JP2006077811A - Transmission structure for traveling - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、コンバインや田植機などの農作業機に利用される走行用伝動構造に関する。 The present invention relates to a traveling transmission structure used in a farm work machine such as a combine or a rice transplanter.
農作業機の走行用伝動構造には油圧式無段変速装置(HST)が多く利用されており、走行変速幅を確保するために油圧式無段変速装置からの変速出力をギヤ式の副変速機構で2段あるいは3段に変速して走行装置に伝達する伝動構造が多く採用されている。 A hydraulic continuously variable transmission (HST) is often used for a traveling transmission structure of an agricultural machine, and a gear-type sub-transmission mechanism is used to output a shift output from the hydraulic continuously variable transmission to ensure a traveling transmission width. In many cases, a transmission structure that shifts gears to two or three speeds and transmits them to the traveling device is employed.
油圧式無段変速装置は変速操作性に優れ、かつ、零速発進や微速走行を行うことができる優れた機動性を発揮するものであるが、ギヤ変速装置やベルト式無段変速装置などの機械式の変速装置に比べて伝動効率が低いものとなっている。そこで、高速走行時には油圧式無段変速装置を介さない所定の高速度動力で走行装置を駆動する伝動構造が提案されている(例えば、特許文献1参照)
提案されている上記伝動構造は、油圧式無段変速装置の利点を活かしながら高い伝動効率での高速走行を行うことができるものであるが、構造の面で改良の余地があった。つまり、上記伝動構造では、油圧式無段変速装置の入力系と出力系、および、油圧式無段変速装置に対して独立した高速の伝動系のそれぞれに油圧操作される多板式の伝動クラッチが介在している。油圧式無段変速装置の変速域では入力系および出力系の伝動クラッチを入れるとともに高速伝動系の伝動クラッチを切り、また、油圧式無段変速装置の変速域を超える高速時には入力系および出力系の伝動クラッチを切るとともに高速伝動系の伝動クラッチを入れるようにしており、多くの伝動クラッチとこれを同調操作する油圧制御回路を必要とし、構造が複雑で部品点数も多く高価なものになっていた。 The proposed transmission structure is capable of high-speed traveling with high transmission efficiency while taking advantage of the hydraulic continuously variable transmission, but there is room for improvement in terms of structure. That is, in the above transmission structure, there are a multi-plate transmission clutch that is hydraulically operated in each of an input system and an output system of the hydraulic continuously variable transmission and a high-speed transmission system independent of the hydraulic continuously variable transmission. Intervene. In the transmission range of the hydraulic continuously variable transmission, the input and output transmission clutches are engaged and the transmission clutch of the high-speed transmission system is disengaged. At high speeds exceeding the transmission range of the hydraulic continuously variable transmission, the input and output systems The high-speed transmission system and the high-speed transmission clutch are included, and many transmission clutches and a hydraulic control circuit that synchronizes the transmission clutch are required. The structure is complicated and the number of parts is high. It was.
本発明は、このような点に着目してなされたものであって、簡単な構造で油圧式の無段変速と油圧式変速装置を介さない高速伝動を選択して利用できるようにすることを主たる目的としている。 The present invention has been made paying attention to such points, and it is possible to select and use a hydraulic continuously variable transmission and a high-speed transmission not via a hydraulic transmission with a simple structure. The main purpose.
第1の発明は、油圧式無段変速装置からなる主変速装置と走行装置との間の伝動系に伝動切換え機構を介在し、前記伝動切換え機構に備えたシフト部材を、前記主変速装置から出力された動力によって駆動される変速回転伝動体に咬合連動される第1伝動位置と、前記主変速装置を介さない所定の高速度の動力で駆動される定速回転伝動体に咬合連動される第2伝動位置とに切換えシフト可能に構成し、
前記シフト部材を第1伝動位置に切換えた状態では前記主変速装置の出力で前記走行装置が無段変速駆動され、シフト部材を第2伝動位置に切換えた状態では走行装置が所定の高速度で定速駆動されるよう構成してあることを特徴とする。
According to a first aspect of the present invention, a transmission switching mechanism is interposed in a transmission system between a main transmission including a hydraulic continuously variable transmission and a traveling device, and a shift member provided in the transmission switching mechanism is provided from the main transmission. The first transmission position interlocked with the variable speed rotation transmission driven by the output power and the constant speed rotation transmission driven by the predetermined high speed power not via the main transmission are interlocked with each other. It can be switched to the second transmission position and shiftable,
In the state where the shift member is switched to the first transmission position, the traveling device is continuously driven by the output of the main transmission, and in the state where the shift member is switched to the second transmission position, the traveling device is driven at a predetermined high speed. It is configured to be driven at a constant speed.
上記構成によると、シフト部材を第1伝動位置に切換えることで、主変速装置の出力で走行装置を無段変速駆動するとともに、これに同調して定速回転伝動体からの伝動を遮断することができる。逆に、シフト部材を第2伝動位置に切換えることで、定速回転伝動体から伝動が行われて走行装置を所定の高速度で定速駆動するとともに、これに同調して主変速装置と走行装置との伝動が遮断されて主変速装置は無負荷状態となる。 According to the above configuration, by shifting the shift member to the first transmission position, the traveling device is continuously driven with the output of the main transmission, and the transmission from the constant-speed rotating transmission is cut off in synchronization with this. Can do. On the contrary, by switching the shift member to the second transmission position, transmission is performed from the constant speed rotating transmission body to drive the traveling device at a predetermined high speed, and in synchronization with this, the main transmission and the traveling The transmission with the device is cut off and the main transmission is in a no-load state.
従って、第1の発明によると、油圧式変速装置を介さない高速伝動を選択して利用する伝動構造を、複数の伝動クラッチを同調して入り切り制御するような複雑な構造やクラッチ制御手段を要することなく簡単かつ安価に提供することができる。 Therefore, according to the first aspect of the present invention, a complicated structure and clutch control means for controlling on / off of a transmission structure that selects and uses high-speed transmission without using a hydraulic transmission in synchronization with a plurality of transmission clutches are required. It can be provided easily and inexpensively.
第2の発明は、上記第1の発明において、
前記主変速装置に備えられた可変容量ポンプを定速度で駆動する入力軸に前記定速回転伝動体を連動連結してあるものである。
According to a second invention, in the first invention,
The constant speed rotary transmission is linked and connected to an input shaft that drives a variable displacement pump provided in the main transmission at a constant speed.
上記構成によると、単一の伝動軸を油圧式無段変速装置の入力軸と定速伝動系の入力軸に兼用して部品点数の節減を図ることができ、第1の発明の上記効果を助長する。 According to the above configuration, the number of parts can be reduced by using the single transmission shaft as the input shaft of the hydraulic continuously variable transmission and the input shaft of the constant speed transmission system. To encourage.
第3の発明は、上記第1または第2の発明において、
前記変速回転伝動体と前記定速回転伝動体とを、前記走行装置に連動連結された伝動軸に遊転自在に配備するとともに、これら変速回転伝動体と定速回転伝動体との間に位置させて配備した前記シフト部材を前記伝動軸にシフト可能かつ回転伝達可能に装備し、シフト部材を正逆に切換えシフトして変速回転伝動体あるいは定速回転伝動体に軸心方向から咬合させるよう構成してあるものである。
According to a third invention, in the first or second invention,
The variable speed rotation transmission body and the constant speed rotation transmission body are arranged so as to be freely rotatable on a transmission shaft linked to the traveling device, and are positioned between the transmission speed rotation transmission body and the constant speed rotation transmission body. The shift member arranged in such a manner is mounted on the transmission shaft so as to be able to shift and transmit rotation, and the shift member is switched between forward and reverse so as to be engaged with the variable speed rotation transmission body or the constant speed rotation transmission body from the axial direction. It is configured.
上記構成によると、シフト部材を変速回転伝動体と定速回転伝動体の対向する側面に係合突起や係合凹部を利用して咬合させる爪クラッチ構造を採用することができ、伝動系の切換え構造を耐久性に優れ、かつ、多板式のクラッチに比べて格段安価に構成することが容易となる。 According to the above configuration, it is possible to adopt a claw clutch structure in which the shift member is engaged with the opposite side surfaces of the variable speed rotation transmission body and the constant speed rotation transmission body using the engagement protrusion or the engagement recess, and the transmission system is switched. The structure is excellent in durability and can be easily constructed at a much lower cost than a multi-plate clutch.
図1に、本発明に係る走行用伝動構造を備えた作業機の一例としての自脱型コンバインが示されている。この自脱型コンバインは、クローラ型に構成された左右一対の走行装置1を備えた走行機体2の前部に複数条刈り仕様の刈取部3が後部支点Xを中心に揺動昇降自在に連結されるとともに、走行機体2に運転部4、脱穀装置5、および、穀粒回収タンク6、等が搭載された構造となっている。
FIG. 1 shows a self-removing combine as an example of a working machine having a traveling transmission structure according to the present invention. This self-detaching combine is connected to a front portion of a
図2に、このコンバインにおける伝動構造の概略が示されている。図示のように、前記運転部4の座席下方に横置き配備されたエンジン7の動力の一部は正逆転切換え可能な油圧式無段変速装置(HST)からなる主変速装置8にベルト伝達されるとともに、エンジン7の動力の他の一部は脱穀装置5にベルト伝達されるようになっている。そして、前記主変速装置8の変速出力がミッションケース9において伝動切換え機構10および副ギヤ変速機構11を経た後、サイドクラッチ12を介して左右のクローラ走行装置1に伝達されるようになっている。また、主変速装置8に入力されたエンジン動力の一部がミッションケース9内で作業系動力として分岐され、刈取り変速機構13で2段にギヤ変速されてPTO軸14から出力され、刈取部3にベルト伝達されるようになっている。
FIG. 2 shows an outline of the transmission structure in this combine. As shown in the figure, a part of the power of the engine 7 installed horizontally below the seat of the
前記主変速装置8は、可変容量型のポンプPと定容量型のモータMを備えたアキシャルプランジャ型の油圧式無段変速装置が利用されており、入力軸15によって定速駆動されるポンプPの斜板角度を調節して吐出油量および吐出方向を変更することでモータMの出力軸16を無段階に正転あるいは逆転駆動するよう構成されている。
The
主変速装置8における入力軸15のケース内延長部分15aに走行系の伝動ギヤG11と作業系の伝動ギヤG12が固着されている。前記刈取り変速機構13は、前記伝動ギヤG12に咬合された入力ギヤG2を備えた入力伝動軸17と、前記PTO軸14にギヤG3,G4を介して連動連結された変速伝動軸18とを備えており、入力伝動軸17に大小のギヤG5,G6が固着されるとともに、各ギヤG5,G6に常時咬合される高速伝動用の変速ギヤG7と低速伝動用の変速ギヤG8が変速伝動軸18に遊嵌され、かつ、変速ギヤG7に側面から咬合離脱自在なシフト部材S1が変速伝動軸18にスプライン嵌合されている。
A traveling transmission gear G11 and a working transmission gear G12 are secured to an in-
ここで、低速伝動用の変速ギヤG8は一方向クラッチ20を介して変速伝動軸18に遊嵌されており、変速伝動軸18が変速ギヤG8より高速回転することが許容されるようになっている。従って、図4(イ)に示すように、シフト部材S1を高速伝動用の変速ギヤG7から離脱させた「低速」状態では、入力伝動軸17に伝達された動力はギヤG6、低伝動用の変速ギヤG8および一方向クラッチ20を介して変速伝動軸18に伝達され、また、図4(ロ)に示すように、シフト部材S1を高速用の変速伝動ギヤG7に咬合させた「高速」状態では、駆動回転されている低速伝動用の変速ギヤG8よりも変速伝動軸18が先行して高速回転することになり、「低速」から「高速」、あるいはその逆の変速が伝動の途切れなく行われる。
Here, the transmission gear G8 for low-speed transmission is loosely fitted to the
前記伝動切換え機構10には、伝動軸21、これに遊嵌支持した一対のギG9,G10、および、両ギヤG9,G10の間において前記伝動軸21にスプライン装着したシフト部材S2が備えられている。また、一方のギヤ(変速回転伝動体)G9が主変速装置8の出力軸16に備えた出力ギヤG1に咬合されて無段階に変速駆動されるとともに、他方のギヤ(定速回転伝動体)G10が、主変速装置8における入力軸延長部分15aに備えられて定速で駆動される前記伝動ギヤG11に咬合されている。
The
上記構成によると、図3(イ)に示すように、シフト部材S2をギヤG9に咬合する第1伝動位置にシフトすると、主変速装置8の出力軸16がギヤG1,G9を介して伝動軸21に連動連結され、これによって走行装置1が主変速装置8からの動力によって無段に変速される状態がもたらされる。また、図3(ロ)に示すように、シフト部材S2をギヤG10に咬する第2伝動位置にシフトすると、出力軸16と伝動軸21との連動が断たれるとともに、定速で駆動されている入力軸15(15a)と伝動軸21とが伝動ギヤG11,ギヤG10を介して連動連結され、これによって走行装置1は主変速装置8を介することなく定速で駆動される状態がもたらされる。ここで、シフト部材S2をギヤG10に咬合させた場合の走行速度が、主変速装置8が最高速に変速された時の走行速度よりも高速となるようにギヤG10,G11の伝動比が設定されている。
According to the above configuration, as shown in FIG. 3 (a), when the shift member S2 is shifted to the first transmission position engaged with the gear G9, the
なお、図5に示すように、伝動切換え機構10におけるシフト部材S2は主変速装置8を操作する主変速レバー22に機械的に連動連結されており、主変速レバー22を前進無段変速操作域Fの高速側限界に設定した無段最高速度位置aから更に横操作して前進最高速度位置bに移動することで、揺動アーム23が主変速レバー22によって揺動操作され、この揺動アーム23にワイヤ連係された前記シフト部材S2がシフト操作され、もって、上記のように主変速装置8を介さない高速での定速駆動が行われるようになっている。
As shown in FIG. 5, the shift member S2 in the
〔他の実施例〕 [Other Examples]
(1)前記シフト部材S2をシフト操作する手段としては、上記のように主変速レバー22に機械的に連連動連結する他に、シフト部材S2を油圧式あるいは電気式のアクチュエータでシフト操作するよう構成し、主変速レバー22が無段最高速度位置aを越えて前進最高速度位置bに操作されたことを適宜センサで検知して、これらアクチュエータを作動させるように構成することもできる。
(1) As a means for shifting the shift member S2, the shift member S2 is shifted by a hydraulic or electric actuator in addition to mechanically interlocking and connecting to the
(2)図6に示すように、前記伝動切換え機構10のシフト部材を、前記ギヤG9とギヤG10とを一体化したシフトギヤSGで構成し、このシフトギヤ(シフト部材)SGを、変速回転伝動体としての出力ギヤG1あるいは定速回転伝動体としての伝動ギヤG11に直接に選択咬合させる形態で実施することもできる。
(2) As shown in FIG. 6, the shift member of the
1 走行装置
8 主変速装置
10 伝動切換え機構
15 入力軸
21 伝動軸
G1 変速回転伝動体(出力ギヤ)
G9 変速回転伝動体(ギヤ)
G10 定速回転伝動体(ギヤ)
G11 定速回転伝動体(伝動ギヤ)
S2 シフト部材
SG シフト部材(シフトギヤ)
DESCRIPTION OF
G9 Variable speed rotation transmission (gear)
G10 Constant speed rotating transmission (gear)
G11 Constant speed rotating transmission (transmission gear)
S2 Shift member SG Shift member (shift gear)
Claims (3)
前記シフト部材を第1伝動位置に切換えた状態では前記主変速装置の出力で前記走行装置が無段変速駆動され、シフト部材を第2伝動位置に切換えた状態では走行装置が所定の高速度で定速駆動されるよう構成してあることを特徴とする走行用伝動構造。 A transmission switching mechanism is interposed in a transmission system between a main transmission including a hydraulic continuously variable transmission and a traveling apparatus, and a shift member provided in the transmission switching mechanism is driven by power output from the main transmission. A first transmission position that is engaged with the transmission transmission that is driven, and a second transmission position that is engaged with the constant speed rotation transmission driven by a predetermined high speed power without passing through the main transmission. It is configured to be switchable,
In the state where the shift member is switched to the first transmission position, the traveling device is continuously driven by the output of the main transmission, and in the state where the shift member is switched to the second transmission position, the traveling device is driven at a predetermined high speed. A traveling power transmission structure configured to be driven at a constant speed.
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JP2010014199A (en) * | 2008-07-03 | 2010-01-21 | Sauer-Danfoss-Daikin Ltd | Transmission |
CN103115128A (en) * | 2012-11-23 | 2013-05-22 | 浙江小精农机制造有限公司 | Modular-designed stepless-step combined speed changing box |
KR20140041333A (en) * | 2012-09-27 | 2014-04-04 | 가부시끼 가이샤 구보다 | Paddy field working machine |
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