JP4295444B2 - クローラ走行車 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、左右一対のクローラ走行体を備えるコンバイン等のクローラ走行車の技術分野に属するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近来、左右一対のクローラ走行体を備えるコンバイン等のクローラ走行車においては、走行動力を左右のクローラ駆動軸に伝動するトランスミッションに、前記走行動力を左右のクローラ駆動軸に同期伝動する直進動力伝動系と、前記走行動力を左右のクローラ駆動軸に選択的に伝動する旋回動力伝動系とを独立状に構成したものがあり、このものでは、直進動力伝動系で良好な直進性を確保しつつ、旋回動力伝動系の変速に基づいて様々な旋回パターンを現出できる利点がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかるに、上記従来のものでは、直進動力伝動系を変速するＨＳＴ（油圧無段変速装置）とは別に、旋回動力伝動系を変速するＨＳＴを備えるため、コストアップを招来する不都合がある。また、上記従来のものでは、左右一対の遊星ギヤ機構を用いて直進動力と旋回動力とを合成する場合、左右の遊星ギヤ機構に対して旋回動力伝動系が逆方向の回転動力を伝動するように構成していたため、少なくとも逆転軸を設ける必要があり、その結果、部品点数の削減や構造の複雑化を招く不都合があった。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記の如き実情に鑑みこれらの課題を解決することを目的として創作されたものであって、請求項１の発明は、動力源から入力した走行動力を左右のクローラ駆動軸に伝動するトランスミッションを備えるクローラ走行車において、前記トランスミッションは、前記走行動力を左右のクローラ駆動軸に同期伝動する直進動力伝動系と、前記走行動力を複数の変速クラッチで左右各々複数段の変速をし、該左右複数段の変速動力を左右のクローラ駆動軸に選択的に伝動する旋回動力伝動系とを備え、前記直進動力伝動系は、左右のクローラ駆動軸に対し、それぞれ遊星ギヤ機構を介して動力を伝動する一方、旋回動力伝動系は、左右の遊星ギヤ機構に設けられるリングギヤに対し、同方向の回転動力をそれぞれ選択的に伝動して片側変速できるように構成し、前記変速クラッチの選択的な断続動作に基づいて、旋回内側のクローラ駆動軸を減速状態から逆転状態まで複数段変速を可能にしたことを特徴とするクローラ走行車である。つまり、旋回動力伝動系を複数の変速クラッチで多段に変速して様々な旋回パターンを現出させることができるため、旋回動力伝動系を変速するためのＨＳＴを不要にしてコストダウンを図ることができる。また、遊星ギヤ機構を介して直進動力と旋回動力とを合成するため、直進状態から旋回状態への移行や、旋回状態から直進状態への移行を円滑に行うことができ、しかも、左右のリングギヤに同方向の回転動力を選択的に伝動するため、左右のリングギヤに逆方向の回転動力を伝動する場合のように逆転軸を設ける必要がなく、その結果、部品点数の削減および構造の簡略化を図ることができる。
請求項２の発明は、請求項１において、旋回動力伝動系に、旋回内側のクローラ駆動軸を略停止状態に変速して機体を信地旋回させる信地旋回変速状態を設定したことを特徴とするクローラ走行車である。つまり、遊星ギヤ機構を介して直進動力と旋回動力とを合成するものでありながら、旋回内側のクローラ駆動軸を停止させる信地旋回を行うことができるため、サイドクラッチ方式に似せた旋回操作パターンを設定することができる。
請求項３の発明は、請求項１又は２において、旋回動力伝動系に、旋回内側のクローラ駆動軸を略停止状態に変速して機体を信地旋回させる信地旋回変速状態と、旋回内側のクローラ駆動軸を逆転状態に変速して機体を超信地旋回させる超信地旋回変速状態とを設定すると共に、操向操作具の操作に応じて信地旋回変速状態から超信地旋回変速状態へ移行させることを特徴とするクローラ走行車である。つまり、機体の旋回状態を、必要に応じて信地旋回から超信地旋回へ移行させることができるため、小回り旋回が容易になって操作性の向上を図ることができる。
【０００５】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態の一つを図面に基づいて説明する。図面において、１はコンバインであって、該コンバイン１は、茎稈を刈取る前処理部２と、刈り取った茎稈の脱穀処理および選別処理を行う脱穀選別部３と、選別した穀粒を貯溜する穀粒タンク４と、脱穀済みの排稈を放出する後処理部５と、運転席６および各種の操作具が設けられる操作部７と、左右一対のクローラ走行体８からなる走行部９とを備えて構成されている。
【０００６】
１０はコンバイン１に搭載されるトランスミッションであって、該トランスミッション１０は、入力プーリ１１を備える入力軸１２からエンジン動力を入力すると共に、入力した動力を、一側面部に組付けられるＨＳＴ変速装置１３で無段階状に変速し、その出力動力を、独立状に構成される直進動力伝動系１４および旋回動力伝動系１５を介して左右のクローラ駆動軸１６Ｌ、１６Ｒに伝動するように構成されている。因みに、上記ＨＳＴ変速装置１３は、入力軸１２から入力した動力で吐出駆動する斜板式の可変容量ポンプと、該可変容量ポンプの吐出油で回転駆動する固定容量モータとを上下に並設し、上記斜板コントロールに基づいて固定容量モータの出力回転を無段変速する油圧式無段変速機構である。
【０００７】
Ｓ１〜Ｓ１１はトランスミッション１０に設けられる軸であって、該軸Ｓ１〜Ｓ１１のうち、第一軸Ｓ１は、ＨＳＴ変速装置１３のモータ軸に一体的に連結される筒状軸であり、第二軸Ｓ２に動力伝動を行うギヤ１７を一体的に備えている。
【０００８】
第二軸Ｓ２は、前処理動力取出し軸であって、上記ギヤ１７に噛合するギヤ１８と、第三軸Ｓ３に動力伝動を行うギヤ１９と、前処理部２に動力伝動を行う出力プーリ２０とを一体的に備えている。
【０００９】
第三軸Ｓ３は、副変速機構２１を構成する副変速軸であって、上記ギヤ１９に噛合するギヤ２２と、外周部に第一スリーブ２３が装着される第一ハブ２４と、外周部に第二スリーブ２５が装着される第二ハブ２６とを一体的に備えると共に、第一〜第三の副変速ギヤ２７〜２９を回転自在に支持している。そして、各副変速ギヤ２７〜２９は、何れかのスリーブ２５に選択的に噛合可能なクラッチギヤ２７ａ〜２９ａを一体的に備えており、この選択噛合動作に応じて何れかの副変速ギヤ２７〜２９が第三軸Ｓ３と一体回転するように構成されている。
【００１０】
第四軸Ｓ４は、直進動力伝動系１４と旋回動力伝動系１５とに動力を分配する動力分配軸であって、上記第一副変速ギヤ２７に噛合し、且つ、第五軸Ｓ５および第七軸Ｓ７に動力伝動を行うギヤ３０と、上記第二副変速ギヤ２８に噛合するギヤ３１と、上記第三副変速ギヤ２９に噛合するギヤ３２とを一体的に備えている。
【００１１】
第五軸Ｓ５は、直進動力伝動用の中継軸であって、上記ギヤ３０に噛合し、且つ、第六軸Ｓ６に動力伝動を行うギヤ３３を回転自在に支持している。
【００１２】
第六軸Ｓ６は、前記左右のクローラ駆動軸１６Ｌ、１６Ｒ間に直列状に配置される直進動力伝動系最終軸であって、上記ギヤ３３に噛合するギヤ３４を一体的に備えると共に、その左右両端部は、左右一対の遊星ギヤ機構３５Ｌ、３５Ｒを介して左右のクローラ駆動軸１６Ｌ、１６Ｒに連動連結されている。遊星ギヤ機構３５Ｌ、３５Ｒは、第六軸Ｓ６の左右両端部に一体化されたサンギヤ３６Ｌ、３６Ｒと、第六軸Ｓ６およびクローラ駆動軸１６Ｌ、１６Ｒに対して回転自在なリングギヤ３７Ｌ、３７Ｒと、上記サンギヤ３６Ｌ、３６Ｒおよびリングギヤ３７Ｌ、３７Ｒの内周歯３７ａに噛合する複数のプラネタリギヤ３８Ｌ、３８Ｒと、該プラネタリギヤ３８Ｌ、３８Ｒを自転および公転自在に支持し、且つ、クローラ駆動軸１６Ｌ、１６Ｒに一体的に連結されるキャリア３９Ｌ、３９Ｒとを備えており、上記サンギヤ３６Ｌ、３６Ｒから入力される直進系動力と、リングギヤ３７Ｌ、３７Ｒから入力される旋回系動力とを合成するように構成されている。
【００１３】
第七軸Ｓ７は、旋回動力伝動用の中継軸であって、上記ギヤ３０に噛合し、且つ、第八軸Ｓ８に動力伝動を行うギヤ４０を回転自在に支持している。
【００１４】
第八軸Ｓ８は、後述する第一〜第四の変速クラッチＣ１〜Ｃ４に動力を分配する旋回動力分配軸であって、上記ギヤ４０に噛合するギヤ４１と、上記各変速クラッチＣ１〜Ｃ４に動力伝動を行うギヤ４２〜４５とを一体的に備えている。
【００１５】
第九軸Ｓ９は、左右両端部に上記第一、第二変速クラッチＣ１、Ｃ２を備える第一の変速クラッチ軸であって、さらに第九軸Ｓ９は、上記ギヤ４２に噛合するギヤ４６と、上記ギヤ４３に噛合する４７とを回転自在に支持すると共に、第十一軸Ｓ１１に動力伝動を行うギヤ４８を一体的に備えている。上記各変速クラッチＣ１、Ｃ２は、ギヤ４６、４７に一体的に連結される駆動ケース４９と、第九軸Ｓ９に一体的に連結される従動ケース５０と、各ケース４９、５０に一体回転可能に係合し、且つ、交互に重合される複数のディスク５１と、該ディスク５１を圧縮して両ケース４９、５０を一体的に接続するクラッチ作動体５２と、該クラッチ作動体５２を非圧縮方向に付勢して両ケース４９、５０を分離する復帰バネ５３とを備えており、上記クラッチ作動体５２の油圧操作に基づいてギヤ４６、４７と第九軸Ｓ９との間の動力伝動を断続するように構成されている。
【００１６】
第十軸Ｓ１０は、左右両端部に上記第三、第四変速クラッチＣ３、Ｃ４を備える第二の変速クラッチ軸であって、さらに第十軸Ｓ１０は、上記ギヤ４４に噛合するギヤ５４と、上記ギヤ４５に噛合するギヤ５５とを回転自在に支持すると共に、第十一軸Ｓ１１に動力伝動を行うギヤ５６を一体的に備えている。尚、上記変速クラッチＣ３、Ｃ４の構成および作用は、変速クラッチＣ１、Ｃ２と略同一であるため、詳細な説明は省略する。
【００１７】
第十一軸Ｓ１１は、左右両端部に左右一対の旋回用クラッチ５７Ｌ、５７Ｒおよび左右一対の直進用ブレーキ５８Ｌ、５８Ｒを備えるクラッチ・ブレーキ軸であって、さらに第十一軸Ｓ１１は、上記ギヤ４８、５６に噛合するギヤ５９を回転自在に支持している。上記各旋回用クラッチ５７Ｌ、５７Ｒは、ギヤ５９に一体的に連結される駆動ケース６０Ｌ、６０Ｒと、第十一軸Ｓ１１に回転自在に支持される従動ケース６１Ｌ、６１Ｒと、各ケース６０Ｌ（６０Ｒ）、６１Ｌ（６１Ｒ）に一体回転可能に係合し、且つ、交互に重合される複数のディスク６２Ｌ、６２Ｒと、該ディスク６２Ｌ、６２Ｒを圧縮して両ケース６０Ｌ（６０Ｒ）、６１Ｌ（６１Ｒ）を一体的に接続するクラッチ作動体６３Ｌ、６３Ｒと、該クラッチ作動体６３Ｌ、６３Ｒを介して従動ケース６１Ｌ、６１Ｒに一体回転可能に連結され、且つ、前記リングギヤ３７Ｌ、３７Ｒに噛合する旋回駆動ギヤ６４Ｌ、６４Ｒと、上記クラッチ作動体６３を非圧縮方向に付勢して両ケース６０Ｌ（６０Ｒ）、６１Ｌ（６１Ｒ）を分離する復帰バネ６５Ｌ、６５Ｒとを備えており、上記クラッチ作動体６３Ｌ、６３Ｒの選択的な油圧操作に基づいてギヤ５９と旋回駆動ギヤ６４Ｌ、６４Ｒとの間の動力伝動を断続するように構成されている。また、上記直進用ブレーキ５８Ｌ、５８Ｒは、上記クラッチ作動体６３Ｌ、６３Ｒの油圧操作に応じ、旋回用クラッチ５７Ｌ、５７Ｒと背反的に動作するように構成されている。つまり、直進用ブレーキ５８Ｌ、５８Ｒは、トランスミッションケース６６内に固定状態で設けられる固定ケース６７Ｌ、６７Ｒと、上記従動ケース６１Ｌ、６１Ｒとの間に、交互に重合する複数のディスク６８Ｌ、６８Ｒを係合状に介設して構成されており、上記クラッチ作動体６３Ｌ、６３Ｒがクラッチ切り位置のときは、ディスク６８Ｌ、６８Ｒの圧縮に応じて両ケース６１Ｌ（６１Ｒ）、６７Ｌ（６７Ｒ）を一体的に接続することにより、旋回駆動ギヤ６４Ｌ、６４Ｒの回転を制動する一方、クラッチ作動体６３Ｌ、６３Ｒがクラッチ入り位置のときは、各ケース６１Ｌ（６１Ｒ）、６７Ｌ（６７Ｒ）を分離することにより、旋回系動力による旋回駆動ギヤ６４Ｌ、６４Ｒの駆動回転を許容するが、さらに、クラッチ作動体６３Ｌ、６３Ｒが中立位置のときは、旋回用クラッチ５７Ｌ、５７Ｒが切り状態で、且つ、旋回用クラッチ５７Ｌ、５７Ｒが非制動状態となり、旋回駆動ギヤ６４Ｌ、６４Ｒの空転が許容される。
【００１８】
即ち、トランスミッション１０は、ＨＳＴ出力を左右のクローラ駆動軸１６Ｌ、１６Ｒに同期伝動する直進動力伝動系１４と、ＨＳＴ出力を左右のクローラ駆動軸１６Ｌ、１６Ｒに選択的に伝動する旋回動力伝動系１５とを備えており、さらに旋回動力伝動系は、伝動比（減速比）が相違する複数の並列伝動経路を構成すると共に、各並列伝動経路に変速クラッチＣ１〜Ｃ４を備え、該変速クラッチＣ１〜Ｃ４の選択的に断続動作によって旋回系動力を多段に変速するように構成される。これにより、旋回動力伝動系１５を変速するためのＨＳＴ変速装置を設けることなく、旋回動力伝動系１５を複数の変速クラッチＣ１〜Ｃ４で左右各々を多段に変速し、様々な旋回パターンを現出させることが可能になる。
【００１９】
旋回動力伝動系１５は、左右の遊星ギヤ機構３５Ｌ、３５Ｒに設けられるリングギヤ３７Ｌ、３７Ｒに対して旋回系動力を伝動するにあたり、旋回用クラッチ５７Ｌ、５７Ｒの選択的な断続動作に基づき、同方向の回転動力を何れか一方のリングギヤ３７Ｌ、３７Ｒに選択的に伝動するように構成されている。従って、旋回用クラッチ５７Ｌ、５７Ｒの選択的な断続動作に基づいて旋回方向が決定され、その際の旋回パターンが、変速クラッチＣ１〜Ｃ４の選択的な断続動作に基づいて決定されることになり、また、旋回用クラッチ５７Ｌ、５７Ｒを中立状態に保持した場合には、リングギヤ３７Ｌ、３７Ｒを空転させる空転旋回を行うことが可能になる。その結果、遊星ギヤ機構３５Ｌ、３５Ｒを介した直進系動力と旋回系動力との合成により、直進状態から旋回状態への移行や、旋回状態から直進状態への移行を円滑に行うことができる許りでなく、左右のリングギヤ３７Ｌ、３７Ｒに同方向の回転動力を選択的に伝動する片側変速を行うことにより、左右のリングギヤ３７Ｌ、３７Ｒに逆方向の回転動力を同時に伝動するものの如く、逆転軸を設ける必要がない。
【００２０】
次に、トランスミッション１０の配置構成を説明する。側面視においては、直進動力伝動系１４（Ｓ４、Ｓ５、Ｓ６）と旋回動力伝動系１５（Ｓ４、Ｓ７、Ｓ８、Ｓ９、Ｓ１０、Ｓ１１）とが前後に並列配置されている。これにより、トランスミッションケース６６の幅寸法を可及的に小さくして泥押し等による走行性の低下を防止することが可能になる。また、直進動力伝動系１４と旋回動力伝動系１５とを前後に並列配置するにあたり、旋回動力伝動系１５に比して幅狭にし得る直進動力伝動系１４が前側に配置されている。そのため、トランスミッションケース６６の前部における泥溜りや泥押しをさらに軽減でき、しかも、変速クラッチＣ１〜Ｃ４の油圧配管をトランスミッションケース６６の後部に通すことにより、トランスミッションケース６６を利用して油圧配管を保護することが可能になる。また、直進動力伝動系１４は、側面視でくの字状に曲折するように構成される一方、旋回動力伝動系１５は、その一部が直進動力伝動系１４の曲折凹部に入り込むように配置されており、その結果、伝動系の配置効率を向上させてトランスミッションケース６６の小型化を図ることが可能になる。
【００２１】
一方、正面視（背面視）においては、直進動力伝動系１４および旋回動力伝動系１５のギヤ伝動部１４ａ、１５ａがトランスミッション１０の左右中央部に配置されると共に、その左右両側に複数の変速クラッチＣ１〜Ｃ４（旋回クラッチ５７Ｌ、５７Ｒ、直進用ブレーキ５８Ｌ、５８Ｒ）が配置されている。これにより、旋回動力伝動系１５を複数の変速クラッチＣ１〜Ｃ４で多段に変速するものでありながら、旋回動力伝動系１５の伝動経路を可及的に短くして伝動効率の低下を回避でき、しかも、変速クラッチＣ１〜Ｃ４がトランスミッション１０の左右に配置されるので、後述のように良好なメンテナンス性を確保することが可能になる。
【００２２】
前記トランスミッションケース６６の左右両側部には、変速クラッチＣ１〜Ｃ４、旋回クラッチ５７Ｌ、５７Ｒおよび直進用ブレーキ５８Ｌ、５８Ｒの外側方を開放可能な開口部６６ａが形成されている。この開口部６６ａは、トランスミッションケース６６に着脱自在にボルト固定される後述の変速クラッチケース（カバー）６９Ｌ、６９Ｒによって覆蓋されており、該変速クラッチケース６９Ｌ、６９Ｒを外すことによって変速クラッチＣ１〜Ｃ４、旋回クラッチ５７Ｌ、５７Ｒ、直進用ブレーキ５８Ｌ、５８Ｒ等のメンテナンスが可能になる。また、変速クラッチケース６９Ｌ、６９Ｒをトランスミッションケース６６の左右に設けたことにより、何れか一方を選択的に外して一部のクラッチまたはブレーキをメンテナンスしたり、左右の変速クラッチケース６９Ｌ、６９Ｒを両方外して２人でメンテナンスする等、任意のメンテナンス形態を選択することができる。
【００２３】
前記変速クラッチケース６９Ｌ、６９Ｒは、それぞれ複数個分の変速クラッチケースとして機能するように形成されている。つまり、変速クラッチケース６９Ｌ、６９Ｒの内側部には、それぞれ複数の固定ケース７０Ｌ、７０Ｒ、６７Ｌ、６７Ｒが一体的に組付けられており、該固定ケース７０Ｌ、７０Ｒ、６７Ｌ、６７Ｒは、それぞれ第九軸Ｓ９、第十軸Ｓ１０および第十一軸Ｓ１１の左右両端部を支持すると共に、変速クラッチＣ１〜Ｃ４、旋回クラッチ５７Ｌ、５７Ｒ（直進用ブレーキ５８Ｌ、５８Ｒ）を断続動作させるピストン７１Ｌ、７１Ｒ、７２Ｌ、７２Ｒを進退自在に支持している。これにより、旋回動力伝動系１５を複数の変速クラッチＣ１〜Ｃ４で多段に変速するものでありながら、変速クラッチケース６９Ｌ、６９Ｒに対してそれぞれ複数の変速クラッチＣ１〜Ｃ４、旋回クラッチ５７Ｌ、５７Ｒ（直進用ブレーキ５８Ｌ、５８Ｒ）を組み付けることにより、軸間距離を縮めてトランスミッション１０の小型化を図ることができる許りでなく、部品点数を削減することが可能になる。
【００２４】
また、前記遊星ギヤ機構３５Ｌ、３５Ｒのリングギヤ３７Ｌ、３７Ｒは、直進操作時、直進用ブレーキ５８Ｌ、５８Ｒによって制動される。これにより、第六軸Ｓ６の直進系動力が左右のクローラ駆動軸１６Ｌ、１６Ｒに同期的に伝動され、機体が直進することになる。一方、旋回操作時には、左右何れかのリングギヤ３７Ｌ、３７Ｒに旋回駆動ギヤ６４Ｌ、６４Ｒの旋回系動力が選択的に伝動される。この動力は、リングギヤ３７Ｌ、３７Ｒをサンギヤ３６Ｌ、３６Ｒと逆方向に回転させる。これにより、旋回内側のクローラ駆動軸１６Ｌ、１６Ｒが減速、停止もしくは逆転し、機体が旋回することになる。上記の如く動作するリングギヤ３７Ｌ、３７Ｒにあっては、大型化を回避しつつ、必要な支持強度を確保することが要求される。この要求を満たすために上記遊星ギヤ機構３５Ｌ、３５Ｒでは、次の様なリングギヤ支持構造を採用している。
【００２５】
即ち、リングギヤ３７Ｌ、３７Ｒの内周部を、第一の軸受７３を介してキャリア３９Ｌ、３９Ｒの外周部で支持すると共に、リングギヤ３７Ｌ、３７Ｒのボス内周部を、第二の軸受７４を介してキャリア３９Ｌ、３９Ｒのボス外周部で支持している。その結果、リングギヤ３７Ｌ、３７Ｒが二箇所で支持されることになり、一箇所で支持するものに比してリングギヤ３７Ｌ、３７Ｒの支持強度を高めることができ、しかも、リングギヤ３７Ｌ、３７Ｒの支持荷重を分散することにより、各支持部を小さくして遊星ギヤ機構３５Ｌ、３５Ｒの小型化を図ることが可能になる。
【００２６】
また、本実施形態の遊星ギヤ機構３５Ｌ、３５Ｒにおいては、キャリア３９Ｌ、３９Ｒに径方向を向いて形成される挿通孔３９ａに、プラネタリギヤ３８Ｌ、３８Ｒの支軸７５を抜止めするロールピン７６を挿通状に組付けるにあたり、キャリア３９Ｌ、３９Ｒの外周部でリングギヤ３７Ｌ、３７Ｒを支持する前記第一軸受７３の内周部と、サンギヤ３６Ｌ、３６Ｒ（第六軸Ｓ６）を支持するためにキャリア３９Ｌ、３９Ｒの内周部に設けられる第三軸受７７の外周部との間で上記ロールピン７６を抜止めしている。これにより、他目的で設けられる軸受７３、７７を利用してロールピン７６を抜止めすることができ、その結果、専用の抜止め部材を不要にして部品点数の削減および構造の簡略化を図ることが可能になる。
【００２７】
さて、上記の如く構成したトランスミッション１０においては、旋回動力伝動系１５に複数構成される並列伝動経路の伝動比設定や、各クラッチの選択的な断続動作に基づいて下記に示す様々な旋回パターンを現出させることができ、本実施形態では、下記に示す全ての旋回パターンを設定する。
（１）複数段の減速旋回（緩旋回）
動作条件：プラネタリギヤ３８Ｌ、３８Ｒの公転が減速される伝動比（例えば減速比７：３、９：１）を所定の並列伝動経路に設定し、該並列伝動経路の変速クラッチＣ１〜Ｃ４および旋回内側の旋回用クラッチ５７Ｌ、５７Ｒを入り側に動作させる。
（２）信地旋回
動作条件：プラネタリギヤ３８Ｌ、３８Ｒの公転が停止する伝動比を所定の並列伝動経路に設定し、該並列伝動経路の変速クラッチＣ１〜Ｃ４および旋回内側の旋回用クラッチ５７Ｌ、５７Ｒを入り側に動作させる。
（３）超信地旋回
動作条件：プラネタリギヤ３８Ｌ、３８Ｒが逆転方向に公転する伝動比を所定の並列伝動経路に設定し、該並列伝動経路の変速クラッチＣ１〜Ｃ４および旋回内側の旋回用クラッチ５７Ｌ、５７Ｒを入り側に動作させる。
（４）空転旋回（リングギヤ空転による方向修正）
動作条件：旋回内側の旋回用クラッチ５７Ｌ、５７Ｒを中立状態に保持する。
【００２８】
一方、操作部７には、ＨＳＴ変速装置１３を変速操作する主変速レバー７８と、副変速機構２１を変速操作する副変速レバー７９と、第一の操向操作具であるマルチレバー８０とが設けられている。主変速レバー７８の操作領域には、前進変速操作領域、中立操作領域および後進変速領域が設定されており、一本のレバー操作で走行無段変速および前後進切換を行うことができる。また、副変速レバー７９の操作領域には、高速位置ａ（走行）、中立位置ｂ、中速位置ｃ（標準）、中立位置ｄおよび低速位置ｅ（倒伏）が前後に並ぶように設定されており、この領域では、後述する通常旋回モード（モード１）が適用される。また、低速位置ｅの一側方には、第二の低速位置ｆが設定されており、この領域では、後述する超信地旋回モード（モード２）が適用される。また、マルチレバー８０は、前後および左右方向に操作可能なジョイスティック式操作具であって、前後レバー操作によって前処理部２の昇降を行う一方、左右レバー操作によって機体の旋回および方向修正を行うことができ、さらに、マルチレバー８０の握り部には、第二の操向操作具である左右一対の方向修正スイッチ８１Ｌ、８１Ｒと、超信地旋回モードであることを表示する超信地旋回インジケータ８２とが設けられている。
【００２９】
８３はマイクロコンピュータを用いて構成される制御部であって、該制御部８３には、前記方向修正スイッチ８１Ｌ、８１Ｒと、前記超信地インジケータ８２と、前記マルチレバー８０の操作位置を検出するレバー位置検出センサ８４と、副変速レバー７９の操作領域に基づいて適用する旋回操作モードを検出する操作モード検出センサ８５と、複数設定される旋回操作パターンの中から任意のパターンを選択操作する操作パターン選択スイッチ８６と、左旋回用クラッチ５７Ｌおよび左直進用ブレーキ５８Ｌを動作させる左旋回クラッチアクチュエータ（電磁バルブ等）８７Ｌと、右旋回用クラッチ５７Ｒおよび右直進用ブレーキ５８Ｒを動作させる右旋回クラッチアクチュエータ８７Ｒと、緩旋回（７：３）用に設定した変速クラッチを動作させる緩旋回（７：３）クラッチアクチュエータ８８と、緩旋回（９：１）用に設定した変速クラッチを動作させる緩旋回（９：１）クラッチアクチュエータ８９と、信地旋回用に設定した変速クラッチを動作させる信地旋回クラッチアクチュエータ９０と、超信地旋回用に設定した変速クラッチを動作させる超信地旋回クラッチアクチュエータ９１とが接続されている。つまり、制御部８３は、第一操向操作具であるマルチレバー８０と、第二操向操作具である方向修正スイッチ８１Ｌ、８１Ｒとの操作に応じて変速クラッチＣ１〜Ｃ４、旋回用クラッチ５７Ｌ、５７Ｒおよび直進用ブレーキ５８Ｌ、５８Ｒを動作させることにより、様々な旋回パターンを現出させるように構成されており、以下、各操向操作具に応じた旋回パターンを説明する。
【００３０】
方向修正スイッチ８１Ｌ、８１Ｒを操作した場合は、操作モード検出センサ８５や操作パターン選択スイッチ８６の状態に拘わらず空転旋回が行われる。そのため、遊星ギヤ機構３５Ｌ、３５Ｒを介して直進系動力と旋回系動力とを合成するものでありながら、旋回内側のクローラ駆動軸１６Ｌ、１６Ｒを空転させる空転旋回を行うことができ、その結果、従来のサイドクラッチ方式に似た旋回状態を現出させることが可能になる。
【００３１】
一方、マルチレバー８０の操作に基づく旋回パターンは、操作モード検出センサ８５や操作パターン選択スイッチ８６の状態に応じて変化する。以下、各状態の旋回パターンを説明する。
（１）第一旋回操作パターンを選択し、副変速レバー位置がモード１領域の場合マルチレバー８０をＡ領域（６゜〜１２゜）に操作すると、緩旋回（７：３）が行われ、さらに、Ｂ領域（１２゜〜１７゜）まで操作すると、緩旋回（９：１）に移行する。
（２）第一旋回操作パターンを選択し、副変速レバー位置がモード２領域の場合マルチレバー８０をＡ領域に操作すると、緩旋回（７：３）が行われ、さらに、Ｂ領域まで操作すると、超信地旋回に移行する。
（３）第二旋回操作パターンを選択し、副変速レバー位置がモード１領域の場合マルチレバー８０をＡ領域に操作すると、緩旋回（７：３）が行われ、さらに、Ｂ領域まで操作すると、超信地旋回に移行する。
（４）第二旋回操作パターンを選択し、副変速レバー位置がモード２領域の場合マルチレバー８０をＡ領域に操作すると、信地旋回が行われ、さらに、Ｂ領域まで操作すると、超信地旋回に移行する。
（５）第三旋回操作パターンを選択し、副変速レバー位置がモード１領域の場合マルチレバー８０をＡ領域に操作すると、信地旋回が行われ、さらに、Ｂ領域まで操作しても、信地旋回状態を維持する。
（６）第三旋回操作パターンを選択し、副変速レバー位置がモード２領域の場合マルチレバー８０をＡ領域に操作すると、信地旋回が行われ、さらに、Ｂ領域まで操作すると、超信地旋回に移行する。
【００３２】
叙述の如く構成されたものにおいて、動力源から入力した走行動力を左右のクローラ駆動軸１６Ｌ、１６Ｒに伝動するトランスミッション１０であって、該トランスミッション１０は、前記走行動力を左右のクローラ駆動軸１６Ｌ、１６Ｒに同期伝動する直進動力伝動系１４と、前記走行動力を複数の変速クラッチＣ１〜Ｃ４で変速し、該変速動力を左右のクローラ駆動軸１６Ｌ、１６Ｒに選択的に伝動する旋回動力伝動系１５とを備え、前記直進動力伝動系１４は、左右のクローラ駆動軸１６Ｌ、１６Ｒに対し、それぞれ遊星ギヤ機構３５Ｌ、３５Ｒを介して動力を伝動する一方、旋回動力伝動系１５は、左右の遊星ギヤ機構３５Ｌ、３５Ｒに設けられるリングギヤ３７Ｌ、３７Ｒに対し、同方向の回転動力を選択的に伝動するように構成し、前記変速クラッチＣ１〜Ｃ４の選択的な断続動作に基づいて、旋回内側のクローラ駆動軸１６Ｌ、１６Ｒを減速状態から逆転状態まで変速可能にしている。つまり、旋回動力伝動系１５を複数の変速クラッチＣ１〜Ｃ４で多段に変速して様々な旋回パターンを現出させることができるため、旋回動力伝動系１５を変速するためのＨＳＴを不要にしてコストダウンを図ることができる。また、遊星ギヤ機構３５Ｌ、３５Ｒを介して直進動力と旋回動力とを合成するため、直進状態から旋回状態への移行や、旋回状態から直進状態への移行を円滑に行うことができ、しかも、左右のリングギヤ３７Ｌ、３７Ｒに同方向の回転動力を選択的に伝動するため、左右のリングギヤ３７Ｌ、３７Ｒに逆方向の回転動力を伝動する場合のように逆転軸を設ける必要がなく、その結果、部品点数の削減および構造の簡略化を図ることができる。
【００３３】
また、旋回動力伝動系１５に、旋回内側のクローラ駆動軸１６Ｌ、１６Ｒを略停止状態に変速して機体を信地旋回させる信地旋回変速状態を設定したので、遊星ギヤ機構３５Ｌ、３５Ｒを介して直進動力と旋回動力とを合成するものでありながら、旋回内側のクローラ駆動軸１６Ｌ、１６Ｒを停止させる信地旋回を行うことができ、その結果、サイドクラッチ方式に似せた旋回操作パターンを設定することができる。
【００３４】
また、旋回動力伝動系１５に、旋回内側のクローラ駆動軸１６Ｌ、１６Ｒを略停止状態に変速して機体を信地旋回させる信地旋回変速状態と、旋回内側のクローラ駆動軸１６Ｌ、１６Ｒを逆転状態に変速して機体を超信地旋回させる超信地旋回変速状態とを設定すると共に、マルチレバー８０の操作に応じて信地旋回変速状態から超信地旋回変速状態へ移行させるため、機体の旋回状態を、必要に応じて信地旋回から超信地旋回へ移行させることにより、小回り旋回が容易になって操作性の向上を図ることができる。
【００３５】
尚、本発明は、前記実施形態に限定されないことは勿論であって、例えば変速クラッチの数は任意に設定することができる。また、前記実施形態では、一つの旋回操作パターンにおいて３つを越える変速クラッチを使用しないため、例えば変速クラッチＣ４を省いてトランスミッションの構成を簡略化してもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】コンバインの斜視図である。
【図２】トランスミッションの伝動回路図である。
【図３】直進動力伝動系および旋回動力伝動系の配置を示すトランスミッションの概略側面図である。
【図４】クローラ駆動軸を含むトランスミッションの展開断面図である。
【図５】トランスミッションの展開断面図である。
【図６】同上側面図である。
【図７】旋回動力伝動系を示す同上部分展開断面図である。
【図８】遊星ギヤ機構を示す同上部分展開断面図である。
【図９】操作部の斜視図である。
【図１０】副変速レバーの操作領域を示す平面図である。
【図１１】マルチレバーを示す斜視図である。
【図１２】制御部の入出力を示すブロック図である。
【図１３】旋回操作パターンの説明図である。
【符号の説明】
１ コンバイン
８ クローラ走行体
１０ トランスミッション
１３ ＨＳＴ変速装置
１４ 直進動力伝動系
１５ 旋回動力伝動系
１６ クローラ駆動軸
２１ 副変速機構
３５ 遊星ギヤ機構
３６ サンギヤ
３７ リングギヤ
３８ プラネタリギヤ
３９ キャリア
５７ 旋回用クラッチ
５８ 直進用ブレーキ
６４ 旋回駆動ギヤ
７８ 主変速レバー
７９ 副変速レバー
８０ マルチレバー
８１ 方向修正スイッチ
８３ 制御部
Ｃ 変速クラッチ
Ｓ 軸
【発明の属する技術分野】
本発明は、左右一対のクローラ走行体を備えるコンバイン等のクローラ走行車の技術分野に属するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近来、左右一対のクローラ走行体を備えるコンバイン等のクローラ走行車においては、走行動力を左右のクローラ駆動軸に伝動するトランスミッションに、前記走行動力を左右のクローラ駆動軸に同期伝動する直進動力伝動系と、前記走行動力を左右のクローラ駆動軸に選択的に伝動する旋回動力伝動系とを独立状に構成したものがあり、このものでは、直進動力伝動系で良好な直進性を確保しつつ、旋回動力伝動系の変速に基づいて様々な旋回パターンを現出できる利点がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかるに、上記従来のものでは、直進動力伝動系を変速するＨＳＴ（油圧無段変速装置）とは別に、旋回動力伝動系を変速するＨＳＴを備えるため、コストアップを招来する不都合がある。また、上記従来のものでは、左右一対の遊星ギヤ機構を用いて直進動力と旋回動力とを合成する場合、左右の遊星ギヤ機構に対して旋回動力伝動系が逆方向の回転動力を伝動するように構成していたため、少なくとも逆転軸を設ける必要があり、その結果、部品点数の削減や構造の複雑化を招く不都合があった。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記の如き実情に鑑みこれらの課題を解決することを目的として創作されたものであって、請求項１の発明は、動力源から入力した走行動力を左右のクローラ駆動軸に伝動するトランスミッションを備えるクローラ走行車において、前記トランスミッションは、前記走行動力を左右のクローラ駆動軸に同期伝動する直進動力伝動系と、前記走行動力を複数の変速クラッチで左右各々複数段の変速をし、該左右複数段の変速動力を左右のクローラ駆動軸に選択的に伝動する旋回動力伝動系とを備え、前記直進動力伝動系は、左右のクローラ駆動軸に対し、それぞれ遊星ギヤ機構を介して動力を伝動する一方、旋回動力伝動系は、左右の遊星ギヤ機構に設けられるリングギヤに対し、同方向の回転動力をそれぞれ選択的に伝動して片側変速できるように構成し、前記変速クラッチの選択的な断続動作に基づいて、旋回内側のクローラ駆動軸を減速状態から逆転状態まで複数段変速を可能にしたことを特徴とするクローラ走行車である。つまり、旋回動力伝動系を複数の変速クラッチで多段に変速して様々な旋回パターンを現出させることができるため、旋回動力伝動系を変速するためのＨＳＴを不要にしてコストダウンを図ることができる。また、遊星ギヤ機構を介して直進動力と旋回動力とを合成するため、直進状態から旋回状態への移行や、旋回状態から直進状態への移行を円滑に行うことができ、しかも、左右のリングギヤに同方向の回転動力を選択的に伝動するため、左右のリングギヤに逆方向の回転動力を伝動する場合のように逆転軸を設ける必要がなく、その結果、部品点数の削減および構造の簡略化を図ることができる。
請求項２の発明は、請求項１において、旋回動力伝動系に、旋回内側のクローラ駆動軸を略停止状態に変速して機体を信地旋回させる信地旋回変速状態を設定したことを特徴とするクローラ走行車である。つまり、遊星ギヤ機構を介して直進動力と旋回動力とを合成するものでありながら、旋回内側のクローラ駆動軸を停止させる信地旋回を行うことができるため、サイドクラッチ方式に似せた旋回操作パターンを設定することができる。
請求項３の発明は、請求項１又は２において、旋回動力伝動系に、旋回内側のクローラ駆動軸を略停止状態に変速して機体を信地旋回させる信地旋回変速状態と、旋回内側のクローラ駆動軸を逆転状態に変速して機体を超信地旋回させる超信地旋回変速状態とを設定すると共に、操向操作具の操作に応じて信地旋回変速状態から超信地旋回変速状態へ移行させることを特徴とするクローラ走行車である。つまり、機体の旋回状態を、必要に応じて信地旋回から超信地旋回へ移行させることができるため、小回り旋回が容易になって操作性の向上を図ることができる。
【０００５】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態の一つを図面に基づいて説明する。図面において、１はコンバインであって、該コンバイン１は、茎稈を刈取る前処理部２と、刈り取った茎稈の脱穀処理および選別処理を行う脱穀選別部３と、選別した穀粒を貯溜する穀粒タンク４と、脱穀済みの排稈を放出する後処理部５と、運転席６および各種の操作具が設けられる操作部７と、左右一対のクローラ走行体８からなる走行部９とを備えて構成されている。
【０００６】
１０はコンバイン１に搭載されるトランスミッションであって、該トランスミッション１０は、入力プーリ１１を備える入力軸１２からエンジン動力を入力すると共に、入力した動力を、一側面部に組付けられるＨＳＴ変速装置１３で無段階状に変速し、その出力動力を、独立状に構成される直進動力伝動系１４および旋回動力伝動系１５を介して左右のクローラ駆動軸１６Ｌ、１６Ｒに伝動するように構成されている。因みに、上記ＨＳＴ変速装置１３は、入力軸１２から入力した動力で吐出駆動する斜板式の可変容量ポンプと、該可変容量ポンプの吐出油で回転駆動する固定容量モータとを上下に並設し、上記斜板コントロールに基づいて固定容量モータの出力回転を無段変速する油圧式無段変速機構である。
【０００７】
Ｓ１〜Ｓ１１はトランスミッション１０に設けられる軸であって、該軸Ｓ１〜Ｓ１１のうち、第一軸Ｓ１は、ＨＳＴ変速装置１３のモータ軸に一体的に連結される筒状軸であり、第二軸Ｓ２に動力伝動を行うギヤ１７を一体的に備えている。
【０００８】
第二軸Ｓ２は、前処理動力取出し軸であって、上記ギヤ１７に噛合するギヤ１８と、第三軸Ｓ３に動力伝動を行うギヤ１９と、前処理部２に動力伝動を行う出力プーリ２０とを一体的に備えている。
【０００９】
第三軸Ｓ３は、副変速機構２１を構成する副変速軸であって、上記ギヤ１９に噛合するギヤ２２と、外周部に第一スリーブ２３が装着される第一ハブ２４と、外周部に第二スリーブ２５が装着される第二ハブ２６とを一体的に備えると共に、第一〜第三の副変速ギヤ２７〜２９を回転自在に支持している。そして、各副変速ギヤ２７〜２９は、何れかのスリーブ２５に選択的に噛合可能なクラッチギヤ２７ａ〜２９ａを一体的に備えており、この選択噛合動作に応じて何れかの副変速ギヤ２７〜２９が第三軸Ｓ３と一体回転するように構成されている。
【００１０】
第四軸Ｓ４は、直進動力伝動系１４と旋回動力伝動系１５とに動力を分配する動力分配軸であって、上記第一副変速ギヤ２７に噛合し、且つ、第五軸Ｓ５および第七軸Ｓ７に動力伝動を行うギヤ３０と、上記第二副変速ギヤ２８に噛合するギヤ３１と、上記第三副変速ギヤ２９に噛合するギヤ３２とを一体的に備えている。
【００１１】
第五軸Ｓ５は、直進動力伝動用の中継軸であって、上記ギヤ３０に噛合し、且つ、第六軸Ｓ６に動力伝動を行うギヤ３３を回転自在に支持している。
【００１２】
第六軸Ｓ６は、前記左右のクローラ駆動軸１６Ｌ、１６Ｒ間に直列状に配置される直進動力伝動系最終軸であって、上記ギヤ３３に噛合するギヤ３４を一体的に備えると共に、その左右両端部は、左右一対の遊星ギヤ機構３５Ｌ、３５Ｒを介して左右のクローラ駆動軸１６Ｌ、１６Ｒに連動連結されている。遊星ギヤ機構３５Ｌ、３５Ｒは、第六軸Ｓ６の左右両端部に一体化されたサンギヤ３６Ｌ、３６Ｒと、第六軸Ｓ６およびクローラ駆動軸１６Ｌ、１６Ｒに対して回転自在なリングギヤ３７Ｌ、３７Ｒと、上記サンギヤ３６Ｌ、３６Ｒおよびリングギヤ３７Ｌ、３７Ｒの内周歯３７ａに噛合する複数のプラネタリギヤ３８Ｌ、３８Ｒと、該プラネタリギヤ３８Ｌ、３８Ｒを自転および公転自在に支持し、且つ、クローラ駆動軸１６Ｌ、１６Ｒに一体的に連結されるキャリア３９Ｌ、３９Ｒとを備えており、上記サンギヤ３６Ｌ、３６Ｒから入力される直進系動力と、リングギヤ３７Ｌ、３７Ｒから入力される旋回系動力とを合成するように構成されている。
【００１３】
第七軸Ｓ７は、旋回動力伝動用の中継軸であって、上記ギヤ３０に噛合し、且つ、第八軸Ｓ８に動力伝動を行うギヤ４０を回転自在に支持している。
【００１４】
第八軸Ｓ８は、後述する第一〜第四の変速クラッチＣ１〜Ｃ４に動力を分配する旋回動力分配軸であって、上記ギヤ４０に噛合するギヤ４１と、上記各変速クラッチＣ１〜Ｃ４に動力伝動を行うギヤ４２〜４５とを一体的に備えている。
【００１５】
第九軸Ｓ９は、左右両端部に上記第一、第二変速クラッチＣ１、Ｃ２を備える第一の変速クラッチ軸であって、さらに第九軸Ｓ９は、上記ギヤ４２に噛合するギヤ４６と、上記ギヤ４３に噛合する４７とを回転自在に支持すると共に、第十一軸Ｓ１１に動力伝動を行うギヤ４８を一体的に備えている。上記各変速クラッチＣ１、Ｃ２は、ギヤ４６、４７に一体的に連結される駆動ケース４９と、第九軸Ｓ９に一体的に連結される従動ケース５０と、各ケース４９、５０に一体回転可能に係合し、且つ、交互に重合される複数のディスク５１と、該ディスク５１を圧縮して両ケース４９、５０を一体的に接続するクラッチ作動体５２と、該クラッチ作動体５２を非圧縮方向に付勢して両ケース４９、５０を分離する復帰バネ５３とを備えており、上記クラッチ作動体５２の油圧操作に基づいてギヤ４６、４７と第九軸Ｓ９との間の動力伝動を断続するように構成されている。
【００１６】
第十軸Ｓ１０は、左右両端部に上記第三、第四変速クラッチＣ３、Ｃ４を備える第二の変速クラッチ軸であって、さらに第十軸Ｓ１０は、上記ギヤ４４に噛合するギヤ５４と、上記ギヤ４５に噛合するギヤ５５とを回転自在に支持すると共に、第十一軸Ｓ１１に動力伝動を行うギヤ５６を一体的に備えている。尚、上記変速クラッチＣ３、Ｃ４の構成および作用は、変速クラッチＣ１、Ｃ２と略同一であるため、詳細な説明は省略する。
【００１７】
第十一軸Ｓ１１は、左右両端部に左右一対の旋回用クラッチ５７Ｌ、５７Ｒおよび左右一対の直進用ブレーキ５８Ｌ、５８Ｒを備えるクラッチ・ブレーキ軸であって、さらに第十一軸Ｓ１１は、上記ギヤ４８、５６に噛合するギヤ５９を回転自在に支持している。上記各旋回用クラッチ５７Ｌ、５７Ｒは、ギヤ５９に一体的に連結される駆動ケース６０Ｌ、６０Ｒと、第十一軸Ｓ１１に回転自在に支持される従動ケース６１Ｌ、６１Ｒと、各ケース６０Ｌ（６０Ｒ）、６１Ｌ（６１Ｒ）に一体回転可能に係合し、且つ、交互に重合される複数のディスク６２Ｌ、６２Ｒと、該ディスク６２Ｌ、６２Ｒを圧縮して両ケース６０Ｌ（６０Ｒ）、６１Ｌ（６１Ｒ）を一体的に接続するクラッチ作動体６３Ｌ、６３Ｒと、該クラッチ作動体６３Ｌ、６３Ｒを介して従動ケース６１Ｌ、６１Ｒに一体回転可能に連結され、且つ、前記リングギヤ３７Ｌ、３７Ｒに噛合する旋回駆動ギヤ６４Ｌ、６４Ｒと、上記クラッチ作動体６３を非圧縮方向に付勢して両ケース６０Ｌ（６０Ｒ）、６１Ｌ（６１Ｒ）を分離する復帰バネ６５Ｌ、６５Ｒとを備えており、上記クラッチ作動体６３Ｌ、６３Ｒの選択的な油圧操作に基づいてギヤ５９と旋回駆動ギヤ６４Ｌ、６４Ｒとの間の動力伝動を断続するように構成されている。また、上記直進用ブレーキ５８Ｌ、５８Ｒは、上記クラッチ作動体６３Ｌ、６３Ｒの油圧操作に応じ、旋回用クラッチ５７Ｌ、５７Ｒと背反的に動作するように構成されている。つまり、直進用ブレーキ５８Ｌ、５８Ｒは、トランスミッションケース６６内に固定状態で設けられる固定ケース６７Ｌ、６７Ｒと、上記従動ケース６１Ｌ、６１Ｒとの間に、交互に重合する複数のディスク６８Ｌ、６８Ｒを係合状に介設して構成されており、上記クラッチ作動体６３Ｌ、６３Ｒがクラッチ切り位置のときは、ディスク６８Ｌ、６８Ｒの圧縮に応じて両ケース６１Ｌ（６１Ｒ）、６７Ｌ（６７Ｒ）を一体的に接続することにより、旋回駆動ギヤ６４Ｌ、６４Ｒの回転を制動する一方、クラッチ作動体６３Ｌ、６３Ｒがクラッチ入り位置のときは、各ケース６１Ｌ（６１Ｒ）、６７Ｌ（６７Ｒ）を分離することにより、旋回系動力による旋回駆動ギヤ６４Ｌ、６４Ｒの駆動回転を許容するが、さらに、クラッチ作動体６３Ｌ、６３Ｒが中立位置のときは、旋回用クラッチ５７Ｌ、５７Ｒが切り状態で、且つ、旋回用クラッチ５７Ｌ、５７Ｒが非制動状態となり、旋回駆動ギヤ６４Ｌ、６４Ｒの空転が許容される。
【００１８】
即ち、トランスミッション１０は、ＨＳＴ出力を左右のクローラ駆動軸１６Ｌ、１６Ｒに同期伝動する直進動力伝動系１４と、ＨＳＴ出力を左右のクローラ駆動軸１６Ｌ、１６Ｒに選択的に伝動する旋回動力伝動系１５とを備えており、さらに旋回動力伝動系は、伝動比（減速比）が相違する複数の並列伝動経路を構成すると共に、各並列伝動経路に変速クラッチＣ１〜Ｃ４を備え、該変速クラッチＣ１〜Ｃ４の選択的に断続動作によって旋回系動力を多段に変速するように構成される。これにより、旋回動力伝動系１５を変速するためのＨＳＴ変速装置を設けることなく、旋回動力伝動系１５を複数の変速クラッチＣ１〜Ｃ４で左右各々を多段に変速し、様々な旋回パターンを現出させることが可能になる。
【００１９】
旋回動力伝動系１５は、左右の遊星ギヤ機構３５Ｌ、３５Ｒに設けられるリングギヤ３７Ｌ、３７Ｒに対して旋回系動力を伝動するにあたり、旋回用クラッチ５７Ｌ、５７Ｒの選択的な断続動作に基づき、同方向の回転動力を何れか一方のリングギヤ３７Ｌ、３７Ｒに選択的に伝動するように構成されている。従って、旋回用クラッチ５７Ｌ、５７Ｒの選択的な断続動作に基づいて旋回方向が決定され、その際の旋回パターンが、変速クラッチＣ１〜Ｃ４の選択的な断続動作に基づいて決定されることになり、また、旋回用クラッチ５７Ｌ、５７Ｒを中立状態に保持した場合には、リングギヤ３７Ｌ、３７Ｒを空転させる空転旋回を行うことが可能になる。その結果、遊星ギヤ機構３５Ｌ、３５Ｒを介した直進系動力と旋回系動力との合成により、直進状態から旋回状態への移行や、旋回状態から直進状態への移行を円滑に行うことができる許りでなく、左右のリングギヤ３７Ｌ、３７Ｒに同方向の回転動力を選択的に伝動する片側変速を行うことにより、左右のリングギヤ３７Ｌ、３７Ｒに逆方向の回転動力を同時に伝動するものの如く、逆転軸を設ける必要がない。
【００２０】
次に、トランスミッション１０の配置構成を説明する。側面視においては、直進動力伝動系１４（Ｓ４、Ｓ５、Ｓ６）と旋回動力伝動系１５（Ｓ４、Ｓ７、Ｓ８、Ｓ９、Ｓ１０、Ｓ１１）とが前後に並列配置されている。これにより、トランスミッションケース６６の幅寸法を可及的に小さくして泥押し等による走行性の低下を防止することが可能になる。また、直進動力伝動系１４と旋回動力伝動系１５とを前後に並列配置するにあたり、旋回動力伝動系１５に比して幅狭にし得る直進動力伝動系１４が前側に配置されている。そのため、トランスミッションケース６６の前部における泥溜りや泥押しをさらに軽減でき、しかも、変速クラッチＣ１〜Ｃ４の油圧配管をトランスミッションケース６６の後部に通すことにより、トランスミッションケース６６を利用して油圧配管を保護することが可能になる。また、直進動力伝動系１４は、側面視でくの字状に曲折するように構成される一方、旋回動力伝動系１５は、その一部が直進動力伝動系１４の曲折凹部に入り込むように配置されており、その結果、伝動系の配置効率を向上させてトランスミッションケース６６の小型化を図ることが可能になる。
【００２１】
一方、正面視（背面視）においては、直進動力伝動系１４および旋回動力伝動系１５のギヤ伝動部１４ａ、１５ａがトランスミッション１０の左右中央部に配置されると共に、その左右両側に複数の変速クラッチＣ１〜Ｃ４（旋回クラッチ５７Ｌ、５７Ｒ、直進用ブレーキ５８Ｌ、５８Ｒ）が配置されている。これにより、旋回動力伝動系１５を複数の変速クラッチＣ１〜Ｃ４で多段に変速するものでありながら、旋回動力伝動系１５の伝動経路を可及的に短くして伝動効率の低下を回避でき、しかも、変速クラッチＣ１〜Ｃ４がトランスミッション１０の左右に配置されるので、後述のように良好なメンテナンス性を確保することが可能になる。
【００２２】
前記トランスミッションケース６６の左右両側部には、変速クラッチＣ１〜Ｃ４、旋回クラッチ５７Ｌ、５７Ｒおよび直進用ブレーキ５８Ｌ、５８Ｒの外側方を開放可能な開口部６６ａが形成されている。この開口部６６ａは、トランスミッションケース６６に着脱自在にボルト固定される後述の変速クラッチケース（カバー）６９Ｌ、６９Ｒによって覆蓋されており、該変速クラッチケース６９Ｌ、６９Ｒを外すことによって変速クラッチＣ１〜Ｃ４、旋回クラッチ５７Ｌ、５７Ｒ、直進用ブレーキ５８Ｌ、５８Ｒ等のメンテナンスが可能になる。また、変速クラッチケース６９Ｌ、６９Ｒをトランスミッションケース６６の左右に設けたことにより、何れか一方を選択的に外して一部のクラッチまたはブレーキをメンテナンスしたり、左右の変速クラッチケース６９Ｌ、６９Ｒを両方外して２人でメンテナンスする等、任意のメンテナンス形態を選択することができる。
【００２３】
前記変速クラッチケース６９Ｌ、６９Ｒは、それぞれ複数個分の変速クラッチケースとして機能するように形成されている。つまり、変速クラッチケース６９Ｌ、６９Ｒの内側部には、それぞれ複数の固定ケース７０Ｌ、７０Ｒ、６７Ｌ、６７Ｒが一体的に組付けられており、該固定ケース７０Ｌ、７０Ｒ、６７Ｌ、６７Ｒは、それぞれ第九軸Ｓ９、第十軸Ｓ１０および第十一軸Ｓ１１の左右両端部を支持すると共に、変速クラッチＣ１〜Ｃ４、旋回クラッチ５７Ｌ、５７Ｒ（直進用ブレーキ５８Ｌ、５８Ｒ）を断続動作させるピストン７１Ｌ、７１Ｒ、７２Ｌ、７２Ｒを進退自在に支持している。これにより、旋回動力伝動系１５を複数の変速クラッチＣ１〜Ｃ４で多段に変速するものでありながら、変速クラッチケース６９Ｌ、６９Ｒに対してそれぞれ複数の変速クラッチＣ１〜Ｃ４、旋回クラッチ５７Ｌ、５７Ｒ（直進用ブレーキ５８Ｌ、５８Ｒ）を組み付けることにより、軸間距離を縮めてトランスミッション１０の小型化を図ることができる許りでなく、部品点数を削減することが可能になる。
【００２４】
また、前記遊星ギヤ機構３５Ｌ、３５Ｒのリングギヤ３７Ｌ、３７Ｒは、直進操作時、直進用ブレーキ５８Ｌ、５８Ｒによって制動される。これにより、第六軸Ｓ６の直進系動力が左右のクローラ駆動軸１６Ｌ、１６Ｒに同期的に伝動され、機体が直進することになる。一方、旋回操作時には、左右何れかのリングギヤ３７Ｌ、３７Ｒに旋回駆動ギヤ６４Ｌ、６４Ｒの旋回系動力が選択的に伝動される。この動力は、リングギヤ３７Ｌ、３７Ｒをサンギヤ３６Ｌ、３６Ｒと逆方向に回転させる。これにより、旋回内側のクローラ駆動軸１６Ｌ、１６Ｒが減速、停止もしくは逆転し、機体が旋回することになる。上記の如く動作するリングギヤ３７Ｌ、３７Ｒにあっては、大型化を回避しつつ、必要な支持強度を確保することが要求される。この要求を満たすために上記遊星ギヤ機構３５Ｌ、３５Ｒでは、次の様なリングギヤ支持構造を採用している。
【００２５】
即ち、リングギヤ３７Ｌ、３７Ｒの内周部を、第一の軸受７３を介してキャリア３９Ｌ、３９Ｒの外周部で支持すると共に、リングギヤ３７Ｌ、３７Ｒのボス内周部を、第二の軸受７４を介してキャリア３９Ｌ、３９Ｒのボス外周部で支持している。その結果、リングギヤ３７Ｌ、３７Ｒが二箇所で支持されることになり、一箇所で支持するものに比してリングギヤ３７Ｌ、３７Ｒの支持強度を高めることができ、しかも、リングギヤ３７Ｌ、３７Ｒの支持荷重を分散することにより、各支持部を小さくして遊星ギヤ機構３５Ｌ、３５Ｒの小型化を図ることが可能になる。
【００２６】
また、本実施形態の遊星ギヤ機構３５Ｌ、３５Ｒにおいては、キャリア３９Ｌ、３９Ｒに径方向を向いて形成される挿通孔３９ａに、プラネタリギヤ３８Ｌ、３８Ｒの支軸７５を抜止めするロールピン７６を挿通状に組付けるにあたり、キャリア３９Ｌ、３９Ｒの外周部でリングギヤ３７Ｌ、３７Ｒを支持する前記第一軸受７３の内周部と、サンギヤ３６Ｌ、３６Ｒ（第六軸Ｓ６）を支持するためにキャリア３９Ｌ、３９Ｒの内周部に設けられる第三軸受７７の外周部との間で上記ロールピン７６を抜止めしている。これにより、他目的で設けられる軸受７３、７７を利用してロールピン７６を抜止めすることができ、その結果、専用の抜止め部材を不要にして部品点数の削減および構造の簡略化を図ることが可能になる。
【００２７】
さて、上記の如く構成したトランスミッション１０においては、旋回動力伝動系１５に複数構成される並列伝動経路の伝動比設定や、各クラッチの選択的な断続動作に基づいて下記に示す様々な旋回パターンを現出させることができ、本実施形態では、下記に示す全ての旋回パターンを設定する。
（１）複数段の減速旋回（緩旋回）
動作条件：プラネタリギヤ３８Ｌ、３８Ｒの公転が減速される伝動比（例えば減速比７：３、９：１）を所定の並列伝動経路に設定し、該並列伝動経路の変速クラッチＣ１〜Ｃ４および旋回内側の旋回用クラッチ５７Ｌ、５７Ｒを入り側に動作させる。
（２）信地旋回
動作条件：プラネタリギヤ３８Ｌ、３８Ｒの公転が停止する伝動比を所定の並列伝動経路に設定し、該並列伝動経路の変速クラッチＣ１〜Ｃ４および旋回内側の旋回用クラッチ５７Ｌ、５７Ｒを入り側に動作させる。
（３）超信地旋回
動作条件：プラネタリギヤ３８Ｌ、３８Ｒが逆転方向に公転する伝動比を所定の並列伝動経路に設定し、該並列伝動経路の変速クラッチＣ１〜Ｃ４および旋回内側の旋回用クラッチ５７Ｌ、５７Ｒを入り側に動作させる。
（４）空転旋回（リングギヤ空転による方向修正）
動作条件：旋回内側の旋回用クラッチ５７Ｌ、５７Ｒを中立状態に保持する。
【００２８】
一方、操作部７には、ＨＳＴ変速装置１３を変速操作する主変速レバー７８と、副変速機構２１を変速操作する副変速レバー７９と、第一の操向操作具であるマルチレバー８０とが設けられている。主変速レバー７８の操作領域には、前進変速操作領域、中立操作領域および後進変速領域が設定されており、一本のレバー操作で走行無段変速および前後進切換を行うことができる。また、副変速レバー７９の操作領域には、高速位置ａ（走行）、中立位置ｂ、中速位置ｃ（標準）、中立位置ｄおよび低速位置ｅ（倒伏）が前後に並ぶように設定されており、この領域では、後述する通常旋回モード（モード１）が適用される。また、低速位置ｅの一側方には、第二の低速位置ｆが設定されており、この領域では、後述する超信地旋回モード（モード２）が適用される。また、マルチレバー８０は、前後および左右方向に操作可能なジョイスティック式操作具であって、前後レバー操作によって前処理部２の昇降を行う一方、左右レバー操作によって機体の旋回および方向修正を行うことができ、さらに、マルチレバー８０の握り部には、第二の操向操作具である左右一対の方向修正スイッチ８１Ｌ、８１Ｒと、超信地旋回モードであることを表示する超信地旋回インジケータ８２とが設けられている。
【００２９】
８３はマイクロコンピュータを用いて構成される制御部であって、該制御部８３には、前記方向修正スイッチ８１Ｌ、８１Ｒと、前記超信地インジケータ８２と、前記マルチレバー８０の操作位置を検出するレバー位置検出センサ８４と、副変速レバー７９の操作領域に基づいて適用する旋回操作モードを検出する操作モード検出センサ８５と、複数設定される旋回操作パターンの中から任意のパターンを選択操作する操作パターン選択スイッチ８６と、左旋回用クラッチ５７Ｌおよび左直進用ブレーキ５８Ｌを動作させる左旋回クラッチアクチュエータ（電磁バルブ等）８７Ｌと、右旋回用クラッチ５７Ｒおよび右直進用ブレーキ５８Ｒを動作させる右旋回クラッチアクチュエータ８７Ｒと、緩旋回（７：３）用に設定した変速クラッチを動作させる緩旋回（７：３）クラッチアクチュエータ８８と、緩旋回（９：１）用に設定した変速クラッチを動作させる緩旋回（９：１）クラッチアクチュエータ８９と、信地旋回用に設定した変速クラッチを動作させる信地旋回クラッチアクチュエータ９０と、超信地旋回用に設定した変速クラッチを動作させる超信地旋回クラッチアクチュエータ９１とが接続されている。つまり、制御部８３は、第一操向操作具であるマルチレバー８０と、第二操向操作具である方向修正スイッチ８１Ｌ、８１Ｒとの操作に応じて変速クラッチＣ１〜Ｃ４、旋回用クラッチ５７Ｌ、５７Ｒおよび直進用ブレーキ５８Ｌ、５８Ｒを動作させることにより、様々な旋回パターンを現出させるように構成されており、以下、各操向操作具に応じた旋回パターンを説明する。
【００３０】
方向修正スイッチ８１Ｌ、８１Ｒを操作した場合は、操作モード検出センサ８５や操作パターン選択スイッチ８６の状態に拘わらず空転旋回が行われる。そのため、遊星ギヤ機構３５Ｌ、３５Ｒを介して直進系動力と旋回系動力とを合成するものでありながら、旋回内側のクローラ駆動軸１６Ｌ、１６Ｒを空転させる空転旋回を行うことができ、その結果、従来のサイドクラッチ方式に似た旋回状態を現出させることが可能になる。
【００３１】
一方、マルチレバー８０の操作に基づく旋回パターンは、操作モード検出センサ８５や操作パターン選択スイッチ８６の状態に応じて変化する。以下、各状態の旋回パターンを説明する。
（１）第一旋回操作パターンを選択し、副変速レバー位置がモード１領域の場合マルチレバー８０をＡ領域（６゜〜１２゜）に操作すると、緩旋回（７：３）が行われ、さらに、Ｂ領域（１２゜〜１７゜）まで操作すると、緩旋回（９：１）に移行する。
（２）第一旋回操作パターンを選択し、副変速レバー位置がモード２領域の場合マルチレバー８０をＡ領域に操作すると、緩旋回（７：３）が行われ、さらに、Ｂ領域まで操作すると、超信地旋回に移行する。
（３）第二旋回操作パターンを選択し、副変速レバー位置がモード１領域の場合マルチレバー８０をＡ領域に操作すると、緩旋回（７：３）が行われ、さらに、Ｂ領域まで操作すると、超信地旋回に移行する。
（４）第二旋回操作パターンを選択し、副変速レバー位置がモード２領域の場合マルチレバー８０をＡ領域に操作すると、信地旋回が行われ、さらに、Ｂ領域まで操作すると、超信地旋回に移行する。
（５）第三旋回操作パターンを選択し、副変速レバー位置がモード１領域の場合マルチレバー８０をＡ領域に操作すると、信地旋回が行われ、さらに、Ｂ領域まで操作しても、信地旋回状態を維持する。
（６）第三旋回操作パターンを選択し、副変速レバー位置がモード２領域の場合マルチレバー８０をＡ領域に操作すると、信地旋回が行われ、さらに、Ｂ領域まで操作すると、超信地旋回に移行する。
【００３２】
叙述の如く構成されたものにおいて、動力源から入力した走行動力を左右のクローラ駆動軸１６Ｌ、１６Ｒに伝動するトランスミッション１０であって、該トランスミッション１０は、前記走行動力を左右のクローラ駆動軸１６Ｌ、１６Ｒに同期伝動する直進動力伝動系１４と、前記走行動力を複数の変速クラッチＣ１〜Ｃ４で変速し、該変速動力を左右のクローラ駆動軸１６Ｌ、１６Ｒに選択的に伝動する旋回動力伝動系１５とを備え、前記直進動力伝動系１４は、左右のクローラ駆動軸１６Ｌ、１６Ｒに対し、それぞれ遊星ギヤ機構３５Ｌ、３５Ｒを介して動力を伝動する一方、旋回動力伝動系１５は、左右の遊星ギヤ機構３５Ｌ、３５Ｒに設けられるリングギヤ３７Ｌ、３７Ｒに対し、同方向の回転動力を選択的に伝動するように構成し、前記変速クラッチＣ１〜Ｃ４の選択的な断続動作に基づいて、旋回内側のクローラ駆動軸１６Ｌ、１６Ｒを減速状態から逆転状態まで変速可能にしている。つまり、旋回動力伝動系１５を複数の変速クラッチＣ１〜Ｃ４で多段に変速して様々な旋回パターンを現出させることができるため、旋回動力伝動系１５を変速するためのＨＳＴを不要にしてコストダウンを図ることができる。また、遊星ギヤ機構３５Ｌ、３５Ｒを介して直進動力と旋回動力とを合成するため、直進状態から旋回状態への移行や、旋回状態から直進状態への移行を円滑に行うことができ、しかも、左右のリングギヤ３７Ｌ、３７Ｒに同方向の回転動力を選択的に伝動するため、左右のリングギヤ３７Ｌ、３７Ｒに逆方向の回転動力を伝動する場合のように逆転軸を設ける必要がなく、その結果、部品点数の削減および構造の簡略化を図ることができる。
【００３３】
また、旋回動力伝動系１５に、旋回内側のクローラ駆動軸１６Ｌ、１６Ｒを略停止状態に変速して機体を信地旋回させる信地旋回変速状態を設定したので、遊星ギヤ機構３５Ｌ、３５Ｒを介して直進動力と旋回動力とを合成するものでありながら、旋回内側のクローラ駆動軸１６Ｌ、１６Ｒを停止させる信地旋回を行うことができ、その結果、サイドクラッチ方式に似せた旋回操作パターンを設定することができる。
【００３４】
また、旋回動力伝動系１５に、旋回内側のクローラ駆動軸１６Ｌ、１６Ｒを略停止状態に変速して機体を信地旋回させる信地旋回変速状態と、旋回内側のクローラ駆動軸１６Ｌ、１６Ｒを逆転状態に変速して機体を超信地旋回させる超信地旋回変速状態とを設定すると共に、マルチレバー８０の操作に応じて信地旋回変速状態から超信地旋回変速状態へ移行させるため、機体の旋回状態を、必要に応じて信地旋回から超信地旋回へ移行させることにより、小回り旋回が容易になって操作性の向上を図ることができる。
【００３５】
尚、本発明は、前記実施形態に限定されないことは勿論であって、例えば変速クラッチの数は任意に設定することができる。また、前記実施形態では、一つの旋回操作パターンにおいて３つを越える変速クラッチを使用しないため、例えば変速クラッチＣ４を省いてトランスミッションの構成を簡略化してもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】コンバインの斜視図である。
【図２】トランスミッションの伝動回路図である。
【図３】直進動力伝動系および旋回動力伝動系の配置を示すトランスミッションの概略側面図である。
【図４】クローラ駆動軸を含むトランスミッションの展開断面図である。
【図５】トランスミッションの展開断面図である。
【図６】同上側面図である。
【図７】旋回動力伝動系を示す同上部分展開断面図である。
【図８】遊星ギヤ機構を示す同上部分展開断面図である。
【図９】操作部の斜視図である。
【図１０】副変速レバーの操作領域を示す平面図である。
【図１１】マルチレバーを示す斜視図である。
【図１２】制御部の入出力を示すブロック図である。
【図１３】旋回操作パターンの説明図である。
【符号の説明】
１ コンバイン
８ クローラ走行体
１０ トランスミッション
１３ ＨＳＴ変速装置
１４ 直進動力伝動系
１５ 旋回動力伝動系
１６ クローラ駆動軸
２１ 副変速機構
３５ 遊星ギヤ機構
３６ サンギヤ
３７ リングギヤ
３８ プラネタリギヤ
３９ キャリア
５７ 旋回用クラッチ
５８ 直進用ブレーキ
６４ 旋回駆動ギヤ
７８ 主変速レバー
７９ 副変速レバー
８０ マルチレバー
８１ 方向修正スイッチ
８３ 制御部
Ｃ 変速クラッチ
Ｓ 軸
Claims (3)
- 動力源から入力した走行動力を左右のクローラ駆動軸に伝動するトランスミッションを備えるクローラ走行車において、前記トランスミッションは、前記走行動力を左右のクローラ駆動軸に同期伝動する直進動力伝動系と、前記走行動力を複数の変速クラッチで左右各々複数段の変速をし、該左右複数段の変速動力を左右のクローラ駆動軸に選択的に伝動する旋回動力伝動系とを備え、前記直進動力伝動系は、左右のクローラ駆動軸に対し、それぞれ遊星ギヤ機構を介して動力を伝動する一方、旋回動力伝動系は、左右の遊星ギヤ機構に設けられるリングギヤに対し、同方向の回転動力をそれぞれ選択的に伝動して片側変速できるように構成し、前記変速クラッチの選択的な断続動作に基づいて、旋回内側のクローラ駆動軸を減速状態から逆転状態まで複数段変速を可能にしたことを特徴とするクローラ走行車。
- 請求項１において、旋回動力伝動系に、旋回内側のクローラ駆動軸を略停止状態に変速して機体を信地旋回させる信地旋回変速状態を設定したことを特徴とするクローラ走行車。
- 請求項１又は２において、旋回動力伝動系に、旋回内側のクローラ駆動軸を略停止状態に変速して機体を信地旋回させる信地旋回変速状態と、旋回内側のクローラ駆動軸を逆転状態に変速して機体を超信地旋回させる超信地旋回変速状態とを設定すると共に、操向操作具の操作に応じて信地旋回変速状態から超信地旋回変速状態へ移行させることを特徴とするクローラ走行車。
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