JP3860720B2 - コンバインの伝動構造 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エンジンからの動力を、静油圧式無段変速装置とミッションケースに内装した走行用伝動系とを介して走行装置に伝達するように構成したコンバインの伝動構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、上記のようなコンバインの伝動構造においては、例えば特開平１１−２２０９３３号公報で開示されているように、ミッションケースに走行用伝動系などを内装して伝動装置を構成し、この伝動装置に別途構成した静油圧式無段変速装置を伝動可能に連結して、静油圧式無段変速装置による変速後の動力を伝動装置に伝達するようにしていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の従来技術によると、静油圧式無段変速装置と伝動装置とを個別に構成して連結することから、製造コストが嵩むとともに、静油圧式無段変速装置と伝動装置とからなる変速伝動装置の全体が大型化するようになっており、コンバインの小型化や低価格化を図る上において改善の余地があった。
【０００４】
本発明の目的は、コンバインの小型化や低価格化を図れる伝動構造を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
〔構成〕
上記目的を達成するため、本発明のうちの請求項１記載の発明では、エンジンからの動力を、静油圧式無段変速装置とミッションケースに内装した走行用伝動系とを介して走行装置に伝達するとともに、前記ミッションケースに内装されている刈取用伝動系を介して刈取搬送装置に伝達するように構成したコンバインの伝動構造において、
前記ミッションケースを左右分割構造に構成し、このミッションケースの一方の側壁に内方に向けて凹入する凹部を形成し、前記凹部にピストンポンプとピストンモータとを収容し、前記ピストンポンプと前記ピストンモータとを接続する油路が形成されたポートブロックを前記側壁に連結して前記凹部を閉塞することで、前記静油圧式無段変速装置を、前記ミッションケースの内方に入り込ませた状態で、前記ポートブロックが前記ミッションケースの外方に位置するように構成し、
かつ、前記ミッションケースの一方の側壁に形成された前記凹部を、ケース内方への突出端がケース分割面よりも他側へ突出しない状態で設け、
前記ピストンポンプの入力軸を、前記ポートブロックとは反対側においてミッションケースの他方の側壁から外側方に突出させてエンジンに連動連結するとともに、前記ピストンポンプの入力軸の前記ミッションケース内における配設部分に刈取伝動系への出力ギヤを装備し、
前記ピストンポンプの入力軸が配置されている箇所での、ケース分割面から他方の側壁内面までのケース左右方向幅を、前記一方の側壁に形成された凹部のケース内方への突出端と前記他方の側壁内面との間に、刈取伝動系への前記出力ギヤのみを位置させ得る程度の幅寸法に設定してある。
【０００６】
〔作用〕
上記請求項１記載の発明によると、ミッションケースの側壁を静油圧式無段変速装置のケーシングに有効利用していることから、部品点数の削減を図れるようになり、又、静油圧式無段変速装置のケーシングを成形するための専用の金型を要することなく、ミッションケースの側壁を成形する金型で静油圧式無段変速装置のケーシングを成形することができ、結果、製造コストを削減できるとともに部品管理の面で有利にすることができるようになる。
【０００７】
しかも、静油圧式無段変速装置がミッションケースの内方に入り込むことから変速伝動装置全体としての小型化を図れるようになり、又、ポートブロックがミッションケースの外方に位置することから、高圧で昇温し易いポートブロックからの放熱を促進させることができて油温の上昇を抑制できるようになる。
【０００８】
その上、ミッションケースに対する外方からの組み付けで静油圧式無段変速装置を構成できることから、ミッションケースに対する静油圧式無段変速装置の組み付けが容易になり、又、ミッションケースを分解することなく静油圧式無段変速装置のメンテナンスを行えるとともに、静油圧式無段変速装置を分解することなくミッションケースに内装された走行用伝動系などのメンテナンスを行えるようになる。
【０００９】
〔効果〕
従って、コンバインの小型化や低価格化を図れる上に、静油圧式無段変速装置の冷却や部品管理並びに組み付けやメンテナンスの面で有利にできる伝動構造を提供できるようになった。
【００１０】
〔構成〕
本発明のうちの請求項２記載の発明では、上記請求項１記載の発明において、前記静油圧式無段変速装置の入力軸に、前記ポートブロックに向けて冷却風を供給する冷却ファンを装備した。
【００１１】
〔作用〕
上記請求項２記載の発明によると、高圧で昇温し易いポートブロックに冷却風を作用させることから、油温の低減を効率良く行えるようになる。
【００１２】
〔効果〕
従って、静油圧式無段変速装置の冷却効率の向上を図れるようになった。
【００１３】
〔構成〕
本発明のうちの請求項３記載の発明では、上記請求項１又は２記載の発明において、前記静油圧式無段変速装置が装備される前記側壁にポンプブロックを連結して、前記静油圧式無段変速装置に対するチャージ用の油圧ポンプを構成した。
【００１４】
〔作用〕
上記請求項３記載の発明によると、ミッションケースの側壁をチャージ用の油圧ポンプに有効利用していることから、部品点数の削減を図れるとともに製造コストを削減できるようになり、更に、チャージ用の油圧ポンプを含む変速伝動装置全体としての小型化を図れるようになる。
【００１５】
又、静油圧式無段変速装置と油圧ポンプとが同じ側壁に装備されることから、油圧ポンプと静油圧式無段変速装置とのチャージ油路を介した接続を簡単に行えるようになる。
【００１６】
〔効果〕
従って、コンバインの小型化や低価格化をより効果的に図れるとともに、部品管理の面でより一層有利にすることができる上に、構成の容易化を図れるようになった。
【００１７】
【発明の実施の形態】
４９
図１には自脱形コンバインの全体側面が示されており、このコンバインは、走行装置の一例である左右一対のクローラ式走行装置１の作動で走行する走行機体２の前部に、植立穀稈を刈り取って後方に向けて搬送する刈取搬送装置３を昇降可能に連結し、走行機体２に、刈取搬送装置３からの刈取穀稈を受け取って脱穀・選別処理を施す脱穀装置４と、脱穀装置４からの穀粒を貯留する穀粒タンク５とを搭載するとともに、穀粒タンク５の前方箇所に搭乗運転部６を形成することによって構成されている。
【００１８】
図２〜８に示すように、このコンバインは、エンジン７からの動力を、その左前方に位置するミッションケース８の左前上部に装備された静油圧式無段変速装置９にベルトテンション式の主クラッチ１０を介して伝達し、その静油圧式無段変速装置９による変速後の動力を、ミッションケース８の下半部に内装された走行用伝動系１１を介して左右のクローラ式走行装置１に伝達するように構成されており、静油圧式無段変速装置９に連係された図外の主変速レバーの操作によって、前後進の切り換えと無段の変速とを行えるようになっている。
【００１９】
走行用伝動系１１は、静油圧式無段変速装置９からの動力が伝達されるギヤ式変速装置１２や、左右のクローラ式走行装置１の作動状態を切り換えて走行機体２を操向する油圧式の操向装置１３、などによって構成されており、ギヤ式変速装置１２に連係された図外の副変速レバーの操作によって、静油圧式無段変速装置９による変速後の動力を２段に変速できるようになっている。
【００２０】
図２〜９に示すように、操向装置１３は、ギヤ式変速装置１２から対応するクローラ式走行装置１への伝動を断続する左右の爪クラッチ１４、対応するクローラ式走行装置１に制動する左右の多板ブレーキ１５、バネ１６の付勢に抗した対応する爪クラッチ１４の切り操作と多板ブレーキ１５の制動操作とを可能にする左右の油圧シリンダ１７、及び、バネ１８の付勢に抗した左右のクローラ式走行装置１における駆動軸１９同士の接続を可能にする多板式の油圧クラッチ２０、などによって構成されている。
【００２１】
又、操向装置１３の作動状態の切り換えは、左右の油圧シリンダ１７及び油圧クラッチ２０の作動油として油圧ポンプ２１によって圧送されるミッションオイルの流量調節で行うことができ、その流量調節は、操向用の油路２２に介装したリリーフ弁２３、切換弁２４、可変リリーフ弁２５、及び減圧弁２６の作動を制御することで行うことができ、それらの作動制御は、切換弁２４及び可変リリーフ弁２５に連係した操作レバー２７の操作で行えるようになっている。切換弁２４は、操作レバー２７を中立位置Ｎに操作すると、左右の油圧シリンダ１７への作動油の供給を阻止するとともに左右の油圧シリンダ１７からの作動油の排出を許容する中立状態に切り換えられ、操作レバー２７を左右いずれかの第１旋回位置Ｌ１，Ｒ１から第２旋回位置Ｌ２，Ｒ２にわたる旋回操作領域内に操作すると、その操作方向に対応する油圧シリンダ１７への作動油の供給を許容するとともに、その操作方向に反する油圧シリンダ１７からの作動油の排出を許容する左右いずれかの旋回状態に切り換えられるようになっている。可変リリーフ弁２５は、操作レバー２７を中立位置Ｎ又は左右いずれかの第１旋回位置Ｌ１，Ｒ１に操作するとリリーフ圧が零になり、左右いずれかの第１旋回位置Ｌ１，Ｒ１から第２旋回位置Ｌ２，Ｒ２側に大きく操作するほどリリーフ圧が大きくなるように設定されている。
【００２２】
この構成から、操向装置１３は、操作レバー２７を中立位置Ｎに操作すると、切換弁２４が中立状態に切り換えられることで、左右の油圧シリンダ１７から作動油が排出されて左右の爪クラッチ１４の入り状態と左右の多板ブレーキ１５の非制動状態とが現出され、又、油圧クラッチ２０に作動油が供給されて左右のクローラ式走行装置１の駆動軸１９同士を接続する油圧クラッチ２０の入り状態が現出されることから、左右のクローラ式走行装置１を等速駆動する直進状態を現出するようになっている。
【００２３】
操作レバー２７を中立位置Ｎから左側の第１旋回位置Ｌ１に操作すると、切換弁２４が左旋回状態に切り換えられることで左側の油圧シリンダ１７に作動油が供給されて左側の爪クラッチ１４の切り状態が現出された後、可変リリーフ弁２５のリリーフ圧が零のままであることで、左側の油圧シリンダ１７に供給された作動油がそのまま排出油路部分から排出されて左側の多板ブレーキ１５が非制動状態に維持されることから、右側のクローラ式走行装置１を駆動する一方で左側のクローラ式走行装置１を従動させる左緩旋回状態を現出し、逆に、操作レバー２７を中立位置Ｎから右側の第１旋回位置Ｒ１に操作すると、切換弁２４が右旋回状態に切り換えられることで右側の油圧シリンダ１７に作動油が供給されて右側の爪クラッチ１４の切り状態が現出された後、可変リリーフ弁２５のリリーフ圧が零のままであることで、右側の油圧シリンダ１７に供給された作動油がそのまま排出油路部分から排出されて右側の多板ブレーキ１５が非制動状態に維持されることから、左側のクローラ式走行装置１を駆動する一方で右側のクローラ式走行装置１を従動させる右緩旋回状態を現出するようになっている。
【００２４】
尚、左右の緩旋回状態では、その現出に伴って減圧弁２６の入口側の内圧が低下することで、油圧クラッチ２０内の作動油が排出されるようになっており、これによって、油圧クラッチ２０が徐々に切り状態に切り換えられて、駆動されるクローラ式走行装置１から従動するクローラ式走行装置１への伝動が徐々に弱められることから、軟弱な圃場であっても直進状態から緩旋回状態への移行をスムーズに行えるようになっている。
【００２５】
操作レバー２７を左側の第１旋回位置Ｌ１から第２旋回位置Ｌ２に向けて操作していくと、その操作量が大きいほど可変リリーフ弁２５のリリーフ圧が大きくなることで、左側の油圧シリンダ１７に作動油が供給されて左側の多板ブレーキ１５が徐々に制動状態に切り換えられることから、右側のクローラ式走行装置１を駆動する一方で左側のクローラ式走行装置１を制動する左急旋回状態をスムーズに現出することができ、逆に、操作レバー２７を右側の第１旋回位置Ｒ１から第２旋回位置Ｒ２に向けて操作していくと、その操作量が大きいほど可変リリーフ弁２５のリリーフ圧が大きくなることで、右側の油圧シリンダ１７に作動油が供給されて右側の多板ブレーキ１５が徐々に制動状態に切り換えられることから、左側のクローラ式走行装置１を駆動する一方で右側のクローラ式走行装置１を制動する右急旋回状態をスムーズに現出することができるようになっている。
【００２６】
図示は省略するが、右側の多板ブレーキ１５は、主クラッチ１０とともにブレーキペダルに連係されており、そのブレーキペダルを踏み込み操作することによって、主クラッチ１０がエンジン７から静油圧式無段変速装置９への伝動を遮断し、多板ブレーキ１５が操向装置１３を介して左右のクローラ式走行装置１を制動する走行停止状態を現出することができ、そのブレーキペダルを踏み込み操作位置にロック金具で保持することによって、多板ブレーキ１５を駐車ブレーキとして機能させた駐車状態を現出できるようになっている。
【００２７】
図２〜８に示すように、ミッションケース８は、左右に分離可能な２分割構造で、その左側の側壁２８における前上部箇所には、ミッションケース８の内方に向けて凹入する凹部２９が形成されている。静油圧式無段変速装置９は、ミッションケース８の凹部２９にアキシャル形のピストンポンプ３０とピストンモータ３１とを収容し、ピストンポンプ３０とピストンモータ３１とを接続する前進油路３２や後進油路３３などが形成されたポートブロック３４を左側の側壁２８に連結して凹部２９を閉塞することによって構成されている。
【００２８】
つまり、ミッションケース８の側壁２８を静油圧式無段変速装置９のケーシングに有効利用することによって、部品点数や製造コストの削減を図れるようになり、又、側壁２８の凹部２９を利用して静油圧式無段変速装置９を構成することによって、静油圧式無段変速装置９がミッションケース８の内方に大きく入り込むようになり、それらの配設に要する空間が小さくなることから、コンバイン全体としての小型化を図れるようになり、更に、高圧の油路３２，３３を有することで昇温し易いポートブロック３４がミッションケース８の外方に位置することから、ポートブロック３４からの放熱を促進させることができて油温の上昇を抑制できるようになっている。
【００２９】
その上、ミッションケース８の側壁２８を静油圧式無段変速装置９のケーシングに有効利用しながらも、ミッションケース８に対する外方からの組み付けで静油圧式無段変速装置９を構成できることから、ミッションケース８に対する静油圧式無段変速装置９の組み付けの容易化を図れるようになり、又、ミッションケース８を分解することなく静油圧式無段変速装置９のメンテナンスを行えるとともに、静油圧式無段変速装置９を分解することなくミッションケース８に内装された走行用伝動系１１などのメンテナンスを行えることから、メンテナンス性の向上をも図れるようになっている。
【００３０】
静油圧式無段変速装置９の入力軸３５となるピストンポンプ３０の入力軸３５には、ポートブロック３４に向けて冷却風を供給する冷却ファン３６が装備されており、これによって、ポートブロック３４の冷却を効果的に行うことができて、油温の低減を効率良く行えるようになっている。静油圧式無段変速装置９の出力軸となるピストンモータ３１の出力軸６３は、前記凹部２９の内奥からミッションケース内に突出されて出力ギヤ６３ａを介して走行伝動系１１にギヤ連動連結されている。つまり、出力ギヤ６３ａに噛合する伝動ギヤ６４ａを介して走行伝動系１１の中間伝動軸６４に前記静油圧式無段変速装置９の 動力が伝達されるように構成されている。
【００３１】
ミッションケース８の後上部には、静油圧式無段変速装置９の入力軸３５から出力ギヤ３５ａを介して伝動される刈取用伝動系３７が内装されており、その出力軸３８と、ミッションケース８の後部上方に配設された刈取搬送装置３の入力軸３９とにわたって、ベルトテンション式の刈取クラッチ４０が架設されている。刈取用伝動系３７は、それに連係した図外の作業用レバーの操作によって、エンジン７からの動力を、中低速走行時に適した作業速度で刈取搬送装置３を駆動させる低速伝動状態と、高速走行時に適した作業速度で刈取搬送装置３を駆動させる高速伝動状態との２段に変速できるように構成されており、走行速度に適した刈取搬送装置３の駆動状態を現出することで、植立穀稈の好適な刈り取り搬送を行えるようになっている。
【００３２】
静油圧式無段変速装置９のトラニオン軸４１は、刈取用伝動系３７の出力軸３８よりも前方に位置するように、ミッションケース８の前上部から前方に向けて延出されており、これによって、例えば、刈取搬送装置３の構成などに起因して、図２〜４に示すように、ミッションケース８の右側に刈取搬送装置３の入力軸３９が位置する場合と、図１０に示すように、ミッションケース８の左側に刈取搬送装置３の入力軸３９が位置する場合のいずれにおいても、図８に示すように、主変速レバーからトラニオン軸４１にわたる連係機構４２に支障なく、刈取クラッチ４０を刈取用伝動系３７の出力軸３８と刈取搬送装置３の入力軸３９とにわたって簡単に架設できるようになっている。
【００３３】
図９に示すように、操向用の油路２２における油圧ポンプ２１より上手側の油路部分には、静油圧式無段変速装置９に対するチャージ用の油路４３が接続されており、この油路４３には、チャージ用の油圧ポンプ４４、前進油路３２に対する逆止弁４５、後進油路３３に対する逆止弁４６、前進油路３２に対する中立弁４７、及び、リリーフ弁４８が介装されており、リリーフ弁４８からの戻り油を冷却用として静油圧式無段変速装置９に供給するようにしている。
【００３４】
図２〜８にも示すように、操向用の油圧ポンプ２１とチャージ用の油圧ポンプ４４は、刈取用伝動系３７の前記出力ギヤ３５ａと噛合する伝動ギヤ４９ａを備えた中間伝動軸４９で駆動されるトロコイド２連ポンプであり、静油圧式無段変速装置９が装備されたミッションケース８の左側の側壁２８における後上部箇所に、リリーフ弁４８を内装したポンプブロック５０を連結することで構成されている。つまり、ミッションケース８の側壁２８を油圧ポンプ２１，４４に有効利用していることから、部品点数の削減を図れるとともに製造コストを削減できるようになり、又、その配設箇所は、静油圧式無段変速装置９を装備したことで凹入した状態となるミッションケース８の側壁２８における後上部箇所であることから、その側壁２８にポンプブロック５０を連結して油圧ポンプ２１，４４を構成するものでありながら、その突出に起因した大型化を回避できるようになり、更に、静油圧式無段変速装置９と、それに対するチャージ用の油圧ポンプ４４及び冷却用となるリリーフ弁４８を同じ側壁２８に装備することから、それらの油路２２，４３を介した接続を簡単に行えるようになっている。
【００３５】
図９、図１１及び図１２に示すように、静油圧式無段変速装置９のトラニオン軸４１は、前進油路３２に対する中立弁４７に牽制機構５１を介して連係されている。牽制機構５１は、トラニオン軸４１に装備された操作アーム５２に一体形成されたセクターギヤ５３、セクターギヤ５３に噛合するピニオンギヤ５４、及び、ピニオンギヤ５４と一体回転するカム５５、などによって構成されている。カム５５は、トラニオン軸４１が中立位置から所定の低速位置に至るまでの間、パイロット圧に抗して中立弁４７を遮断状態から連通状態に切り換えるように構成されている。ミッションケース８とカム５５との間には、中立弁４７に作用する作用位置と作用しない非作用位置とにわたるカム５５の移動を可能にする摺動部材５７が介装されており、この摺動部材５７は、刈取クラッチ４０の入り操作に連動してカム５５を作用位置に位置させるとともに、刈取クラッチ４０の切り操作に連動してカム５５を非作用位置に位置させるように刈取クラッチ４０に連係されている。
【００３６】
この構成から、刈取クラッチ４０の入り操作が行われた作業走行時には、牽制機構５１の作動によって、図１１、図１２の（イ）及び図１３の（イ）に示すように、トラニオン軸４１が中立位置から所定の前進側低速位置に至るまでの間は、静油圧式無段変速装置９が作動停止してクローラ式走行装置１や刈取搬送装置３への伝動を阻止するようになることから、微速走行にかかわらず刈取搬送装置３が比較的速い所定速度で定速駆動される速度差に起因して、刈り取り不良や搬送不良などが発生することを回避でき、更に、刈取クラッチ４０の切り操作が行われた非作業走行時には、図１２の（ロ）に示すように、牽制機構５１による静油圧式無段変速装置９の作動停止が、その解除機構として機能する摺動部材５７によって解除されることから、又、後進走行時には、図９に示すように、中立弁４７が機能しないことから、図１３に示すように、零発進及び微速走行を行うことができて円滑に走行させることができるようになっている。
【００３７】
図６に示すように、ミッションケース８内には、その下部に配設された操向装置１３の伝動ギヤ５８などによって跳ね上げられたミッションオイルをミッションケース８の底部近傍に貯留する貯留部５９を区画形成する仕切壁６０が設けられており、この貯留部５９に貯留されたミッションオイルをオイルフィルタ６１を介して静油圧式無段変速装置９や操向装置１３などに供給するようにしている。又、静油圧式無段変速装置９や操向装置１３などからの戻り油を貯留部５９に戻すようにしている。
【００３８】
つまり、ミッションオイルを作動油として利用することによって、作動油専用のオイルタンクを別途装備する必要がないことから、製造コストの削減並びに省スペース化を図れるようになり、又、操向装置１３の伝動ギヤ５８などで攪拌されたミッションオイルをそのまま静油圧式無段変速装置９などに供給するのではなく、一旦、伝動ギヤ５８により跳ね上げられた後に仕切壁６０などに沿って流下して貯留部５９に貯留されることで気泡が取り除かれるようになる貯留部５９内のミッションオイルを静油圧式無段変速装置９などに供給し、又、既に気泡の除去が行われている静油圧式無段変速装置９や操向装置１３などからの戻り油を貯留部５９に戻すことから、貯留部５９内のミッションオイルに気泡が含まれる割合をより一層小さくすることができ、作動油に混入した気泡が静油圧式無段変速装置９などに悪影響を及ぼす虞をより効果的に抑制できるようになっている。
【００３９】
【図面の簡単な説明】
【図１】 コンバインの全体側面図
【図２】 コンバインの伝動構成を示す概略図
【図３】 ミッションケースの縦断正面図
【図４】 ミッションケース上部の縦断正面図
【図５】 ミッションケース下部の縦断正面図
【図６】 ミッションケースの縦断側面図
【図７】 ミッションケースの側面図
【図８】 トラニオン軸と刈取クラッチの位置関係を示す要部の側面図
【図９】 油圧回路図
【図１０】 ミッションケースの左側に刈取クラッチを配設した状態を示すミッションケース上部の縦断正面図
【図１１】（イ）中立位置での牽制機構の作動状態を示す作用図
（ロ）所定の前進低速位置での牽制機構の作動状態を示す作用図
（ハ）前進高速位置での牽制機構の作動状態を示す作用図
【図１２】（イ）作業クラッチ入り状態での解除機構の作動状態を示す作用図
（ロ）作業クラッチ切り状態での解除機構の作動状態を示す作用図
【図１３】（イ）牽制機構作動状態での走行速度と刈取搬送速度との関係を示す図
（ロ）牽制機構非作動状態での走行速度と刈取搬送速度との関係を示す図
【符号の説明】
１ 走行装置
７ エンジン
８ ミッションケース
９ 静油圧式無段変速装置
１１ 走行用伝動系
２８ 側壁
２９ 凹部
３０ ピストンポンプ
３１ ピストンモータ
３２ 油路
３３ 油路
３４ ポートブロック
３５ 入力軸
３６ 冷却ファン
５０ ポンプブロック
４４ 油圧ポンプ
６３ 出力軸
【発明の属する技術分野】
本発明は、エンジンからの動力を、静油圧式無段変速装置とミッションケースに内装した走行用伝動系とを介して走行装置に伝達するように構成したコンバインの伝動構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、上記のようなコンバインの伝動構造においては、例えば特開平１１−２２０９３３号公報で開示されているように、ミッションケースに走行用伝動系などを内装して伝動装置を構成し、この伝動装置に別途構成した静油圧式無段変速装置を伝動可能に連結して、静油圧式無段変速装置による変速後の動力を伝動装置に伝達するようにしていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の従来技術によると、静油圧式無段変速装置と伝動装置とを個別に構成して連結することから、製造コストが嵩むとともに、静油圧式無段変速装置と伝動装置とからなる変速伝動装置の全体が大型化するようになっており、コンバインの小型化や低価格化を図る上において改善の余地があった。
【０００４】
本発明の目的は、コンバインの小型化や低価格化を図れる伝動構造を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
〔構成〕
上記目的を達成するため、本発明のうちの請求項１記載の発明では、エンジンからの動力を、静油圧式無段変速装置とミッションケースに内装した走行用伝動系とを介して走行装置に伝達するとともに、前記ミッションケースに内装されている刈取用伝動系を介して刈取搬送装置に伝達するように構成したコンバインの伝動構造において、
前記ミッションケースを左右分割構造に構成し、このミッションケースの一方の側壁に内方に向けて凹入する凹部を形成し、前記凹部にピストンポンプとピストンモータとを収容し、前記ピストンポンプと前記ピストンモータとを接続する油路が形成されたポートブロックを前記側壁に連結して前記凹部を閉塞することで、前記静油圧式無段変速装置を、前記ミッションケースの内方に入り込ませた状態で、前記ポートブロックが前記ミッションケースの外方に位置するように構成し、
かつ、前記ミッションケースの一方の側壁に形成された前記凹部を、ケース内方への突出端がケース分割面よりも他側へ突出しない状態で設け、
前記ピストンポンプの入力軸を、前記ポートブロックとは反対側においてミッションケースの他方の側壁から外側方に突出させてエンジンに連動連結するとともに、前記ピストンポンプの入力軸の前記ミッションケース内における配設部分に刈取伝動系への出力ギヤを装備し、
前記ピストンポンプの入力軸が配置されている箇所での、ケース分割面から他方の側壁内面までのケース左右方向幅を、前記一方の側壁に形成された凹部のケース内方への突出端と前記他方の側壁内面との間に、刈取伝動系への前記出力ギヤのみを位置させ得る程度の幅寸法に設定してある。
【０００６】
〔作用〕
上記請求項１記載の発明によると、ミッションケースの側壁を静油圧式無段変速装置のケーシングに有効利用していることから、部品点数の削減を図れるようになり、又、静油圧式無段変速装置のケーシングを成形するための専用の金型を要することなく、ミッションケースの側壁を成形する金型で静油圧式無段変速装置のケーシングを成形することができ、結果、製造コストを削減できるとともに部品管理の面で有利にすることができるようになる。
【０００７】
しかも、静油圧式無段変速装置がミッションケースの内方に入り込むことから変速伝動装置全体としての小型化を図れるようになり、又、ポートブロックがミッションケースの外方に位置することから、高圧で昇温し易いポートブロックからの放熱を促進させることができて油温の上昇を抑制できるようになる。
【０００８】
その上、ミッションケースに対する外方からの組み付けで静油圧式無段変速装置を構成できることから、ミッションケースに対する静油圧式無段変速装置の組み付けが容易になり、又、ミッションケースを分解することなく静油圧式無段変速装置のメンテナンスを行えるとともに、静油圧式無段変速装置を分解することなくミッションケースに内装された走行用伝動系などのメンテナンスを行えるようになる。
【０００９】
〔効果〕
従って、コンバインの小型化や低価格化を図れる上に、静油圧式無段変速装置の冷却や部品管理並びに組み付けやメンテナンスの面で有利にできる伝動構造を提供できるようになった。
【００１０】
〔構成〕
本発明のうちの請求項２記載の発明では、上記請求項１記載の発明において、前記静油圧式無段変速装置の入力軸に、前記ポートブロックに向けて冷却風を供給する冷却ファンを装備した。
【００１１】
〔作用〕
上記請求項２記載の発明によると、高圧で昇温し易いポートブロックに冷却風を作用させることから、油温の低減を効率良く行えるようになる。
【００１２】
〔効果〕
従って、静油圧式無段変速装置の冷却効率の向上を図れるようになった。
【００１３】
〔構成〕
本発明のうちの請求項３記載の発明では、上記請求項１又は２記載の発明において、前記静油圧式無段変速装置が装備される前記側壁にポンプブロックを連結して、前記静油圧式無段変速装置に対するチャージ用の油圧ポンプを構成した。
【００１４】
〔作用〕
上記請求項３記載の発明によると、ミッションケースの側壁をチャージ用の油圧ポンプに有効利用していることから、部品点数の削減を図れるとともに製造コストを削減できるようになり、更に、チャージ用の油圧ポンプを含む変速伝動装置全体としての小型化を図れるようになる。
【００１５】
又、静油圧式無段変速装置と油圧ポンプとが同じ側壁に装備されることから、油圧ポンプと静油圧式無段変速装置とのチャージ油路を介した接続を簡単に行えるようになる。
【００１６】
〔効果〕
従って、コンバインの小型化や低価格化をより効果的に図れるとともに、部品管理の面でより一層有利にすることができる上に、構成の容易化を図れるようになった。
【００１７】
【発明の実施の形態】
４９
図１には自脱形コンバインの全体側面が示されており、このコンバインは、走行装置の一例である左右一対のクローラ式走行装置１の作動で走行する走行機体２の前部に、植立穀稈を刈り取って後方に向けて搬送する刈取搬送装置３を昇降可能に連結し、走行機体２に、刈取搬送装置３からの刈取穀稈を受け取って脱穀・選別処理を施す脱穀装置４と、脱穀装置４からの穀粒を貯留する穀粒タンク５とを搭載するとともに、穀粒タンク５の前方箇所に搭乗運転部６を形成することによって構成されている。
【００１８】
図２〜８に示すように、このコンバインは、エンジン７からの動力を、その左前方に位置するミッションケース８の左前上部に装備された静油圧式無段変速装置９にベルトテンション式の主クラッチ１０を介して伝達し、その静油圧式無段変速装置９による変速後の動力を、ミッションケース８の下半部に内装された走行用伝動系１１を介して左右のクローラ式走行装置１に伝達するように構成されており、静油圧式無段変速装置９に連係された図外の主変速レバーの操作によって、前後進の切り換えと無段の変速とを行えるようになっている。
【００１９】
走行用伝動系１１は、静油圧式無段変速装置９からの動力が伝達されるギヤ式変速装置１２や、左右のクローラ式走行装置１の作動状態を切り換えて走行機体２を操向する油圧式の操向装置１３、などによって構成されており、ギヤ式変速装置１２に連係された図外の副変速レバーの操作によって、静油圧式無段変速装置９による変速後の動力を２段に変速できるようになっている。
【００２０】
図２〜９に示すように、操向装置１３は、ギヤ式変速装置１２から対応するクローラ式走行装置１への伝動を断続する左右の爪クラッチ１４、対応するクローラ式走行装置１に制動する左右の多板ブレーキ１５、バネ１６の付勢に抗した対応する爪クラッチ１４の切り操作と多板ブレーキ１５の制動操作とを可能にする左右の油圧シリンダ１７、及び、バネ１８の付勢に抗した左右のクローラ式走行装置１における駆動軸１９同士の接続を可能にする多板式の油圧クラッチ２０、などによって構成されている。
【００２１】
又、操向装置１３の作動状態の切り換えは、左右の油圧シリンダ１７及び油圧クラッチ２０の作動油として油圧ポンプ２１によって圧送されるミッションオイルの流量調節で行うことができ、その流量調節は、操向用の油路２２に介装したリリーフ弁２３、切換弁２４、可変リリーフ弁２５、及び減圧弁２６の作動を制御することで行うことができ、それらの作動制御は、切換弁２４及び可変リリーフ弁２５に連係した操作レバー２７の操作で行えるようになっている。切換弁２４は、操作レバー２７を中立位置Ｎに操作すると、左右の油圧シリンダ１７への作動油の供給を阻止するとともに左右の油圧シリンダ１７からの作動油の排出を許容する中立状態に切り換えられ、操作レバー２７を左右いずれかの第１旋回位置Ｌ１，Ｒ１から第２旋回位置Ｌ２，Ｒ２にわたる旋回操作領域内に操作すると、その操作方向に対応する油圧シリンダ１７への作動油の供給を許容するとともに、その操作方向に反する油圧シリンダ１７からの作動油の排出を許容する左右いずれかの旋回状態に切り換えられるようになっている。可変リリーフ弁２５は、操作レバー２７を中立位置Ｎ又は左右いずれかの第１旋回位置Ｌ１，Ｒ１に操作するとリリーフ圧が零になり、左右いずれかの第１旋回位置Ｌ１，Ｒ１から第２旋回位置Ｌ２，Ｒ２側に大きく操作するほどリリーフ圧が大きくなるように設定されている。
【００２２】
この構成から、操向装置１３は、操作レバー２７を中立位置Ｎに操作すると、切換弁２４が中立状態に切り換えられることで、左右の油圧シリンダ１７から作動油が排出されて左右の爪クラッチ１４の入り状態と左右の多板ブレーキ１５の非制動状態とが現出され、又、油圧クラッチ２０に作動油が供給されて左右のクローラ式走行装置１の駆動軸１９同士を接続する油圧クラッチ２０の入り状態が現出されることから、左右のクローラ式走行装置１を等速駆動する直進状態を現出するようになっている。
【００２３】
操作レバー２７を中立位置Ｎから左側の第１旋回位置Ｌ１に操作すると、切換弁２４が左旋回状態に切り換えられることで左側の油圧シリンダ１７に作動油が供給されて左側の爪クラッチ１４の切り状態が現出された後、可変リリーフ弁２５のリリーフ圧が零のままであることで、左側の油圧シリンダ１７に供給された作動油がそのまま排出油路部分から排出されて左側の多板ブレーキ１５が非制動状態に維持されることから、右側のクローラ式走行装置１を駆動する一方で左側のクローラ式走行装置１を従動させる左緩旋回状態を現出し、逆に、操作レバー２７を中立位置Ｎから右側の第１旋回位置Ｒ１に操作すると、切換弁２４が右旋回状態に切り換えられることで右側の油圧シリンダ１７に作動油が供給されて右側の爪クラッチ１４の切り状態が現出された後、可変リリーフ弁２５のリリーフ圧が零のままであることで、右側の油圧シリンダ１７に供給された作動油がそのまま排出油路部分から排出されて右側の多板ブレーキ１５が非制動状態に維持されることから、左側のクローラ式走行装置１を駆動する一方で右側のクローラ式走行装置１を従動させる右緩旋回状態を現出するようになっている。
【００２４】
尚、左右の緩旋回状態では、その現出に伴って減圧弁２６の入口側の内圧が低下することで、油圧クラッチ２０内の作動油が排出されるようになっており、これによって、油圧クラッチ２０が徐々に切り状態に切り換えられて、駆動されるクローラ式走行装置１から従動するクローラ式走行装置１への伝動が徐々に弱められることから、軟弱な圃場であっても直進状態から緩旋回状態への移行をスムーズに行えるようになっている。
【００２５】
操作レバー２７を左側の第１旋回位置Ｌ１から第２旋回位置Ｌ２に向けて操作していくと、その操作量が大きいほど可変リリーフ弁２５のリリーフ圧が大きくなることで、左側の油圧シリンダ１７に作動油が供給されて左側の多板ブレーキ１５が徐々に制動状態に切り換えられることから、右側のクローラ式走行装置１を駆動する一方で左側のクローラ式走行装置１を制動する左急旋回状態をスムーズに現出することができ、逆に、操作レバー２７を右側の第１旋回位置Ｒ１から第２旋回位置Ｒ２に向けて操作していくと、その操作量が大きいほど可変リリーフ弁２５のリリーフ圧が大きくなることで、右側の油圧シリンダ１７に作動油が供給されて右側の多板ブレーキ１５が徐々に制動状態に切り換えられることから、左側のクローラ式走行装置１を駆動する一方で右側のクローラ式走行装置１を制動する右急旋回状態をスムーズに現出することができるようになっている。
【００２６】
図示は省略するが、右側の多板ブレーキ１５は、主クラッチ１０とともにブレーキペダルに連係されており、そのブレーキペダルを踏み込み操作することによって、主クラッチ１０がエンジン７から静油圧式無段変速装置９への伝動を遮断し、多板ブレーキ１５が操向装置１３を介して左右のクローラ式走行装置１を制動する走行停止状態を現出することができ、そのブレーキペダルを踏み込み操作位置にロック金具で保持することによって、多板ブレーキ１５を駐車ブレーキとして機能させた駐車状態を現出できるようになっている。
【００２７】
図２〜８に示すように、ミッションケース８は、左右に分離可能な２分割構造で、その左側の側壁２８における前上部箇所には、ミッションケース８の内方に向けて凹入する凹部２９が形成されている。静油圧式無段変速装置９は、ミッションケース８の凹部２９にアキシャル形のピストンポンプ３０とピストンモータ３１とを収容し、ピストンポンプ３０とピストンモータ３１とを接続する前進油路３２や後進油路３３などが形成されたポートブロック３４を左側の側壁２８に連結して凹部２９を閉塞することによって構成されている。
【００２８】
つまり、ミッションケース８の側壁２８を静油圧式無段変速装置９のケーシングに有効利用することによって、部品点数や製造コストの削減を図れるようになり、又、側壁２８の凹部２９を利用して静油圧式無段変速装置９を構成することによって、静油圧式無段変速装置９がミッションケース８の内方に大きく入り込むようになり、それらの配設に要する空間が小さくなることから、コンバイン全体としての小型化を図れるようになり、更に、高圧の油路３２，３３を有することで昇温し易いポートブロック３４がミッションケース８の外方に位置することから、ポートブロック３４からの放熱を促進させることができて油温の上昇を抑制できるようになっている。
【００２９】
その上、ミッションケース８の側壁２８を静油圧式無段変速装置９のケーシングに有効利用しながらも、ミッションケース８に対する外方からの組み付けで静油圧式無段変速装置９を構成できることから、ミッションケース８に対する静油圧式無段変速装置９の組み付けの容易化を図れるようになり、又、ミッションケース８を分解することなく静油圧式無段変速装置９のメンテナンスを行えるとともに、静油圧式無段変速装置９を分解することなくミッションケース８に内装された走行用伝動系１１などのメンテナンスを行えることから、メンテナンス性の向上をも図れるようになっている。
【００３０】
静油圧式無段変速装置９の入力軸３５となるピストンポンプ３０の入力軸３５には、ポートブロック３４に向けて冷却風を供給する冷却ファン３６が装備されており、これによって、ポートブロック３４の冷却を効果的に行うことができて、油温の低減を効率良く行えるようになっている。静油圧式無段変速装置９の出力軸となるピストンモータ３１の出力軸６３は、前記凹部２９の内奥からミッションケース内に突出されて出力ギヤ６３ａを介して走行伝動系１１にギヤ連動連結されている。つまり、出力ギヤ６３ａに噛合する伝動ギヤ６４ａを介して走行伝動系１１の中間伝動軸６４に前記静油圧式無段変速装置９の 動力が伝達されるように構成されている。
【００３１】
ミッションケース８の後上部には、静油圧式無段変速装置９の入力軸３５から出力ギヤ３５ａを介して伝動される刈取用伝動系３７が内装されており、その出力軸３８と、ミッションケース８の後部上方に配設された刈取搬送装置３の入力軸３９とにわたって、ベルトテンション式の刈取クラッチ４０が架設されている。刈取用伝動系３７は、それに連係した図外の作業用レバーの操作によって、エンジン７からの動力を、中低速走行時に適した作業速度で刈取搬送装置３を駆動させる低速伝動状態と、高速走行時に適した作業速度で刈取搬送装置３を駆動させる高速伝動状態との２段に変速できるように構成されており、走行速度に適した刈取搬送装置３の駆動状態を現出することで、植立穀稈の好適な刈り取り搬送を行えるようになっている。
【００３２】
静油圧式無段変速装置９のトラニオン軸４１は、刈取用伝動系３７の出力軸３８よりも前方に位置するように、ミッションケース８の前上部から前方に向けて延出されており、これによって、例えば、刈取搬送装置３の構成などに起因して、図２〜４に示すように、ミッションケース８の右側に刈取搬送装置３の入力軸３９が位置する場合と、図１０に示すように、ミッションケース８の左側に刈取搬送装置３の入力軸３９が位置する場合のいずれにおいても、図８に示すように、主変速レバーからトラニオン軸４１にわたる連係機構４２に支障なく、刈取クラッチ４０を刈取用伝動系３７の出力軸３８と刈取搬送装置３の入力軸３９とにわたって簡単に架設できるようになっている。
【００３３】
図９に示すように、操向用の油路２２における油圧ポンプ２１より上手側の油路部分には、静油圧式無段変速装置９に対するチャージ用の油路４３が接続されており、この油路４３には、チャージ用の油圧ポンプ４４、前進油路３２に対する逆止弁４５、後進油路３３に対する逆止弁４６、前進油路３２に対する中立弁４７、及び、リリーフ弁４８が介装されており、リリーフ弁４８からの戻り油を冷却用として静油圧式無段変速装置９に供給するようにしている。
【００３４】
図２〜８にも示すように、操向用の油圧ポンプ２１とチャージ用の油圧ポンプ４４は、刈取用伝動系３７の前記出力ギヤ３５ａと噛合する伝動ギヤ４９ａを備えた中間伝動軸４９で駆動されるトロコイド２連ポンプであり、静油圧式無段変速装置９が装備されたミッションケース８の左側の側壁２８における後上部箇所に、リリーフ弁４８を内装したポンプブロック５０を連結することで構成されている。つまり、ミッションケース８の側壁２８を油圧ポンプ２１，４４に有効利用していることから、部品点数の削減を図れるとともに製造コストを削減できるようになり、又、その配設箇所は、静油圧式無段変速装置９を装備したことで凹入した状態となるミッションケース８の側壁２８における後上部箇所であることから、その側壁２８にポンプブロック５０を連結して油圧ポンプ２１，４４を構成するものでありながら、その突出に起因した大型化を回避できるようになり、更に、静油圧式無段変速装置９と、それに対するチャージ用の油圧ポンプ４４及び冷却用となるリリーフ弁４８を同じ側壁２８に装備することから、それらの油路２２，４３を介した接続を簡単に行えるようになっている。
【００３５】
図９、図１１及び図１２に示すように、静油圧式無段変速装置９のトラニオン軸４１は、前進油路３２に対する中立弁４７に牽制機構５１を介して連係されている。牽制機構５１は、トラニオン軸４１に装備された操作アーム５２に一体形成されたセクターギヤ５３、セクターギヤ５３に噛合するピニオンギヤ５４、及び、ピニオンギヤ５４と一体回転するカム５５、などによって構成されている。カム５５は、トラニオン軸４１が中立位置から所定の低速位置に至るまでの間、パイロット圧に抗して中立弁４７を遮断状態から連通状態に切り換えるように構成されている。ミッションケース８とカム５５との間には、中立弁４７に作用する作用位置と作用しない非作用位置とにわたるカム５５の移動を可能にする摺動部材５７が介装されており、この摺動部材５７は、刈取クラッチ４０の入り操作に連動してカム５５を作用位置に位置させるとともに、刈取クラッチ４０の切り操作に連動してカム５５を非作用位置に位置させるように刈取クラッチ４０に連係されている。
【００３６】
この構成から、刈取クラッチ４０の入り操作が行われた作業走行時には、牽制機構５１の作動によって、図１１、図１２の（イ）及び図１３の（イ）に示すように、トラニオン軸４１が中立位置から所定の前進側低速位置に至るまでの間は、静油圧式無段変速装置９が作動停止してクローラ式走行装置１や刈取搬送装置３への伝動を阻止するようになることから、微速走行にかかわらず刈取搬送装置３が比較的速い所定速度で定速駆動される速度差に起因して、刈り取り不良や搬送不良などが発生することを回避でき、更に、刈取クラッチ４０の切り操作が行われた非作業走行時には、図１２の（ロ）に示すように、牽制機構５１による静油圧式無段変速装置９の作動停止が、その解除機構として機能する摺動部材５７によって解除されることから、又、後進走行時には、図９に示すように、中立弁４７が機能しないことから、図１３に示すように、零発進及び微速走行を行うことができて円滑に走行させることができるようになっている。
【００３７】
図６に示すように、ミッションケース８内には、その下部に配設された操向装置１３の伝動ギヤ５８などによって跳ね上げられたミッションオイルをミッションケース８の底部近傍に貯留する貯留部５９を区画形成する仕切壁６０が設けられており、この貯留部５９に貯留されたミッションオイルをオイルフィルタ６１を介して静油圧式無段変速装置９や操向装置１３などに供給するようにしている。又、静油圧式無段変速装置９や操向装置１３などからの戻り油を貯留部５９に戻すようにしている。
【００３８】
つまり、ミッションオイルを作動油として利用することによって、作動油専用のオイルタンクを別途装備する必要がないことから、製造コストの削減並びに省スペース化を図れるようになり、又、操向装置１３の伝動ギヤ５８などで攪拌されたミッションオイルをそのまま静油圧式無段変速装置９などに供給するのではなく、一旦、伝動ギヤ５８により跳ね上げられた後に仕切壁６０などに沿って流下して貯留部５９に貯留されることで気泡が取り除かれるようになる貯留部５９内のミッションオイルを静油圧式無段変速装置９などに供給し、又、既に気泡の除去が行われている静油圧式無段変速装置９や操向装置１３などからの戻り油を貯留部５９に戻すことから、貯留部５９内のミッションオイルに気泡が含まれる割合をより一層小さくすることができ、作動油に混入した気泡が静油圧式無段変速装置９などに悪影響を及ぼす虞をより効果的に抑制できるようになっている。
【００３９】
【図面の簡単な説明】
【図１】 コンバインの全体側面図
【図２】 コンバインの伝動構成を示す概略図
【図３】 ミッションケースの縦断正面図
【図４】 ミッションケース上部の縦断正面図
【図５】 ミッションケース下部の縦断正面図
【図６】 ミッションケースの縦断側面図
【図７】 ミッションケースの側面図
【図８】 トラニオン軸と刈取クラッチの位置関係を示す要部の側面図
【図９】 油圧回路図
【図１０】 ミッションケースの左側に刈取クラッチを配設した状態を示すミッションケース上部の縦断正面図
【図１１】（イ）中立位置での牽制機構の作動状態を示す作用図
（ロ）所定の前進低速位置での牽制機構の作動状態を示す作用図
（ハ）前進高速位置での牽制機構の作動状態を示す作用図
【図１２】（イ）作業クラッチ入り状態での解除機構の作動状態を示す作用図
（ロ）作業クラッチ切り状態での解除機構の作動状態を示す作用図
【図１３】（イ）牽制機構作動状態での走行速度と刈取搬送速度との関係を示す図
（ロ）牽制機構非作動状態での走行速度と刈取搬送速度との関係を示す図
【符号の説明】
１ 走行装置
７ エンジン
８ ミッションケース
９ 静油圧式無段変速装置
１１ 走行用伝動系
２８ 側壁
２９ 凹部
３０ ピストンポンプ
３１ ピストンモータ
３２ 油路
３３ 油路
３４ ポートブロック
３５ 入力軸
３６ 冷却ファン
５０ ポンプブロック
４４ 油圧ポンプ
６３ 出力軸
Claims (3)
- エンジンからの動力を、静油圧式無段変速装置とミッションケースに内装した走行用伝動系とを介して走行装置に伝達するとともに、前記ミッションケースに内装されている刈取用伝動系を介して刈取搬送装置に伝達するように構成したコンバインの伝動構造であって、
前記ミッションケースを左右分割構造に構成し、このミッションケースの一方の側壁に内方に向けて凹入する凹部を形成し、前記凹部にピストンポンプとピストンモータとを収容し、前記ピストンポンプと前記ピストンモータとを接続する油路が形成されたポートブロックを前記側壁に連結して前記凹部を閉塞することで、前記静油圧式無段変速装置を、前記ミッションケースの内方に入り込ませた状態で、前記ポートブロックが前記ミッションケースの外方に位置するように構成し、
かつ、前記ミッションケースの一方の側壁に形成された前記凹部を、ケース内方への突出端がケース分割面よりも他側へ突出しない状態で設け、
前記ピストンポンプの入力軸を、前記ポートブロックとは反対側においてミッションケースの他方の側壁から外側方に突出させてエンジンに連動連結するとともに、前記ピストンポンプの入力軸の前記ミッションケース内における配設部分に刈取伝動系への出力ギヤを装備し、
前記ピストンポンプの入力軸が配置されている箇所での、ケース分割面から他方の側壁内面までのケース左右方向幅を、前記一方の側壁に形成された凹部のケース内方への突出端と前記他方の側壁内面との間に、刈取伝動系への前記出力ギヤのみを位置させ得る程度の幅寸法に設定してあるコンバインの伝動構造。 - 前記静油圧式無段変速装置の入力軸に、前記ポートブロックに向けて冷却風を供給する冷却ファンを装備してある請求項１記載のコンバインの伝動構造。
- 前記静油圧式無段変速装置が装備される前記側壁にポンプブロックを連結して、前記静油圧式無段変速装置に対するチャージ用の油圧ポンプを構成してある請求項１又は２記載のコンバインの伝動構造。
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