JPH06227293A - 遊星ギア式変速装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 コンバイン等農業機械の走行装置を駆動する
変速装置に、エンジン効率が高く、低コストの油圧クラ
ッチ式変速装置を使用するとともに、該変速装置では実
現できなかった無段的な減速操作をブレーキ操作にて可
能とするように構成することを目的とする。 【構成】 エンジンＥの出力軸と油圧クラッチ式変速装
置Ｍの入力軸１３との間に遊星ギア装置Ｐを配設し、遊
星ギア装置Ｐはリングギア３をの入力側動力伝達部材と
直結し、サンギア５を回転自在なサン軸４に固定して、
該サン軸４の一端にブレーキ装置を配置し、遊星ギア６
を出力軸８に設けたキャリア軸６ａに枢支し、前記ブレ
ーキ装置のブレーキ操作にて変速可能に構成するもので
ある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、遊星ギア機構をトラッ
スミッションの前段の動力伝達部に設けて伝達効率のよ
い安価な変速装置を得るための技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、コンバイン等農業機械の駆動変速
装置として、ＨＳＴ式変速装置、あるいは機械的な歯車
摺動式変速装置や油圧クラッチ式変速装置を用いること
は公知となっているのである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の技術に
おいて、先ずＨＳＴ式変速装置を用いる場合は、油圧ポ
ンプから油圧モーターへの伝達効率が悪いので、出力を
大きくするためにエンジンを大型化する必要がある。ま
た、その分、高速域での駆動においては、エンジン出力
のロスが高くなる。更に、メンテナンスがやりにくい、
あるいは高価である等の欠点がある。一方、歯車摺動式
変速装置や油圧クラッチ式変速装置を用いる場合には、
ＨＳＴ式変速装置によるような無段変速は不可能であ
り、圃場内での作業に必要な微速度調整ができない。こ
のように、両変速装置には、各々以上のような欠点を含
んでいる。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、以上の如き課
題を解決するために、次のような構成とする。即ち、エ
ンジンより駆動力を入力する油圧クラッチ式変速装置の
入力軸側に遊星ギア機構を配置した構成において、リン
グギアを動力伝達部材と直結し、サンギアを回転自在な
サン軸に固定して、該サン軸の一端にブレーキ装置を配
置し、遊星ギアを出力軸に設けたキャリア軸に枢支し、
前記ブレーキ装置のブレーキ操作にて変速可能に構成す
る。

【０００５】

【作用】機械的構造の油圧クラッチ式変速装置にて走行
駆動を行うが、該変速装置の入力軸側に遊星ギア機構を
設け、ブレーキ操作によってサンギアのブレーキングが
無段的に解除されるにつれて遊星ギアに直結する該遊星
ギア機構の出力軸の回転が減速することになり、走行装
置の無段変速が可能となる。

【０００６】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面にて説明する。
図１は本発明を用いたコンバインの全体側面図、図２は
遊星ギア装置のスケルトン図とブレーキ装置の配置構成
を示す図、図３は遊星ギア装置の断面図、図４はクロー
ラ走行装置のトラックローラーへのグリス注入路を示す
平面図、図５は刈取部の伝動機構のスケルトン図、図６
は主変速レバー中立時にＯＦＦする刈取クラッチの実施
例を示す刈取駆動軸の入力部の側面断面図、図７は同じ
く別の実施例を示す側面断面図、図８は図７における刈
取クラッチをＯＦＦした状態の部分側面断面図である。

【０００７】まず、本発明を採用したコンバインの全体
構成について図１より説明する。クローラー走行装置Ｈ
の上部に機体フレームＦが載置されており、クローラ走
行装置Ｈは、該機体フレームＦ上に配設されたエンジン
Ｅの駆動力を遊星ギア装置Ｐ及び油圧クラッチ式変速装
置Ｍを通じて伝動してスプロケットを有する車軸１４を
回転駆動し、クローラ１５を駆動する構成となってい
る。該機体フレーム上には、左側の上下に脱穀部Ｂ及び
選別部Ｃを、また、その前方に刈取部Ａを配設してお
り、右側には前後に操向部Ｄ及びグレンタンクＧを搭載
している。該操向部Ｇには運転席１８前方に操向操作を
行うための操作コラム１９を立設し、該運転席１８の側
方に油圧クラッチ変速装置Ｍのギアチェンジ操作を行う
ための主変速レバー２０と副変速レバー２１を配設して
おり、下方には踏み込みにより無段的に走行速度を減速
することができるブレーキペダル１２が配設されてい
る。

【０００８】図２乃至図３にて、本発明の遊星ギア装置
Ｐについて説明する。該遊星ギア装置Ｐは、図２のよう
に、エンジンＥの出力軸より入力プーリー１にベルトを
巻回し、一方、該遊星ギア装置Ｐの出力軸８からクロー
ラ走行装置Ｈのスプロケットを具備した車軸１４を軸架
する油圧クラッチ式変速装置Ｍの入力軸１３にベルトを
巻回して配設している。即ち、油圧クラッチ式変速装置
Ｍの入力軸側に配設して、該入力軸の回転駆動を無段的
に変速できるように配設した。

【０００９】以上のように配設した遊星ギア装置Ｐの内
部構成について説明する。前記入力プーリー１は、ハウ
ジング２の軸受部２ａより外部に突設されており、該ハ
ウジング２の中で、該入力プーリー１がリングギア３の
ボス部３ａに固設されている。そして、該リングギア３
のボス部３ａ軸芯にサン軸４が回転自在に軸支されてい
る。該サン軸４はリングギア３のボス部３ａより突出
し、ハウジング２内においてサンギア５を固設し、更に
先端部をキャリア軸受７内に回転自在に嵌挿している。
そして、該サンギア５と該リングギア３との間には遊星
ギア６を配設噛合し、該遊星ギア６を回転自在に枢支す
るキャリア軸６ａを該キャリア軸受７に固設している。
更に、該キャリア軸受７の他側は出力軸８に一体的に固
設され、該出力軸８はハウジング２の軸受２ｂを通して
外部に突設しており、該出力軸８外部に固設したプーリ
ー８ａより油圧クラッチ式変速装置Ｍの入力軸１３固設
のプーリー１３ａにベルトを介して入力軸１３を駆動す
るものとしている。

【００１０】一方、サン軸４の入力プーリー側の外側端
部にはブレーキディスク９を固設しており、該ブレーキ
ディスク９はブレーキパット１０にて制動可能である。
そして、該ブレーキパット１０の制動力は、図２の如
く、前記操向部２０のブレーキペダル１２の操作に基づ
く油圧制動用シリンダー１１の伸縮によって操作され、
ブレーキペダル１２を踏み込まない、平常の走行時に
は、該制動用シリンダー１１が伸長していて、該ブレー
キパット１０が該ブレーキディスク９を制動し、該サン
軸４及び該サンギア５を固定するようにしており、ブレ
ーキペダル１２を踏み込むとともに、該制動用シリンダ
ー１１の収縮により該ブレーキパット１０を開いて、該
サン軸４及び該サンギア５が回転可能となるようにして
いる。

【００１１】即ち、以上のような構成により、エンジン
Ｅの駆動力によって入力プーリー１が回転し、該入力プ
ーリー１と一体にリングギア３が回転し、ブレーキペダ
ル１２を踏み込まないサンギア５が固定された状態であ
ると、該遊星ギア６の公転速度は最も大きいものとな
り、最大の回転数にて該出力軸８を回転駆動することと
なるが、ブレーキペダルの踏み込みによって該サンギア
５の回転自由度が増すと、該サンギア５に遊星ギア６の
自転方向と逆の回転力が働き、その分、該遊星ギア６の
公転速度が減じられ、該出力軸８の回転数も一体に減じ
られる。そして、完全に該サンギア５が回転自由となっ
た時は、該遊星ギア６は、該リングギア３の回転力と該
サンギア５の回転力が、丁度逆方向の同じ力となるの
で、自転するのみで公転せず、従って、キャリア軸受７
及び出力軸８は回転しなくなるのである。このように、
ブレーキペダルの踏み込みによって油圧クラッチ式変速
装置の入力軸の回転数を無段的に減速することができ、
従って、ブレーキペダル操作による無段的な走行駆動の
変速が可能となるのである。

【００１２】次に、コンバインのクローラ走行装置Ｈに
おけるグリス補充に関する構成について図１及び図４よ
り説明する。該クローラ走行装置Ｈは、前記車軸１４に
スプロケット１４ａを付設し、また、フレームＦより突
設するトラックフレーム１７に複数のトラックローラー
１６（イコライザー構成のものを含む）をローラー軸１
６ａにて軸支し、該スプロケット１４ａ及びトラックロ
ーラー１６にクローラ１５を巻回して構成している。か
かるクローラ走行装置Ｈにおいて、従来は、トラックロ
ーラー１６のローラー軸１６ａ内のグリス充填部１６ｂ
にグリス注入を一個ずつ行っていたので、グリス注入作
業は時間と手間のかかるものであった。そこで、図４に
示す如く、操向部Ｄの前記操作コラム１９の側方にグリ
スニップル２２を構成し、該グリスニップル２２より左
右のトラックフレーム１７内を経て、各トラックローラ
ー１６のローラー軸１６ａのグリス充填部１６ｂに至る
グリス注入ホース２３を配設し、操向部Ｄにいながら全
トラックローラー１６にグリス注入できるようにしたの
である。また、トラックローラー１６に触れずに作業が
でき、該トラックローラー１６が泥等で汚れていても、
作業者が手を汚したりする心配がないのである。なお、
図４図示のグリス注入ホース２３は、途中にて分岐し、
左右のトラックフレーム１７内に延設されているが、左
右のホースの抵抗に相違があると、グリス注入が偏向す
ることも考えられるので、分岐点においてロータリー式
の切換弁を配設する方法も考えられる。また、グリスニ
ップル２２を機体の反対側にもう一つ設け、各グリスニ
ップル２２より別個に左右トラックローラー１６へグリ
ス注入ホース２３を配設する方法も考えられる。

【００１３】最後に、走行停止時の刈取部における搬送
停止機構について図５乃至図８より説明する。前記刈取
部Ａは、下方に刈刃を配設し、該刈刃によって根元部を
刈られた穀稈が該刈取部Ａ内の搬送装置にて搬送され、
前記脱穀部Ｂに送られる。この搬送装置の駆動軸である
刈取駆動軸２４は、図５の如く、エンジンＥの動力を入
力する前記油圧クラッチ式変速装置Ｍの入力軸１３より
ベルト巻回して駆動される。従って、前記の操向部Ｄに
おける主変速レバー２０を中立位置にして走行駆動を停
止しても、該油圧クラッチ式変速装置Ｂの入力軸１３
は、エンジンＥの出力軸の回転により回転したままであ
り、刈取部Ａの搬送装置も駆動したままである。このよ
うに、走行を停止しているにもかかわらず刈取部の搬送
装置が駆動していると、根元を刈られぬままの穀稈が搬
送装置に巻き込またり、搬送通路において倒伏してしま
い、次作業時に稈こぼれや巻付が生じて円滑な作業が開
始できない状態となる。そこで、該主変速レバー２０の
中立位置設定による走行停止の際に刈取部Ａの搬送装置
の駆動も停止するように構成することが望ましい。

【００１４】図６の実施例は、該刈取駆動軸２４の入力
部において、主変速レバー２０の中立時にＯＦＦする刈
取クラッチを配設する構成について開示している。ま
ず、刈取駆動軸２４と入力プーリー２５との間に、刈取
クラッチ２６を介設している。該刈取クラッチ２６は、
平時において刈取駆動軸２４に外嵌されたバネ２６ｂに
て入力プーリー２５側に押圧されており、側面上に螺旋
溝２６ａが切ってあり、該螺旋溝２６ａに嵌入するよ
う、ハウジング３０の外部に構成したブーツ２９内にス
ライドピン２８を嵌挿し、該スライドピン２８は、モー
ター３１にて上下スライド可能に構成する。一方、該主
変速レバー２０を中立位置Ｎにした時にＯＮするよう、
マイクロスイッチ３２を該主変速レバー２０のガイド溝
部の中立位置Ｎに配設し、該マイクロスイッチ３２がＯ
Ｎすると、該モーター３１が作動して、該スライドピン
２８を下方に押し下げるように構成する。

【００１５】即ち、主変速レバー２０を中立位置Ｎにす
ると、該モーター３１にて該スライドピン２８が該刈取
クラッチ２６の螺旋溝２６ａ内に挿入し、この挿入によ
ってスライドピン２８が螺旋溝２６ａ内を摺動し、同時
に刈取クラッチ２６が軸受２７側に回転しながら摺動
し、該入力プーリー２５と刈取クラッチ２６端部に設け
たクラッチ爪２５ａ・２６ｃが離れて、該刈取駆動軸２
４の駆動が切られるのである。そして、マイクロスイッ
チ３２がＯＦＦするとスライドピン２８が螺旋溝２６ａ
内から抜けて、刈取クラッチ２６はバネ２６ｂの付勢力
により摺動してクラッチ爪２５ａ・２６ｃが噛合して動
力が伝達される。

【００１６】また、図７及び図８の実施例は、刈取駆動
軸２４の入力部に刈取クラッチに加えてトルクリミッタ
ーを配設する構成について開示している。即ち、図６と
同様に刈取駆動軸２４の入力端が入力プーリー２５に入
軸されている構成において、平時は刈取駆動軸２４に外
嵌したバネ３３ｂにて該入力プーリー２５側に押圧され
てクラッチ部３３ａを該入力プーリー２５のクラッチ爪
に係合しており、回転過負荷時に該入力プーリー２５よ
り離脱するトルクリミッター３３が配設されており、該
トルクリミッター３３上にスプライン係合して刈取クラ
ッチ３４を配設している。該刈取クラッチ３４は、平時
において刈取駆動軸２４に外嵌し、バネ３３ｂの外側に
配設したバネ３４ｃにて押圧されて、クラッチ部３４ａ
を該トルクリミッター３３に係合している。更に、該刈
取クラッチ３４の側面には、前記の図６図示のものと同
一構成で、主変速レバー２０の中立Ｎ時にモーター３１
にてハウジング３０の内部に嵌入するスライドピン２８
が押当するべく、ピン嵌入溝３４ｂを穿設している。該
ピン嵌入溝３４ｂは、嵌入する該スライドピン２８の底
面に対して該刈取クラッチ３４が摺動できるように、該
スライドピン２８の底面の前後幅よりも、入力プーリー
２５側に長尺となっている。

【００１７】このような構成とすることにより、主変速
レバー２３が中立位置Ｎとなった時に、図８に示す如
く、スライドピン２８が刈取クラッチ３４のピン嵌入部
３４ｂ内に嵌入し、押圧して該刈取クラッチ３４の回転
力を減じ、そのため、該刈取クラッチ３４が、該ピン嵌
入溝３４ｂの該スライドピン２８に対する摺動可能分だ
け後方に回転しながら摺動し、該クラッチ部３４ａがト
ルクリミッター３３より離れるので、軸受２７の回転が
停止し、刈取駆動軸２４の回転駆動も停止するのであ
る。

【００１８】以上のように構成することにより、主変速
レバーを中立位置にして走行駆動を停止した場合におい
ても、同時に刈取部の搬送装置の駆動が停止するので、
根元を刈らぬままに穀稈が該搬送装置に巻き込まれたり
して、次作業時に稈こぼれ、巻付等で支障をきたすこと
もなくなるのである。

【００１９】

【発明の効果】本発明は以上の如く構成したので、次の
如き効果を奏するものである。即ち、従来、駆動装置の
無段式変速は、エンジン効率が悪く、高価になりがちな
ＨＳＴ式変速装置を使用しなければならなかったのであ
るが、エンジン出力軸と油圧クラッチ式変速装置の入力
軸側との間に配設する遊星ギア機構を構成したので、該
油圧クラッチ式変速装置により駆動する走行装置におい
てもブレーキ操作にて無段的に減速することが可能とな
り、安全かつ効率的な作業が得られ、一方、高速域で
は、エンジン効率の良好な、機械的機構の油圧クラッチ
式変速装置が作動するので、能率化、低コスト化が実現
できる。また、油圧クラッチ式変速装置及び遊星ギア機
構ともに機械的機構であるので、メンテナンスが容易で
あり、主に遊星ギア機構のブレーキパットとブレーキデ
ィスクの交換のみで長期間の使用が可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を用いたコンバインの全体側面図であ
る。

【図２】遊星ギア装置のスケルトン図とブレーキ装置の
配置構成を示す図である。

【図３】遊星ギア装置の断面図である。

【図４】クローラ走行装置のトラックローラーへのグリ
ス注入路を示す平面図である。

【図５】刈取部の伝動機構のスケルトン図である。

【図６】主変速レバー中立時にＯＦＦする刈取クラッチ
の実施例を示す刈取駆動軸の入力部の側面断面図であ
る。

【図７】同じく別の実施例を示す側面断面図である。

【図８】図７における刈取クラッチをＯＦＦした状態の
部分側面断面図である。

【符号の説明】

Ｐ 遊星ギア装置 Ｍ 油圧クラッチ式変速装置 Ｅ エンジン １ 入力プーリー ２ ハウジング ３ リングギア ４ サン軸 ５ サンギア ６ 遊星ギア ７ 軸受 ８ 出力軸 ９ ブレーキディスク １０ ブレーキパット １１ 制動用シリンダー １２ ブレーキペダル １３ 入力軸 １４ 車軸

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 エンジンより駆動力を入力する油圧クラ
   ッチ式変速装置の入力軸側に遊星ギア機構を配置した構
   成において、リングギアを入力側動力伝達部材と直結
   し、サンギアを回転自在なサン軸に固定して、該サン軸
   の一端にブレーキ装置を配置し、遊星ギアを出力軸に設
   けたキャリア軸に枢支し、前記ブレーキ装置のブレーキ
   操作にて変速可能としたことを特徴とする遊星ギア式変
   速装置。