油圧ポンプ(26)の斜板(146)を傾動するサーボ機構(T2)は、自動操行制御バルブ(V1)と手動操向制御バルブ(V2)の両方によりピストン(P)とスプール(S)を操作すべく構成している。
また、カップリング(143)を介して、駆動される入力軸(26a)の他端には、チャージポンプCPが介装されており、更にチャージポンプCPの部分に、PTOプーリー(147)が固着されている。
また、旋回油圧モータ(27)の出力軸(62)の他端には、中立時制動装置(135)と旋回中立制動電磁弁(139)と湿式多板ディスク機構(135a)が付設されている。
図6において、走行サーボ機構(T1)の正面図が図示されている。該走行サーボ機構(T1)は、電磁開閉弁により構成した手動走行変速バルブ(V3)を構成するスプール(S1)を操作することにより、ピストン(P1)を上下動して、斜板(145)を回動し、走行用のHST式無段変速機構(25)を変速するものである。
該走行用のHST式無段変速装置(25)を中立位置で保持する必要があり、走行中立保持アーム(148)が設けられ、該走行中立保持アーム(148)の先端に走行中立保持ローラ(148a)が枢支されている。該走行中立保持ローラ(148a)は、走行変速操作アーム(151)と一体的に、走行中立カム(149)が回動し、該走行中立カム(149)の中央の凹部に前記走行中立保持ローラ(148a)が嵌入して中立を保持する。
また、該走行変速操作アーム(151)は衝撃吸収バネ(151a)を介して、共に回動する走行ストッパー杆(150)が設けられており、該ストッパー板(157)と係合して、走行変速操作アーム(151)のそれ以上の回動を阻止する。
同様の旋回サーボ機構(T2)が図8の如く、旋回油圧ポンプ(26)の斜板(146)を回動すべく構成されている。該旋回油圧ポンプ(26)の旋回サーボ機構(T2)の構成は、略走行サーボ機構(T1)と同じ構成が左右対称に構成されている。
走行サーボ機構(T1)と旋回サーボ機構(T2)とは略左右対称型に構成されており、走行中立保持アーム(148)と旋回中立保持アーム(152)の間を、走行中立保持ローラ(148a)と旋回中立保持ローラ(152a)が、走行中立カム(149)と旋回中立カム(153)の方向に常時付勢される方向の付勢バネ(160)が介装されている。これらローラ(148a),(152a)が中立カム(14a),(153)のカム面上に形成された中立位置に係合するときは、走行クローラ(2)は中立時に作動停止状態に保持される。
図8において、旋回サーボ機構(T2)の構成を説明する。該旋回サーボ機構(T2)は、ピストン(P2)を上下することにより、クレイドル型の油圧ポンプの斜板(146)の横に設けたピン軸(161)を上下に移動させて、斜板(146)が最終的に変速の為に回動すべく構成しているのである。
そして、該ピストン(P2)の内部にスプール(S2)が嵌装されており、該スプール(S2)は、旋回操作アーム(162)の回動により、衝撃吸収バネ(162a)を介して、旋回中立カム(153)とクランクアーム(158)が回動し、スプール(S2)を上下動させる。
また、自動旋回制御バルブ(V1)は、電磁弁により構成されており、コンバインの場合には圃場面の穀稈の位置をセンサーにより検出し、この位置により自動旋回制御バルブ(V1)を切換えて、スプール(S2)の位置を上下する方向に、スプール(S2)の上下の位置から圧油を供給するのである。
自動操行制御バルブ(V1)の電気的な切換により、ピストン(P2)の上下に圧油を供給する場合には、図15と図16と図17に示す如く、そのまま供給される。
このように、このスプール(S2)の平行切欠部(172)(173)(174)(175)のオリフィスの条件は、自動操行制御バルブ(V1)の絞り(176)よりも小さく構成している。これにより、旋回手動制御バルブ(V2)により手動操作時には、平行切欠部(172)(173)(174)(175)により流量制御を行い、自動旋回制御バルブ(V1)による自動操向時には、自動旋回制御バルブ(V1)の絞り(176)により流量制御を行い、ある位置までピストン(P2)が移動すると、スプール(S2)の流量制御によりピストン(P2)の移動が停止するように構成している。
また、自動旋回制御バルブ(V1)への回路の絞り(177)と、旋回手動制御バルブ(V2)への絞り(178)では、絞り(177)>絞り(178)となるように構成している。
該調整絞り機構(182)は、旋回油圧ポンプ(26)と旋回油圧モータ(27)の間を連結するメイン閉回路(180)と(181)の間に介装されている。
図23の場合には、該調整絞り機構(182)を孔内を上下動する摺動スプール(182a)と付勢バネ(183)により構成しており、該摺動スプール(182a)を上下位置に調整する調整螺子(182b)が設けられている。
また、上部のメイン閉回路(180)(181)の間には、チャージポンプ(CP)からの補給油を供給する為の、チェックバルブ(199)が設けられている。
即ち、調整絞り機構(182)は、ソレノイド(182c)により摺動操作して、付勢バネ(183)に抗して摺動すべく構成している。
このようにソレノイド(182c)を設けて、外部から電気的にソレノイド(182c)を切り替えて、旋回用のHST式無段変速機構(28)の中立状態では、該調整絞り機構(182)を連通し、メイン閉回路(180)(181)の圧力を低くして、連れ廻りを回避し、旋回動作の際においては、調整絞り機構(182)を閉鎖して、メイン閉回路(180)(181)内の圧力を高圧にすべく構成している。
また、図22においては、チャージポンプ(CP)からの作動油の補強回路には、単なるチェック弁ではなくて、チェックバルブ及び絞り機構(137)(138)を介装しており、メイン閉回路(180)(181)内の圧力により、チェックバルブの開閉の為の付勢圧力が相違するように構成している。
また、チャージポンプ(CP)からの作動油の供給が確実に出来るように構成して、旋回用のHST式無段変速機構(28)の確実な作動が得られるように構成している。
該構成においては、PTOプーリー(147)に掛かる曲げ力が、直接に入力軸(26a)に掛かることの無いように構成しいるのである。即ち、チャージポンプ(CP)のポンプケース(26b)の外周に、軸受嵌合外周を構成し、このポンプケース(26b)の軸受嵌合外周と、PTOプーリー(147)の軸受嵌合内周との間に、軸受(141)を介してPTOプーリー(147)を嵌装している。これにより、PTOプーリー(147)の掛かる曲げ力はポンプケース(142)に掛かることとなるのである。回転駆動力は、入力軸(26a)から、該入力軸(26a)の外周に刻設したスプライン溝(147b)を介して、PTOプーリー(147)に伝達すべく構成している。
センタセクション(C)に旋回用のHST式無段変速機構(28)が付設されているが、該旋回用のHST式無段変速機構(28)のケースの内部に旋回サーボ機構(T2)が埋め込まれている。該構成は走行用のHST式無段変速機構(25)の場合の同じであり、センタセクション(C)の他の面に走行用のHST式無段変速機構(25)のケースがそのまま付設されており、該旋回油圧ポンプ(26)のケースの内部に走行サーボ機構(T1)が埋め込まれて一体的に構成されているのである。
該ピストン(P1)(P2)と、クレイドル型の斜板(146)とを連結ピン(190)より連結している。該連結ピン(190)の外周に、潤滑油の油路を外周油路(190a)として構成している。該部分は旋回油圧ポンプ(26)のプランジャー部分に供給される圧油の一部が、プランジャー座の部分から洩れて供給され、これをクレイドル式の斜板(146)の内部に設けた穿設油路(191)を介して、斜板(146)の後面の軸受部に供給するのであるが、該穿設油路(191)の油路は、大き過ぎると潤滑油が流れ過ぎるし、穿設油路(191)が小さ過ぎるとゴミ詰まりを発生するのである。故に、穿設油路で小さく絞りのが困難であるので、本構成においては、穿設油路(191)の間に、外周油路(190a)を構成して、小径の油路として潤滑油量を絞っているのである。
該冷却作動油は、チャージポンプ(CP)が吐出した補充作動油をHST式ミッション装置の全体に還流させることにより行っている。該チャージポンプ(CP)への作動油は図5等に示す如く、チャージポンプ(CP)のサクション油路(196)に作動油をパイプにより供給している。そして、該チャージポンプ(CP)により圧油として、吐出口(195)からパイプを介して、センタセクション(C)の上部中央の導入油路(194)にパイプにより供給している。
CP チャージポンプ
T1 走行サーボ機構
T2 旋回サーボ機構
P1 走行制御ピストン
P2 操向制御ピストン
S1 走行制御スプール
S2 操向制御スプール
18 運転キャビン
19 丸形操向ハンドル
22 ミッションケース(運転駆動部)
23 走行油圧ポンプ
24 走行油圧モータ
25 走行用のHST式無段変速機構
26 旋回油圧ポンプ
27 旋回油圧モータ
28 旋回用のHST式無段変速機構
134 走行中立時制動装置
135 旋回中立時制動装置
Claims (4)
- クローラ式作業機の旋回操作を、ミッション中の差動ギヤ機構に対して、旋回用のHST式無段変速機構(28)により回転を与えることにより行うHST式ミッション装置において、旋回用のHST式無段変速機構(28)を構成する旋回油圧ポンプ(26)の斜板操作機構を、ピストン(P2)とその内部に配置したスプール(S2)と、自動操行制御バルブ(V1)と手動操向制御バルブ(V2)により、旋回サーボ機構(T2)として構成したことを特徴とするHST式ミッション装置。
- 請求項1記載のHST式ミッション装置において、前記スプール(S2)に、微小旋回操作時のピストン(P2)の移動量に相当する平行切欠部を設けたことを特徴とするHST式ミッション装置。
- 請求項1記載のHST式ミッション装置において、旋回用のHST式無段変速機構(28)を構成する旋回油圧ポンプ(26)と旋回油圧モータ(27)の閉回路に圧油を補助的に供給するチャージ回路を設け、該チャージ回路用のチェックバルブの両回路側に、共に略同じ大きさの絞り機構(137)(138)を設けたことを特徴とするHST式ミッション装置。
- 請求項1記載のHST式ミッション装置において、チャージリリーフした作動油をセンタセクションCの油路を通過させて、各々のハウジングに順番に通過させることにより、HST式ミッション装置(H)の冷却を行うことを特徴とするHST式ミッション装置。
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