JP5149500B2 - 作業車輌用トランスミッション - Google Patents

Description

本発明は、農業作業車輌のコンバイン等、クローラ走行部を備えた作業車輌のトランスミッションに係り、詳しくは、旋回用のクラッチを用いて減速旋回及びスピン旋回を可能にした作業車輌用のトランスミッションに関する。

一般に、コンバインや運搬機械等、クローラ走行部を有し自力走行する農業機械は、圃場等で行う作業の種類や形態に応じて機体の走行方向を様々に変化させる必要がある。このため、搭載エンジンからの回転駆動力を左右のクローラ走行部に伝達する駆動力伝達機構、つまり、トランスミッションに旋回機能を含む各種の走行制御機能を持たせている。

例えば、圃場での穀稈列条の刈取り作業をする際には、穀稈列条間を複数列毎に交互に往復走行して数条づつの穀稈を同時に刈取る。この際には、穀稈列が必ずしも直線状に有るとは限らないことから、トランスミッションに対して、常に穀稈列条に機体を沿わせて進行させるための進行方向制御機能や、穀稈列条の終端部で機体を反転させて、次の穀稈列条に向かわせるための旋回制御機能等が要求される。

進行方向制御機能は、所謂緩旋回に相当し、旋回内側のクローラを減速することにより旋回外側のクローラに速度差を発生させ、進行方向の調整を行うものである。

旋回制御機能は、信地旋回（減速旋回）及び超信地旋回（スピン旋回）を含む旋回機能であり、減速旋回は、一方のクローラを減速又は停止させた状態で、このクローラを中心として機体を旋回させるものである。スピン旋回は、一方のクローラは正転のまま他方のクローラを逆転させて、左右のクローラを互いに逆方向に回転させることによって可及的に小さい旋回半径で機体を旋回させるものである。

これらの進行方向制御機能と旋回制御機能とをスムースに切替えて圃場での走行操舵性を向上させたコンバインがある（特許文献１）。

特許文献１に記載されるコンバインは、エンジンからの動力を左右のクローラに均等に伝達する直進用クラッチと、左右のクローラに分岐して伝達する旋回用クラッチと、左右のクローラに差動を与える差動歯車装置とを有しており、旋回用クラッチの係合力を調節することにより、減速旋回からスピン旋回までをスムースに切換えて旋回できる。

特開２００６−８０４３号公報

上記のクラッチ及び差動歯車装置を備えたコンバインは、直進用クラッチと旋回用クラッチとが直列に連結されて、操作レバーの操舵量を油圧に変換して各クラッチの係合操作をしている。このため、圃場の条件、特に軟弱な土壌にあっては土壌からの抵抗などにより、操作レバーの操舵量に比例した旋回をすることができない。

即ち、操作レバーを減速旋回の範囲の操舵量で操作しても、圃場の条件によってはスピン旋回をする場合や、或いは、減速旋回に至らずに緩旋回に終わってしまう場合があった。

一般に、圃場作業にあっては、スピン旋回を用いることがないが、上記特許文献１のものでは、操作レバーの操作に基づく旋回用クラッチのトルク容量により、減速旋回を超えたスピン旋回領域まで操作されやすく、操作者の意図通りの旋回ができない場合を生じる。

前記の事情に鑑み、本発明は、減速旋回用のクラッチとスピン旋回用のクラッチとをそれぞれ独立して備え、圃場の条件などの影響を受けることなく、操作者の意図通りに正確に機体を旋回させることができる作業車輌用のトランスミッションを提供することを目的とする。

本発明は、エンジン（６）からの回転を、左右のサイドクラッチ（４１Ｌ，４１Ｒ）を介してそれぞれ左右の走行装置（２Ｌ，２Ｒ）に伝達する、作業車輌用トランスミッション（３０）において、
前記左右のサイドクラッチ（４１Ｌ，４１Ｒ）の上流側の回転から分岐され、かつ１個の合流回転要素（５２ａ）に合流される第１の伝動経路（５１ｃ，５５ｂ）及び第２の伝動経路（５１ｂ，５３ｂ）と、
前記左走行装置（２Ｌ）に連結する第１の回転要素（６１）、前記右走行装置（２Ｒ）に連結する第２の回転要素（６２）及び前記合流回転要素（５２ａ）に連結する第３の回転要素（６５）を有し、前記第３の回転要素（６５）と、前記第１の回転要素（６１）又は第２の回転要素（６２）の何れか一方との回転を合成して、前記第１の回転要素（６１）又は第２の回転要素（６２）の何れか他方に伝達する遊星歯車装置（６１，６２，６３，６５）と、
前記第１の伝動経路（５１ｃ，５５ｂ）に介在し、油圧多板クラッチからなる減速旋回用クラッチ（５５）と、
前記第２の伝動経路（５１ｂ，５３ｂ）に介在し、油圧多板クラッチからなるスピン旋回用クラッチ（５３）と、を備え、
前記左右のサイドクラッチ（４１Ｌ，４１Ｒ）を接続し、かつ前記減速旋回用クラッチ（５５）及び前記スピン旋回用クラッチ（５３）を解放した状態で機体（１）を直進し、
前記左右のサイドクラッチ（４１Ｌ，４１Ｒ）の一方を接続すると共に他方を解放し、かつ前記減速旋回用クラッチ（５５）を接続すると共に前記スピン旋回用クラッチ（５３）を解放して、減速又は停止旋回までの状態で機体（１）を他方に旋回し、
前記左右のサイドクラッチ（４１Ｌ，４１Ｒ）の一方を接続すると共に他方を解放し、かつ前記スピン旋回用クラッチ（５３）を接続すると共に前記減速旋回用クラッチ（５５）を解放して、スピン旋回までの状態で機体（１）を他方に旋回してなる。

前記減速旋回用クラッチ（５５）と前記スピン旋回用クラッチ（５３）は、そのいずれか一方のみが作動するように切換え操作手段（２５）により切換えられてなる。

前記左右のサイドクラッチ（４１Ｌ，４１Ｒ）と、前記減速旋回用クラッチ（５５）又は前記スピン旋回用クラッチ（５３）とが、１本の操向操作レバー（１２）により操作されてなる。
そして、前記１本の操作レバー（１２）は、その操作域に操作抵抗となるディテンド位置があり、かつ該ディテンド位置の操作域中立側に対して外側が、操作レバーの操作量に対するクラッチ圧変化が大きくなるように設定し、
前記減速旋回用クラッチ（５５）及び前記スピン旋回用クラッチ（５３）は、前記操作レバー（１２）の前記ディテンド位置の中立側である操作レバーの操作量に対するクラッチ圧変化の小さい操作域において滑りながら係合し、前記操作レバーの前記ディテンド位置を越えた操作レバーの操作量に対するクラッチ圧変化の大きい操作域において完全に係合してなる。

なお、括弧内の符号等は、図面と対照するためのものであり、これは、発明の理解を容易にするための便宜的なものであって、特許請求の範囲に何等影響を及ぼすものではない。

本発明によると、トランスミッションに、減速旋回用のクラッチとスピン旋回用のクラッチとをそれぞれ独立して備えたので、減速旋回までの旋回と、スピン旋回までの旋回とを確実に使い分けることができ、操作者が減速旋回までの旋回であることを意図しているにも拘らず、スピン旋回するような旋回操作を防止して、操作者の意図に従った作業車両の旋回操作を正確に行うことができる。

切換え操作手段による切換え操作により、第１の伝動経路に介在する減速旋回用クラッチ又は第２の伝動経路に介在するスピン旋回用クラッチのいずれか一方のみが作動するので、減速旋回又はスピン旋回を選択して機体を旋回させることができる。

１本の操向操作レバーにより、左右のサイドクラッチと、減速旋回用クラッチ及びスピン旋回用クラッチとを操作するので、簡単な操作により機体を減速旋回又はスピン旋回させて旋回できるものでありながら、操作者の意図を反映した正確な旋回操作が可能になる。

以下、図面に沿って本発明の実施の形態について説明する。図１は、本発明によるトランスミッションを用いた作業車輌の一例を示すコンバインの外観図である。コンバイン１は、圃場や路上を走行できる左側のクローラ走行装置２Ｌ及び右側のクローラ走行装置２Ｒを備え、該クローラ走行装置２Ｌ，２Ｒに支持された機体３の前部には、前処理部５が昇降自在に架設されている。前処理部５は、その先端で圃場と近接する位置にデバイダ１２が配置していると共に、デバイダ１２により分草された穀稈を引起す引起し装置が引起しカバー５ａによって覆われており、コンバイン１の走行により前方から流入した穀稈を刈取りコンバイン本体へ向けて搬送している。

コンバイン１の進行方向の左側で前処理部５の後方には、刈取り後の穀稈を導いて脱穀処理をする不図示の脱穀部が搭載されている。脱穀部では、回転駆動する扱胴の作用により、刈取られた穀稈を穀粒と排藁とに分離し、穀粒は排藁類と選別された後、コンバインの右側に配置されたグレンタンク８に導かれて一時貯留する。グレンタンク８の下部後面には、貯留した穀粒を遠方にある運搬車などへ搬送するオーガ８ａが連結しており、オーガ８ａによりグレンタンク８に貯留した穀粒を外部に搬出できる。脱穀部により分離された排藁は、コンバイン１の最後尾に搭載された排藁処理装置９まで導かれて、細断され或いはそのまま機外に排出される。

コンバイン１の前方部で脱穀部の他側には、コンバイン１を操作する運転部７が配置している。運転部７は、その前方部にコンバイン１を操作するマルチステアリングレバー１２や電装品などが設けられた前面操作盤１０と、その左側に主変速レバーや副変速レバーなどが設けられた側面操作盤２０とを有している。また、コンバイン１は、運転部７の下部に各装置へ動力を供給する不図示のエンジン、及びトランスミッションが搭載されており、脱穀部、前処理部５及びクローラ走行装置２Ｌ，２Ｒなどに動力を伝達して刈取り及び脱穀作業が進行する。

運転部７は、その平面視を図２に示すように、中央部に操作者が着座する座席１１が配置している。座席１１の前方にある前記前面操作盤１０には、左右方向に傾倒操作して左右のクローラ走行装置２Ｌ，２Ｒを操舵すると共に、前後方向に傾倒操作して前処理部５を昇降操作するマルチステアリングレバー（操向操作レバー）１２が立設している。また、マルチステアリングレバー１２の側方には、コンバイン１の稼動状態を示す指示計器類１３などが配置されている。

側面操作盤２０には、コンバイン１の走行速度及び走行方向を操作する主変速レバー２２と、エンジン動力の変速及び旋回方法を選択する副変速レバー２５とが配置されている。主変速レバー２２は、前進側速度を無段階に変速する前進域２３ｂと、後進側速度を無段階に変速する後進域２３ｃと、走行ＨＳＴの出力軸をロックする中立始動位置２３ａとから形成される主変速レバー操作域２３をスライド操作することにより、コンバイン１の走行速度及び走行方向を調節できる。

副変速レバー２５は、副変速レバー操作域２６内をスライドさせてエンジン動力を変速し及び旋回方法を選択してコンバイン１を操作する。副変速レバー操作域２６は、エンジンの動力をクローラ走行装置２Ｌ，２Ｒに高速度で伝達する高速位置２６ａと、標準速度で伝達する標準位置２６ｂと、低速度で伝達する低速位置２６ｃとを有しており、さらに標準位置２６ｂにある副変速レバー２５を側面操作盤２０の外方に傾倒操作して走行機体１をスピン旋回させる標準旋回位置２６ｄと、低速位置２６ｃにある副変速レバー２５を側面操作盤２０の外方に傾倒操作して走行機体１をスピン旋回させる低速スピン旋回位置２６ｅとを有している。なお、側面操作盤２０には、コンバイン１の各装置を操作するその他の作業機操作レバーが設けられているが、これら作業機操作レバーは従来のコンバインと同様なので、ここでは説明を省略する。

ついで、マルチステアリングレバー１２、主変速レバー２２及び副変速レバー２５により操作されて、エンジン動力をクローラ走行装置２Ｌ，２Ｒに伝達するトランスミッションについて説明する。

トランスミッションは、機体３の下部で左右のクローラ走行装置２Ｌ，２Ｒの間に配置されており、エンジンからの動力を変速などしてクローラ走行装置２Ｌ，２Ｒを駆動する。

図３は、本発明によるトランスミッションの構成を示す伝動系統図である。同図において、トランスミッション３０は、エンジン６の動力を受け入れて変速する副変速機３１と、副変速機３１にて変速した動力を継断して、左右のクローラ走行装置２Ｌ，２Ｒに連結したクローラ駆動軸４５Ｌ，４５Ｒを駆動する左右のサイドクラッチ４１Ｌ，４１Ｒと、一方のクローラを他方のクローラに対して減速させて旋回する減速旋回用クラッチ５５と、一方のクローラを他方のクローラに対して逆転させてスピン旋回するスピン旋回用クラッチ５３と、減速旋回用クラッチ５５及びスピン旋回するスピン旋回用クラッチ５３に伝達された動力を差動して左右のクローラ走行装置２Ｌ，２Ｒに伝達する差動装置６０と、を備えている。

副変速機３１は、エンジンの回転が入力される入力軸３２と、複数の歯車列の組合わせを調節して、入力軸３２に入力された回転を変速する第１変速軸３５及び第２変速軸３６とを有している。エンジン６の回転は、エンジン出力軸６ａからプーリ及びベルトを介して走行ＨＳＴ（油圧式無段変速装置）１６に入力され、走行ＨＳＴ１６では、入力された回転を前記主変速レバー２２の操作に従い前進方向又は後進方向に無段変速して入力軸３２に伝達している。入力軸３２には入力歯車３２ａが固定されており、入力歯車３２ａに噛合する中間歯車３３ａを介して、入力軸３２と並行に配置した中間軸３３に動力を伝達している。

中間歯車３３ａは、第１変速軸３５に固定した第１変速入力歯車３５ａと噛合して、中間軸３３の回転を第１変速軸３５に伝達している。第１変速軸３５には、異なるギヤ比により構成される３枚の変速歯車３５ｂ，３５ｃ，３５ｄが所定の間隔で回転可能に遊嵌している。また、第１変速軸３５で変速歯車３５ｂと変速歯車３５ｃとの間、及び変速歯車３５ｃと変速歯車３５ｄとの間には、前記副変速レバー２５の操作により変速歯車３５ｂ，３５ｃ，３５ｄのいずれかの歯車を選択して第１変速軸３５と結合する結合クラッチ３５Ｅ，３５Ｆが摺動自在に設けられている。

第２変速軸３６には、これら変速歯車３５ｂ，３５ｃ，３５ｄと常時噛合する歯車３６ｂ，３６ｃ，３６ｄがスプライン結合されていると共に、入力された動力を後段へ伝達する第２変速出力歯車３６ｇが固定されている。また第２変速軸３６の軸端には、第２変速軸３６の回転を停止させるブレーキ３６Ｂが設けられている。

第２変速軸３６まで伝達された動力は、第２変速出力歯車３６ｇを介して左右のサイドクラッチ４１Ｌ，４１Ｒに伝達されると共に、歯車３６ｃを介して減速旋回用クラッチ５５及びスピン旋回用クラッチ５３に向けて伝達される。

第２変速出力歯車３６ｇは、左右のサイドクラッチ４１Ｌ，４１Ｒを介して左右のクローラ駆動軸４５Ｌ，４５Ｒを駆動する。この場合に、サイドクラッチ４１Ｌ，４１Ｒは、サイドクラッチ軸４１ａの軸方向に摺動自在にスプライン結合している。サイドクラッチ軸４１ａには、第２変速出力歯車３６ｇと噛合したセンタ歯車４１ｂが回転自在に遊嵌しており、サイドクラッチ４１Ｌ，４１Ｒのいずれか一方、又は両サイドクラッチ４１Ｌ，４１Ｒをセンタ歯車４１ｂに係合させることにより、第２変速出力歯車３６ｇの回転を各サイドクラッチ４１Ｌ，４１Ｒに伝達できる。サイドクラッチ４１Ｌ，４１Ｒの回転は、それぞれのサイドクラッチに形成した歯車を介して、左側のクローラ駆動軸４５Ｌに固定した駆動軸歯車４５ｂ、及び右側のクローラ駆動軸４５Ｒに固定した駆動軸歯車４５ａに伝達される。

第２変速軸３６の歯車３６ｃには、中間軸５１に固定した中間軸歯車５１ａ（図３中の破線で連結）が常時噛合して中間軸５１を回転させており、中間軸５１の回転は、中間軸５１に固定した中間軸歯車５１ｃ，５１ｂを介して減速旋回用クラッチ５５及びスピン旋回用クラッチ５３に出力される。

減速旋回用クラッチ５５及びスピン旋回用クラッチ５３は、１本のクラッチ軸５２で連結されており、いずれかのクラッチ５３，５５を係合することによって、中間軸５１の回転をクラッチ軸５２に伝達できる。

減速旋回用クラッチ５５のクラッチケース５５ａには、クラッチ軸５２に回転自在に遊嵌し、かつ中間軸歯車５１ｃと噛合する減速クラッチ歯車５５ｂが固設されており、また、スピン旋回用クラッチ５３のクラッチケース５３ａには、クラッチ軸５２に回転自在に遊嵌し、かつ中間軸歯車５１ｂと噛合するスピンクラッチ歯車５３ｂが固設されている。減速旋回用クラッチ５５及びスピン旋回用クラッチ５３は、油圧などを受けて各クラッチケース５５ａ，５３ａ側に配置したクラッチ板と、クラッチ軸５２側に配置したクラッチ板が係合して、減速クラッチ歯車５５ｂ及びスピンクラッチ歯車５３ｂの回転をクラッチ軸５２まで伝達できる。

この場合に、本実施の形態では、中間軸５１の回転を中間軸歯車５１ｃ、減速クラッチ歯車５５ｂ、クラッチケース５５ａ及びクラッチ軸５２を介してクラッチ軸歯車５２ａを回転させる経路により第１の伝達経路を形成しており、中間軸５１の回転を中間軸歯車５１ｂ、スピンクラッチ歯車５３ｂ、クラッチケース５３ａ及びクラッチ軸５２を介してクラッチ軸歯車５２ａを回転させる経路により第２の伝達経路を形成している。この場合に、第１の伝達経路のギヤ比と、第２の伝達経路のギヤ比は異なる値に設定されている。

クラッチ軸５２の回転は、クラッチ軸歯車５２ａを介して差動装置６０に入力される。

差動装置６０は、左側クローラ駆動軸４５Ｌの駆動軸歯車４５ｂと常時噛合する左サイドギヤ（第１の回転要素）６１と、右側クローラ駆動軸４５Ｒの駆動軸歯車４５ａと常時噛合する右サイドギヤ（第２の回転要素）６２と、左サイドギヤ６１と右サイドギヤ６２とを連結するプラネタリピニオンギヤ６３と、プラネタリピニオンギヤ６３を連結して動力を伝達するリングギヤ（第３の回転要素）６５とを有している。

リングギヤ６５は、クラッチ軸歯車５２ａと噛合して回転することにより、リングギヤ６５に配置したプラネタリピニオンギヤ６３が公転して、プラネタリピニオンギヤ６３に噛合した左サイドギヤ６１及び右サイドギヤ６２を回転させる。この際、プラネタリピニオンギヤ６３はリングギヤ６５に対して自転可能に配置しているので、左サイドギヤ６１及び右サイドギヤ６２が差動して回転できる、所謂差動機構となっている。

本実施の形態では、左サイドギヤ６１及び右サイドギヤ６２とリングギヤ６５との回転比は次のように設定されている。例えば、左サイドギヤ６１の回転を基準にした場合、上記した第１の伝達経路の中間軸歯車５１ｃ及び減速クラッチ歯車５５ｂを介して減速旋回用クラッチ５５を伝達し、クラッチ軸歯車５２ａによりリングギヤ６５を回転させる回転数は約１／２に設定されており、また、第２の伝達経路の中間軸歯車５１ｂ及びスピンクラッチ歯車５３ｂ介してスピン旋回用クラッチ５３を伝達し、クラッチ軸歯車５２ａによりリングギヤ６５を回転させる回転数は１／３から１／４の間に設定されている。

ついで、以上の構成によるトランスミッション３０を備えたコンバイン１の動作について説明する。

コンバイン１の運転部７に搭乗した操作者は、主変速レバー２２を中立始動位置２３ａまでスライド操作してエンジン６を始動し、コンバイン１を稼動可能にする。コンバイン１を前進走行させて圃場などに向かうには、マルチステアリングレバー１２、主変速レバー２２及び副変速レバー２５を適宜に操作してコンバイン１を走行操舵する。各レバーの操作は、副変速レバー２５を走行速度に合わせて高速位置２６ａ、標準位置２６ｂ又は低速位置２６ｃのいずれかの位置を選択してスライド操作した後、主変速レバー２２を前進域２３ｂの任意の位置までスライド操作する。主変速レバー２２及び副変速レバー２５の操作によりコンバイン１は走行を始め、走行方向をマルチステアリングレバー１２で操作しながら目的の作業を実施する。

これら主変速レバー２２、副変速レバー２５及びマルチステアリングレバー１２を操作した際のトランスミッション３０は、次のとおりに動作する。

エンジン出力軸６ａの回転がプーリ及びベルトを介して走行ＨＳＴ１６に伝達される。走行ＨＳＴ１６では、主変速レバー２２の操作方向及び操作量に従い、エンジン出力軸６ａから入力された回転を変速して副変速機３１の入力軸３２を駆動し、入力歯車３２ａ、中間歯車３３ａ及び第１変速入力歯車３５ａを介して第１変速軸３５を回転させる。

第１変速軸３５では、副変速レバー２５の操作により作動する結合クラッチ３５Ｅ，３５Ｆにより、第１変速軸３５に遊嵌した変速歯車３５ｂ，３５ｃ，３５ｄから選択された歯車が第１変速軸３５と結合し、第２変速軸３６に固定された歯車３６ｂ，３６ｃ，３６ｄのいずれか一の歯車に駆動力を伝達する。第２変速軸３６では、第２変速出力歯車３６ｇを介してサイドクラッチ４１Ｌ，４１Ｒに動力を伝達すると共に、歯車３６ｃを介して中間軸５１に駆動力を伝達する。

トランスミッション３０内を伝達する駆動力は、マルチステアリングレバー１２の操作によるサイドクラッチ４１Ｌ，４１Ｒ、減速旋回用クラッチ５５及びスピン旋回用クラッチ５３の継断動作により、分岐され或いは合成されて左右のクローラ駆動軸４５Ｌ，４５Ｒを駆動する。

ここで、マルチステアリングレバー１２の操作による各クラッチに動作について図４を用いて説明する。同図の横軸はマルチステアリングレバー１２の操作位置を示しており、マルチステアリングレバー１２の中立位置を０に示し、マルチステアリングレバー１２が右方向又は左方向に最大に傾倒操作した位置を横軸の最大位置Ｅ（ＭＡＸ）に示してある。なお、マルチステアリングレバー１２の右方向又は左方向の操作は０位置を中心に軸対称である。また、マルチステアリングレバー１２の操作域に操作抵抗となるディテンド位置Ｃがあり、該位置Ｃより操作域中立側に対して外側が、操作レバーの操作量に対するクラッチ圧変化が大きくなるように設定されている。即ち、上記ディテンド位置Ｃの中立側は、操作量に対してクラッチ圧変化が小さい緩やかな勾配からなり、上記ディテンド位置Ｃを越えた操作域外側では、操作量に対してクラッチ圧変化の大きい急な勾配からなる。

縦軸は、サイドクラッチ４１Ｌ，４１Ｒの継断状態と、減速旋回用クラッチ５５及びスピン旋回用クラッチ５３のクラッチ圧力とを上下２段に分けて示してある。下段に示すサイドクラッチ４１Ｌ，４１Ｒの継断状態図において、ＯＮ位置はクラッチが係合した状態を示し、ＯＦＦ位置はクラッチを切断した状態を示している。また、上段に示す減速旋回用クラッチ５５及びスピン旋回用クラッチ５３のクラッチ圧力線図において、０位置がクラッチ圧力を０にしてクラッチを切断した状態を示し、ＭＡＸ位置方向に向かうに従いクラッチ圧力が増大してクラッチが係合すること示している。

本実施の形態では、マルチステアリングレバー１２を左方向或いは右方向に操作した場合に、サイドクラッチ４１Ｌ，４１Ｒの継断状態が異なるのみなので、以下の説明ではマルチステアリングレバー１２を右方向に傾倒操作して走行機体１を右旋回させる際の動作について説明し、左旋回時の動作については、右旋回と相異する箇所に括弧内に符号を付して説明を省略する。

走行機体１を直進させる際には、マルチステアリングレバー１２を中立位置で保持する。マルチステアリングレバー１２の中立位置は図４の０−Ａ間にあり、０−Ａ間では左右のサイドクラッチ４１Ｌ，４１Ｒが係合され、かつ減速旋回用クラッチ５３及びスピン旋回用クラッチ５５は切断された状態にある。マルチステアリングレバー１２が中立位置にある際には、第２変速軸３６の回転が第２変速出力歯車３６ｇを介してセンタ歯車４１ｂを回転させ、センタ歯車４１ｂに係合した左右のサイドクラッチ４１Ｌ，４１Ｒを介して駆動軸歯車４５ｂ，４５ａを同速度で回転させる。マルチステアリングレバー１２を中立操作した際には、エンジン６の動力は、左右のサイドクラッチ４１Ｌ，４１Ｒを介して左右のクローラ駆動軸４５Ｌ，４５Ｒを同速度で駆動するので、走行機体１は直進走行する。

次に、走行機体１を右側（左側）に旋回させるには、マルチステアリングレバー１２を右（左）に傾倒して、図４のＡ−Ｅ間に操作する。Ａ−Ｅ間中のＡ−Ｂ間では、左（右）のサイドクラッチ４１Ｌ（４１Ｒ）はセンタ歯車４１ｂと係合した状態で、右（左）のサイドクラッチ４１Ｒ（４１Ｌ）がセンタ歯車４１ｂから切り離されて、右クローラ駆動軸４５Ｒ（４５Ｌ）への駆動力を遮断して右クローラ駆動軸４５Ｒ（４５Ｌ）が空転する。右クローラ駆動軸４５Ｒ（４５Ｌ）が空転した走行機体１は、左クローラ駆動軸４５Ｌ（４５Ｒ）のみの駆動により右方向になだらかに旋回を始める。この場合に、圃場の条件、例えば舗装路などの路面抵抗の大きなアスファルト上では旋回半径が大きくなるので、マルチステアリングレバー１２の操作量を増して旋回径を調節する。

走行機体１の旋回半径を調節するには、マルチステアリングレバー１２の操作量を増して図４のＢ−Ｃ間に操作する。本区間では、上記Ａ−Ｂ間で空転している右クローラ駆動軸４５Ｒ（４５Ｌ）に、減速旋回用クラッチ５５又はスピン旋回用クラッチ５３を介して駆動力が伝達されて、走行機体１が旋回する。

この場合に、左クローラ駆動軸４５Ｌの回転に対して右クローラ駆動軸４５Ｒの回転を減速させて走行機体１を減速旋回させるには減速旋回用クラッチ５５を作動させ、また左クローラ駆動軸４５Ｌの回転に対して右クローラ駆動軸４５Ｒの回転を逆転までさせて走行機体１をスピン旋回させるにはスピン旋回用クラッチ５３を作動させる。

減速旋回用クラッチ５５を作動させて減速旋回するには、副変速レバー２５を標準位置２６ｂ又は低速位置２６ｃに操作し、かつマルチステアリングレバー１２の位置を図４のＢ−Ｃ間に操作する。本操作により、マルチステアリングレバー１２の操作量に比例した圧力が減速旋回用クラッチ５５に加えられる。即ち、減速旋回用クラッチ５５は、Ｂ位置からクラッチが滑りながら係合を始め、クラッチケース５５ａの回転をクラッチ軸５２に伝達する。さらにマルチステアリングレバー１２をＣ位置方向に操作するに従い減速旋回用クラッチ５５の係合力は増してゆき、Ｃ位置で完全に係合して、クラッチケース５５ａの回転をより強くクラッチ軸５２に伝達する。

減速旋回用クラッチ５５の作動により、歯車３６ｃから分岐された動力は、中間軸歯車５１ａを介して中間軸５１に伝達され、第１の伝達経路にある中間軸歯車５１ｃ及び減速クラッチ歯車５５ｂを介してクラッチ軸５２に伝達される。

一方、副変速レバー２５を標準スピン旋回位置２６ｄ又は低速スピン旋回位置２６ｅに操作してスピン旋回用クラッチ５３を選択し、かつマルチステアリングレバー１２の位置を図４のＢ−Ｃ間に操作する。本操作により、マルチステアリングレバー１２の操作量に比例した圧力がスピン旋回用クラッチ５３に加えられる。即ちスピン旋回用クラッチ５３は、Ｂ位置からクラッチが滑りながら係合を始め、クラッチケース５３ａの回転をクラッチ軸５２に伝達する。さらにマルチステアリングレバー１２をＣ位置方向に操作するに従いスピン旋回用クラッチ５３の係合力は増してゆき、Ｃ位置で完全に係合して、クラッチケース５３ａの回転がより強くクラッチ軸５２に伝達する。

スピン旋回用クラッチ５３の作動により、中間軸５１まで伝達された動力は、第２の伝達経路にある中間軸歯車５１ｂ及びスピンクラッチ歯車５３ｂを介してクラッチ軸５２に伝達される。

クラッチ軸５２の回転により、クラッチ軸歯車５２ａを介して第３の回転要素を構成する差動装置６０のリングギヤ６５が回転すると共に、プラネタリピニオンギヤ６３が公転する。

一方、差動装置６０の左サイドギヤ６１（６２）には、サイドクラッチ４１Ｌ（４１Ｒ）の係合により入力された動力が左駆動軸歯車４５ｂ（４５ａ）を介して入力されており、上記したリングギヤ６５の回転と左サイドギヤ６１（６２）の回転とによりプラネタリピニオンギヤ６３が自転する。プラネタリピニオンギヤ６３の自転により、右サイドギヤ６２（６１）は、リングギヤ６５と左サイドギヤ６１（６２）とを合成した回転で差動回転し、右駆動軸歯車４５ａ（４５ｂ）を介してクローラ駆動軸４５Ｒ（４５Ｌ）に駆動力が伝達される。

本実施の形態では、第１の伝達経路により中間軸歯車５１ｃ、減速クラッチ歯車５５ｂ及びクラッチ軸歯車５２ａを介して回転するリングギヤ６５は、左サイドギヤ６１（６２）の回転数に対して略同速度から約１／２の間の回転比で回転する。即ち、マルチステアリングレバー１２を図４のＡ−Ｂ位置に操作した際にはリングギヤ６５は空転状態にあり、リングギヤ６５は自由に回転して左サイドギヤ６１（６２）と略同速度で回転している。マルチステアリングレバー１２をＢ位置からＣ位置方向に操作すると、減速旋回用クラッチ５５の係合力が増して、クラッチ軸歯車５２ａの駆動力によりリングギヤ６５の回転は左サイドギヤ６１（６２）の回転に対して減速してゆき、Ｃ位置ではリングギヤ６５を左サイドギヤ６１（６２）の回転に対して約１／２で回転させる。さらにマルチステアリングレバー１２をＤ位置方向に操作すると、減速旋回用クラッチ５５の係合圧力が増してゆき、Ｄ−ＭＡＸ間ではクラッチ圧力が最大になり減速旋回用クラッチ５５が完全に係合する。減速旋回用クラッチ５５を介した第１の伝達経路では、リングギヤ６５の回転が左サイドギヤ６１（６２）の回転に対して約１／２に設定されているので、クローラ駆動軸４５Ｒの駆動を減速させて走行機体１を減速旋回させる。

同様に、第２の伝達経路により中間軸歯車５１ｂ、スピンクラッチ歯車５３ｂ及びクラッチ軸歯車５２ａを介して回転するリングギヤ６５は、左サイドギヤ６１（６２）の回転数に対して略同速度から、１／３〜１／４の間の回転比で回転させる。即ち、マルチステアリングレバー１２を図４のＡ−Ｂ位置に操作した際にはリングギヤ６５は空転状態にあり、リングギヤ６５は自由に回転して左サイドギヤ６１（６２）と略同速度で回転している。マルチステアリングレバー１２をＢ位置からＣ位置方向に操作すると、スピン旋回用クラッチ５３の係合力が増して、クラッチ軸歯車５２ａの駆動力によりリングギヤ６５の回転は左サイドギヤ６１（６２）の回転に対して減速してゆき、Ｃ位置ではリングギヤ６５を左サイドギヤ６１（６２）の回転に対して１／３〜１／４で回転させる。さらにマルチステアリングレバー１２をＤ位置方向に操作すると、スピン旋回用クラッチ５３の係合圧力が増してゆき、Ｄ−ＭＡＸ間ではクラッチ圧力が最大になりスピン旋回用クラッチ５３が完全に係合する。スピン旋回用クラッチ５３を介した第２の伝達経路では、リングギヤ６５の回転が左サイドギヤ６１（６２）の回転に対して１／３〜１／４に設定されているので、クローラ駆動軸４５Ｒをクローラ駆動軸４５Ｌに対して逆転までさせて、走行機体１をスピン旋回させる。

なお、差動装置６０は、遊星歯車装置の一種であり、遊星歯車装置は差動装置を含む上位概念である。従って上記差動歯車を、サンギヤ、リングギヤ及びピニオンギヤを有するキャリヤからなる、所謂狭義の遊星歯車装置に代えることも可能である。

以上説明したサイドクラッチ４１Ｌ，４１Ｒ、減速旋回用クラッチ５５及びスピン旋回用クラッチ５３は、１本のマルチステアリングレバー１２により操作されるので、簡単な操作により減速旋回又はスピン旋回を選択して走行機体１の旋回操作ができる。

本発明のトランスミッションを用いた作業車輌の一例を示すコンバインの外観図である。 運転部を平面から視た図である。 トランスミッションの構成を示す伝動系統図である。 マルチステアリングレバーの操作による各クラッチに動作を示す図である。

符号の説明

１ コンバイン（機体）
２Ｒ 右走行装置
２Ｌ 左走行装置
６ エンジン
１２ マルチステアリングレバー（操向操作レバー）
２５ 副変速レバー（切換え操作手段）
３０ トランスミッション
４１Ｒ 右サイドクラッチ
４１Ｌ 左サイドクラッチ
５１ｃ 中間軸歯車（第１の伝動経路）
５１ｂ 中間軸歯車（第２の伝動経路）
５２ａ クラッチ軸歯車（合流回転要素）
５３ スピン旋回用クラッチ
５３ｂ スピンクラッチ歯車（第２の伝動経路）
５５ 減速旋回用クラッチ
５５ｂ 減速旋回歯車（第１の伝動経路）
６１ 左サイドギヤ（第１の回転要素）
６２ 右サイドギヤ（第２の回転要素）
６５ リングギヤ（第２の回転要素）

Claims (1)

1. エンジンからの回転を、左右のサイドクラッチを介してそれぞれ左右の走行装置に伝達する、作業車輌用トランスミッションにおいて、
   前記左右のサイドクラッチの上流側の回転から分岐され、かつ１個の合流回転要素に合流される第１の伝動経路及び第２の伝動経路と、
   前記左走行装置に連結する第１の回転要素、前記右走行装置に連結する第２の回転要素及び前記合流回転要素に連結する第３の回転要素を有し、前記第３の回転要素と、前記第１の回転要素又は第２の回転要素の何れか一方との回転を合成して、前記第１の回転要素又は第２の回転要素の何れか他方に伝達する遊星歯車装置と、
   前記第１の伝動経路に介在し、油圧多板クラッチからなる減速旋回用クラッチと、
   前記第２の伝動経路に介在し、油圧多板クラッチからなるスピン旋回用クラッチと、
   前記減速旋回用クラッチと前記スピン旋回用クラッチのいずれか一方のみを作動するように切換える切換え操作手段と、
   前記左右のサイドクラッチと、前記減速旋回用クラッチ又は前記スピン旋回用クラッチとを操作する１本の操作レバーと、を備え、
   前記左右のサイドクラッチを接続し、かつ前記減速旋回用クラッチ及び前記スピン旋回用クラッチを解放した状態で機体を直進し、
   前記左右のサイドクラッチの一方を接続すると共に他方を解放し、かつ前記減速旋回用クラッチを接続すると共に前記スピン旋回用クラッチを解放して、減速又は停止旋回までの状態で機体を他方に旋回し、
   前記左右のサイドクラッチの一方を接続すると共に他方を解放し、かつ前記スピン旋回用クラッチを接続すると共に前記減速旋回用クラッチを解放して、スピン旋回までの状態で機体を他方に旋回してなり、
   前記１本の操作レバーは、その操作域に操作抵抗となるディテンド位置があり、かつ該ディテンド位置の操作域中立側に対して外側が、操作レバーの操作量に対するクラッチ圧変化が大きくなるように設定し、
   前記減速旋回用クラッチ及び前記スピン旋回用クラッチは、前記操作レバーの前記ディテンド位置の中立側である操作レバーの操作量に対するクラッチ圧変化の小さい操作域において滑りながら係合し、前記操作レバーの前記ディテンド位置を越えた操作レバーの操作量に対するクラッチ圧変化の大きい操作域において完全に係合してなる、
   ことを特徴とする作業車輌用トランスミッション。

Images