JP3039588B2 - 差動伝動装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えばクローラ走行装
置を有する農作業機に適用して、作業圃場等において走
行機体がスムーズに旋回できるようにした差動伝動装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、コンバイン、ハーベスタ、根菜類
収穫機等のクローラ走行装置を有する農作業機におい
て、原動機からの動力を変速し、変速した動力をクラッ
チ及び差動機構を介して左右の駆動軸に伝達するように
した差動伝動装置を設けたものが知られている。そし
て、その差動伝動装置には、左右の駆動軸への伝動部分
にそれぞれドッグクラッチを設けて、機体の急旋回を可
能にしている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の差動伝動装
置においては、機体の急旋回時に、左右の駆動軸のうち
の旋回する側のドッグクラッチを切って回転を停止させ
て旋回するようにしているので、クラッチの断接時のシ
ョックが大きく、また、旋回側の駆動輪を中心に急旋回
するので圃場面を荒してしまったりして、ソフトな旋回
ができない、という問題点があった。本発明は、上記の
問題点を解決することを目的になされたものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに本発明は、原動機からの動力を遊星歯車式変速機構
４５，４６で変速し、変速した動力をサイドクラッチ５
０，５０及び差動機構４９を介して左右の駆動軸５４，
５４に伝達するようにした差動伝動装置において、上記
差動機構４９のケースの回転を、遊星歯車式変速機構４
５，４６及びブレーキ機構４５ａ，４６ａにより制御す
るようにし、遊星歯車式変速機構４５，４６は、ブレー
キ機構４５ａを働かせると一方のクローラ駆動軸５４は
１／３逆転し、また、ブレーキ機構４６ａを働かせると
一方のクローラ駆動軸５４は１／３正転するようにギヤ
比を設定して、左右の駆動軸５４，５４の回転比を変え
て旋回可能としたことを特徴とする。

【０００５】

【作用】上記の構成によって本発明の差動伝動装置は、
差動機構のケースの回転を、遊星歯車式変速機構及びブ
レーキ機構により制御し、左右の駆動軸の回転比を変え
て旋回するので、以下の作用をする。 左右の走行駆動軸が、予め設定した回転比で駆動で
きることになって、ソフトに旋回し得て圃場を荒さな
い。。 ブレーキ操作で、デフケースの回転制御が行え、ク
ラッチの断接がスムーズに行われる。

【０００６】

【実施例】以下、本発明の一実施例を添付の図面を参照
して具体的に説明する。図２ないし図４において、符号
１はいも類収穫機で、このいも類収穫機１は、機体２に
左右対をなし信地旋回，超信地旋回，スピンターンから
ゆっくりと大きく回る旋回まで可能にしたクローラ３，
３を装備している。このクローラ３，３の前側の機体２
にエンジン４を搭載し、その近傍に、エンジン４により
駆動される発電機、油圧ポンプなど（図示せず）を搭載
している。クローラ３，３間で、機体２の前側下部位置
にトランスミッション５を設けている。また、機体２の
下部前方からトランスミッション５上を通り機体中央上
部にかけて、圃場に植生している農産物を掘取り、後方
に向け搬送を行う，先端側が下降するように傾斜した掘
取りコンベア装置６を設け、このコンベア装置６は前側
部分が上下動可能に基端部を枢支している。エンジン４
と反対側の機体２の他側には、操縦部７を設けている。

【０００７】掘取りコンベア装置６は、左右の側枠（フ
レーム）８，８の先端部に掘取り刃９を取付け、側枠
８，８間にリンクロッドからなり、所定間隔にスラット
を設けた掘取りコンベア１０を巻装し、その傾斜上端部
の回動部１０ａを中心に傾斜下端側が上下方向に回動可
能で、機体２と側枠８，８間に設けた油圧シリンダ１１
の伸縮作動によって上下動調節、即ち、掘取り深さの調
節が行われるようになっており、また、側枠８，８の途
中から掘取りコンベア１０と共に機体側に折り畳めるよ
うになっていて、その折り畳み，折り畳み解除操作を油
圧シリンダ１２により行うようにしている。掘取りコン
ベア１０は、その移動速度が、無段または有段に変速調
節可能となっている。また、左右の側枠８，８から前方
に向け突出したブラケット１３，１３には、収穫対象畝
の長さ方向に沿って機体の移動と共に追従する畝追従装
置１４を設けている。

【０００８】この畝追従装置１４は、収穫対象畝の傾斜
両肩部に転接する一対のホィール１５，１５を対向させ
て設け、この両ホィール１５を掘取りコンベア装置６に
対し上下調節機構１６により上下調節可能、かつスライ
ド機構１７，１７により左右移動調節可能に支持してい
る。また、一対のホィール１５，１５は、キャンバー角
を有している。上記掘取りコンベア装置６の側枠８に
は、その折り畳み部の近傍に図示しないが動力断接機構
を設けている。掘取りコンベア装置６の側方に、掘取ら
れて搬送されてくる収穫物の前処理を行う補助作業者が
搭乗する補助作業者搭乗装置１８を配設している。この
補助作業者搭乗装置１８は、ステップ１８ａと、上下調
節，回動可能の座席１８ｂと、手摺１８ｃとにより構成
され、不要の場合には取り外し可能となっている。

【０００９】掘取りコンベア装置６の後方の機体後部位
置に、ロッド（バー）コンベアタイプの選別コンベアで
ある第２のコンベア１９を配設し、第２のコンベア１９
の搬送終端に、レーキ状の受渡し体３１を設けて、ロー
プコンベアタイプの選別コンベアである第３のコンベア
３３に接続させている。第３コンベア３３の下方にはコ
ンテナ搭載台２５に載置されるコンテナ３２のうちの小
玉収容用コンテナ３２ａが、図３及び図５に示すように
配置されている。

【００１０】上記第２のコンベア１９の移送方向一側
に、操縦部７の操縦操作及び選別作業を行う作業者が搭
乗する作業者搭乗装置２０が、他側に選別作業を行う作
業者が搭乗する選別作業者搭乗装置２１が設けられてい
る。選別作業者搭乗装置２１の近傍に、操縦部７に設け
た走行クラッチレバー及び掘取りコンベア１０のクラッ
チレバーと連動して操作できるクラッチレバー２２が設
けられている。上記両搭乗装置２０，２１は、それぞれ
ステップ２０ａ，２１ａと上下調節，回動可能，シート
が前後方向に傾斜角度調節可能の座席２０ｂ，２１ｂと
により構成されている。また、両搭乗装置２０，２１の
選別コンベア１９に臨む前側位置に、機体２の強度メン
バーを兼ねる手摺２３，２３が設けられている。

【００１１】第３のコンベアである選別コンベア３３
は、必要に応じて選別形態の異なる他の形式のものと容
易に交換することが可能であるが、この実施例のロープ
タイプのコンベア３３は、図５ないし図８に示すよう
に、左右の側枠３４，３４間に、前後一対のプーリ３
５，３５を軸支し、このプーリ３５，３５間に多数本の
ロープ３６を所定間隔に巻回している。これらロープ３
６，３６…の一本おきのものに、短い横バーを所定間隔
に多数個固着している。また、各ロープ３６のうち横バ
ーが設けられていないものには、プーリ３５，３５間に
巻回された状態で前部下方から、側枠３４，３４に支持
された張りローラ３７によってテンションが掛けられて
おり、ロープ３６の上下間隔を接近させている。

【００１２】第３のコンベア３３の搬送終端に臨んでコ
ンテナ搭載台２５に、中・大玉収容用コンテナ３２ｂを
載置して前後方向に所定の範囲で回動可能のコンテナ支
持枠２８を設けている。このコンテナ支持枠２８は、コ
ンテナ搭載台２５上に立設された左右一対の支柱３８に
ピン２８ａを介して枢支され、コンテナ支持枠２８とコ
ンテナ搭載台２５との間に支持装置２９が設けられてい
る。支持装置２９は、摺動可能に嵌挿された２つの筒体
からなる伸縮シリンダ３０に、軽荷重支持部材である軽
荷重スプリング２９ａと、重荷重支持部材である重荷重
スプリング２９ｂとを重設している。また、伸縮シリン
ダ３０には、伸縮ガイド３０ａが設けられ、さらに、伸
縮シリンダ３０が収縮してコンテナ支持枠２８がコンテ
ナ搭載台２５及び支柱３８と重なった状態のとき、コン
テナ支持枠２８をその位置に保持する保持体３０ｂが支
柱３８に設けられている。

【００１３】そして、中・大玉収容用コンテナ３２ｂを
図３及び図５に示すように、コンテナ支持枠２８に斜め
姿勢に載せ、第３のコンベア３３の搬送終端からコンテ
ナ３２ｂに順次収容される収穫物の重量に応じて、ある
重量範囲まではバネ定数の小さい軽荷重スプリング２９
ａにより支持し、それ以後は軽荷重スプリング２９ａと
これよりバネ定数の大きい重荷重スプリング２９ｂの両
方で支持するようにしている。また、コンテナ支持枠２
８を、コンテナ３２ｂを第３のコンベア３３の搬送終端
に臨ませて斜めに支持する位置から、ほぼ水平に支持す
る位置まで回動可能であり、支持装置２９の収縮により
コンテナ３２ｂがほぼ水平に支持された位置に、保持体
３０ｂによりコンテナ支持枠２８を保持するようにして
いる。

【００１４】第３コンベア３３の後方に設けたコンテナ
搭載台２５は、収穫物を収容したコンテナ３２を複数個
搭載でき、このコンテナ搭載台２５に、上記のようにコ
ンテナ支持枠２８を設けると共に、左右一対の支柱３８
上に、空のコンテナ３２ｃを載置するためのコンテナ載
置台３９を設けている。また、第３のコンベア３３の搬
送終端には、その搬送終端から排出される収穫物を中・
大玉収容用コンテナ３２ｂ内に案内するゴム垂れ４０を
設け、収穫物を傷つけることなくコンテナ３２ｂに収容
するようにしている。なお図示しないが、上記両搭乗装
置２０，２１のステップ２０ａ，２１ａに張り出し部を
設けて、収穫物を収容する空のコンテナ３２ｃを載置す
るようにしてもよい。

【００１５】上記手摺２３，２３を延長するようにし
て、第２コンベア１９及び掘取りコンベア１０の上方を
跨ぐ跨ぎフレーム２６が設けられ、この跨ぎフレーム２
６に機体の前後両方向を照らすライト２７が取付けられ
ている。また、図示しないが跨ぎフレーム２６に支持ア
ームを固定して、その先端にパラソルを支持して作業者
搭乗装置２０及び選別作業者搭乗装置２１に座った作業
者の日除けを行うようにしてもよく、さらに、パラソル
の支柱に扇風機やラジオを取り付けるようにしてもよ
い。

【００１６】上記トランスミッション５は、エンジン４
から図示しないベルト伝動系を介して動力を受け、無段
変速する油圧無段変速装置（ＨＳＴ）の出力軸から入力
軸に入力され、この入力軸には二系列の変速ギヤ列を装
備し、変速された動力を、操作レバーにより摺動する切
換えギヤ、クラッチを介して、図１に示す変速軸４１を
中立位置（無段変速）と有段変速とが行えようにしてい
る。変速軸４１から伝動ギヤ４２，４３を介してサイド
クラッチ軸４４に動力伝達され、このサイドクラッチ軸
４４には２つの遊星歯車式変速機構４５，４６が設けら
れて、それぞれの遊星歯車式変速機構４５，４６の外周
にブレーキ機構４５ａ，４６ａが設けられている。遊星
歯車式変速機構４５，４６で変速された動力は、伝動ギ
ヤ４７を介して差動軸４８に介装された差動装置４９の
デフケースのリングギヤ４９ａに伝達されるようになっ
ている。

【００１７】また、サイドクラッチ軸４４にはサイドク
ラッチ５０，５０が設けられ、サイドギヤ５１，５１と
歯合する伝動ギヤ５２，５２を介して差動軸４８，４８
に伝達される。さらに、差動軸４８，４８に設けられた
伝動ギヤ５３，５３は、クローラ駆動軸５４，５４に設
けられた駆動軸ギヤ５５，５５と歯合していて駆動軸５
４，５４に動力伝達し、上記クローラ３，３を駆動する
ようにしている。ここで、遊星歯車式変速機構４５，４
６は、ブレーキ機構４５ａを働かせると一方のクローラ
駆動軸５４（図面で左側）は１／３逆転し、また、ブレ
ーキ機構４６ａを働かせると一方のクローラ駆動軸５４
（図面で左側）は１／３正転するようにギヤ比を設定し
ている。

【００１８】上述のように掘取りコンベア１０は、その
移動速度が無段と有段とに変速調節可能であり、これに
クローラ３，３の無段または有段走行と組合せることに
より、掘取り作業速度が自由に設定可能である。上記掘
取りコンベア装置６は、いも類収穫機１の非使用時に
は、掘取りコンベア装置６全体を回動部１０ａを中心に
回動させるか、あるいは図３に示すように、先端側部分
を折り畳んで機体側に回動させて収納状態にし、機体前
後長を短くしてトラックの荷台に積載して運搬でき、ま
た、倉庫などに収納できると共に、枕地旋回を少ない面
積で行えるようにしている。

【００１９】次に、上記のように構成されたいも類収穫
機１の作用について説明する。いも類収穫機１は、例え
ば、馬鈴薯を圃場から収穫するとき、畝追従装置１４の
ホィール１５，１５を、収穫対象畝の傾斜両肩部に転接
させ、掘取りコンベア装置６の掘取り刃９を油圧シリン
ダ１１によって上下動調節して掘取り深さを調節し、機
体の前進により収穫物を掘取り刃９により掘取り、これ
を掘取りコンベア１０により土と共に搬送しながら機体
斜め上方に揚上する。この搬送の間にリンクロッド間か
ら土が落下し、補助作業者搭乗装置１８に座った作業者
により、根菜類以外のつるや茎葉、大きな土塊、石等を
除去する前処理が行われる。

【００２０】掘取りコンベア１０の搬送終端から第２コ
ンベア１９上に排出された収穫物のうちの馬鈴薯を残す
ように、作業者搭乗装置２０の座席２０ｂ及び選別作業
者搭乗装置２１の座席２１ｂに座ったり、あるいは立っ
た姿勢の作業者が手摺２３，２３越しに選別して、第２
コンベア１９の移動により搬送し、搬送終端から受渡し
体３１を介して第３コンベア３３に送られる。第３コン
ベア３３においては、いも類がロープ３６，３６…と横
バーにより支持されて搬送される間に小さい馬鈴薯を落
下させて下方の小玉収容用コンテナ３２ａに収容し、残
った中・大粒の馬鈴薯は、その搬送終端から前方のコン
テナ支持枠２８に斜め姿勢に載せられた中・大玉収容用
コンテナ３２内にゴム垂れ４０を介して収容される。

【００２１】ここで、いも類収穫機１は、クローラ（走
行装置）３，３の前方側にエンジン４、トランスミッシ
ョン５、操作部（操作系）７を配設し、後方側に作業者
搭乗装置２０，選別作業者搭乗装置２１及びコンテナ搭
載台２５を配設することにより、機体２の前後，左右の
バランスがよくなり、作業性，作業精度が良好となり、
機体２の走行性，旋回性能，安定性が向上している。ま
た、走行装置（クローラ３，３）をブレーキソフトな急
旋回が可能に構成すると共に、トランスミッション５を
機体前側中央部に配設していることにより、機体２が信
地または超信地旋回するときに左右何れの方向にもバラ
ンスよく旋回できる。従って、クローラ３，３によって
圃場の土を大きくかき寄せて荒すことがない。

【００２２】掘取りコンベア装置６の前方には収穫対象
畝の長さ方向に沿って機体の移動と共に追従する畝追従
装置１４を設け、その収穫対象畝の傾斜両肩部に転接す
る一対のホィール１５を対向させて設けて掘取りコンベ
ア装置６に対し上下調節、かつ左右調節可能に支持して
いるので、両ホィール１５は収穫対象畝に対し正確に追
従して機体を自動操向し、掘取りコンベア装置６による
自動掘取り・搬送が行われる。従って、作業者搭乗装置
２０に座った作業者は収穫対象畝の畝端における機体操
向操作以外は、ほとんどの時間を選別作業に当てること
ができる。

【００２３】コンテナ支持枠２８に載せられた中・大玉
収容用コンテナ３２においては、第３のコンベア３３か
ら順次収容される収穫物の重量に応じて、まず支持装置
２９の軽荷重スプリング２９ａが圧縮されて伸縮シリン
ダ３０を収縮させ、これと共にコンテナ支持枠２８はピ
ン２８ａを中心に図３及び図５で時計方向に回動し、中
・大玉収容用コンテナ３２も回動する。中・大玉収容用
コンテナ３２内の収穫物がある重量に達すると、伸縮シ
リンダ３０が重荷重スプリング２９ｂの上面に当接し
て、それ以後は軽荷重スプリング２９ａとこれよりバネ
定数の大きい重荷重スプリング２９ｂの両方で支持する
ことになる。そして、コンテナ支持枠２８がコンテナ搭
載台２５及び支柱３８と重なってコンテナ３２ｂがほぼ
水平に支持されたときに、コンテナ支持枠２８は保持体
３０ｂによりを保持される。

【００２４】このときにはコンテナ３２ｂ内に中・大玉
の馬鈴薯がほぼ一杯になっており、機体の走行を一旦停
止し、搭乗装置２０，２１で作業している作業者のいず
れかがコンテナ３２ｂをコンテナ搭載台２５上に滑らせ
て移動させ、コンテナ載置台３９に載置されている空の
コンテナ３２ｃをコンテナ支持枠２８上に載置する。そ
して、保持体３０ｂによるコンテナ支持枠２８の保持を
解除するようにコンテナ支持枠２８を引っ張ってやる
と、支持装置２９の軽荷重スプリング２９ａ及び重荷重
スプリング２９ｂの弾発力により、コンテナ支持枠２８
はピンを中心に反時計方向に回動して空のコンテナ３２
ｃは中・大玉の馬鈴薯を収容する位置に復帰し、収穫作
業を再開する。

【００２５】機体を圃場端で枕地旋回を行うときは、操
向レバーまたは操向ハンドルの操作により、サイドクラ
ッチ５０，５０の一方が切られ、反対側のサイドギヤ５
１、伝動ギヤ５２、差動軸４８、伝動ギヤ５２、駆動軸
ギヤ５５を介してクローラ駆動軸５４の一方が高速回転
する。このクローラ駆動軸５４の一方が高速回転する
と、差動装置４９を介して他方のクローラ駆動軸５４が
差動しながら回転するが、差動装置４９のデフケースの
リングギヤ４９ａは、遊星歯車式変速機構４５，４６で
変速され、ブレーキ機構４５ａ，４６ａを働かせて制御
されているので、その変速の選択により所望の旋回半径
でのソフトターンが行われる。また、油圧シリンダ１２
で掘取りコンベア装置６を折り畳むことにより、クロー
ラ３，３の旋回とともに小さい旋回半径で旋回できる。

【００２６】なお、本発明のいも類収穫機１は、いも類
収穫作業のほか、例えば海岸や砂丘地などにおいて、放
置されている空かん，空き瓶，木片等を回収する作業に
も用いることができる。その際には、畝追従装置１４を
取外すか、あるいは掘取り刃９の掘取り深さ調節装置と
して機能させればよい。また、第２コンベア１９、受渡
し体３１及び第３選別コンベア３３は、いも類収穫機１
に限らず、定置式の選別装置としても使用できるもので
ある。

【００２７】

【発明の効果】以上説明したように本発明の差動伝動装
置によれば、差動機構４９のケースの回転を、遊星歯車
式変速機構４５，４６及びブレーキ機構４５ａ，４６ａ
により制御するようにし、遊星歯車式変速機構４５，４
６は、ブレーキ機構４５ａを働かせると一方のクローラ
駆動軸５４は１／３逆転し、また、ブレーキ機構４６ａ
を働かせると一方のクローラ駆動軸５４は１／３正転す
るようにギヤ比を設定して、左右の駆動軸５４，５４の
回転比を変えて旋回可能としたので、以下の効果を奏す
ることができる。 ．左右の走行駆動軸５４，５４が、予め設定した回転
比で駆動できることとなって、ソフトに旋回することが
できて、圃場端において旋回するとき枕地を荒すことが
ない。 ．ブレーキ機構４５ａ，４６ａの操作で、デフケース
の回転制御が行えることになり、クラッチ５０，５０の
断接がスムーズに行われ、クラッチ断接時のショックを
解消することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による差動伝動装置の要部の構成図であ
る。

【図２】本発明を適用したいも類収穫機全体の平面図で
ある。

【図３】同側面図である。

【図４】同斜視図である。

【図５】コンテナ搭載台及びコンテナ支持枠部分の側面
図である。

【図６】コンテナ支持枠の支持装置の側面図である。

【図７】伸縮シリンダの伸縮ガイドの正面図である。

【図８】コンテナ支持枠の保持体の側面図である。

【符号の説明】

１ いも類収穫機 ２ 機体 ３ クローラ ４ エンジン ４ａ ベルト伝動系 ５ トランスミッション ６ 掘取りコンベア装置 ７ 操縦部 ８ 側枠（フレーム） ９ 掘取り刃 １０ 掘取りコンベア １０ａ 回動部 １１ 掘取りコンベア装置の上下動調節用油圧シリンダ １２ 掘取りコンベア装置の折り畳み用油圧シリンダ １３ ブラケット １４ 畝追従装置 １５ ホィール １６ 上下調節機構 １７ スライド機構 １８ 補助作業者搭乗装置 １８ａ ステップ １８ｂ
座席 １９ 第２コンベア（バータイプ選別コンベア） ２０ 作業者搭乗装置 ２０ａ ステップ ２０ｂ 座
席 ２１ 選別作業者搭乗装置 ２１ａ ステップ ２１ｂ
座席 ２２ クラッチレバー ２３ 機体の強度メンバーを兼ねる手摺 ２４ 空間部 ２５ コンテナ搭載台 ２６ 跨ぎフレーム ２７ ライト ２８ コンテナ支持枠 ２８ａ ピン ２９ 支持装置 ２９ａ 軽荷重支持部材である軽荷重
スプリング ２９ｂ重荷重支持部材である重荷重スプリ
ング ３０ 伸縮シリンダ ３０ａ 伸縮ガイド ３０ｂ 保
持体 ３１ 受渡し体 ３２ コンテナ ３２ａ 小玉収容用コンテナ ３２ｂ
中・大玉収容用コンテナ ３２ｃ 空のコンテナ ３３ 第３のコンベア（ロープタイプ選別コンベア） ３４ 側枠 ３５ プーリ ３６ ロープ ３７ 張りローラ ３８ 支柱 ３９ 空のコンテナ載置台 ４０ ゴム垂れ ４１ 変速軸 ４２，４３，４７，５２，５３ 伝動ギヤ ４４ サイドクラッチ軸 ４５，４６ 遊星歯車式変速機構 ４５ａ，４６ａ ブ
レーキ機構 ４８ 差動軸 ４９ 差動装置 ４９ａ リングギヤ ５０ サイドクラッチ ５１ サイドギヤ ５２ リングギヤ ５４ クローラ駆動軸 ５５ 駆動軸ギヤ

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 原動機からの動力を遊星歯車式変速機構
   （４５，４６）で変速し、変速した動力をサイドクラッ
   チ（５０，５０）及び差動機構（４９）を介して左右の
   駆動軸（５４，５４）に伝達するようにした差動伝動装
   置において、上記差動機構（４９）のケースの回転を、
   遊星歯車式変速機構（４５，４６）及びブレーキ機構
   （４５ａ，４６ａ）により制御するようにし、遊星歯車
   式変速機構（４５，４６）は、ブレーキ機構（４５ａ）
   を働かせると一方の駆動軸（５４）は１／３逆転し、ま
   た、ブレーキ機構（４６ａ）を働かせると一方のクロー
   ラ駆動軸（５４）は１／３正転するようにギヤ比を設定
   して、左右の駆動軸（５４，５４）の回転比を変えて旋
   回可能としたことを特徴とする差動伝動装置。