JP2019011047A - 動力伝達装置及びバルブユニット - Google Patents

Abstract

【課題】ソフトクラッチ機構の摩擦板群やスピンクラッチ機構の摩擦板群を常に冷却することが可能な動力伝達装置及びバルブユニットを提供する。【解決手段】動力入力軸１４から出力された動力を減速してサイドクラッチ軸３０に伝達可能なソフトクラッチ機構７０、及び、動力入力軸１４から出力された動力を逆転させてサイドクラッチ軸３０に伝達可能なスピンクラッチ機構８０が配置された旋回クラッチ軸６０と、ソフトクラッチ機構７０及びスピンクラッチ機構８０に対して、油圧ポンプから吐出された作動油を給排可能なバルブユニット９０と、旋回クラッチ軸６０に形成された冷却油路６６を有し、冷却油路６６を介してソフトクラッチ機構７０の摩擦板群７３及びスピンクラッチ機構８０の摩擦板群８３に冷却油を供給可能な冷却機構と、が備えられている。【選択図】図１

Description

本発明は、動力源から出力された動力を左右の走行装置に伝達可能に構成され、前記左右の走行装置の速度差によって機体を旋回させることが可能な動力伝達装置、及び、左右の走行装置へ動力を伝達する動力伝達状態と、動力を伝達しない遮断状態とを切り替える左右のサイドクラッチと複数の旋回クラッチとが備えられて複数種の旋回パターンによって旋回を可能にする動力伝達装置に用いられるバルブユニットに関する。

コンバインのように不整地における作業が必要な作業機には、左右一対のクローラ式の走行装置が備えられており、動力源としてのエンジンから出力された動力を動力伝達装置によって左右の走行装置に伝達するように構成されている。

動力伝達装置は、特許文献１に開示されているように、エンジンの動力が入力される動力入力軸と、動力入力軸から出力された動力を、左右の走行装置のうち左側走行装置に伝達可能な左サイドクラッチ機構、及び、前記左右の走行装置のうち右側走行装置に伝達可能な右サイドクラッチ機構が配置されたサイドクラッチ軸と、動力入力軸から出力された動力を減速してサイドクラッチ軸に伝達可能な湿式多板式のソフトクラッチ機構、及び、動力入力軸から出力された動力を逆転させてサイドクラッチ軸に伝達可能な湿式多板式のスピンクラッチ機構が配置された旋回クラッチ軸と、ソフトクラッチ機構及びスピンクラッチ機構に対して作動油を給排可能なバルブユニット等を備えている。

特開２００９−７８６９９号公報

このような動力伝達装置は、機体の旋回時には、ソフトクラッチ機構の摩擦板群を滑らせたり、スピンクラッチ機構の摩擦板群を滑らせたりすることによって、左右の走行装置に相対的な速度差を発生させる構成であるため、ソフトクラッチ機構の摩擦板群が焼損したり、スピンクラッチ機構の摩擦板群が焼損したりする虞があった。

本発明は、上述した問題点に鑑みてなされたもので、ソフトクラッチ機構の摩擦板群やスピンクラッチ機構の摩擦板群を常に冷却することが可能な動力伝達装置及びバルブユニットを提供することを目的とする。

上述の目的を達成するための、本発明に係る動力伝達装置の特徴構成は、動力源から出力された動力を左右の走行装置に伝達可能に構成され、前記左右の走行装置の速度差によって機体を旋回させることが可能な動力伝達装置であって、前記動力源の動力が入力される動力入力軸と、前記動力入力軸から出力された動力を、前記左右の走行装置のうち左側走行装置に伝達可能な左サイドクラッチ機構、及び、前記左右の走行装置のうち右側走行装置に伝達可能な右サイドクラッチ機構が配置されたサイドクラッチ軸と、前記動力入力軸から出力された動力を減速して前記サイドクラッチ軸に伝達可能な湿式多板式のソフトクラッチ機構、及び、前記動力入力軸から出力された動力を逆転させて前記サイドクラッチ軸に伝達可能な湿式多板式のスピンクラッチ機構が配置された旋回クラッチ軸と、前記ソフトクラッチ機構及び前記スピンクラッチ機構に対して、油圧ポンプから吐出された作動油を給排可能なバルブユニットと、前記旋回クラッチ軸に形成された冷却油路を有し、前記冷却油路を介して前記ソフトクラッチ機構の摩擦板群及び前記スピンクラッチ機構の摩擦板群に冷却油を供給可能な冷却機構と、が備えられている点にある。

上述の構成によると、冷却機構によって、冷却油路を介してソフトクラッチ機構の摩擦板群やスピンクラッチ機構の摩擦板群に常に冷却油を供給することができる。ソフトクラッチ機構の摩擦板群やスピンクラッチ機構の摩擦板群は、常に供給される冷却油によって常に冷却されるため、機体の旋回時における摩擦板群の滑りによって発生する摩擦熱による焼損の虞が低減される。なお、冷却機構は専用のものであってもよいし、例えばバルブユニットを冷却機構として機能させてもよい。

本発明においては、前記バルブユニットは、前記左サイドクラッチ機構及び前記右サイドクラッチ機構に対して作動油を給排するように構成され、前記バルブユニットに、前記油圧ポンプから吐出された作動油を、前記左サイドクラッチ機構及び前記右サイドクラッチ機構に供給する油圧回路と、前記油圧回路に設けられたアンロードバルブ及びリリーフバルブと、が備えられ、前記バルブユニットは、前記アンロードバルブ及び前記リリーフバルブのいずれか一方又は両方から排出された作動油を、前記冷却油として前記冷却油路に供給するように構成されていると好適である。

左サイドクラッチ機構及び右サイドクラッチ機構に対して供給される作動油は、油圧ポンプにより加圧されている。この作動油の圧力から油圧回路を保護するためにアンロードバルブ及びリリーフバルブが備えられている。なお、アンロードバルブは、油圧回路の内部の油圧が所定値以上となると油圧回路を無負荷状態とするように構成され、リリーフバルブは、油圧回路の内部の油圧を規定値に維持するように構成されている。

したがって、アンロードバルブやリリーフバルブから排出される作動油はそれなりの圧力を有する。そして、この油圧を利用して、作動油を冷却油として冷却油路に供給することができるため、冷却油を供給するための油圧ポンプを別に備える必要がない。バルブユニットを冷却機構として機能させることができるため、動力伝達装置を全体として小型化することができる。

本発明においては、前記左サイドクラッチ機構、前記右サイドクラッチ機構、前記ソフトクラッチ機構及び前記スピンクラッチ機構を収容する本体ケーシングと、前記アンロードバルブ及び前記リリーフバルブを収容するユニットケーシングと、が備えられ、前記ユニットケーシングは、開口部を有する空洞部が備えられるとともに、前記本体ケーシングの外面によって前記開口部が塞がれるように、前記本体ケーシングに取り付けられ、前記空洞部は、隔壁によって、第一油室と第二油室とに区画されていると好適である。

上述の構成によると、バルブユニットを本体ケーシングに取り付けるだけで、ユニットケーシングに備えられた空洞部を油室として機能させることができるため、別に専用の油室を設ける必要がなくなることから、動力伝達装置を全体として小型化することができる。

油圧ポンプから吐出された作動油は、左サイドクラッチ機構、右サイドクラッチ機構、ソフトクラッチ機構、及びスピンクラッチ機構への供給前は圧力が高く、同様にしたがって、アンロードバルブやリリーフバルブから排出された作動油も圧力が高い。

これに対して、左サイドクラッチ機構、右サイドクラッチ機構、ソフトクラッチ機構、及びスピンクラッチ機構から排出される作動油は、圧力が低い。

バルブユニットに、一つの油室のみが備えられている構成であると、アンロードバルブ及びリリーフバルブから排出された作動油と、左サイドクラッチ機構、右サイドクラッチ機構、ソフトクラッチ機構、及びスピンクラッチ機構から排出された作動油とが、その一つの油室に回収されるため、アンロードバルブ及びリリーフバルブから排出された作動油が有する高い圧力を有効に利用することができない。

上述のように、空洞部を、隔壁により第一油室と第二油室とに区画することによって、左サイドクラッチ機構、右サイドクラッチ機構、ソフトクラッチ機構、及びスピンクラッチ機構から排出された圧力の低い作動油をいずれか一方の油室に回収し、アンロードバルブ及びリリーフバルブから排出された圧力の高い作動油をいずれか他方の油室に回収することができる。したがって、アンロードバルブ及びリリーフバルブから排出された作動油が有する高い圧力を有効に利用することができる。

本発明においては、前記油圧回路に、前記左サイドクラッチ機構に対する作動油の給排を制御する左サイドクラッチバルブと、前記右サイドクラッチ機構に対する作動油の給排を制御する右サイドクラッチバルブと、前記ソフトクラッチ機構及び前記スピンクラッチ機構に対する作動油の給排を制御する旋回クラッチバルブとが備えられ、前記第一油室に、前記左サイドクラッチバルブ、前記右サイドクラッチバルブ及び前記旋回クラッチバルブのそれぞれに設けられたドレンポートが接続され、前記第二油室に、前記アンロードバルブ及び前記リリーフバルブのそれぞれに設けられたドレンポートが接続されていると好適である。

第一油室には、左サイドクラッチ機構、右サイドクラッチ機構、ソフトクラッチ機構、及びスピンクラッチ機構から排出された圧力の低い作動油が排出される。この作動油は、本体ケーシングに潤滑油として供給することができる。

第二油室には、バルブユニットの油圧ポンプにより加圧された作動油が、アンロードバルブ及びリリーフバルブを介して排出される。この第二油室に排出された作動油を、ソフトクラッチ機構の摩擦板群やスピンクラッチ機構の摩擦板群の冷却油として冷却油路に供給することができる。

本発明においては、前記サイドクラッチ軸の一端部及び前記旋回クラッチ軸の一端部が、前記本体ケーシングから突出するように構成され、前記ユニットケーシングは、前記サイドクラッチ軸の一端部及び前記旋回クラッチ軸の一端部に跨るように配置され、前記油圧回路に、前記ソフトクラッチ機構と前記スピンクラッチ機構とに対する作動油の給排を切り替える切替バルブが備えられ、前記左サイドクラッチバルブ、前記右サイドクラッチバルブ、前記旋回クラッチバルブ、前記切替バルブ、及び、前記アンロードバルブは、直動式の多ポートソレノイドバルブから構成されるとともに、スプールの可動方向が平行となるように構成され、前記左サイドクラッチバルブ、前記右サイドクラッチバルブ、及び、前記アンロードバルブは、前記ユニットケーシングの外周部のうち前記サイドクラッチ軸の前記一端部に近い箇所に配置され、前記旋回クラッチバルブ及び前記切替バルブは、前記ユニットケーシングの外周部のうち前記旋回クラッチ軸の前記一端部に近い箇所に配置されていると好適である。

各バルブを、各バルブに備えられたスプールの可動方向が平行となるように配置することによって、各バルブに備えられたソレノイドへの給電線の配線が容易となる。さらに、各バルブの取り付け部や、ユニットケーシングの内部に備えられる各油路の配置を簡単にできるため、バルブユニットを全体として小型化することができる。いずれかのバルブが故障したときでも、バルブユニットを本体ケーシングから取り外すことなく、故障したバルブのみの交換が可能となる。

本発明においては、前記油圧回路に、前記左サイドクラッチ機構及び前記右サイドクラッチ機構を作動させた後の作動油を、前記旋回クラッチバルブに供給する供給油路が備えられ、前記供給油路にフィルタが備えられ、前記ユニットケーシングの外周部に、前記供給油路に連通する点検口が備えられ、前記フィルタは、前記点検口を介して交換可能に構成されていると好適である。

上述の構成によると、フィルタを、ユニットケーシングの外部から交換することができる。

本発明においては、前記隔壁は、前記ユニットケーシング及び前記本体ケーシングのいずれか一方又は両方に備えられていると好適である。

上述の構成によると、隔壁の備え方に自由度が増す。

上述の目的を達成するための、本発明に係るバルブユニットの特徴構成は、左右の走行装置へ動力を伝達する動力伝達状態と、動力を伝達しない遮断状態とを切り替える左右のサイドクラッチと複数の旋回クラッチとが備えられて複数種の旋回パターンによって旋回を可能にする動力伝達装置に用いられるバルブユニットであって、前記左右のサイドクラッチ及び前記旋回クラッチに対して作動油を給排する油圧回路と、前記油圧回路に設けられたアンロードバルブ及びリリーフバルブと、が備えられ、前記左右のサイドクラッチ及び前記旋回クラッチを作動させた後の作動油が流入する第一油室と、前記アンロードバルブ及び前記リリーフバルブからの作動油が流入する第二油室と、が区画されている点にある。

上述の構成によると、ソフトクラッチ機構の摩擦板群やスピンクラッチ機構の摩擦板群を常に冷却することが可能なバルブユニットを提供できる。

動力伝達装置の縦断正面図 油圧回路の説明図 バルブユニットの正面図 図３のＩＶ−ＩＶ線断面図 図３のＶ−Ｖ線断面図 図３のＶＩ−ＶＩ線断面図 バルブユニットの背面図

以下、本発明に係る動力伝達装置の実施形態を、収穫機の一例としての普通型のコンバインに採用した場合について図面に基づいて説明する。なお、以下に説明する実施形態は、いずれも本発明の一例であり、該記載により本発明が限定されるものではなく、各部の具体的構成は本発明の作用効果が奏される範囲において適宜変更設計可能である。

〔全体構成〕
稲や麦などを収穫対象とする普通型のコンバインの機体には、左右の走行装置、機体に対して昇降可能に設けられるとともにコンバインの前進に伴って圃場の穀物を引き起こして刈り取る刈取部、刈取部から送られてきた穀物を受け取り、こぎ胴によって脱穀する脱穀部、脱穀部から送られてきた脱穀処理物を、比重選別等の選別方式によって、選別の目的物であるモミと、排わら等の排出物とに分別する選別部、選別部から送られてきたモミを貯留する貯留部、貯留部に貯留されているモミをコンバインの外部に排出する排出部等の各作業部、各作業部の動力源としてのエンジン、エンジンの動力を各作業部に伝達する収穫機用伝動装置、作業員が搭乗して運転操作を行う操縦部等が備えられている。

収穫機用伝動装置には、エンジンの動力が入力されるベルト式伝達機構、ベルト式伝達機構から出力された動力を無段変速する静油圧式の無段変速装置、該無段変速装置から出力された動力を左右の走行装置に伝達可能に構成され、左右の走行装置の速度差によって機体を旋回させることが可能な動力伝達装置１０（図１参照）等が備えられている。

〔動力伝達装置〕
図１に示すように動力伝達装置１０は、本体ケーシング１１の上部に、無段変速装置の出力軸１２がスプライン結合可能な動力入力部１３が備えられている。動力入力部１３は、本体ケーシング１１に軸支された動力入力軸１４と、動力入力軸１４にスプライン結合された高速ギア１５と低速ギア１６とから構成されている。

動力入力軸１４の下流には、本体ケーシング１１に軸支された副変速用伝動軸１７が備えられている。副変速用伝動軸１７に、高速ギア１８と低速ギア１９とが相対回転可能に配置されている。高速ギア１５と高速ギア１８とが噛み合い、低速ギア１６と低速ギア１９とが噛み合っている。

高速ギア１８と低速ギア１９との間に、スプライン結合により副変速用伝動軸１７と一体回転可能であるとともに、副変速用伝動軸１７の軸心方向に沿ってスライド可能なシフタ２０が備えられている。シフタ２０は、副変速用伝動軸１７の軸心方向に沿った位置に応じて高速ギア１８や低速ギア１９にスプライン結合可能に構成されている。

シフタ２０を高速ギア１８側にスライドさせ、シフタ２０と高速ギア１８とをスプライン結合させると、動力入力軸１４の回転が高速ギア１５、高速ギア１８及びシフタ２０を介して副変速用伝動軸１７に伝達される。

シフタ２０を低速ギア１９側にスライドさせ、シフタ２０と低速ギア１９とをスプライン結合させると、動力入力軸１４の回転が低速ギア１６、低速ギア１９及びシフタ２０を介して副変速用伝動軸１７に伝達される。

このように、シフタ２０の位置を、高速ギア１８に噛み合う状態と、低速ギア１９に噛み合う状態とに切り換えることにより、動力入力軸１４の動力が高低二段（高速及び低速）に変速されて、副変速用伝動軸１７に伝達される。

副変速用伝動軸１７には、直進用伝動ギア２１と旋回用伝動ギア２２とがスプライン結合により一体回転可能に配置されている。なお、副変速用伝動軸１７には、駐車ブレーキ機構２３が備えられている。

副変速用伝動軸１７の下流には、本体ケーシング１１に軸支されたサイドクラッチ軸３０と旋回クラッチ軸６０とが備えられている。

〔サイドクラッチ軸〕
副変速用伝動軸１７に配置された直進用伝動ギア２１は、サイドクラッチ軸３０にスプライン結合したサイドクラッチ軸入力ギア３１と噛み合っており、動力入力軸１４の回転が副変速用伝動軸１７、直進用伝動ギア２１及びサイドクラッチ軸入力ギア３１を介してサイドクラッチ軸３０に伝達される。

サイドクラッチ軸３０には、動力入力軸１４から出力された動力を、左右の走行装置のうち左側走行装置に伝達可能な左サイドクラッチ機構４０、及び、左右の走行装置のうち右側走行装置に伝達可能な右サイドクラッチ機構５０が配置されている。なお、図１において動力伝達装置１０は、手前側が機体の正面となるように描かれているため、右方に左サイドクラッチ機構４０が配置され、左方に右サイドクラッチ機構５０が配置されている。

サイドクラッチ軸３０には、左側出力ギア３２及び右側出力ギア３３がそれぞれ相対回転可能に配置されている。左側出力ギア３２は、左側走行装置へ動力を出力する左側伝動ギア２４と噛み合っており、右側出力ギア３３は、右側走行装置へ動力を出力する右側伝動ギア２５と噛み合っている。

〔左サイドクラッチ機構〕
左サイドクラッチ機構４０は噛合クラッチから構成されている。サイドクラッチ軸３０には、左側出力ギア３２の図１における右方に、スプライン結合によりサイドクラッチ軸３０と一体回転可能であるとともに、サイドクラッチ軸３０の軸心方向に沿ってスライド可能な左噛合部４１が備えられている。

左噛合部４１は、バネ４２により左側出力ギア３２と噛み合うように付勢されている。左噛合部４１が左側出力ギア３２と噛み合うことにより、サイドクラッチ軸３０の回転が左噛合部４１、左側出力ギア３２を介して左側走行装置へ伝達される。このとき、左サイドクラッチ機構４０は係合状態（動力伝達状態）という。

本体ケーシング１１の左側面（図１における右方の側面）に取り付けられたバルブユニット９０から、サイドクラッチ軸３０の内部に形成された供給油路３４を介して左側出力ギア３２と左噛合部４１との間に形成された油室４３の内部に作動油を供給することによってピストン４４が図１における右方へ動き、左噛合部４１がバネ４２の付勢力に抗して図１における右方へ動くので、左側出力ギア３２と左噛合部４１との噛み合いが解除される。このとき、サイドクラッチ軸３０の回転は左噛合部４１を介しては左側出力ギア３２へ伝達されない。このとき、左サイドクラッチ機構４０は係合解除状態（遮断状態）という。なお、油室４３に供給された所定量以上の作動油は、サイドクラッチ軸３０の内部に形成された返送油路３６を介してバルブユニット９０に返送される。

油室４３への作動油の供給を停止すると、バネ４２の付勢力により左噛合部４１が図１における左方へ移動させられ、左噛合部４１と左側出力ギア３２とが噛み合う。これに伴って、ピストン４４も図１における左方へ移動させられるので、作動油は油室４３から排出される。この作動油は供給油路３４を介してバルブユニット９０に返送される。

〔右サイドクラッチ機構〕
右サイドクラッチ機構５０は噛合クラッチから構成されている。サイドクラッチ軸３０には、右側出力ギア３３の図１における左方に、スプライン結合によりサイドクラッチ軸３０と一体回転可能であるとともに、サイドクラッチ軸３０の軸心方向に沿ってスライド可能な右噛合部５１が備えられている。

右噛合部５１は、バネ５２により右側出力ギア３３と噛み合うように付勢されている。右噛合部５１が右側出力ギア３３と噛み合うことにより、サイドクラッチ軸３０の回転が右噛合部５１、右側出力ギア３３を介して右側走行装置へ伝達される。このとき、右サイドクラッチ機構５０は係合状態（動力伝達状態）という。

バルブユニット９０から、サイドクラッチ軸３０の内部に形成された供給油路３５を介して右側出力ギア３３と右噛合部５１との間に形成された油室５３の内部に作動油を供給することによってピストン５４が、図１における左方へ動き、右噛合部５１がバネ５２の付勢力に抗して図１における左方へ動くので、右側出力ギア３３と右噛合部５１との噛み合いが解除される。このとき、サイドクラッチ軸３０の回転は右噛合部５１を介しては右側出力ギア３３へ伝達されない。このとき、右サイドクラッチ機構５０は係合解除状態（遮断状態）という。なお、油室５３に供給された所定量以上の作動油は、サイドクラッチ軸３０の内部に形成された返送油路３６を介してバルブユニット９０に返送される。

油室５３への作動油の供給を停止すると、バネ５２の付勢力により右噛合部５１が図１における右方へ移動させられ、右噛合部５１と右側出力ギア３３とが噛み合う。これに伴って、ピストン５４も図１における右方へ移動させられるので、作動油は油室５３から排出される。なお、この作動油は供給油路３５を介してバルブユニット９０に返送される。

左サイドクラッチ機構４０及び右サイドクラッチ機構５０がともに動力伝達状態であれば、機体は直進走行する。左サイドクラッチ機構４０又は右サイドクラッチ機構５０のいずれかが遮断状態であれば、以下に説明するように機体は旋回走行する。

〔旋回クラッチ軸〕
旋回クラッチ軸６０には、サイドクラッチ軸３０に備えられた右噛合部５１の外周部に配置された入力中継ギア３７と噛み合うソフトクラッチ入力ギア６１が相対回転可能に配置されている。

〔ソフトクラッチ機構〕
旋回クラッチ軸６０とソフトクラッチ入力ギア６１との間には、動力入力軸１４から出力された動力を減速してサイドクラッチ軸３０に伝達可能な湿式多板式のソフトクラッチ機構７０が配置されている。

ソフトクラッチ機構７０は、スプライン結合により旋回クラッチ軸６０と一体回転可能なクラッチハウジング７１、ソフトクラッチ入力ギア６１に一体的に設けられ、旋回クラッチ軸６０とクラッチハウジング７１との間に位置する筒軸７２、クラッチハウジング７１と相対回転不可能に係合された複数の外側摩擦板と筒軸７２と相対回転不可能に係合された複数の内側摩擦板とが交互に配置されて構成される摩擦板群７３と、摩擦板群７３を押圧操作するピストン７４、ピストン７４を摩擦板群７３から離れる方向に付勢するバネ７５等が備えられている。

バルブユニット９０から、旋回クラッチ軸６０の内部に形成された供給油路６２を介してクラッチハウジング７１の内部に形成された油室７６の内部に作動油を供給することによってピストン７４が図１における左方へ動き、摩擦板群７３が押圧されて外側摩擦板と内側摩擦板との間の滑りが規制されるため、クラッチハウジング７１と筒軸７２とは相対回転が規制された動力伝達状態となる。ソフトクラッチ入力ギア６１の回転は筒軸７２、摩擦板群７３、クラッチハウジング７１を介して旋回クラッチ軸６０に伝達される。なお、摩擦板群７３には、供給油路６２を介して作動油が冷却油として供給されている。

油室７６への作動油の供給を停止すると、バネ７５の付勢力によりピストン７４が図１における右方へ移動させられ、摩擦板群７３の押圧が解除されて外側摩擦板と内側摩擦板との間の滑りが許容され、クラッチハウジング７１と筒軸７２とは相対回転が許容された遮断状態となる。なお、ピストン７４の図１における右方への移動により、作動油は油室７６から排出される。なお、この作動油は供給油路６２を介して本体ケーシング１１の内部に排出される。

〔スピンクラッチ機構〕
副変速用伝動軸１７に備えられた旋回用伝動ギア２２は、旋回クラッチ軸６０に相対回転可能に配置されたスピンクラッチ入力ギア６３と噛み合っている。したがって、旋回用伝動ギア２２の回転方向とスピンクラッチ入力ギア６３の回転方向とは逆である。

旋回クラッチ軸６０とスピンクラッチ入力ギア６３との間には、動力入力軸１４から出力された動力を逆転させてサイドクラッチ軸３０に伝達可能な湿式多板式のスピンクラッチ機構８０が配置されている。

スピンクラッチ機構８０は、スプライン結合により旋回クラッチ軸６０と一体回転可能なクラッチハウジング８１、スピンクラッチ入力ギア６３に一体的に設けられ、旋回クラッチ軸６０とクラッチハウジング８１との間に位置する筒軸８２、クラッチハウジング８１と相対回転不可能に係合された複数の外側摩擦板と筒軸８２と相対回転不可能に係合された複数の内側摩擦板とが交互に配置された摩擦板群８３と、摩擦板群８３を押圧操作するピストン８４、ピストン８４を摩擦板群８３から離れる方向に付勢するバネ８５等が備えられている。

バルブユニット９０から、旋回クラッチ軸６０の内部に形成された供給油路６４を介してクラッチハウジング８１の内部に形成された油室８６の内部に作動油を供給することによってピストン８４が図１における右方へ動き、摩擦板群８３が押圧されて外側摩擦板と内側摩擦板との間の滑りが規制されるため、クラッチハウジング８１と筒軸８２とは相対回転が規制された動力伝達状態となる。スピンクラッチ入力ギア６３の回転は筒軸８２、摩擦板群８３、クラッチハウジング８１を介して旋回クラッチ軸６０に伝達される。なお、摩擦板群８３には、供給油路６４を介して作動油が冷却油として供給されている。

油室８６への作動油の供給を停止すると、バネ８５の付勢力によりピストン８４が図１における左方へ移動させられ、摩擦板群８３の押圧が解除されて外側摩擦板と内側摩擦板との間の滑りが許容され、クラッチハウジング８１と筒軸８２とは相対回転が許容された遮断状態となる。なお、ピストン８４の図１における左方への移動により、作動油は油室８６から排出される。なお、この作動油は供給油路６４を介して本体ケーシング１１の内部に排出される。

〔旋回出力ギア〕
旋回クラッチ軸６０には、クラッチハウジング７１とクラッチハウジング８１との間に、スプライン結合により旋回出力ギア６５が一体回転可能に配置されている。旋回出力ギア６５は、サイドクラッチ軸３０にそれぞれ相対回転可能に配置された左側出力ギア３２と右側出力ギア３３との間に、サイドクラッチ軸３０と相対回転可能に配置された出力中継ギア３８に噛み合っている。

ソフトクラッチ機構７０又はスピンクラッチ機構８０を介して出力された動力は、旋回出力ギア６５を介して出力中継ギア３８に伝達される。

出力中継ギア３８と左側出力ギア３２との間には左旋回クラッチ機構４５が備えられ、出力中継ギア３８と右側出力ギア３３との間には右旋回クラッチ機構５５が備えられている。

左旋回クラッチ機構４５及び右旋回クラッチ機構５５はともに湿式多板式のクラッチ機構から構成されている。なお、左旋回クラッチ機構４５及び右旋回クラッチ機構５５は、複数の摩擦板群が互いに密になるように配置されており、作動油の供給が停止されても半動力伝達状態となるように構成されている。

〔左旋回〕
バルブユニット９０から、サイドクラッチ軸３０の内部に形成された供給油路３４を介して油室４３の内部に作動油を供給する際に、左旋回クラッチ機構４５に備えられた油室４６にも作動油が供給され、複数の摩擦板群の滑りが規制され、左旋回クラッチ機構４５は動力伝達状態となる。

このとき、上述のように、左サイドクラッチ機構４０は遮断状態であるため、左側出力ギア３２には左噛合部４１を介した動力の伝達は行われない。

しかし、左側出力ギア３２には旋回出力ギア６５、出力中継ギア３８、及び左旋回クラッチ機構４５を介してソフトクラッチ機構７０又はスピンクラッチ機構８０からの動力が伝達され得る。したがって、左側出力ギア３２には、左噛合部４１を介して動力が伝達されるときよりも低速の動力又は逆方向の動力が伝達され、機体は左方向に緩旋回又は超信地旋回する。

〔右旋回〕
バルブユニット９０から、サイドクラッチ軸３０の内部に形成された供給油路３５を介して油室５３の内部に作動油を供給する際に、右旋回クラッチ機構５５に備えられた油室５６にも作動油が供給され、複数の摩擦板群の滑りが規制され、右旋回クラッチ機構５５は動力伝達状態となる。

このとき、上述のように、右サイドクラッチ機構５０は遮断状態であるため、右側出力ギア３３には、右噛合部５１を介した動力の伝達は行われない。

しかし、右側出力ギア３３には旋回出力ギア６５、出力中継ギア３８、及び右旋回クラッチ機構５５を介してソフトクラッチ機構７０又はスピンクラッチ機構８０からの動力が伝達され得る。したがって、右側出力ギア３３には、右噛合部５１を介して動力が伝達されるときよりも低速の動力又は逆方向の動力が伝達され、機体は右方向に緩旋回又は超信地旋回する。

本体ケーシング１１には、無段変速装置の出力軸１２から出力される動力によって駆動する油圧ポンプ２６（図２参照）が取り付けられている。油圧ポンプ２６は、本体ケーシング１１の内部に貯留された潤滑油を吸引し、バルブユニット９０に作動油として供給するように構成されている。

〔バルブユニット〕
バルブユニット９０は、左右の走行装置へ動力を伝達する動力伝達状態と、動力を伝達しない遮断状態とを切り替える左右のサイドクラッチと複数の旋回クラッチとが備えられて複数種の旋回パターンによって旋回を可能にする動力伝達装置１０に用いられるものであって、本実施形態においては、図２から図７に示すように、油圧ポンプ２６から吐出された作動油を左サイドクラッチ機構４０、右サイドクラッチ機構５０、ソフトクラッチ機構７０、スピンクラッチ機構８０、左旋回クラッチ機構４５及び右旋回クラッチ機構５５のそれぞれに給排する油圧回路９２を備えている。

油圧回路９２に、左サイドクラッチ機構４０に対する作動油の給排を制御する左サイドクラッチバルブＶ１と、右サイドクラッチ機構５０に対する作動油の給排を制御する右サイドクラッチバルブＶ２と、ソフトクラッチ機構７０及びスピンクラッチ機構８０に対する作動油の給排を制御する旋回クラッチバルブＶ３と、ソフトクラッチ機構７０とスピンクラッチ機構８０とに対する作動油の給排を切り替える切替バルブＶ４と、油圧回路９２の内部の油圧が所定値以上となると油圧回路９２を無負荷状態とするアンロードバルブＶ５と、油圧回路９２の内部の油圧を規定値に維持するリリーフバルブＶ６と、が備えられている。

特に、左サイドクラッチバルブＶ１、右サイドクラッチバルブＶ２、旋回クラッチバルブＶ３、切替バルブＶ４、及び、アンロードバルブＶ５は、直動式の多ポートソレノイドバルブから構成されている。なお、各バルブの作動は、図示しない制御装置によって制御される。

図１に示すように、サイドクラッチ軸３０の一端部及び旋回クラッチ軸６０の一端部は、本体ケーシング１１から突出するように構成され、図４及び図６に示すように、バルブユニット９０の各バルブを収容するユニットケーシング９１は、サイドクラッチ軸３０の一端部及び旋回クラッチ軸６０の一端部に跨るように配置されている。

ユニットケーシング９１は、鋳造により製造され、上述した左サイドクラッチバルブＶ１、右サイドクラッチバルブＶ２、旋回クラッチバルブＶ３、切替バルブＶ４、及び、アンロードバルブＶ５の取り付け部や、以下に説明する各油路が切削により形成されている。

図３から図７に示すように、ユニットケーシング９１には、左サイドクラッチバルブＶ１、右サイドクラッチバルブＶ２、旋回クラッチバルブＶ３、切替バルブＶ４、及び、アンロードバルブＶ５のスプールの可動方向が平行となるように配置されている。

左サイドクラッチバルブＶ１、右サイドクラッチバルブＶ２、及び、アンロードバルブＶ５は、ユニットケーシング９１の外周部のうちサイドクラッチ軸３０の一端部の挿入部９３に近い箇所に配置されている。したがって、左サイドクラッチバルブＶ１、右サイドクラッチバルブＶ２、及び、アンロードバルブＶ５に備えられた各ソレノイドへの給電線の配線が容易である。

旋回クラッチバルブＶ３及び切替バルブＶ４は、ユニットケーシング９１の外周部のうち旋回クラッチ軸６０の一端部の挿入部９４に近い箇所に配置されている。したがって、旋回クラッチバルブＶ３及び切替バルブＶ４に備えられた各ソレノイドへの給電線の配線が容易である。

さらに、各バルブの取り付け部や、ユニットケーシング９１の内部に備えられる各油路の配置を簡単にできるため、バルブユニット９０を全体として小型化することができる。いずれかのバルブが故障したときでも、バルブユニット９０を本体ケーシング１１から取り外すことなく、故障したバルブのみの交換が可能となる。

ユニットケーシング９１は、開口部を有する空洞部Ｃが備えられるとともに、本体ケーシング１１の外面によって開口部が塞がれるように、本体ケーシング１１に取り付けられる。空洞部Ｃは、ユニットケーシング９１に一体的に備えられた隔壁９５（図７参照）によって、第一油室Ｃ１と第二油室Ｃ２とに区画されている。

バルブユニット９０を本体ケーシング１１に取り付けるだけで、ユニットケーシング９１に備えられた空洞部Ｃを、第一油室Ｃ１や第二油室Ｃ２として機能させることができるため、別に専用の油室を設ける必要がなくなることから、動力伝達装置１０を全体として小型化することができる。

ユニットケーシング９１には、油圧ポンプ２６から吐出された作動油の入力部９９が備えられている。

図２、図４、及び図６に示すように、ユニットケーシング９１には入力部９９から、左サイドクラッチバルブＶ１、右サイドクラッチバルブＶ２、アンロードバルブＶ５、及び、リリーフバルブＶ６の各入力ポートＰ１，Ｐ２，Ｐ５，Ｐ６へと作動油を供給する入力油路Ｌ１が備えられている。

図２及び図６に示すように、左サイドクラッチバルブＶ１の給排ポートＡ１は、ユニットケーシング９１に設けられたサイドクラッチ軸３０の一端部の挿入部９３において、サイドクラッチ軸３０に形成された供給油路３４に作動油を給排する給排油路Ｌ２に連通している。左サイドクラッチバルブＶ１のドレンポートＴ１は、排出油路Ｌ３を介して第一油室Ｃ１に連通している。

図２及び図５に示すように、右サイドクラッチバルブＶ２の給排ポートＡ２は、ユニットケーシング９１に設けられたサイドクラッチ軸３０の一端部の挿入部９３において、サイドクラッチ軸３０に形成された供給油路３５に作動油を給排する給排油路Ｌ４に連通している。右サイドクラッチバルブＶ２のドレンポートＴ２は、排出油路Ｌ５を介して第一油室Ｃ１に連通している。

さらに、図６に示すように、挿入部９３において、サイドクラッチ軸３０に形成された返送油路３６からの作動油を受け入れる供給油路Ｌ６が連通している。図２及び図５に示すように、供給油路Ｌ６は、旋回クラッチバルブＶ３の入力ポートＰ３に連通している。

図２及び図５に示すように、供給油路Ｌ６にフィルタ９６が備えられている。ユニットケーシング９１の外周部に、供給油路Ｌ６に連通する点検口９７が備えられている。点検口９７は、取り外し可能なキャップ９８により封止されている。フィルタ９６は、点検口９７を介して、ユニットケーシング９１の外部から交換可能に構成されている。

図２及び図５に示すように、旋回クラッチバルブＶ３の出力ポートＡ３は、供給油路Ｌ７に連通し、供給油路Ｌ７を介して切替バルブＶ４の入力ポートＰ４に作動油が供給される。旋回クラッチバルブＶ３のドレンポートＴ３は、排出油路Ｌ８を介して第一油室Ｃ１に連通している。

図２及び図４に示すように、切替バルブＶ４の出力ポートＡ４は、ユニットケーシング９１に設けられた旋回クラッチ軸６０の一端部の挿入部９４において、旋回クラッチ軸６０に形成された供給油路６２に作動油を供給する供給油路Ｌ９に連通している。

図２及び図４に示すように、切替バルブＶ４の出力ポートＢ４は、ユニットケーシング９１に設けられた旋回クラッチ軸６０の一端部の挿入部９４において、旋回クラッチ軸６０に形成された供給油路６４に作動油を供給する供給油路Ｌ１０に連通している。

上述のように、第一油室Ｃ１に、左サイドクラッチバルブＶ１に設けられたドレンポートＴ１に連通した排出油路Ｌ３、右サイドクラッチバルブＶ２に設けられたドレンポートＴ２に連通した排出油路Ｌ５、及び旋回クラッチバルブＶ３に設けられたドレンポートＴ３に連通した排出油路Ｌ８が接続されている。

図２に示すように、本体ケーシング１１の側面には、第一油室Ｃ１と連通するドレン口２７が備えられ、第一油室Ｃ１に排出された作動油は、ドレン口２７を介して本体ケーシング１１の内部に排出され、潤滑油として利用される。

図２及び図４に示すように、第二油室Ｃ２に、アンロードバルブＶ５に設けられた出力ポートＡ５（及びドレンポートＴ５）に連通した排出油路Ｌ１１が接続され、排出油路Ｌ１１にはリリーフバルブＶ６に設けられたドレンポートＴ６に連通した排出油路Ｌ１２が連通している。

第二油室Ｃ２は、本体ケーシング１１と、旋回クラッチ軸６０のシール付軸受部により隔たれている。旋回クラッチ軸６０の内部に形成された冷却油路６６は第二油室Ｃ２の内部において開放端が形成されている。第二油室Ｃ２の作動油は、該開放端から冷却油路６６に供給される。

機体の直進時には、第二油室Ｃ２には、油圧ポンプ２６から吐出された作動油のほぼ全量が、少なくともアンロードバルブＶ５又はリリーフバルブＶ６のいずれか一方又は両方から供給される。機体の旋回時であっても、第二油室Ｃ２には、油圧ポンプ２６から吐出された作動油の一部が、アンロードバルブＶ５又はリリーフバルブＶ６のいずれか一方又は両方から供給される。

第二油室Ｃ２には、油圧ポンプ２６から吐出された油圧の高い作動油のうち少なくとも一部が常に供給され、この作動油が冷却油として、前記開放端から旋回クラッチ軸６０の内部に形成された冷却油路６６を通り、ソフトクラッチ機構７０の摩擦板群７３及びスピンクラッチ機構８０の摩擦板群８３に供給される。これにより、ソフトクラッチ機構７０の摩擦板群７３及びスピンクラッチ機構８０の摩擦板群８３は、ソフトクラッチ機構７０やスピンクラッチ機構８０が動力伝達状態であるときに限らず、遮断状態であるときであっても、常に冷却される。機体の旋回時における摩擦板群７３の滑りや、摩擦板群８３の滑りによって発生する摩擦熱による焼損の虞が低減される。

このように、バルブユニット９０は、アンロードバルブＶ５及びリリーフバルブＶ６のいずれか一方又は両方から排出された作動油を、冷却油として冷却油路６６に供給する冷却機構としても機能するように構成されている。なお、冷却機構は、バルブユニット９０とは別に備えられた冷却専用の機構であってもよい。

上述した実施形態においては、隔壁９５は、ユニットケーシング９１に一体的に備えられている場合について説明したが、これに限らない。隔壁９５は、本体ケーシング１１に一体的に備えられていてもよいし、ユニットケーシング９１及び本体ケーシング１１のそれぞれに備えられてもよい。また、隔壁９５は、ユニットケーシング９１及び本体ケーシング１１のいずれか一方又は両方に別体的に備えられていてもよい。

上述した実施形態において、本発明に係る動力伝達装置が、普通型のコンバインに採用された場合について説明したが、収穫機としては自脱型のコンバインでもよく、コンバイン以外にもトウモロコシ収穫機等の種々の収穫機に適用することができる。

１０ ：動力伝達装置
１１ ：本体ケーシング
１４ ：動力入力軸
２６ ：油圧ポンプ
３０ ：サイドクラッチ軸
４０ ：左サイドクラッチ機構
５０ ：右サイドクラッチ機構
６０ ：旋回クラッチ軸
６６ ：冷却油路
７０ ：ソフトクラッチ機構
７３ ：摩擦板群
８０ ：スピンクラッチ機構
８３ ：摩擦板群
９０ ：バルブユニット
９１ ：ユニットケーシング
９２ ：油圧回路
９５ ：隔壁
９６ ：フィルタ
９７ ：点検口
Ｃ ：空洞部
Ｃ１ ：第一油室
Ｃ２ ：第二油室
Ｌ６ ：供給油路
Ｔ１ ：ドレンポート
Ｔ２ ：ドレンポート
Ｔ３ ：ドレンポート
Ｔ５ ：ドレンポート
Ｔ６ ：ドレンポート
Ｖ１ ：左サイドクラッチバルブ
Ｖ２ ：右サイドクラッチバルブ
Ｖ３ ：旋回クラッチバルブ
Ｖ４ ：切替バルブ
Ｖ５ ：アンロードバルブ
Ｖ６ ：リリーフバルブ

Claims (8)

1. 動力源から出力された動力を左右の走行装置に伝達可能に構成され、前記左右の走行装置の速度差によって機体を旋回させることが可能な動力伝達装置であって、
   前記動力源の動力が入力される動力入力軸と、
   前記動力入力軸から出力された動力を、前記左右の走行装置のうち左側走行装置に伝達可能な左サイドクラッチ機構、及び、前記左右の走行装置のうち右側走行装置に伝達可能な右サイドクラッチ機構が配置されたサイドクラッチ軸と、
   前記動力入力軸から出力された動力を減速して前記サイドクラッチ軸に伝達可能な湿式多板式のソフトクラッチ機構、及び、前記動力入力軸から出力された動力を逆転させて前記サイドクラッチ軸に伝達可能な湿式多板式のスピンクラッチ機構が配置された旋回クラッチ軸と、
   前記ソフトクラッチ機構及び前記スピンクラッチ機構に対して、油圧ポンプから吐出された作動油を給排可能なバルブユニットと、
   前記旋回クラッチ軸に形成された冷却油路を有し、前記冷却油路を介して前記ソフトクラッチ機構の摩擦板群及び前記スピンクラッチ機構の摩擦板群に冷却油を供給可能な冷却機構と、が備えられている動力伝達装置。
2. 前記バルブユニットは、前記左サイドクラッチ機構及び前記右サイドクラッチ機構に対して作動油を給排するように構成され、
   前記バルブユニットに、前記油圧ポンプから吐出された作動油を、前記左サイドクラッチ機構及び前記右サイドクラッチ機構に供給する油圧回路と、前記油圧回路に設けられたアンロードバルブ及びリリーフバルブと、が備えられ、
   前記バルブユニットは、前記アンロードバルブ及び前記リリーフバルブのいずれか一方又は両方から排出された作動油を、前記冷却油として前記冷却油路に供給するように構成されている請求項１に記載の動力伝達装置。
3. 前記左サイドクラッチ機構、前記右サイドクラッチ機構、前記ソフトクラッチ機構及び前記スピンクラッチ機構を収容する本体ケーシングと、
   前記アンロードバルブ及び前記リリーフバルブを収容するユニットケーシングと、が備えられ、
   前記ユニットケーシングは、開口部を有する空洞部が備えられるとともに、前記本体ケーシングの外面によって前記開口部が塞がれるように、前記本体ケーシングに取り付けられ、
   前記空洞部は、隔壁によって、第一油室と第二油室とに区画されている請求項２に記載の動力伝達装置。
4. 前記油圧回路に、前記左サイドクラッチ機構に対する作動油の給排を制御する左サイドクラッチバルブと、前記右サイドクラッチ機構に対する作動油の給排を制御する右サイドクラッチバルブと、前記ソフトクラッチ機構及び前記スピンクラッチ機構に対する作動油の給排を制御する旋回クラッチバルブとが備えられ、
   前記第一油室に、前記左サイドクラッチバルブ、前記右サイドクラッチバルブ及び前記旋回クラッチバルブのそれぞれに設けられたドレンポートが接続され、
   前記第二油室に、前記アンロードバルブ及び前記リリーフバルブのそれぞれに設けられたドレンポートが接続されている請求項３に記載の動力伝達装置。
5. 前記サイドクラッチ軸の一端部及び前記旋回クラッチ軸の一端部が、前記本体ケーシングから突出するように構成され、
   前記ユニットケーシングは、前記サイドクラッチ軸の一端部及び前記旋回クラッチ軸の一端部に跨るように配置され、
   前記油圧回路に、前記ソフトクラッチ機構と前記スピンクラッチ機構とに対する作動油の給排を切り替える切替バルブが備えられ、
   前記左サイドクラッチバルブ、前記右サイドクラッチバルブ、前記旋回クラッチバルブ、前記切替バルブ、及び、前記アンロードバルブは、直動式の多ポートソレノイドバルブから構成されるとともに、スプールの可動方向が平行となるように構成され、
   前記左サイドクラッチバルブ、前記右サイドクラッチバルブ、及び、前記アンロードバルブは、前記ユニットケーシングの外周部のうち前記サイドクラッチ軸の前記一端部に近い箇所に配置され、
   前記旋回クラッチバルブ及び前記切替バルブは、前記ユニットケーシングの外周部のうち前記旋回クラッチ軸の前記一端部に近い箇所に配置されている請求項４に記載の動力伝達装置。
6. 前記油圧回路に、前記左サイドクラッチ機構及び前記右サイドクラッチ機構を作動させた後の作動油を、前記旋回クラッチバルブに供給する供給油路が備えられ、
   前記供給油路にフィルタが備えられ、
   前記ユニットケーシングの外周部に、前記供給油路に連通する点検口が備えられ、
   前記フィルタは、前記点検口を介して交換可能に構成されている請求項４又は５に記載の動力伝達装置。
7. 前記隔壁は、前記ユニットケーシング及び前記本体ケーシングのいずれか一方又は両方に備えられている請求項３から６のいずれか一項に記載の動力伝達装置。
8. 左右の走行装置へ動力を伝達する動力伝達状態と、動力を伝達しない遮断状態とを切り替える左右のサイドクラッチと複数の旋回クラッチとが備えられて複数種の旋回パターンによって旋回を可能にする動力伝達装置に用いられるバルブユニットであって、
   前記左右のサイドクラッチ及び前記旋回クラッチに対して作動油を給排する油圧回路と、
   前記油圧回路に設けられたアンロードバルブ及びリリーフバルブと、が備えられ、
   前記左右のサイドクラッチ及び前記旋回クラッチを作動させた後の作動油が流入する第一油室と、前記アンロードバルブ及び前記リリーフバルブからの作動油が流入する第二油室と、が区画されているバルブユニット。

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