JP2017055741A - 農作業機 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】コンバインが備える動力伝達装置10は、エンジン7から入力された駆動力を変速して一方の走行装置2へ出力する第一出力軸25を有する第一油圧モータ22を備えた第一無段変速装置20と、エンジン7から入力された駆動力を変速して他方の走行装置2へ出力する第二出力軸35を有する第二油圧モータ32を備えた第二無段変速装置30と、第一出力軸25の回転と第二出力軸35の回転とを一致させる同調駆動状態と、第一出力軸25の回転と第二出力軸35の回転とを一致させない非同調駆動状態と、に切り替え可能な状態切替機構50と、第一無段変速装置20側に配設され、第一出力軸25及び第二出力軸35のうち、少なくともいずれか一方の回転を制動可能なパーキングブレーキ機構82と、を備えている。
【選択図】図2
Description
駆動源や動力伝達装置は機体フレームの中央に配設されており、駆動源から出力された駆動力は動力伝達装置により左右に分配され、左右一対の走行装置のそれぞれに伝達される。
しかし、構造的な強化は部品の大型化を招きやすく、上記のような左右分配式の動力伝達装置を採用するコンバインは機体下部中央に上記部品が大きく張り出すため、機体の最低地上高が低くなってしまうという点で改良の余地があった。
また、上記のような左右分配式の動力伝達装置は、コンバインの旋回時の駆動力の伝達ロスが大きく、滑らかな旋回の点で改良の余地があった。
状態切替機構は、機体フレームにおいてある程度自由にレイアウトできるため、第一無段変速装置及び第二無段変速装置が配設されている位置より高い位置に配設すれば、従来のような左右分配式の動力伝達装置に比べて、機体の最低地上高を高くすることができる。
状態切替機構を第一出力軸の回転と第二出力軸の回転とを一致させる同調駆動状態にすると、左右一対の走行装置の独立駆動が不可能となるため、農作業機の直進性を確保することもできる。
例えば、パーキングブレーキ機構が一つである場合は、第一無段変速装置側及び前記第二無段変速装置側の一方に配設される。パーキングブレーキ機構が一つであっても、状態切替機構を第一出力軸の回転と第二出力軸の回転とを一致させる同調駆動状態としていれば、パーキングブレーキ機構が配設されていない無段変速装置側の出力軸の回転も制動することができる。そのため、農作業機の停止状態が確実に維持される。また、パーキングブレーキ機構が一つであるため、動力伝達装置はシンプルな構造となる。
図1には、農作業機の一例である自脱型コンバイン1(以下、コンバイン1という。)が示されている。以下の説明において、「前」、「後」、「左」、「右」、「上」、「下」等の相対的な方向を伴う文言は基本的にコンバイン1の前進方向を基準とする。
第一油圧回路は、可撓性の油圧ホース23,24により構成されている。作動油は油圧ホース23,24を通って第一油圧ポンプ21と第一油圧モータ22との間を往来する。
第二油圧回路は、可撓性の油圧ホース33,34により構成されている。作動油は油圧ホース33,34を通って第二油圧ポンプ31と第二油圧モータ32との間を往来する。
つまり、第一油圧ポンプ21及び第二油圧ポンプ31、並びに第一油圧モータ22及び第二油圧モータ32を、機体フレーム9を構成する複数のフレームに分散して配設することができるため、各フレームは独立した強度を有していればよく、全てのポンプ及びモータを単一の屈強なフレームで支持する構成に比べて、安価に構成することができる。
なお、当該斜板の角度が、当該斜板が備えられているポンプ軸心に垂直な面に対して大きく傾くほど作動油の吐出量が多くなり、前記ポンプ軸心に垂直な面に対して小さく傾くほど作動油の吐出量が少なくなる。
同様に、第二無段変速装置30は、エンジン7から入力された駆動力を第二油圧ポンプ31の斜板の角度に応じて無段階に変更し、第二油圧モータ32の第二出力軸35から出力する。
第一出力軸25のうちコンバイン1の外側に向けて突出した部分25aには、減速伝動機構8aを介して走行装置2の起動輪2aが接続されている。
減速伝動機構8aは所定の変速比を有する複数のギヤが組み合わされた例えば遊星歯車機構で構成されており、第一出力軸25の回転は所定の変速比で減速されて走行装置2の起動輪2aに伝達される。
第二出力軸35のうちコンバイン1の外側に向けて突出した部分35aには、減速伝動機構8bを介して走行装置2の起動輪2bが接続されている。
減速伝動機構8bは所定の変速比を有する複数のギヤが組み合わされた例えば遊星歯車機構で構成されており、第二出力軸35の回転は所定の変速比で減速されて走行装置2の起動輪2bに伝達される。
噛合クラッチは、ケーシングの内部に、第一入力軸51の端部に軸心方向に相対移動可能かつ周方向に相対回転不可なように備えられた第一噛合部53と、第二入力軸52の端部に備えられると共に第一噛合部53と噛み合い可能な第二噛合部55と、第一噛合部53と第二噛合部55とが噛み合うように第一噛合部53を第二噛合部55の方向へ付勢する弾性力を発生する弾性体としての圧縮コイルばね54と、第一噛合部53と第二噛合部55とが噛み合わないように第一噛合部53を第二噛合部55から離間する方向へ移動させるための操作ロッド57とを備えている。
アクチュエータ79の操作ロッド80が進出すると、操作ロッド80の先端部が操作レバー78を傾倒させ、スプールが押し込まれる。
アクチュエータ79の操作ロッド80が引退すると、スプールはスプリングの弾性力で元の位置へ復帰する。このとき操作レバー78は直立に復帰する。
このように、電気制御ユニット76がアクチュエータ79を制御することで、方向制御弁74が制御され、油圧シリンダ72のピストンロッド77が進退制御される。
ポテンショメータ81は電気制御ユニット76と電気的に接続されている。
操向レバー3aを左又は右に旋回操作すると、ポテンショメータ81は電気信号を電気制御ユニット76に送信する。
電気制御ユニット76は、ポテンショメータ81から送信された電気信号を受信すると、操向レバー3aの旋回操作の変位レベルが所定の閾値Th以上であるか否かを識別する。
これにより操作ロッド57は直立状態となり、圧縮コイルばね54の弾性力により第一噛合部53と第二噛合部55とが噛み合い、状態切替機構50は同調駆動状態となる。
このとき、アクチュエータ79の操作ロッド80は引退側に制御され、方向制御弁74は油圧ポンプ71の圧油を、油圧シリンダ72のピストンロッド77の進出側のシリンダ室に供給させる。
これにより操作ロッド57は傾倒状態となり、第一噛合部53が第二噛合部55から離間する方向へ移動させられ、状態切替機構50は非同調駆動状態となる。
第一連結機構40が備える第一連結部42と第二連結部45と第三連結部48とにより、第一油圧モータ22と状態切替機構50との相対的な移動が許容される。
上述したように、第一無段変速装置20及び第二無段変速装置30や、左右一対の走行装置2,2を同一の構成とすることで、第一出力軸25及び第二出力軸35の回転数差を極力小さくすることができる。
本実施形態では、パーキングブレーキ機構82は第一入力軸51上に配設されている。状態切替機構50とパーキングブレーキ機構82とは同じ機体フレーム9上に隣接して配設されている。
制動連動機構83は、フットペダル3bとワイヤ等を介して機械的に接続された連動レバー84と、連動レバー84から弁切替機構75の操作レバー78に向けて突出した連動ロッド85とを備えて構成されている。連動レバー84の連動ロッド85は、アクチュエータ79の操作ロッド80が弁切替機構75の操作レバー78を傾倒させていない状態であっても、操作レバー78を傾倒させることができる。
多板クラッチは、ケーシングの内部に、第一入力軸51の端部に、軸心方向に相対移動可能かつ周方向に相対回転不可なように備えられた円筒部の内周に、軸心方向に摺動可能に配設された摩擦プレート58と、第二入力軸52の周囲に軸心方向に摺動可能に配設された摩擦プレート59とが備えられると共に、摩擦プレート58と摩擦プレート59とを圧接する方向にピストン62を進出させる油圧シリンダ60と、油圧シリンダ60のピストン62による圧接を解除する方向へ弾性力を発生する弾性体としての圧縮コイルばね56とを備えている。
このように、摩擦プレート58と摩擦プレート59のすべりを利用することで、同調駆動状態と非同調駆動状態との移行を徐々に行うことができる。
逆に油圧シリンダ60のピストン62が引退したときは、摩擦プレート58と摩擦プレート59との圧接が解除させられ、状態切替機構50は非同調駆動状態となる。
従って、パーキングブレーキ機構82によって第一出力軸25の回転が制動される際、第二出力軸35の回転も制動されることとなる。
なお本実施形態では、噛合クラッチの第一噛合部53と、多板クラッチの摩擦プレート58とが一体的に回転するように接続され、噛合クラッチの第二噛合部55と、多板クラッチの第二入力軸52とが一体的に回転するように接続されている。
このような場合であっても、動力伝達装置10は、上述のように状態切替機構50とパーキングブレーキ機構82とを連動可能な制動連動機構83を採用することが可能である。
また、制動連動機構83は、状態切替機構50が非同調駆動状態から同調駆動状態に切り替わったときであっても、状態切替機構50が同調駆動状態から非同調駆動状態に切り替わったときであっても、状態切替機構50とパーキングブレーキ機構82とを連動させない。
これは、第一連結機構40及び第二連結機構41による増速作用により、第一入力軸51及び第二入力軸52のトルクは、第一出力軸25及び第二出力軸35のトルクに比べて小さくなっているからである。従って、第一入力軸51及び第二入力軸52を制動するのに必要なトルクは、第一出力軸25及び第二出力軸35を制動するのに必要なトルクより小さくてよい。従って、パーキングブレーキ機構82の小型化を図ることができる。
上述の実施形態では、パーキングブレーキ機構82は、第一入力軸51のみに配設されていたが、パーキングブレーキ機構82は、第二入力軸52のみに配設されていてもよい。
2 :走行装置
2a :起動輪
2b :起動輪
3 :運転部
3a :操向操作具
3b :フットペダル
4 :刈取部
5 :脱穀装置
6 :穀粒タンク
7 :エンジン
7a :出力軸
8a :減速伝動機構
8b :減速伝動機構
9 :機体フレーム
9a :エンジン支持フレーム部
10 :動力伝達装置
20 :第一無段変速装置
21 :第一油圧ポンプ
22 :第一油圧モータ
23 :油圧ホース
24 :油圧ホース
25 :第一出力軸
30 :第二無段変速装置
31 :第二油圧ポンプ
32 :第二油圧モータ
33 :油圧ホース
34 :油圧ホース
35 :第二出力軸
40 :第一連結機構(第一増速機構)
41 :第二連結機構(第二増速機構)
42 :第一連結部
43a:第一伝達軸
43b:第一傘歯車
44a:第二伝達軸
44b:第二傘歯車
45 :第二連結部
46a:第三伝達軸
46b:第三傘歯車
47a:第四伝達軸
47b:第四傘歯車
48 :第三連結部
50 :状態切替機構
51 :第一入力軸
52 :第二入力軸
53 :第一噛合部
54 :圧縮コイルばね
55 :第二噛合部
56 :圧縮コイルばね
57 :操作ロッド
58 :摩擦プレート
59 :摩擦プレート
60 :油圧シリンダ
61 :油圧ポンプ
62 :ピストン
63 :油路
64 :方向制御弁
70 :油圧機構
71 :油圧ポンプ
72 :油圧シリンダ
73 :油路
74 :方向制御弁
75 :弁切替機構
76 :電気制御ユニット
77 :ピストンロッド
78 :操作レバー
79 :アクチュエータ
80 :操作ロッド
81 :ポテンショメータ
82 :パーキングブレーキ機構
83 :制動連動機構
84 :連動レバー
85 :連動ロッド
Th :閾値
Claims (7)
- 駆動源と、左右一対の走行装置と、前記駆動源の駆動力を前記左右一対の走行装置に伝達する動力伝達装置とを備えた農作業機であって、
前記動力伝達装置は、
前記駆動源の駆動力が入力される第一油圧ポンプと、第一油圧回路により前記第一油圧ポンプと連結され前記第一油圧ポンプに入力された駆動力を前記左右一対の走行装置のうちの一方の走行装置へ出力する第一出力軸を有する第一油圧モータとを備えた静油圧式の第一無段変速装置と、
前記駆動源の駆動力が入力される第二油圧ポンプと、第二油圧回路により前記第二油圧ポンプと連結され前記第二油圧ポンプに入力された駆動力を前記左右一対の走行装置のうちの他方の走行装置へ出力する第二出力軸を有する第二油圧モータとを備えた静油圧式の第二無段変速装置と、
前記第一出力軸の回転と前記第二出力軸の回転とを一致させる同調駆動状態と、前記第一出力軸の回転と前記第二出力軸の回転とを一致させない非同調駆動状態とに切り替え可能な状態切替機構と、
前記第一無段変速装置側及び前記第二無段変速装置側の両方又は一方に配設され、前記第一出力軸の回転と前記第二出力軸の回転とを制動可能なパーキングブレーキ機構とを備えている農作業機。 - 前記状態切替機構と前記パーキングブレーキ機構とを連動可能な制動連動機構を備え、
前記制動連動機構は、前記パーキングブレーキ機構が制動動作した際に前記状態切替機構が前記非同調駆動状態であれば前記状態切替機構を前記同調駆動状態に切り替えると共に、前記パーキングブレーキ機構が制動動作した際に前記状態切替機構が前記同調駆動状態であれば前記状態切替機構を前記同調駆動状態に維持する請求項1に記載の農作業機。 - 前記制動連動機構は、前記状態切替機構が前記非同調駆動状態から前記同調駆動状態に切り替わったときであっても、前記状態切替機構が前記同調駆動状態から前記非同調駆動状態に切り替わったときであっても、前記状態切替機構と前記パーキングブレーキ機構とを連動させない請求項2に記載の農作業機。
- 前記パーキングブレーキ機構は、前記第一無段変速装置側又は前記第二無段変速装置側のいずれか一方に配設されている請求項1から3のいずれか一項に記載の農作業機。
- 前記パーキングブレーキ機構は、前記第一油圧モータ又は前記第二油圧モータと、前記状態切替機構との間に配設されている請求項4に記載の農作業機。
- 前記状態切替機構は、前記第一出力軸から出力された駆動力が入力される第一入力軸と、前記第二出力軸から出力された駆動力が入力される第二入力軸とを備え、
前記第一入力軸及び前記第二入力軸は、前記第一出力軸及び前記第二出力軸の配設高さより高い位置に配設され、
前記パーキングブレーキ機構は、前記第一入力軸上又は前記第二入力軸上に配設されている請求項1から5のいずれか一項に記載の農作業機。 - 前記第一出力軸の回転を増速して前記第一入力軸に伝達する第一増速機構と、前記第二出力軸の回転を増速して前記第二入力軸に伝達する第二増速機構とを備えている請求項6に記載の農作業機。
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