JP2007159467A - 作業機の変速操作構造 - Google Patents

Abstract

【課題】 駐車ブレーキの解除忘れなく機体を発進させることができるようにする。
【解決手段】 走行用の主変速機構と副変速機構を備え、副変速機構を操作する副変速レバー９７の操作径路に駐車ブレーキを作動させる駐車用の操作位置を備えてある。
【選択図】 図９

Description

本発明は、コンバインなどの作業機に利用される変速操作構造に関する。

コンバインにおいては、静油圧式無段変速装置からなる主変速装置で変速した正逆の動力をギヤ式の副変速機構で複数段に変速して走行速度を行うよう構成したものが多用されており、副変速機構の伝動下手にブレーキが設けられている。このブレーキは専用のペダルの踏み込み操作で制動作動するようになっており、ペダルを踏み込み位置で係止保持しておくことで駐車状態がもたらされるようになっている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００２−２９５７１９号公報

従来構造においては、踏み込み係止したペダルの係止を解除しブレーキを解除して走行を行うことになるが、ブレーキの解除を忘れて機体の発進操作を行うとエンジンが停止してしまって再始動が必要となる。

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、駐車ブレーキの解除忘れなく機体を発進させることができるようにすることを目的としている。

第１の発明は、走行用の主変速機構と副変速機構を備え、前記副変速機構を操作する副変速レバーの操作径路に駐車ブレーキを作動させる駐車位置を備えてあることを特徴とする。

上記構成によると、走行時には副変速レバーは必ずいずれかの変速位置に操作することになるので、駐車ブレーキを制動作動させる駐車位置から必ず外されることになる。

従って、第１の発明によると、駐車ブレーキの解除忘れなく機体を発進させることができる。

第２の発明は、上記第１の発明において、
前記駐車位置を低速位置に隣接して設置してあるものである。

上記構成によると、機体の発進に際して副変速レバーを駐車位置から外すと先ず低速位置に移動させることになり、高速位置に移動させるには更に副変速レバーを意識的に移動操作する必要がある。従って、副変速レバーを不用意に高速位置に操作して機体を急発進させてしまうおそれが少なくなる。

第３の発明は、上記第２の発明において、
前記副変速レバーの高速位置と前記低速位置との間に走行伝動系の遊転を許容する中立位置を設けるとともに、低速位置と前記駐車位置との間では走行伝動系の遊転を阻止するよう構成してあるものである。

上記構成によると、例えば、傾斜地で駐車する場合に、副変速レバーを低速位置と駐車位置との間に操作した時に機体が自重でずり落ち移動してしまうようなことがなく、確実に所望の位置に駐車することができる。

第４の発明は、上記第１〜３のいずれか一つの発明において、
副変速機構のシフトギヤをミッションケースに係合固定して走行伝動系の回動を阻止するよう前記駐車ブレーキを構成してあるものである。

上記構成によると、スリップの発生しない駐車ブレーキを、構造が簡単で部品の少ない安価なものに製作することができる。

図１に、本発明に係る普通型のコンバインの全体側面が、また、図２に、その全体平面がそれぞれ示されている。このコンバインは、左右一対のクローラ走行装置１を備えた走行機体２に、軸流型の脱穀装置３と袋詰め式の穀粒回収部４が左右に並列して配備されるとともに、穀粒回収部４の前方に運転部５が配備された基本構造を備えている。脱穀装置３の前部には、支点Ｐ周りに上下揺動自在に刈取り作物搬送用のフィーダ６が連結され、このフィーダ６の前端に略機体横幅に相当する刈幅を有する刈取り部７が連結され、かつ、運転部５における下方にエンジン８が横向きに配備されている。

走行機体２の前部とフィーダ６の下部との間に油圧シリンダ９が架設され、この油圧シリンダ９の伸縮作動によって刈取り部７がフィーダ６と一体に前記支点Ｐ周りに揺動昇降されるようになっている。刈取り部７の前部上方には、植立した穀稈を後方に掻き込んで引き上げる掻込みリール１０が装備されている。

刈取り部７には、縦壁状に構成された左右一対の分草フレーム１１、バリカン型の刈取り装置１２、刈り取った作物を刈り幅中間に横送りするオーガ１３、および、左右の分草フレーム１１の下部同士をつなぐ搬送デッキ１４が備えられている。フィーダ６は、前後に貫通した筒形の搬送ケース１５の内部に掻き上げコンベア１６を収容して構成されている。この掻き上げコンベア１６は、縦回し巻回された左右のチェーン１６ａに亘って搬送バー１６ｂを横架連結して構成されており、オーガ１３で横送りされた穀稈が搬送ケース１５の底面に沿って掻き上げ搬送されて脱穀装置３の前端に投入されるようになっている。

前記オーガ１３は、前方から下方に向かう一定方向に回転駆動されるオーガドラム１７の外周に、刈取り穀稈をフィーダ６の前端入口に向けて横送りする左右のスクリュー１８が設けられるとともに、前記前端入口に対向するドラム外周部分に、ドラム回転に伴って出退作動する左右一対づつの掻込みフィンガー１９が周方向４箇所に装備された構造となっており、幅広く刈り取られた穀稈を搬送デッキ１４に沿って刈幅中間に横送り合流して、掻込みフィンガー１９でフィーダ６の前端入口に強制的に掻き込み供給するよう構成されている。

オーガドラム１７の外周右寄り箇所には、右側のスクリュー１８による横送り作用域で作動する補助掻込みフィンガー２０が別途装備されており、フィーダ６の前端入口から横方向に離れた箇所においてオーガ１３の前方で搬送デッキ１４に倒れ込んだ穀稈が補助掻込みフィンガー２０によってスクリュー１８の横送り作用域にまで掻き込まれ、スクリュー１８の横送り作用を受けて掻込みフィンガー１９の作用域に送られるようになっている。

前記掻込みリール１０は、基端支点ａ周りに上下揺動自在な左右一対の支持アーム２１の前部に支持ブラケット２２を介して軸支されており、油圧シリンダ２３によって支持アーム２１を上下揺動することで掻込みリール１０の掻込み作用高さを変更することができるとともに、支持ブラケット２２を支持アーム２１に沿ってスライド調節することで掻込み作用位置を前後に調節することが可能となっている。

図３の伝動系統図に示すように、エンジン８からの動力は走行系と作業系に分けられ、走行系の動力は、ベルトテンション式の主クラッチ３０を介して主変速機構３１にベルト伝達される。主変速機構３１は油圧式無段変速装置（ＨＳＴ）で構成されており、この主変速機構３１から取り出された正転（前進）あるいは逆転（後進）の変速動力がミッションケース３２に入力され、副変速機構３３で高低２段にギヤ変速された後、左右のサイドクラッチ３４を介して左右の車軸３５に分岐伝達されて、左右のクローラ走行装置１が駆動される。

エンジン動力から分岐された作業系の動力は、ベルトテンション式の脱穀クラッチ４０を介して脱穀装置３の入力軸である唐箕軸４１にベルト伝達される。唐箕軸４１に伝達された動力は、機体左側において更に２系統に分岐され、一方の分岐動力が脱穀装置３に備えられた１番物横送り用の１番スクリュー軸４２、２番物横送り用の２番スクリュー軸４３、および、揺動選別ケース駆動軸４４、等にベルト伝達されるとともに、他方の分岐動力が脱穀装置３の前部に配備されたベベルギヤケース４５の入力軸４６にベルト伝達され、ベベルギヤケース４５で方向転換された動力で扱胴４７が駆動されるようになっている。

ベベルギヤケース４５の入力軸４６と前記フィーダ６の基端に横架されたフィーダ駆動軸４８とがベルトテンション式の刈取りクラッチ４９を介してベルト連動され、フィーダ駆動軸４８に伝達された動力で掻き上げコンベア１６、オーガ１３、刈取り装置１２、および、掻き込みリール１０が駆動されるようになっている。

図４に、前記主変速機構３１およびミッションケース３２の内部構造の詳細が示されている。

主変速機構３１は、接合された変速ケース５１と厚板状のポートブロック５２との間に、アキシャルプランジャ型の可変容量型のポンプ３１Ｐと、アキシャルプランジャ型の定容量型のモータ３１Ｍとを収容し、ポンプ３１Ｐとモータ３１Ｍとをポートブロック５２に形成した図示されない内部油路で連通接続して構成された周知の構造の油圧式無段変速機構が利用されており、入力軸であるポンプ軸５３にエンジン動力が伝達されるとともに、出力軸であるモータ軸５４から取り出された変速動力がミッションケース３２に伝達される。

変速ケース５１の横外側にポンプケース５５が連結されている。このポンプケース５５には、ポンプ軸５３の延長部で同芯駆動されるトロコイド型のチャージポンプＣＰが組み込まれており、チャージポンプＣＰからの吐出油が変速ケース５１の上面に装着されたオイルフィルタ５６で浄化された後、ケース壁内の内部油路５７を介してポートブロック５２に形成されたチャージ油路（図示せず）に供給されるようになっている。

ポンプ３１Ｐの吐出油量および吐出方向は斜板５８の角度変更によって変更されるものであり、この斜板５８の角度調節を行う変速操作軸５９（図７参照）と、運転部５に配備された主変速レバー６０とが後述のようにリンク連係されている。

前記ミッションケース３２には第１軸６１、カウンタ軸６２、第２軸６３、および、左右一対の前記車軸３５が横架支承されており、第１軸６１とカウンタ軸６２に亘って前記副変速機構３３が装備されている。第１軸６１には、モータ軸５４のケース内端部に固着された出力ギヤＧ1に咬合する入力ギヤＧ2が固着されるとともに、小径ギヤＧ3および大径ギヤＧ4を一体装備した副変速用のシフトギヤSGがスプライン装着されている。カウンタ軸６２の左右中央部には、前記小径ギヤＧ3に咬合可能な大径変速ギヤＧ5と前記大径ギヤＧ4に咬合可能な小径変速ギヤＧ6とを一体化してなる変速ギヤCGが遊嵌支持されており、シフトギヤSGを、図中右方にシフトして小径ギヤＧ3を大径変速ギヤＧ5に選択咬合させることで、図５（イ）に示す「低速」が現出され、シフトギヤSGを図中左方にシフトして大径ギヤＧ4を小径変速ギヤＧ6に選択咬合させることで「高速」が現出され、シフトギヤSGを変速ギヤCGに咬合しない中間位置にシフトすることで「中立」が現出されるようになっている。

シフトギヤSGを装備した第１軸６１の一方の軸支箇所には駐車ブレーキPBが装備されている。この駐車ブレーキPBは、シフトギヤSGの回動を阻止することで、このシフトギヤSGに咬合連動された伝動下手側を固定するものであり、以下のように構成されている。

シフトギヤSGにおける大径ギヤＧ4の外側面には係合爪６５が突設されるとともに、シフトギヤSGが前記「低速」位置よりも更に係合爪突出方向にシフト可能に構成されている。他方、第１軸６１の軸支箇所には、ケース側壁に嵌合固定されたブレーキ板６６がシフトギヤSGに軸心方向から対向して配備されており、シフトギヤSGが「低速」位置よりも更に係合爪突出方向にシフトされると、図５（ロ）に示すように、係合爪６５がブレーキ板６６に形成されたロック孔６７に係合して、シフトギヤSGの回動が阻止されるようになっている。ここで、シフトギヤSGの係合爪６５がブレーキ板６６に係合された状態でも小径ギヤＧ3と大径変速ギヤＧ5との咬合状態が維持されており、変速ギヤCGに咬合連動された伝動下手側の伝動系を固定して、クローラ走行装置１を固定するようになっているのである。

カウンタ軸６２の左右にはサイドクラッチ３４を構成するクラッチギヤＧ7が軸心方向にスライド可能に遊嵌支持されるとともに、各クラッチギヤＧ7に咬合された一対の出力ギヤＧ8が第２軸６３に遊嵌支持されている。クラッチギヤＧ7が内方にスライドされることで、前記変速ギヤCGの中心に形成された内歯ギヤＧ9に咬合して「クラッチ入り」状態がもたらされ、クラッチギヤＧ7が外方にスライドされることで、前記内歯ギヤＧ9から離脱した「クラッチ切り」状態がもたらされるよう構成され、常時はカウンタ軸６２に外嵌装着されたバネ６８によって各クラッチギヤＧ7が「クラッチ入り」方向にスライド付勢されている。クラッチギヤＧ7は幅広に構成されており、「クラッチ入り」および「クラッチ切り」のいずれにおいても出力ギヤＧ8に常時咬合されている。

各出力ギヤＧ8は、第２軸６３に遊嵌支持された中間小径ギヤＧ10に一体連結されるとともに、各中間小径ギヤＧ10が各車軸３５の内方端部に固着された大径の減速ギヤＧ11にそれぞれ咬合されており、各出力ギヤＧ8から取り出された動力が左右の車軸３５に減速伝達されるようになっている。

従って、左右のサイドクラッチ３４が共に「クラッチ入り」状態にあると、左右の出力ギヤＧ8から等速の動力が取り出されて左右のクローラ走行装置１が等速で駆動され、直進走行が行われる。片方のサイドクラッチ３４が「クラッチ切り」状態になると、片方のクローラ走行装置１への動力伝達が断たれ、他方のクローラ走行装置１のみの駆動による機体操向が行われる。

図６に示すように、各クラッチギヤＧ7からはボス部６９が外方に延長され、このボス部６９に、外方へのスライド移動がストッパリング７０で阻止された操作板７１がスプライン外嵌止着されている。この操作板７１にスラストベアリング７２を介して対向されたリング状ピストン７３がミッションケース３２の壁面に装備されている。リング状ピストン７３は、圧油供給によって外方に進出移動して操作板７１を押圧し、クラッチギヤＧ7をバネ６８に抗して外方、つまり、クラッチ切り方向にスライドさせるよう構成されている。

カウンタ軸６２の左右端部近くには前記クラッチギヤＧ7に作用するサイドブレーキSBが設けられている。このサイドブレーキSBは、ボス部６９の外周に係合された摩擦板７５と、固定軸受けケース７６の内周に係合された摩擦板７７とを軸心方向交互に重合させた多板摩擦ブレーキで構成されており、クラッチギヤＧ7が「クラッチ切り」位置を越えて更に外方にスライドされることで、操作板７１が重合された摩擦板７５，７７を圧接してクラッチギヤＧ7に摩擦制動が付与されるようになっている。

従って、一方のクラッチギヤＧ7が外方にスライドされて「クラッチ切り」位置に至ると、駆動を断たれた一方のクローラ走行装置１が遊転する緩やかな機体旋回が行われ、このクラッチギヤＧ7が引続き外方にスライドされると、駆動を断たれた一方のクローラ走行装置１をサイドブレーキSBで制動しての信地旋回（ピボットターン）が行われるのである。

前記主変速機構３１、副変速機構３３、および、サイドクラッチ３４の操作構造を以下に説明する。

運転部５における運転座８０の前には操縦ボックス８１が立設されるとともに、運転座８０の左脇にはサイド操作パネル８２が配備されている。図７に示すように、サイド操作パネル８２を支持した支持フレーム８３にブラケット８４が備えられ、このブラケット８４にレバー基端部材８５が横向き支点ｂ周りに回動可能に装着されている。レバー基端部材８５の上端部に前記主変速レバー６０が前後向き支点ｃ周りに左右傾動可能に連結されており、図９に示すように、主変速レバー６０をサイド操作パネル８２に開口形成した段違い状の操作孔８６に沿って前後に揺動操作できるよう構成されている。

前記レバー基端部材８５の他端と、前記変速操作軸５９の突出端に連結された変速操作アーム８７とが押し引きロッド８８で連動連結されており、主変速レバー６０が操作孔８６における段差部に設定された「停止」にあると、前記斜板５８がポンプ軸５３と直交する角度となってポンプ３１Ｐからの吐出がなくなり、モータ３１Ｍが停止する。主変速レバー６０が「停止」から前方の前進操作経路Ｆに操作されると、斜板５８がレバー操作量に応じた角度だけ正方向に傾動され、正方向への圧油吐出がなされてモータ軸５４が正転し、前進変速がなされる。主変速レバー６０が「停止」から後方の後進操作経路Ｒに操作されると、斜板５８がレバー操作量に応じた角度だけ逆方向に傾動され、逆方向への圧油吐出がなされてモータ軸５４が逆転し、後進変速がなされる。

なお、図８に示すように、前記横向き支点ｂにはレバー基端部材８５の回動に摩擦抵抗を付与する皿バネ８９が装備されている。この摩擦抵抗は、変速操作軸５９から押し引きロッド８８を介して伝達される変速操作反力に打ち勝つ大きさに設定されており、これによって主変速レバー６０を任意の操作位置に摩擦保持しておくことができるようになっている。

前記変速操作軸５９は油圧の脈動、等によって回転振動が作用しており、この振動が主変速レバー６０に伝達されることを抑制するために、押し引きロッド８８の途中にはゴム式あるいはバネ式のダンパ９０が介在されている。

図５および図７に示すように、副変速機構３３の前記シフトギヤSGを操作するシフトフォーク９１は、ミッションケース３２に横架固定された支軸９２に沿ってスライド可能に支持され、このシフトフォーク９１に係合する操作アーム９３が操作軸９４を介して前後向き支点ｄ周りに揺動自在に支持されている。支軸９２には軸心方向４箇所にデテント溝９５が形成されており、シフトフォーク９１が「高速」、「中立」、「低速」、および、「駐車」位置で安定保持されるようになっている。

図９に示すように、前記サイド操作パネル８２には、前記主変速レバー６０の操作孔８６より運転座席側に位置して直線状の操作孔９６が設けられ、主変速レバー６０より短い副変速レバー９７が操作孔９６から前後操作可能に突設されている。この副変速レバー９７は、前記ブラケット８４に横向き支点ｅ周りに揺動可能に支持されており、レバー基端から延出された操作アーム９７ａと前記操作軸９４の外端に連結された操作レバー９８とが操作ロッド９９を介して連動連結されている。

副変速レバー９７の操作径路は、その最後方に非作業時の移動走行に好適な「高速」位置、その前方に「中立」位置、更に前方に作業走行に好適な「低速」位置、最前方に「駐車」位置がそれぞれ設定されている。副変速レバー９７を「低速」位置から「駐車」位置に移動させる際に、上記のようにシフトギヤSGが変速ギヤCGとの咬合状態が維持されて空転状態が現出されないので、例えば、坂道などの斜面で走行を停止して駐車ブレーキPBをかける時に、機体が自重でずり落ちるようなことはない。

図１０，１１に示すように、左右のサイドクラッチ３４を操作するリング状ピストン７３への圧油給排制御を行う制御バルブＶがミッションケース３２に連結されている。ミッションケース３２は左右分割構造に構成されており、その接合面を跨いで形成された座面３２ａに制御バルブＶがパッキン１０１、および、中間プレート１０２を介してボルト締め連結されている。制御バルブＶの取付け面に形成された圧油給排用のポート１０３と、座面３２ａに形成されたポート１０４とが連通接続されるとともに、その接続箇所はＯリング１０５で油密シールされるようになっている。

制御バルブＶの操作アーム１０６は、前記操縦ボックス８１から立設された操縦レバー１０７に、図示されていない連係機構を介して連動連結されており、操縦レバー１０７が左右中立位置にあると左右のサイドクラッ３４が共に「クラッチ入り」となって直進走行が行われ、操縦レバー１０７を左方または右方へ操作することで、操作された側のサイドクラッチ３４が「クラッチ切り」となって片側のクローラ走行装置１のみの駆動によって走行機体２が操縦レバー１０７の操作方向に旋回する。サイドクラッチ３４が切り操作された後に引続き操縦レバー１０７を更に倒し操作すると、サイドクラッチ３４が切られた側のサイドブレーキSBが作動して、駆動が断たれたクローラ走行装置１に制動がかけられて、上記したように信地旋回（ピボットターン）による機体操向が行われる。なお、前記操縦レバー１０７は前後左右に十字操作可能に構成されており、その前方操作で前記油圧シリンダ９が短縮作動して刈取り部が下降し、後方操作で油圧シリンダ９が伸長作動して刈取り部が上昇するように、操縦レバー１０７と油圧シリンダ９の制御バルブ（図示せず）とが連係されている。

〔他の実施例〕

（１）駐車ブレーキPBとして、多板式の摩擦ブレーキや内拡式のシューブレーキを利用することもできる。

（２）主変速機構３１として、ギヤ式の多段変速機構やその他の変速機構を利用するもよい。

コンバインの全体側面図 コンバインの全体平面図 伝動系統図 ミッションケースの縦断正面図 副変速機構および駐車ブレーキを示す縦断正面図 サイドクラッチの縦断正面図 変速操作構造の側面図 変速レバー基部の縦断正面図 変速レバー操作部の平面図 ミッションケースの平面図 制御バルブ取付け部の分解側面図

符号の説明

３１ 主変速機構
３２ ミッションケース
３３ 副変速機構
９７ 副変速レバー
PB 駐車ブレーキ

Claims (4)

1. 走行用の主変速機構と副変速機構を備え、前記副変速機構を操作する副変速レバーの操作径路に駐車ブレーキを作動させる駐車位置を備えてあることを特徴とする作業機の変速操作構造。
2. 前記駐車位置を低速位置に隣接して設置してある請求項１記載の作業機の変速操作構造。
3. 前記副変速レバーの高速位置と前記低速位置との間に走行伝動系の遊転を許容する中立位置を設けるとともに、低速位置と前記駐車位置との間では走行伝動系の遊転を阻止するよう構成してある請求項２記載の作業機の変速操作構造。
4. 副変速機構のシフトギヤをミッションケースに係合固定して走行伝動系の回動を阻止するよう前記駐車ブレーキを構成してある請求項１〜３のいずれか一項に記載の作業機の変速操作構造。

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