JP3904003B2

JP3904003B2 - コンバイン

Info

Publication number: JP3904003B2
Application number: JP2004184567A
Authority: JP
Inventors: 久幸里路
Original assignee: Iseki and Co Ltd
Current assignee: Iseki and Co Ltd
Priority date: 2004-06-23
Filing date: 2004-06-23
Publication date: 2007-04-11
Anticipated expiration: 2022-01-07
Also published as: JP2004323014A

Description

本発明は、コンバインに関する。

コンバインの走行装置は、油圧可変ポンプと油圧モータとによる無段変速装置、伝動機等によって構成される。無段変速装置の油圧可変ポンプはＨＳＴレバーを備え、原動機によって駆動されつつＨＳＴレバーの操作に応じた油圧を出力する。油圧モータは、油圧可変ポンプの油圧を受けて油圧可変ポンプのＨＳＴレバーの傾動に応じて無段階の回転速度で回転動力を出力する。伝動機には、コンバインの刈取動力を取り出す分岐軸を備えるほかに、この分岐軸と出力軸との間に、副変速機構、差動走行装置等を備える。このように構成されているコンバインの走行速度は、前後進の選択を含め、ＨＳＴレバーの操作により油圧可変ポンプの油圧を介して無段階に速度調節することができる。また、副変速機構のレバー操作に応じてギヤの組み合わせを切換えることにより、作業に適する速度範囲を選択することができる。操向調節は差動走行装置により行う。（例えば、特許文献１参照。）
特開平２−４１９８０号公報（第１３図）

しかしながら、上記伝動機を含むコンバイン走行装置は、上述のように多くの機能を満たすべく、各種の機構および部材が必要な範囲で集約的に構成されていることから、要求仕様を確保した上で、これ以上の小型化および構成の簡易化は限界に達している。

本発明の目的は、伝動機についてその出力軸の速度範囲を確保しつつ、構成の簡易化による装置の小型化と製造コストの低減を図ることができるコンバイン走行装置を提供することにある。

本発明は、上記課題を解決するために、次のような技術的手段を講じた。
即ち、原動機（Ｅ）によって駆動されて変速用のレバ−（２２）の操作に応じて油圧出力する油圧可変ポンプ（２）と、該油圧可変ポンプ（２）の油圧を受けて回転動力を出力する油圧モ−タ（３）と、該油圧モ−タ（３）から回転動力を受ける入力軸（８）と、変速部材（１０）からなる高回転と低回転との２段切換式の副変速機構と、該副変速機構からさらに減速して走行動力を出力する左右の出力軸（１１，１１）と、該左右の出力軸（１１，１１）を差動させる差動部と、該差動部の差動量を調節する差動調節部とを備え、前記油圧モ−タ（３）を斜板の制御によって変速制御可能な速度可変式として高速と低速との２段切換式に構成すると共に、該油圧モータ（３）の斜板を制御する第１アクチュエータ（５ａ）が制御油圧を受けない状態では該油圧モータ（３）が低速側に設定され、油圧切換バルブ（５）の切換によって前記第１アクチュエータ（５ａ）が制御油圧を受けると油圧モータ（３）が高速側に切換えられるように構成し、前記変速用のレバー（２２）に押しボタンスイッチ式の切換スイッチ（２３）を備えて、該レバー（２２）の操作によって前記油圧可変ポンプ（２）を操作して油圧モ−タ（３）を無段変速すると共に該レバ−（２２）を握って傾動操作する手指の操作によって前記切換スイッチ（２３）を操作して前記第１アクチュエータ（５ａ）を作動させて油圧モ−タ（３）を高速と低速とに２段切換することができるように構成し、刈取レバー（３２）の傾動操作によって刈取部を稼動させるように該刈取レバー（３２）と刈取クラッチ（３４）とを連結し、該刈取レバー（３２）の傾動を規制する第２アクチュエータ（３３）を設け、前記油圧切換バルブ（５）を介して該第２アクチュエータ（３３）へ制御油圧を導入するように構成して、前記油圧切換バルブ（５）を介して油圧モータ（３）を高速側に変速させる制御油圧が導入されない状態では、前記第２アクチュエータ（３３）によって刈取レバー（３２）の傾動を規制せずに該刈取レバー（３２）の操作によって刈取クラッチ（３４）を動力接続側に作動させて刈取部を稼動できる一方、油圧切換バルブ（５）を介して油圧モータ（３）を高速側に変速させる制御油圧が導入されている状態では、前記第２アクチュエータ（３３）によって刈取レバー（３２）の傾動が規制されて刈取クラッチ（３４）が動力遮断側に拘束されるように構成したことを特徴とするコンバインとしたものである。

本発明によると、左右の出力軸１１，１１を差動部によって差動させ、差動調節部によってこの差動部の差動量を調節して旋回させることができる。
また、油圧モータ３を速度可変式としたことから、副変速機構による出力側の回転範囲が拡大されて必要な走行速度範囲を確保することができるので、ギヤの減速段数の低減によって伝動機の構成を簡易化することができる。

また、前記油圧モータ３の回転速度を選択する切換スイッチ２３を変速用のレバー２２に配置したことにより、該レバー２２の操作と共にその手指操作によって切換スイッチ２３の操作ができるので、レバー２２の操作による車速変更時に、他の操作に影響すること少なく、油圧モ−タ３の速度選択操作が可能となる。
そして、油圧切換バルブ５によって制御油圧を送ることにより油圧モータ３が高速側に切換えられた状態では、この制御油圧が第２アクチュエータ３３を介して刈取レバー３２を動力遮断位置に拘束し、その傾動操作を規制する。すなわち、油圧モータ３を高速側に切換えて走行する際には刈取レバー３２の操作が規制される。したがって、高速走行時における刈取レバー３２の誤操作を防止し、刈取部の不用意な稼動を回避することができる。

上記技術思想に基づき具体的に構成された実施の形態について以下に図面を参照しつつ本発明のコンバイン走行装置について説明する。
本発明のコンバイン走行装置の基本構成を表す伝動系統展開図を図１に示す。

図１において、コンバイン走行装置１は、原動機Ｅから回転動力を入力プーリ２ａに受け、ＨＳＴレバーの操作に応じて無段階に油圧出力可能な油圧可変ポンプ２と、この油圧可変ポンプ２の油圧を受けて回転動力を出力する油圧モータ３と、この油圧モータ３による回転動力を受けて走行動力を出力する伝動機４とによって構成する。

油圧可変ポンプ２は油圧モータ３と合わせて一組の無段変速装置を構成し、その油圧モータ３は、指令に応じて変速制御可能な斜板機構等を備えて速度可変式に構成する。この油圧モータ３は、例えば、油圧切換バルブ５を介して油圧操作による「高速」と「低速」の２段切換とし、その指令操作のための切換スイッチ６を後述の副変速切換レバー７に取り付けることによりその制御系を構成する。油圧モータ３の制御系は、制御油圧を受けない状態で「低速」に設定され、また、油圧切換バルブ５の切換によって制御油圧を受けると「高速」に設定されるように、油圧モータ３の斜板を制御するアクチュエータ（第１アクチュエータ）５ａを介して油圧切換バルブ５と連結する。

伝動機４には、油圧モータ３による回転動力を受ける入力軸８と、刈取動力を取出プーリ９ａから分ける分岐軸９と、この分岐軸９を副変速軸とする変速部材１０からなる副変速機構と、この副変速機構からさらに減速して走行動力を出力する左右の出力軸１１、１１のほか、クラッチ差動機構１９によって左右の出力軸１１、１１を差動させる差動部と、この差動部の差動量を調節する旋回用クラッチ１２等による差動調節部とを備える。

副変速機構の変速部材１０は、副変速切換レバー７からワイヤ７ａ、シフトフォーク１０ａを介して分岐軸９に沿ってシフト動作可能に構成し、このシフト動作により択一噛合する歯数の異なるギヤ１４ａ、１４ｂをカウンタ軸１４上に配設することにより副変速機構を構成する。

差動部には、カウンタ軸１４の出力ギヤ１４ｃに噛合してその副変速動力を２系統に分ける中間軸１５を設け、この中間軸１５から一部の動力をクラッチ差動機構１９に入力するべく構成する。クラッチ差動機構１９は、中間軸１５のギヤ１５ａと常時噛合するセンタギヤ１９ａをサイドクラッチ軸１８に備え、そのセンタギヤ１９ａから爪クラッチにより直進走行時は同時に、旋回操向時は選択的に左右の差動ギヤ１８Ｌ、１８Ｒと伝動する。左右の差動ギヤ１８Ｌ、１８Ｒは、左右の出力軸１１、１１にそれぞれの動力を伝動するべく噛合する。

差動調節部には、中間軸１５から残りの動力を旋回用クラッチ１２によって伝動制御されるサイドギヤ軸１６を設け、このサイドギヤ軸１６に駐車ブレーキ１３を備えるとともに、クラッチ差動機構１９の左右のサイドギヤ１６Ｌ、１６Ｒを軸支する。中間軸１５は旋回用クラッチ１２のスピンターン用ギヤ１２ａに常時噛合するとともに、２段切換のシフト部材１７ａと副軸１７とを介して旋回用クラッチ１２のマイルドターン用ギヤ１２ｂと噛合することにより、スピンターンおよび２段切換可能なマイルドターン用の差動調節動力がサイドギヤ軸１６に伝動される。サイドギヤ１６Ｌ、１６Ｒは、サイドギヤ軸１６から爪クラッチにより旋回指令に応じて左右の対応する側に差動調節動力を受け、これを左右の出力軸１１、１１にそれぞれ伝動するべく、左右の差動ギヤ１８Ｌ、１８Ｒと噛合する。また、旋回用クラッチ１２を完全に接続すると所定のギヤ比（１／３や１／４）によるスピンターンとなり、旋回用クラッチ１２を調圧することにより、ブレーキターンとなる。

上記のように構成されるコンバイン走行装置１は、副変速切換レバー７に取り付けた切換スイッチ６の指令に応じて油圧切換バルブ５が切り換えられ、油圧モータ３の制御部に油圧を受けることによって油圧モータ３が「高速」側に切り換えられる。その結果、油圧モータ３から伝動機４への基準回転入力が「低速」から「高速」に切り換えられる。

また、伝動機４の副変速機構は、副変速切換レバー７の傾動操作により、ワイヤ７ａ、シフトフォーク１０ａを介して変速部材１０がシフト動作される。この変速部材１０のシフト動作により、カウンタ軸１４上の歯数の異なるギヤ１４ａ、１４ｂの噛合が切り換えられることから、伝動機４の入力軸８からカウンタ軸１４までの回転速度比が変化する。

したがって、図２の油圧モータと副変速機構の組み合わせによる走行特性グラフに示すように、油圧モータ３の切換と、変速部材１０の切り換えとを組み合わせることにより、油圧モータ３の「低速」と副変速機構の低回転とを選択した場合から、油圧モータ３の「高速」と副変速機構の高回転とを選択した場合の組み合わせまで、４種類の車速すなわちこの車速と反比例の関係にある４種類のホイルトルクを得ることができる。この場合、コンバインの刈取動作が油圧モータ３の「低速」の選択と対応させることにより、誤操作を防止することができる。

このように、上記コンバイン走行装置１は、油圧モータ３を速度可変式とすることにより、副変速機構１０による出力回転範囲が拡大される。したがって、伝動機４内において副変速機構１０から出力軸１１、１１までの間に大きな減速比を要することなく、必要な走行速度範囲を確保することができるので、ギヤの減速段数の低減によって伝動機４の構成を簡易化することができる。

なお、上記油圧モータ３および副変速機構は２段切換に限らないが、上述のように油圧モータ３を切換スイッチ６による２段切換とし、かつ、副変速機構１０を副変速切換レバー７による２段切換とした場合は、コンバイン走行装置１の出力回転速度を切換スイッチ６と副変速切換レバー７とによる簡易な操作の組み合わせにより広い範囲で切換が可能となるコンバイン走行装置を簡易に構成することができる。

つぎに、油圧モータの切換スイッチをＨＳＴレバーに配置したコンバイン走行装置の構成例について説明する。油圧モータの切換スイッチをＨＳＴレバーに配置したコンバイン走行装置の伝動系統展開図を図３に示す。以下において、前記同様の部材はその符号を付すことによって説明を省略する。

図３において、コンバイン走行装置２１は、油圧可変ポンプ２を操作するためのＨＳＴレバー２２に一体に押しボタンスイッチ等の切換スイッチ２３を備えたものである。ＨＳＴレバー２２は、ワイヤ２２ａ等を介して油圧可変ポンプ２と連結し、その操作系を構成する。また、切換スイッチ２３は、油圧切換バルブ５を介して油圧モータ３を「高速」と「低速」に２段切換するための操作系を構成する。

上記構成のように、油圧モータ３の回転速度を選択する切換スイッチ２３をＨＳＴレバー２２に配設した場合は、ＨＳＴレバー２２の操作によって油圧モータ３を無段変速することにより、機体の走行速度を調節すると同時に、ＨＳＴレバー２２を握って傾動操作している際の手指の操作によって切換スイッチ２３の操作が可能となる。したがって、コンバイン走行装置２１は、ＨＳＴレバー２２の操作による車速変更時に、他の操作に影響することなく、油圧モータ３の速度選択操作が可能となる。

つぎに、コンバイン走行装置の油圧モータの切換による刈取部の連動制御の構成例について説明する。
コンバイン走行装置の油圧モータの切換によって刈取部を連動制御するようにした構成例の伝動系統展開図を図４に示す。

図４において、コンバイン走行装置３１は、図示せぬ刈取部を稼動させるための刈取レバー３２にその傾動規制を行うシリンダ等のアクチュエータ（第２アクチュエータ）３３を取り付け、このアクチュエータ３３に油圧切換バルブ５による油圧モータ３の速度切換の制御油圧を導入する。刈取レバー３２は、その傾動操作によって刈取部を稼動させるようにワイヤ３２ａを介してベルトテンションの変化で断接する刈取クラッチ３４と連結する。

上記構成のコンバイン走行装置３１は、油圧切換バルブ５によって油圧モータ３が制御油圧を受けない「低速」選択時においては、同一の制御系統にあるアクチュエータ３３は規制力を生じないことから、刈取レバー３２は、随時、操作可能となる。すなわち、油圧モータ３を「低速」で走行中は、刈取レバー３２の操作によって刈取クラッチ３４が動力接続側に動作することにより、刈取部を稼動することができる。一方、油圧切換バルブ５によって油圧モータ３に制御油圧を送ることにより「高速」が選択されている時は、この制御油圧がアクチュエータ３３を介して刈取レバー３２を動力遮断位置に拘束し、その傾動操作を規制する。すなわち、油圧モータ３を「高速」で走行中は刈取レバー３２の操作が規制される。したがって、「高速」選択時における刈取レバー３２の誤操作を防止し、刈取部の不用意な稼動を回避することができる。

つぎに、コンバインの差動操向操作と連動して油圧モータを切換えるコンバイン走行装置の構成例について説明する。
コンバインの差動操向操作と連動して油圧モータを切換えるコンバイン走行装置の構成例の伝動系統展開図を図５に示す。

図５において、コンバイン走行装置４１の伝動機４には、図示せぬパワステレバーの操向操作と対応して出力軸１１、１１を差動動作させる旋回用クラッチ１２を備える。この旋回用クラッチ１２は、油圧によって作動する２系統のクラッチを内蔵し、油圧切換バルブ４４と差動接続した１対のシリンダ４４ａ、４４ａによる差動油圧回路を備える。その油圧切換バルブ４４は、図示せぬパワステレバーの左右傾動による操向操作を検出する操向検出スイッチ４２からそれぞれの信号を増幅するリレー４３等の増幅部による制御回路と接続する。また、油圧モータ３の速度を切り換える油圧切換バルブ５は、リレー４６等の増幅部を介して操向検出スイッチ４２の両端子と接続し、左右いずれの傾動操作の検出信号についても油圧モータ３を「低速」に切り換える制御回路を備える。

上記構成のコンバイン走行装置４１は、機体の旋回のためにパワステレバーの操向操作が行われた場合において、操向検出スイッチ４２の信号に応じて油圧切換バルブ４４が切換動作されることにより差動油圧回路の１対のシリンダ４４ａ、４４ａを介して旋回用クラッチ１２が差動動作する。このとき、操向検出スイッチ４２の信号によって油圧切換バルブ５が切換動作し、油圧モータ３が「低速」に切り換えられる。その後、パワステレバーを中立位置に戻すことにより、油圧切換バルブ５の切換信号が終了し、元の走行条件による直進走行が続行される。

したがって、機体を旋回させるべくパワステレバーを操向操作した場合においては、油圧モータ３の切換により走行速度が抑えられて大きな出力トルクが確保されつつ、旋回用クラッチ１２によって機体が旋回動作する。その結果、機体を安定して旋回動作させることが可能となる。これは、「高速」で直進走行中の不用意な旋回操作に対し、地盤の不安定な圃場における安全走行をバックアップする役割をも担うものである。

コンバイン走行装置の基本構成に係る伝動系統展開図。図１のコンバイン走行装置の油圧モータと副変速機構の組み合わせによる走行特性グラフ。コンバイン走行装置の油圧モータの切換スイッチをＨＳＴレバーに配置した伝動系統展開図。コンバイン走行装置によって刈取部を連動制御するようにした構成例の伝動系統展開図。コンバイン走行装置を機体の差動操向操作と連動制御する構成例の伝動系統展開図。

符号の説明

Ｅ原動機
２油圧可変ポンプ
３油圧モ−タ
５油圧切換バルブ
５ａアクチュエータ（第１アクチュエータ）
８入力軸
１０変速部材
１１出力軸
２２ＨＳＴレバ−（変速用のレバー）
２３切換スイッチ
３２刈取レバー
３３アクチュエータ（第２アクチュエータ）
３４刈取クラッチ

Claims

原動機（Ｅ）によって駆動されて変速用のレバ−（２２）の操作に応じて油圧出力する油圧可変ポンプ（２）と、該油圧可変ポンプ（２）の油圧を受けて回転動力を出力する油圧モ−タ（３）と、該油圧モ−タ（３）から回転動力を受ける入力軸（８）と、変速部材（１０）からなる高回転と低回転との２段切換式の副変速機構と、該副変速機構からさらに減速して走行動力を出力する左右の出力軸（１１，１１）と、該左右の出力軸（１１，１１）を差動させる差動部と、該差動部の差動量を調節する差動調節部とを備え、前記油圧モ−タ（３）を斜板の制御によって変速制御可能な速度可変式として高速と低速との２段切換式に構成すると共に、該油圧モータ（３）の斜板を制御する第１アクチュエータ（５ａ）が制御油圧を受けない状態では該油圧モータ（３）が低速側に設定され、油圧切換バルブ（５）の切換によって前記第１アクチュエータ（５ａ）が制御油圧を受けると油圧モータ（３）が高速側に切換えられるように構成し、前記変速用のレバー（２２）に押しボタンスイッチ式の切換スイッチ（２３）を備えて、該レバー（２２）の操作によって前記油圧可変ポンプ（２）を操作して油圧モ−タ（３）を無段変速すると共に該レバ−（２２）を握って傾動操作する手指の操作によって前記切換スイッチ（２３）を操作して前記第１アクチュエータ（５ａ）を作動させて油圧モ−タ（３）を高速と低速とに２段切換することができるように構成し、刈取レバー（３２）の傾動操作によって刈取部を稼動させるように該刈取レバー（３２）と刈取クラッチ（３４）とを連結し、該刈取レバー（３２）の傾動を規制する第２アクチュエータ（３３）を設け、前記油圧切換バルブ（５）を介して該第２アクチュエータ（３３）へ制御油圧を導入するように構成して、前記油圧切換バルブ（５）を介して油圧モータ（３）を高速側に変速させる制御油圧が導入されない状態では、前記第２アクチュエータ（３３）によって刈取レバー（３２）の傾動を規制せずに該刈取レバー（３２）の操作によって刈取クラッチ（３４）を動力接続側に作動させて刈取部を稼動できる一方、油圧切換バルブ（５）を介して油圧モータ（３）を高速側に変速させる制御油圧が導入されている状態では、前記第２アクチュエータ（３３）によって刈取レバー（３２）の傾動が規制されて刈取クラッチ（３４）が動力遮断側に拘束されるように構成したことを特徴とするコンバイン。