JPH0661180B2 - 作業車輌における動力伝達装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 (イ) 産業上の利用分野 本発明は、コンバイン等の作業車輌における動力伝達装
置に係り、詳しくはその走行部及び作業部へ無段変速装
置を用いて動力伝達する動力伝達装置に関する。

(ロ) 従来の技術 一般に、作業車輌特にコンバインにおいては、エンジン
からの動力伝達経路に１組の無段変速装置を介在し、無
段変速装置により変速された動力により走行部と作業部
とを駆動している。

(ハ) 発明が解決しようとする問題点 このため、作業車輌の走行速度と作業速度が常に一定の
関係で連動しており、走行速度すなわち作業速度が一定
速度以下となると、刈取速度が遅くなり、引起し性能が
低下する欠点があり、また、作業速度が高速度となる
と、刈刃引起しが速すぎて脱粒、稈ぬけ、そして作業音
が大きくなるという欠点があった。

そこで、本発明は、無段変速装置を直列に２組設置する
ことにより、上述問題点を解消することを目的とするも
のである。

(ニ) 問題を解決するための手段 本発明は、上述事情に鑑みなされたものであって、第１
図及び第２図に示すように、エンジン１からの動力伝達
経路に無段変速装置３，５を直列に２組設置して、エン
ジン１からの回転を２段階に変速し、第１段目の無段変
速装置３からの回転を作業部６へ伝達し、また第２段目
の無段変速装置５からの回転を走行部７へ伝達すること
を特徴とするものである。

(ホ) 作用 以上構成に基づき、作業車輌９はエンジン１の回転をま
ず第１段目の無段変速装置３により変速して、該第１段
目の無段変速装置３による変速比の小さい回転を作業部
６へ伝達する。また、第１段目の無段変速装置３の回転
による第１変速軸２１の回転は第２段目の変速装置５に
よって更に変速され、そして該第２段目の変速装置５に
よる変速比の大きい回転を走行部７に伝動して、作業車
輌９を走行する。

(ヘ) 実施例 以下、図面に沿って、本発明による実施例について説明
する。

コンバイン９は、第３図に示すように、クローラ１０に
て支持されている機体１１を有しており、該機体１１に
は一側後方にエンジン１が搭載されていると共に一側前
方に前処理部１２が昇降自在に配設されている。そし
て、第１図及び第２図に示すように、エンジン１のクラ
ンク軸１ａからユニバーサルジョイント１６を介してカ
ウンターケース１７に支持されているカウンター軸１６
に動力伝達されており、また該カウンター軸１５の先端
には駆動側スプロケット２９が固定されている。また、
カウンターケース１７にはサブケース１８がネジ調整装
置９５により回動位置調整自在に支持されており、該ケ
ース１８には回転自在に第２駆動軸１９が軸支され、該
第２駆動軸１９の一端に第１駆動側無段変速プーリー２
０が固定されている。更に、第２駆動軸１９の他端には
第２駆動側スプロケット３０が固定され、該第２駆動側
スプロケット３０と駆動側スプロケット２９とに駆動チ
ェーン３１が張架されている。また、第２駆動軸１９の
前方に平行して第１変速軸２１が軸支され、該第１変速
軸２１の一端には第１従動側無段変速プーリー２２が固
定されている。そして、前記第１駆動側無段変速プーリ
ー２０と第１従動側無段変速プーリー２２とに第１無段
変速ベルト３２が回転自在に張架されて、第１段目の無
段変速装置３を構成している。なお、第６図に詳示する
ように、該第１従動側無段変速プーリー２２の固定側プ
ーリー片９２にはメインクラッチ６７が装着されて、該
第１従動側変速プーリー２２の回転は該メインクラッチ
６７を介して第１変速軸２１に伝達される。そして、第
１段目の変速装置は上述のごとく構成されている。一
方、第１変速軸２１の前方に平行して第２変速軸２５が
サブケース９３により軸支され、該第２変速軸２５の一
端には第２従動側無段変速プーリー２６が固定されてい
ると共に、走行伝動スプロケット３５が固定されてい
る。そして、前記第２駆動側無段変速プーリー２３と第
２従動側無段変速プーリー２６とに第２無段変速ベルト
３３が回動自在に張架されて、第２段目の無段変速装置
５が構成されている。そして、機体フレーム１１の前方
部分にはトランスミッションケース２７が固定されてお
り、該ケース２７に前記サブケース９３がネジ調整装置
９５により回動位置調整自在に支持されている。更に、
該ミッションケース２７にはサイドクラッチ・ブレーキ
装置等が内蔵されており、またクローラスプロケット３
７を駆動する車軸を支持している。また、第２駆動側無
段変速プーリー２３の外側には刈取伝動プーリー５０が
固定され、また該第２駆動側無段変速プーリー２３上方
に刈取伝動軸５１が第１変速軸２１と平行に軸支されて
いる。そして、刈取伝動軸５１の一端には刈取従動プー
リー５２が固定され、該刈取伝動プーリー５０と刈取従
動プーリー５２とに刈取伝動ベルト５３が回動自在に張
架されており、かつ、刈取タイトプーリー５５が刈取従
動プーリー５２と同軸状に支持され、ベルト５３に張力
を付与している。また、無段変速レバー５６よりの信号
にて制御される無段変速シリンダー５７が無段変速装置
３，５の上方に配設されている。該無段変速シリンダー
５７のピストンロッド５７ａには第１無段変速アーム５
９と第２無段変速アーム６０がジョイント６１を介して
連接されており、該第１無段変速アーム５９は第１無段
変速カム６２に連結し、同様に、第２無段変速アーム６
０は第２無段変速カム６３へ連結されている。そして、
第１無段変速カム６２及び第２無段変速カム６３は第１
駆動側無段変速プーリー２０のボス部６５及び第２駆動
側無段変速プーリー２３のボス部６６に夫々固着されて
いるカムと相対回動して、第１及び第２無段変速装置
３，５の両駆動側プーリー２０，２３の有効径を調整す
る。

ついで、本実施例の作用について説明する。

エンジン１の回転はクランク軸１ａ及びユニバーサルジ
ョイント１６を介してカウンター軸１５へ伝達され、更
に駆動側スプロケット２９′は駆動チェーン３１及び第
２駆動側スプロケット３０を介して第２駆動軸１９を回
転し、これにより第１駆動側無段変速プーリー２０が回
転する。そして、第１従動側無段変速プーリー２２がメ
インクラッチにより第１変速軸２１へ接続されると、該
第１駆動側無段変速プーリー２０の回転は第１無段変速
ベルト３２を介して第１従動側無段変速プーリー２２に
伝達され更にメインクラッチ６７を介して、第１変速軸
２１が回転し、同時に第２駆動側無段変速プーリー２３
も回転する。更に、第１変速軸２１が回転すると、刈取
伝動プーリー５０も回転し、該刈取伝動プーリー５０の
回転は、刈取伝動ベルト５３を介して刈取従動プーリー
５２に伝達される。そして、刈取従動プーリー５２が回
転することにより、刈取従動軸５１を回転し、該刈取従
動軸５１より回転を得ている作業部６即ち前処理部６の
刈刃、引起し装置及び搬送チェーンが作動する。

一方、第２駆動側無段変速プーリー２０の回転は第２無
段変速ベルト３３を介して第２従動側無段変速プーリー
２６に伝達されて、第２変速軸２５が回転する。これに
より、ミッションケース２７内のサイドクラッチ装置等
を介して走行駆動スプロケット３７が回転し、クローラ
１０を駆動してコンバイン９が走行する。

そして、オペレータによる無段変速レバー５６の操作に
基づき、無段変速シリンダー５７が伸縮例えば伸長する
と、変速アーム５９及びカム６２を介して第１駆動側無
段変速プーリー２０がその有効径を大きく（増速）する
ように調節されると共に、変速アーム６０及びカム６３
を介して第２駆動側無段変速プーリー２３がその有効径
を大きくするように調節される。これにより、第１段目
の無段変速装置３は、所定変速比に増速され、該増速さ
れた回転が前処理部１２の各装置に伝達されている。一
方、該第１段目の無段変速装置３により増速された回転
は、第２段目の無段変速装置５の所定変速比が重畳され
て更に増速され、該更に増速された回転がクローラ１０
に伝達されてコンバイン９を走行する。従って、コンバ
イン走行速度の変速変化にして、大幅に緩やかな変速変
化にて前処理部１２が作動する。

なお、コンバイン９は走行中のみ作業を行なうので作業
部６と走行部７とに夫々クラッチを設けると、夫々のク
ラッチはほとんど同時に操作するため煩雑である。そこ
で、本実施例は、作業部６と走行部７への動力伝達系路
中にメインクラッチ６７を介して、該作業部６と走行部
７に動力伝達するように構成してある。

また、第１無段変速アーム５９と第２無段変速アーム６
０とは両方とも無段変速シリンダー５７へユニバーサル
ジョイント６１を介して連接しているため、油圧系路は
１組ですみ、該油圧経路を簡素化するように構成してあ
る。

つぎに、第４図に沿って、一部変更した実施例について
説明する。

上述第１図に示す動力伝達装置では、作物条件が変わっ
ても高変速の車速連動が得られない。そこで、本実施例
は、第２変速軸２５に第２刈取伝動プーリー７３を増設
し、該プーリーからの回転は、第２刈取タイトプーリー
７１が第２刈取伝動ベルト７２を堅く張架したときに刈
取従動プーリー５２に伝達され、これにより高変速の回
転が得られるように構成してある。

つぎに、第５図に沿って、更に一部変更した実施例につ
いて説明する。

上述第１図に示す動力伝達装置では、前処理部６のすべ
ての装置、従って搬送チェーンも第１段目の無段変速装
置３によって変速される。このため、車速に比例して量
が増減する刈取穀稈を搬送する搬送チェーンの穀稈の厚
さは一定とならず、搬送乱れを生ずると共に、搬送トル
クが昇降して燃料を余分に消費してしまう。そこで、本
実施例は、前処理部１２の中でも、搬送チェーンだけは
第２段目の無段変速装置５からの回転にて駆動すべく、
第２変速軸２５に設けた第２刈取伝動プーリー７３から
搬送チェーンプーリー７５にベルト７７を張架する。

従って、第２変速軸２５の回転を搬送チェーンへ伝達す
るためには、テンションクラッチを構成する搬送チェー
ンタイトプーリー７６により搬送チェーンベルト７７を
張って搬送チェーンプーリー７５へ伝達する。これによ
り、搬送チェーンプーリー７５は搬送チェーン軸７９を
回転して、前処理部１２の刈刃及び引起し装置は第１段
目の無段変速装置３からの回転にて作動するのに対し、
搬送チェーンは走行速度に比例する第２段目の無段変速
装置５からの回転にて作動する。

つぎに、第７図に沿って、一部変更した実施例について
説明する。

上述第１図に示す動力伝達装置では、作業部６は走行部
７の速度に比例しているために、最適な作業速度範囲を
長く設定することができなかった。そこで、本実施例
は、第１無段変速カム６２，６５を所定変速域から定速
になるように平坦面ｂを設け、また第２変速アーム６０
の連結部分に、第１無段変速カム６２，６５の変速傾斜
部ａにあっては遊び機構をなす長孔９１を形成する。こ
れにより、第１無段変速カム６２が山越えをして第１段
目の無段変速装置３が一定速度となると、該第１無段変
速カムに接続されている第２無段変速カム６０の長穴９
１に連結ロッド９０が嵌入する。そして、連結ロッド９
０が第２無段変速アーム６０を作動させ、該第２無段変
速アーム６０が第２無段変速カムを作動させるように構
成してある。

(ト) 発明の効果 以上説明したように、本発明によると、例えば第８図に
示すように、従来の作業部の変速比（イ）が車速に対応
しているのに対し、変速比（ロ）の小さい第１段目の無
段変速装置３より作業部６へ動力伝達を行うことによ
り、車速の低速域で作業速度を速くし、また、車速の高
速域で作業速度を遅くすることができ、適正な作業速度
の走行連動を行うことができる。

また、無段変速装置２がベルト式無段変速装置２である
と、ベルトは走行しながら低速から適正速度まで滑らか
に立ち上がるので、急発進することなくスムーズな加速
及び減速特性を得ることができる。

また、作業車輌がコンバイン９であり、かつ作業部が前
処理部１２であると、車速の低速域では引起し性能を向
上させて、車速の高速域では引起しによる脱粒、稈ぬけ
がなくなり、また、刈刃の作業音も小さくすることがで
きる。

更に、作業部を前処理部１２の刈刃及び引起し装置とし
て、搬送チェーン７９を第２段目の無段変速装置５から
の回転にて伝動すると、刈刃及び引起し装置を適正な速
度にて駆動できるものでありながら、搬送チェーンも、
走行速度に連動する刈取穀稈量に対応する適正な速度に
することができる。

また、エンジン１よりの動力伝達系路の無段変速装置２
の上流側にメインクラッチを介在すると、クラッチを入
断することにより、作業部６と走行部７への動力伝達を
一度に入断でき、操作が容易となる。

また、第１段目の無段変速装置３と第２段目の変速装置
５とが共通の油圧装置により制御されると、油圧ポンプ
が１個ですみ、また油圧を分配するフローディバイダー
等も必要なくなり、コストを低くすることができる。

また、第９図に（ハ）示すごとく第１段目の無段変速装
置３が所定変速域以上では一定速度を保持し、かつ第２
段目の無段変速装置５が第１段目の無段変速装置３の所
定変速域を越える点で変速操作可能になるように構成す
ると、第１段目の変速装置３からの回転により作動する
作業部６は所定変速域以上では一定速度を保持すること
により適正作業速度域を長範囲に設定することができ
る。

また、作業部６への動力伝達を第１段目の無段変速装置
３からも第２段目の無段変速装置６からも可能とする
と、稲、麦、大豆等の作物条件によっては高変速を必要
とするので、第２段目の変速装置５よりの回転を作業部
６へ伝達することにより対処できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るコンバインの無段変速装置を示す
側面図、第２図はその部分正面図、第３図はコンバイン
の全体側面図、第４図は一部変更した側面図、第５図は
一部変更した側面図、第６図は一部変更した部分正面
図、第７図は一部変更した側面図、第８図は本発明と従
来のものとを比較する図、第９図は一部変更したものと
比較を示す図である。 １……エンジン、１ａ……クランク軸、３……第１段目
の無段変速装置、５……第２段目の無段変速装置、６…
…作業部、７……走行部、９……コンバイン、１０……
クローラ、１１……機体、１２……前処理部、１５……
カウンター、１６……ユニバーサルジョイント、１７…
…カウンター、１９……第２駆動軸、２０……第１駆動
側無段変速プーリー、２１……第１変速軸、２２……第
１従動側無段変速プーリー、２３……第２駆動側無段変
速プーリー、２５……第２変速軸、２６……第２従動側
無段変速プーリー、２７……トランスミッション、２９
……駆動側スプロケット、３０……第２駆動側スプロケ
ット、３１……駆動チェーン、３２……第１無段変速ベ
ルト、３３……第２無段変速ベルト、３５……走行伝動
スプロケット、３６……走行従動スプロケット、３７…
…スプロケット、３９……走行伝動チェーン、５０……
刈取伝動プーリー、５１……刈取伝動軸、５２……刈取
従動プーリー、５３……刈取伝動ベルト、５５……刈取
タイトプーリー、５６……無段変速レバー、５７……無
段変速シリンダー、５９……第１無段変速アーム、６０
……第２無段変速アーム、６１……ジョイント、６２…
…第１無段変速カム、６３……第２無段変速カム、６５
……ボス部、６６……ボス部、６７……メインクラッ
チ、６９……入力軸、７０……出力軸、７１……第２刈
取タイトプーリー、７２……第２刈取伝動ベルト、７３
……第２刈取伝動プーリー、７５……搬送チェーンプー
リー、７６……搬送チェーンタイト、７７……搬送チェ
ーンベルト、７９……搬送チェーン軸、９０……連結ロ
ッド、９１……長穴、９２……搬送チェーンプーリー
片、９３……サブケース。

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】エンジンからの動力伝達系路に無段変速装
   置を介在し、該無段変速装置により変速された回転にて
   走行部と作業部とを駆動してなる作業車輌において、 上記無段変速装置を直列に２組設置してエンジンからの
   回転を２段階に変速し、その第１段目の無段変速装置か
   らの回転を作業部へ伝達し、またその第２段目の無段変
   速装置からの回転を走行部へ伝達することを特徴とする
   作業車輌における動力伝達装置。
2. 【請求項２】前記無段変速装置が、ベルト式無段変速装
   置である特許請求の範囲第１項記載の作業車輌における
   動力伝達装置。
3. 【請求項３】前記作業車輌がコンバインであり、かつ前
   記作業部がその前処理部における刈刃、引起し装置及び
   搬送チェーンである特許請求の範囲第１項記載の動力伝
   達装置。
4. 【請求項４】前記作業車輌がコンバインであり、かつ前
   記作業部がその前処理部における刈刃及び引起し装置で
   ある特許請求の範囲第１項記載の動力伝達装置。
5. 【請求項５】前記第２段目の無段変速装置の動力伝達経
   路上流側にメインクラッチを介在した特許請求の範囲第
   １項記載の動力伝達装置。
6. 【請求項６】前記第１段目の無段変速装置と前記第２段
   目の無段変速装置とが共通の油圧装置により制御される
   特許請求の範囲第１項記載の動力伝達装置。
7. 【請求項７】前記第１段目の無段変速装置が所定変速域
   以上では一定速度を保持し、かつ前記第２段目の無段変
   速装置が、上記第１段目の無段変速装置の所定変速域を
   超える点で変速操作可能となる特許請求の範囲第１項記
   載の動力伝達装置。