JP3938800B2 - Ｈｓｔ式ミッション装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＨＳＴ式変速装置と遊星ギヤを利用して、操向を行えるようにしたＨＳＴ式ミッション装置の技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のクローラー式走行装置を、ＨＳＴ式変速装置を利用して走行駆動する構成において、操向を行う場合には、左右のサイドクラッチとサイドブレーキによって片側の駆動力を絶ち、制動して旋回するようにしていたが、駆動力がなく、ブレーキをかけるために動力損失が大きく、圃場を荒らす問題があった。そこで、ＨＳＴ式変速装置を２基用いて、一つは走行用とし、もうひとつは操向用とした技術が特開平８−３１０４３４号にて公知となっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、特開平８−３１０４３４号の技術は、エンジンからの動力を二つのＨＳＴ式変速装置の油圧ポンプに動力を伝えて駆動し、左右に一対設けた遊星ギヤの回転数をもう一つのＨＳＴ式変速装置によって変速することによって、左右の走行駆動軸の回転数が変化して操向を行えるようにしていたのであるが、直進時においても操向用のＨＳＴ式変速装置は駆動されているために、動力ロスが発生し、また、左右の遊星ギヤがアクスルケース上に配置していたので、ミッションケースの幅が広くなり、小型コンバインには搭載できないという不具合があった。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。
ミッションケース（１２）の上部に、走行用ＨＳＴ式変速装置（１３）と旋回用ＨＳＴ式変速装置（１７）を並設し、エンジンからの動力を走行用ＨＳＴ式変速装置（１３）の入力軸（１４）に伝え、該入力軸（１４）より第一クラッチ（５３）を介して、前記旋回用ＨＳＴ式変速装置（１７）の入力軸（５６）に伝え、前記第一クラッチ（５３）を、操向ハンドル（３０）を旋回操作したとき、または、手動で操作したときに接続作動し、該入力軸（１４）より第一クラッチ（５３）を介して、該旋回用ＨＳＴ式変速装置（１７）の入力軸（５６）に動力伝達すると共に、前記旋回用ＨＳＴ式変速装置（１７）の入力軸（５６）と同軸心上に、クラッチ軸（７９）を設け、該クラッチ軸（７９）上に、刈取出 力プーリーと連動連結する第二クラッチ（５９）を配置し、運転席近傍に配置した刈取流し込みスイッチ（７８）をＯＮすることにより、該第二クラッチ（５９）を接続作動し、エンジンからの動力を前記入力軸（１４）から、走行用ＨＳＴ式変速装置（１３）を介さすに、刈取出力プーリー（７３）に伝えて、一定回転数の駆動力を与えるように構成したものである。
【０００５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳述する。図１はコンバインの全体側面図、図２はミッションケースの側面図、図３はミッションケースの上部平面断面図、図４はミッションのスケルトン図、図５は制御ブロック図である。
【０００６】
図１において、クローラ式走行装置１上に機体フレーム２が載置され、該機体フレーム２上の左側前方に刈取部Ａが突出され、該刈取部Ａは刈取フレーム４の後部が機体フレーム２に対して昇降可能に支持され、該刈取フレーム４の前端には分草板３を配置し、その後部に刈刃５を配置して、穀稈を分草して穀稈の根元を刈刃５によって刈り取れるようにしている。
【０００７】
刈取部Ａの後部には脱穀部Ｄが配置され、該脱穀部Ｄへは穀稈搬送装置６によって搬送され、該穀稈搬送装置６の後部はフィードチェーン７に受け継がれ、該フィードチェーン７によって挟持搬送されながら、脱穀装置Ｄによって脱粒され、脱穀部Ｄの下方に配置した選別装置によって選別されて、選別後の精粒は揚穀コンベアを介して脱穀部Ｄの右側に配置したグレンタンク８に収容される。
【０００８】
脱穀部Ｄによって脱粒された後の排藁は排藁チェーンによって後方へ搬送され、カッター装置で切断され、または結束装置で結束されて圃場上に放出される。９は排出オーガであり、前記グレンタンク８内の穀粒を機外に搬出するためのものである。前記グレンタンク８の前部には運転席１０などを備えるキャビン１１を配置し、該キャビン１１下方にエンジンやトランスミッションを配置している。
【０００９】
次に、図２〜図４よりトランスミッションの構造を説明する。前記クローラ式走行装置１を変速駆動する走行用ＨＳＴ式変速装置１３と操向駆動する旋回用ＨＳＴ式変速装置１７がミッションケース１２の上部に並設している。該ＨＳＴ式変速装置１３・１７は、可変容積型の油圧ポンプと定容積型の油圧モータからなり、走行用ＨＳＴ式変速装置１３は主変速機構であり、エンジンの出力軸から油圧ポンプの入力軸１４上の入力プーリー３１に伝達ベルト等を介し動力が伝達される。旋回用ＨＳＴ式変速装置１７は操向用の無段変速機構であり、図３、図４に示すように、前記入力軸１４上にベベルギア５０を固設し、該ベベルギア５０をミッションケース１２上部に支持した中間軸５１上に固設したベベルギア５２と噛合し、該中間軸５１上の他側にはベベルギア５４を固設し、該ベベルギア５４は前記旋回用ＨＳＴ式変速装置１７の入力軸５６と同一軸心に支持したクラッチ軸７９に固設したベベルギア５５と噛合している。
【００１０】
該クラッチ軸７９と旋回用ＨＳＴ式変速装置１７の入力軸５６と間に第一クラッチ５３が配設され、該第一クラッチ５３は直進時には作動せず、操向レバーの回動や微旋回スイッチのＯＮ時に作動して、旋回用ＨＳＴ式変速装置１７に動力を伝えて、後述する差動機構３３を駆動して旋回できるようにしている。そして、該クラッチ軸７９の他側にはギヤ５７が遊嵌され、該ギヤ５７とクラッチ軸７９の間には第二クラッチ５９が配設され、前記ギヤ５７にはギヤ７０・７１を介してプーリー７２に動力を伝達できるようにしている。該プーリー７２は後述する刈取出力プーリー７３にベルト７４を介して動力を伝達できるようにしている。
【００１１】
即ち、畦際等の低速で穀稈が比較的多い刈取時に、運転席近傍に設けたペダルを踏んだりスイッチの操作等で前記第二クラッチ５９を作動させて、走行速度に関係なく、エンジン回転数に比例した回転数を刈取側に入力して、素早く刈取部の穀稈を脱穀部Ｄへ流すようにしているのである。所謂、第二クラッチ５９を刈取流し込み装置の流し込みクラッチとしている。具体的には、図５に示すように、コントローラＣに自動「入」「切」スイッチ７５、手動スイッチ７６、直進スイッチ７７、刈取流し込みスイッチ７８、及び、前記第一クラッチ５３・第二クラッチ５９を作動させるソレノイド５３ａ・５９ａがそれぞれ接続されて、自動「入」「切」スイッチ７５をＯＮにしたときには、操向ハンドルを回転したときには、操向ハンドルの回動基部に設けた直進スイッチ７７がＯＦＦとなって、（または旋回スイッチとしてＯＮするようにして）ソレノイド５３ａが作動して第一クラッチ５３が作動して、旋回用ＨＳＴ式変速装置１７を操向ハンドルの回動量に応じて駆動する。また、自動「入」「切」スイッチ７５がＯＦＦのときには、手動スイッチ７６によって任意にソレノイド５３ａをＯＮ・ＯＦＦできるようにしている。なお、手動スイッチ７６は自動「入」「切」スイッチ７５よりも優先させている。そして、刈取流し込みペダルを踏んで、刈取流し込みスイッチ７８をＯＮすると、ソレノイド５９ａが作動して第二クラッチ５９が作動して、エンジンからの動力を刈取出力プーリー７３に伝えて、一定回転数の駆動力を与える。但し、前記第一クラッチ５３、第二クラッチ５９は油圧クラッチ等で構成することもでき電磁バルブを切り換えて前述の如く制御することもできる。
【００１２】
次に、ミッションケース１２内の構成を説明する。前記走行用ＨＳＴ式変速装置１３の油圧モータの出力軸１５には、ミッションケース１２内の副変速機構１６及び差動機構３３を介し、クローラ式走行装置１の駆動輪１９・１９と連動連結させている。前記出力軸１５上には出力ギヤ２１が固設され、該出力ギヤ２１は副変速軸２０上に固設したギヤ２２と常時噛合している。
【００１３】
前記副変速機構１６は副変速軸２０上に摺動ギヤ２３をスプライン嵌合し、遊嵌ギヤ２４を回転自在に支持し、一方、副変速軸２０と平行にミッションケース１２に横架したブレーキ軸２５上にはギヤ２６・２７・２８・２９を固設して、前記遊嵌ギヤ２４はギヤ２９と常時噛合し、前記摺動ギヤ２３を摺動させてギヤ２７と噛合させることによって低速回転に変速し、ギヤ２８と噛合させることによって中速回転に変速し、遊嵌ギヤ２４と噛合させることによって高速回転が得られるようにしている。３１はブレーキ軸２５の一端に設けたブレーキである。
【００１４】
また、前記副変速軸２０の一端にはワンウェイクラッチ４５を介して刈取出力プーリー７３が外嵌され、該刈取出力プーリー７３は二連プーリーとして、一方は前記ベルト７４、プーリー７２、ギヤ等を介して旋回用ＨＳＴ式変速装置１７の入力軸５６と連動連結され、他方のプーリーは図２に示すように、ベルト４６を介して刈取入力軸に動力が伝達され、該刈取入力軸との間には刈取テンションクラッチ４７が配設されている。そして、前記ワンウェイクラッチ４５によって、走行用ＨＳＴ式変速装置１３からの出力回転が刈取流し込み装置からの回転数よりも低い場合には副変速軸２０が空回りするようにしている。
【００１５】
そして前記差動機構３３は左右対称の１対の遊星ギヤ機構を有し、各遊星ギヤ機構は１つのサンギヤ３６と、該サンギヤ３６の外周で噛合う３つのプラネタリギヤ３７と、これらプラネタリギヤ３７に噛合うリングギヤ３８などで形成している。前記プラネタリギヤ３７は差動軸３９上に回転自在に支持したキヤリヤ４１にそれぞれ回転自在に軸支させ、左右のサンギヤ３６・３６を挟んで左右のキヤリヤ４１を対向配置させると共に、前記リングギヤ３８は各プラネタリギヤ３７に噛み合う内歯を有して差動軸３９とは同一軸芯状に配置させ、左右のリングギヤ３８の外歯はそれぞれ前記ギヤ２６とギヤ２９に噛合させている。
【００１６】
前記ギヤ２６はリングギア３１Ｒの外歯と噛合し、ギヤ２９はリングギヤ３１ｌの外歯と噛合し、前記各キヤリヤ４１の内側にはリダクションギア４０が構成され、該リダクションギヤ４０はリダクション軸４２・４２上の大径ギヤ３４・３４とそれぞれ噛合し、該リダクション軸４２上には更に小径ギヤ３５・３５が固設されて、該小径ギヤ３５・３５は駆動軸１９・１９上に固設したギヤ４３・４３と常時噛合させて、クローラー式走行装置１を駆動できるようにしている。
【００１７】
前記リダクション軸４２及び駆動軸１９・１９はミッションケース１２下部に構成したアクスルケースに支持され、差動軸３９・３９はミッションケース１２内に支持して、差動機構３３はアクスルケースの上方位置で前後方向に張り出して、ミッションケース１２の左右幅が狭くなるように構成している。そして、前後方向に旋回用のギヤトレーンを張り出すことによって旋回用ＨＳＴ式変速装置１７の出力軸６２と近づけることができて、走行用ＨＳＴ式変速装置１３及び旋回用ＨＳＴ式変速装置１７の油路構成を短くでき、ミッションケース１２をコンパクトに構成できるのである。
【００１８】
このような構成において、前記走行用ＨＳＴ式変速装置１３は油圧ポンプの可動斜板を主変速レバーの回動により角度変更調節して走行用油圧モータの正逆回転と回転数の制御を行うもので、油圧モータの回転出力が出力軸１５よりミッションケース１２内のギヤ２１・２２及び副変速機構１６を介してリングギヤ３８・３８に伝えて、差動機構３３及び大径ギヤ３４、小径ギヤ３５により減速して、駆動軸１９・１９に伝達する構成としている。
【００１９】
さらに、前記旋回用の旋回用ＨＳＴ式変速装置１７は油圧ポンプの可動斜板の角度変更調節により油圧モータの正逆回転と回転数の制御を行うもので、可動斜板はキャビン１１内の操向ハンドル３０の回動によって変更される。旋回用ＨＳＴ式変速装置１７の油圧モータの出力軸６２の出力ギヤ６３から、ミッションケース１２内に横架した操向軸６４上のギヤ６５に回転出力を伝達し、更に、操向軸６４上に固設したギヤ６１は前記右側のサンギヤ３６と一体的に設けたギヤ４４と噛合し、操向軸６４上に固設したギヤ５８は逆転軸６６の逆転ギヤ６７を介して左側のサンギヤ３６と一体的に設けたギヤ４４と噛合させている。よって、操向ハンドル３０の回転によって旋回用油圧モータの正転時に左右のサンギヤ３６を左右同一回転数で一方のサンギヤ３６を逆転、他方のサンギヤ３６を正転とさせ、差動機構３３において、一側の動力伝達回転数を減速して操向ハンドル３０の回転方向へ旋回できるように構成している。
【００２０】
そして旋回用の油圧ポンプを駆動しないときには、走行油圧モータからの回転出力はギヤ２６・２９から左右のリングギヤ３８・３８に同一回転数で伝達され、左右遊星ギヤ機構３３及び減速ギヤを介し、左右の駆動軸１９に左右同回転方向の同一回転数で伝達されて、機体の前後直進走行が行われる。
【００２１】
一方、走行用の油圧ポンプの駆動を停止させ左右のリングギヤ３８を静止固定させた状態で、旋回用の油圧ポンプを正逆回転駆動すると、左側の遊星ギヤ機構３３が逆或いは正回転、また右側の遊星ギヤ機構３３が正或いは逆回転して、左右走行クローラ１の駆動方向を前後逆方向とさせて、機体を左或いは右にその場でスピンターンさせるものである。また、走行用の油圧ポンプを駆動させながら、旋回用の油圧ポンプを駆動して、機体を左右に旋回させる場合には旋回半径の大きい旋回を可能にできるもので、その旋回半径は左右走行クローラ１の速度に応じ決定される。
【００２２】
【発明の効果】
本発明は、以上のように構成したので、次のような効果を奏するものである。
ミッションケース（１２）の上部に、走行用ＨＳＴ式変速装置（１３）と旋回用ＨＳＴ式変速装置（１７）を並設し、エンジンからの動力を走行用ＨＳＴ式変速装置（１３）の入力軸（１４）に伝え、該入力軸（１４）より第一クラッチ（５３）を介して、前記旋回用ＨＳＴ式変速装置（１７）の入力軸（５６）に伝え、前記第一クラッチ（５３）を、操向ハンドル（３０）を旋回操作したとき、または、手動で操作したときに接続作動し、該入力軸（１４）より第一クラッチ（５３）を介して、該旋回用ＨＳＴ式変速装置（１７）の入力軸（５６）に動力伝達すると共に、前記旋回用ＨＳＴ式変速装置（１７）の入力軸（５６）と同軸心上に、クラッチ軸（７９）を設け、該クラッチ軸（７９）上に、刈取出力プーリーと連動連結する第二クラッチ（５９）を配置し、運転席近傍に配置した刈取流し込みスイッチ（７８）をＯＮすることにより、該第二クラッチ（５９）を接続作動し、エンジンからの動力を前記入力軸（１４）から、走行用ＨＳＴ式変速装置（１３）を介さすに、刈取出力プーリー（７３）に伝えて、一定回転数の駆動力を与えるように構成したので、直進時には第一クラッチを切って、旋回用ＨＳＴ式変速装置が作動しないようにでき、直進時の動力損失を低減できる。また、任意に手動操作で第一クラッチを「入」「切」できるので、オペレーターの操作感覚に合わせることもできる。
また、旋回用ＨＳＴ式変速装置の入力を断つことにより、旋回用ＨＳＴ式変速装置の連れ回り防止用のブレーキを設ける必要がなく、ロスがなく、旋回用ＨＳＴ式変速装置のニュートラル調整不良による旋回用ＨＳＴ式変速装置のブレーキの焼きつきもない。
【００２３】
また、エンジンからの動力を走行用ＨＳＴ式変速装置の入力軸に伝え、該入力軸より第一クラッチを介して旋回用ＨＳＴ式変速装置の入力軸に伝え、該旋回用ＨＳＴ式変速装置の入力軸より第二クラッチを介して刈取出力プーリーと連動連結し、運転席近傍に配置したスイッチを操作すると、前記第二クラッチを作動するように構成したので、畦際等の作業時にスイッチを操作するだけで、刈取部を駆動することができ、本機を停止することなく刈取処理速度を上げて、詰まりを防止することができる。
【００２４】
また、旋回用ＨＳＴ式変速装置の入力軸と同軸心上にクラッチ軸を設け、該クラッチ軸上に前記第一クラッチ及び第二クラッチを配置したので、クラッチをコンパクトとにケース内に収納でき、クラッチの断・接の操作系統を簡潔にすることができ、また、前記前記走行用ＨＳＴ式変速装置の入力軸によりギヤを介して第一クラッチに動力を伝える構成としたので、確実に省スペースで動力を伝達することができたのである。
【図面の簡単な説明】
【図１】 コンバインの全体側面図である。
【図２】 ミッションケースの側面図である。
【図３】 ミッションケースの上部平面断面図である。
【図４】 ミッションのスケルトン図である。
【図５】 制御ブロック図である。
【符号の説明】
１２ ミッションケース
１３ 走行用ＨＳＴ式変速装置
１４ 入力軸
１７ 旋回用ＨＳＴ式変速装置
３０ 操向ハンドル
５３ 第一クラッチ
５６ 入力軸
５９ 第二クラッチ
７６ 手動スイッチ
７３ 刈取出力プーリー
７８ 刈取流し込みスイッチ
７９ クラッチ軸

Claims (1)

1. ミッションケース（１２）の上部に、走行用ＨＳＴ式変速装置（１３）と旋回用ＨＳＴ式変速装置（１７）を並設し、エンジンからの動力を走行用ＨＳＴ式変速装置（１３）の入力軸（１４）に伝え、該入力軸（１４）より第一クラッチ（５３）を介して、前記旋回用ＨＳＴ式変速装置（１７）の入力軸（５６）に伝え、前記第一クラッチ（５３）を、操向ハンドル（３０）を旋回操作したとき、または、手動で操作したときに接続作動し、該入力軸（１４）より第一クラッチ（５３）を介して、該旋回用ＨＳＴ式変速装置（１７）の入力軸（５６）に動力伝達すると共に、前記旋回用ＨＳＴ式変速装置（１７）の入力軸（５６）と同軸心上に、クラッチ軸（７９）を設け、該クラッチ軸（７９）上に、刈取出力プーリーと連動連結する第二クラッチ（５９）を配置し、運転席近傍に配置した刈取流し込みスイッチ（７８）をＯＮすることにより、該第二クラッチ（５９）を接続作動し、エンジンからの動力を前記入力軸（１４）から、走行用ＨＳＴ式変速装置（１３）を介さすに、刈取出力プーリー（７３）に伝えて、一定回転数の駆動力を与えるように構成したことを特徴とするＨＳＴ式ミッション装置。

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