JP7345439B2 - 駆動伝達ユニット - Google Patents

Description

本発明は、作業車両に搭載される駆動伝達ユニットに関する。

コンバインなどの作業車両には、エンジンの動力を走行装置に伝達する駆動伝達ユニットに、ＨＳＴ（Hydro Static Transmission：静油圧式無段変速機）を備えたものがある。

ＨＳＴは、油圧ポンプおよび油圧モータを備え、油圧ポンプと油圧モータとの間で作動油が循環する閉回路を有している。ＨＳＴでは、エンジンの動力で油圧ポンプが駆動され、油圧ポンプが吐出する油により油圧モータが駆動される。そして、ＨＳＴの油圧モータの動力がギヤを含む動力伝達機構を介してそれぞれ左右のクローラに伝達される。

特開２００４－３３８４９１号公報

駆動伝達ユニットでは、駆動伝達ユニットの外殻をなすケースが左右２分割で構成されることがある。この構成において、ギヤなどの回転体を支持する軸を左右のケースに跨がって設ける場合、左右のケースを結合するまで軸をケースで支持できないため、軸および回転体の組付け性が悪い。そのため、ケースによる軸の支持構造に工夫が求められている。

本発明の目的は、軸の組付け性を向上できる、駆動伝達ユニットを提供することである。

前記の目的を達成するため、本発明に係る駆動伝達ユニットは、作業車両に搭載される駆動伝達ユニットであって、左側ケースおよび右側ケースに分割され、左側ケースと右側ケースとが突き合わされて形成されるケースと、左側ケースに片持ち支持される左軸と、右側ケースに片持ち支持される右軸とを含み、左軸および右軸は、同一直線上に配置されて、それぞれの先端面同士が対向している。

この構成によれば、ケースが左側ケースと右側ケースとに分割されており、左側ケースと右側ケースとを結合することによりケースが形成される。左側ケースには、左軸が片持ち支持され、右側ケースには、右軸が片持ち支持される。これにより、左側ケースと右側ケースとが結合される前に、左側ケースおよび右側ケースにそれぞれ左軸および右軸を固定することができる。よって、軸（左軸および右軸）の組付け性を向上することができる。

そして、左側ケースと右側ケースとが結合されると、左軸と右軸とが同一直線上に配置されて、それぞれの先端面同士が対向する。そのため、左軸および右軸の倒れや脱落を相互で防止することができる。

左軸および右軸は、それぞれの先端面間に隙間が生じるように設けられていることが好ましい。

この構成では、左軸および右軸の先端面間の隙間により、左軸および右軸の各組付け誤差を吸収することができる。そのため、軸の組付け性をさらに向上することができる。

駆動伝達ユニットは、左軸に回転可能に支持される左回転体と、右軸に回転可能に支持される右回転体とをさらに含む構成であってもよい。

その場合、左軸と左回転体との間および右軸と右回転体との間のそれぞれに、ブッシュが介在されてもよい。

この構成では、左回転体および右回転体のスムーズな回転を確保することができる。

本発明によれば、軸の組付け性を向上することができる。

本発明の一実施形態に係る駆動伝達ユニットが備えられるコンバインの右側面図である。 駆動伝達ユニットの油圧回路図である。 駆動伝達ユニットの内部構成の一部を示す斜視図である。 駆動伝達ユニットの一部の断面図である。

以下では、本発明の実施の形態について、添付図面を参照しつつ詳細に説明する。

＜コンバインの全体構成＞
図１は、コンバイン１の右側面図である。

コンバイン１は、圃場を走行しながら穀稈の刈り取りおよび穀稈からの脱穀を行う収穫機の一例である。コンバイン１は、圃場などの不整地を走破する能力を有する走行装置として、左右一対のクローラ２を採用しており、その左右一対のクローラ２に支持される機体３には、キャビン４およびグレンタンク５が設けられている。

キャビン４は、クローラ２の前端部上に配置されている。キャビン４は、その内部に運転者が搭乗する空間を提供し、その空間内には、たとえば、運転者が着座する運転席や操作レバーおよび操作ペダルなどの操作部材が配置されている。キャビン４の右側面には、開閉可能なドア６が設けられており、運転者は、ドア６を開いて、キャビン４内に乗り込むことができる。

グレンタンク５は、クローラ２上でキャビン４の後方に配置されている。

また、コンバイン１の機体３には、刈取装置７および脱穀装置（図示せず）が設けられている。刈取装置７は、クローラ２の前側に配置されており、コンバイン１の前進に伴って、圃場に植立されている穀稈を刈り取る。脱穀装置は、グレンタンク５の左側に配置されており、刈取装置７に刈り取られた穀稈の株元側を脱穀フィードチェーンによって後側に搬送し、穀稈の穂先側を扱室に供給して脱穀する。そして、穀稈から外れた穀粒が脱穀装置からグレンタンク５に搬送されて、グレンタンク５に穀粒が貯留される。グレンタンク５には、アンローダ８が接続されており、グレンタンク５に貯留された穀粒は、アンローダ８により搬出して機外に排出することができる。

＜駆動伝達ユニット＞
図２は、本発明の一実施形態に係る駆動伝達ユニット１３の左側面図である。図３は、駆動伝達ユニット１３の油圧回路図である。

コンバイン１は、エンジン１１の動力をクローラ２のスプロケット１２に伝達する駆動伝達ユニット１３を備えている。

駆動伝達ユニット１３には、ユニットプーリ１４が設けられている。ユニットプーリ１４には、図３に示されるように、無端状のベルト１５が巻き掛けられている。ベルト１５は、エンジン１１の出力軸１６に固定されたエンジンプーリ１７にも巻き掛けられている。これにより、エンジン１１の動力は、エンジンプーリ１７およびベルト１５を介してユニットプーリ１４に伝達され、ユニットプーリ１４およびユニットプーリ１４を相対回転不能に支持する入力軸１８を回転させる。

入力軸１８の回転は、チャージポンプ２１のポンプ軸２２に伝達される。チャージポンプ２１は、固定容量型の油圧ポンプであり、ポンプ軸２２の回転により、チャージ油路２３にオイルを送出する。

チャージ油路２３には、フィルタ２４が介装されている。チャージポンプ２１からチャージ油路２３に送出されるオイルは、フィルタ２４を通過して濾過された後、駆動伝達ユニット１３の各部に供給される。また、チャージ油路２３には、チャージリリーフバルブ２５が接続されている。チャージリリーフバルブ２５の機能により、チャージ油路２３の油圧が所定のチャージ圧に維持される。

駆動伝達ユニット１３には、左側ＨＳＴ（Hydro Static Transmission：静油圧式変速機）３１Ｌおよび右側ＨＳＴ３１Ｒを備えている。

左側ＨＳＴ３１Ｌは、油圧ポンプ４１Ｌと油圧モータ４２Ｌとの間で作動油が循環するように、油圧ポンプ４１Ｌと油圧モータ４２Ｌとを第１油路４３Ｌおよび第２油路４４Ｌで接続した閉回路の構成を有している。第１油路４３Ｌは、油圧ポンプ４１Ｌの第１ポート４５Ｌと油圧モータ４２Ｌの第１ポート４６Ｌとに接続されている。第２油路４４Ｌは、油圧ポンプ４１Ｌの第２ポート４７Ｌと油圧モータ４２Ｌの第２ポート４８Ｌとに接続されている。

また、第１油路４３Ｌは、第１チェックバルブ５１Ｌを介してチャージ油路２３に接続されている。第２油路４４Ｌは、第２チェックバルブ５２Ｌを介してチャージ油路２３に接続されている。第１油路４３Ｌの油圧がチャージ油路２３の油圧、つまりチャージ圧よりも低くなると、第１チェックバルブ５１Ｌが開成して、チャージ油路２３から第１チェックバルブ５１Ｌを介して第１油路４３Ｌに作動油が供給される。また、第２油路４４Ｌの油圧がチャージ圧よりも低くなると、第２チェックバルブ５２Ｌが開成して、チャージ油路２３から第２チェックバルブ５２Ｌを介して第２油路４４Ｌに作動油が供給される。これにより、第１油路４３Ｌおよび第２油路４４Ｌの油圧がチャージ圧以上に維持される。

油圧ポンプ４１Ｌは、可変容量型の斜板式ピストンポンプであり、シリンダブロック、シリンダブロック内に放射状に配置された複数のピストンおよびピストンが摺動するポンプ斜板などを備えている。油圧ポンプ４１Ｌには、入力軸１８からの動力が伝達され、シリンダブロックは、その動力により回転する。

油圧ポンプ４１Ｌのポンプ斜板の傾斜角度を変更するため、電子制御式のサーボピストン５３Ｌが設けられている。サーボピストン５３Ｌは、前進側の圧力制御弁５４Ｌから油圧が供給される第１圧力室５５Ｌと、後進側の圧力制御弁５６Ｌから油圧が供給される第２圧力室５７Ｌとを有している。また、サーボピストン５３Ｌは、第１圧力室５５Ｌと第２圧力室５７Ｌとの差圧により直動するロッド５８Ｌを有しており、このロッド５８Ｌの直動により、ポンプ斜板の傾斜角度が変更される。

油圧ポンプ４１Ｌの回転軸線（シリンダブロックの回転軸線）に対するポンプ斜板の傾斜角度が大きいほど、油圧ポンプ４１Ｌからの作動油の吐出量が少なくなり、ポンプ斜板の傾斜角度が９０°であるとき、油圧ポンプ４１Ｌからの作動油の吐出が停止する。また、ポンプ斜板の傾斜角度が９０°を超えると（傾きが逆転すると）、傾斜角度が９０°未満のときと油圧ポンプ４１Ｌからの作動油の吐出方向が逆転する。

油圧モータ４２Ｌは、可変容量型の斜板式ピストンモータであり、モータ回転軸６１Ｌ、モータ回転軸６１Ｌと一体に回転するシリンダブロック、シリンダブロック内に放射状に配置された複数のピストンおよびピストンが押しつけられるモータ斜板などを備えている。油圧モータ４２Ｌのモータ回転軸６１Ｌの軸線に対するモータ斜板の傾斜角度が一定である場合、油圧モータ４２Ｌに供給される作動油の量、つまり油圧ポンプ４１Ｌから吐出される作動油の量が多いほど、モータ回転軸６１Ｌの回転数が増加する。

また、油圧モータ４２Ｌに供給される作動油の量が一定である場合、モータ斜板の傾斜角度が大きいほど、モータ回転軸６１Ｌの回転数が低下する。油圧モータ４２Ｌのモータ斜板の傾斜角度を変更するため、副変速ピストン６２Ｌが設けられている。副変速ピストン６２Ｌには、低速切替弁６３および高速切替弁６４が接続されている。低速切替弁６３がオンにされ、高速切替弁６４がオフにされて、低速切替弁６３から副変速ピストン６２Ｌに油圧が供給されることにより、副変速ピストン６２Ｌのロッド６５Ｌが低速位置に位置し、モータ斜板の傾斜角度が相対的に大きくなる。一方、低速切替弁６３がオフにされ、高速切替弁６４がオンにされて、高速切替弁６４から副変速ピストン６２Ｌに油圧が供給されることにより、副変速ピストン６２Ｌのロッド６５Ｌが高速位置に位置し、モータ斜板の傾斜角度が相対的に小さくなる。したがって、低速切替弁６３および高速切替弁６４のオン／オフの切り替えにより、モータ回転軸６１Ｌの回転数が相対的に大きくなる高速段と、モータ回転軸６１Ｌの回転数が相対的に小さくなる低速段との２段に切り替えることができる。

右側ＨＳＴ３１Ｒは、左側ＨＳＴ３１Ｌと同様の構成であるから、右側ＨＳＴ３１Ｒについて、左側ＨＳＴ３１Ｌの各部に相当する部分に、それらの各部に付されている参照符号の末尾「Ｌ」を「Ｒ」に変更した参照符号を付して、その説明を省略する。なお、低速切替弁６３および高速切替弁６４については、左側ＨＳＴ３１Ｌの副変速ピストン６２Ｌと右側ＨＳＴ３１Ｒの副変速ピストン６２Ｒとに共用されている。

左側ＨＳＴ３１Ｌのモータ回転軸６１Ｌの動力（回転）は、ギヤ列を介して、左のクローラ２に伝達される。これにより、左のクローラ２が駆動される。また、右側ＨＳＴ３１Ｒのモータ回転軸６１Ｒの動力（回転）は、ギヤ列を介して、右のクローラ２に伝達される。これにより、右のクローラ２が駆動される。

＜ギヤ支持構造＞
図３は、駆動伝達ユニット１３の内部構成の一部を示す斜視図である。図４は、駆動伝達ユニット１３の一部の断面図である。

駆動伝達ユニット１３の外殻をなすケース７１は、図４に示されるように、左側ケース７２と右側ケース７３とに２分割されている。左側ＨＳＴ３１Ｌおよび右側ＨＳＴ３１Ｒは、それぞれ左側ケース７２内および右側ケース７３内に収容されている。

左側ＨＳＴ３１Ｌのモータ回転軸６１Ｌの動力（回転）は、図３に示されるモータ出力ギヤ７４から出力される。モータ出力ギヤ７４には、車速検出用ギヤ７５Ｌが噛合している。右側についても同様に、右側ＨＳＴ３１Ｒのモータ回転軸６１Ｒの動力がモータ出力ギヤから出力され、そのモータ出力ギヤには、車速検出用ギヤ７５Ｒが噛合している。

左側の車速検出用ギヤ７５Ｌは、図４に示されるように、ブッシュ７６Ｌを介して、左軸７７Ｌに回転可能に支持されている。左側ケース７２には、右側に開放される円形の凹部７８Ｌが形成されている。左軸７７Ｌおよび凹部７８Ｌは、左軸７７Ｌの外径が凹部７８Ｌの内径以上となる寸法および公差で形成されている。そして、左軸７７Ｌは、右端部が左側ケース７２に形成された円形の凹部７８Ｌにしめしろを有する状態で嵌め込まれることにより、左側ケース７２に片持ち支持されている。

右側の車速検出用ギヤ７５Ｒは、ブッシュ７６Ｒを介して、右軸７７Ｒに回転可能に支持されている。右側ケース７３には、左側に開放される円形の凹部７８Ｒが形成されている。右軸７７Ｒおよび凹部７８Ｒは、右軸７７Ｒの外径が凹部７８Ｒの内径以上となる寸法および公差で形成されている。そして、右軸７７Ｒは、左端部が右側ケース７３に形成された円形の凹部７８Ｒにしめしろを有する状態で嵌め込まれることにより、右側ケース７３に片持ち支持されている。

左軸７７Ｌおよび右軸７７Ｒは、同一直線上に配置されて、それぞれの先端面同士が微小な隙間、たとえば、左軸７７Ｌおよび右軸７７Ｒの各先端面の直径以下かつ左軸７７Ｌおよび右軸７７Ｒがそれぞれ凹部７８Ｌ，７８Ｒに挿入される深さ以下の寸法の隙間を空けて軸線方向に対向している。

＜作用効果＞
以上のように、ケース７１が左側ケース７２と右側ケース７３とに分割されており、左側ケース７２と右側ケース７３とを結合することによりケース７１が形成される。左側ケース７２には、左軸７７Ｌが片持ち支持され、右側ケース７３には、右軸７７Ｒが片持ち支持されている。これにより、左側ケース７２と右側ケース７３とが結合される前に、左側ケース７２および右側ケース７３にそれぞれ左軸７７Ｌおよび右軸７７Ｒを固定することができる。よって、左軸７７Ｌおよび右軸７７Ｒの組付け性を向上することができる。

そして、左側ケース７２と右側ケース７３とが結合されると、左軸７７Ｌと右軸７７Ｒとが同一直線上に配置されて、それぞれの先端面同士が対向する。そのため、左軸７７Ｌおよび右軸７７Ｒの倒れや脱落を相互で防止することができる。

また、左軸７７Ｌおよび右軸７７Ｒは、それぞれの先端面間に隙間が生じるように設けられている。左軸７７Ｌおよび右軸７７Ｒの先端面間の隙間により、左軸７７Ｌおよび右軸７７Ｒの各組付け誤差を吸収することができる。そのため、左軸７７Ｌおよび右軸７７Ｒの組付け性をさらに向上することができる。

左軸７７Ｌと左軸７７Ｌに回転可能に支持される車速検出用ギヤ７５Ｌとの間には、ブッシュ７６Ｌが介在されている。また、右軸７７Ｒと右軸７７Ｒに回転可能に支持される車速検出用ギヤ７５Ｒとの間には、ブッシュ７６Ｒが介在されている。そのため、車速検出用ギヤ７５Ｌ，７５Ｒのスムーズな回転を確保することができる。

＜変形例＞
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は、他の形態で実施することも可能である。

たとえば、作業車両の一例として、作業装置としての刈取装置７および脱穀装置を備えるコンバイン１を取り上げたが、本発明は、人参や大根、枝豆、キャベツなどの野菜を収穫して搬送する収穫搬送装置を作業装置として備える収穫機、苗植付装置を作業装置として備える田植機、播種装置を作業装置として備える直播機、プラウを作業装置として備えるトラクタ、バケットを作業装置として備える建設作業車など、種々の作業車両に適用することができる。

その他、前述の構成には、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。

１：コンバイン（作業車両）
１３：駆動伝達ユニット
７１：ケース
７２：左側ケース
７３：右側ケース
７５Ｌ，７５Ｒ：車速検出用ギヤ（回転体）
７６Ｌ，７６Ｒ：ブッシュ
７７Ｌ：左軸
７７Ｒ：右軸

Claims (4)

1. 作業車両に搭載される駆動伝達ユニットであって、
   左側ケースおよび右側ケースに分割され、前記左側ケースと前記右側ケースとが突き合わされて形成されるケースと、
   前記左側ケースに片持ち支持される左軸と、
   前記右側ケースに片持ち支持される右軸と、を含み、
   前記左軸および前記右軸は、同一直線上に配置されて、それぞれの先端面同士が対向している、駆動伝達ユニット。
2. 前記左軸および前記右軸は、それぞれの先端面間に隙間が生じるように設けられている、請求項１に記載の駆動伝達ユニット。
3. 前記左軸に回転可能に支持される左回転体と、
   前記右軸に回転可能に支持される右回転体と、をさらに含む、請求項１または２に記載の駆動伝達ユニット。
4. 前記左軸と前記左回転体との間および前記右軸と前記右回転体との間のそれぞれに、ブッシュが介在されている、請求項３に記載の駆動伝達ユニット。

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