JP2003206998A - コンバイン走行伝動装置 - Google Patents

コンバイン走行伝動装置

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JP2003206998A
JP2003206998A JP2002008669A JP2002008669A JP2003206998A JP 2003206998 A JP2003206998 A JP 2003206998A JP 2002008669 A JP2002008669 A JP 2002008669A JP 2002008669 A JP2002008669 A JP 2002008669A JP 2003206998 A JP2003206998 A JP 2003206998A
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transmission
clutch
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shift
transmission device
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JP2002008669A
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English (en)
Inventor
Hisayuki Satoji
久幸 里路
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Iseki and Co Ltd
Iseki Agricultural Machinery Mfg Co Ltd
Original Assignee
Iseki and Co Ltd
Iseki Agricultural Machinery Mfg Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 副変速部によって能率よく変速が可能なコン
バイン走行伝動装置を提供する。 【解決手段】 コンバイン走行伝動装置1は、副変速軸
12に受けた回転動力の速度比を複数段に切り換えて変
速出力軸13に伝動する副変速手段と、この副変速手段
の出力により左右のクローラを差動させる差動手段5と
を備え、上記副変速手段は、副変速軸12と変速出力軸
13との間を伝動する速度比の異なる複数の伝動部材4
a、4b、4cと、各伝動部材4a、4b、4cに介設
して速度差を許容しつつ個々に断接動作可能なクラッチ
4とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、副変速部を備えて
クローラを駆動するコンバイン走行伝動装置に関し、特
に、副変速部によって能率よく変速が可能なコンバイン
走行伝動装置に関する。
【0002】
【従来の技術】コンバイン走行伝動装置は、無段変速動
力を受けて速度比を切り換える副変速部と、作業機動力
を分岐する作業機用出力軸と、左右のクローラを差動さ
せるための差動部等を備えて構成される。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
コンバイン走行伝動装置は、上記副変速部に、スライド
動作によって複数の歯車と選択噛合するスライド部材を
備え、これをレバー等によるシフト操作で噛合を切り換
えることから、機体走行中においては副変速部の切り換
えができないので、その都度停車した上で切り換えを行
う必要があった。
【0004】本発明の目的は、副変速部によって能率よ
く変速が可能なコンバイン走行伝動装置を提供すること
にある。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項1に係る発明は、副変速軸に受けた回転動力
の速度比を複数段に切り換えて変速出力軸に伝動する副
変速手段を備え、この副変速手段の出力により左右のク
ローラに動力を伝動するコンバイン走行伝動装置におい
て、上記副変速手段は、副変速軸と変速出力軸との間を
伝動する速度比の異なる複数の伝動部材と、各伝動部材
に介設して速度差を許容しつつ個々に断接動作可能なク
ラッチとを備えることにより、コンバイン走行伝動装置
を構成したものである。
【0006】上記コンバイン走行伝動装置は、クラッチ
により伝動系を選択することにより、対応する伝動部材
を介して異なる速度比で動力が伝達され、かつ、速度差
を許容する所定のクラッチにより、走行中の切り換えが
可能となる。
【0007】請求項2に係る発明は、前記クラッチとし
て、油圧に応じて摩擦伝動する油圧作動ディスク式クラ
ッチによりコンバイン走行伝動装置を構成したものであ
る。この場合は、油圧作動ディスク式クラッチによって
副変速部の変速を行うことができる。
【0008】請求項3に係る発明は、前記伝動部材が、
スライド動作によって複数の歯車と選択噛合するスライ
ド部材を備えることによりコンバイン走行伝動装置を構
成したものである。この場合は、スライド部材のシフト
操作とクラッチの油圧操作の両方で変速することができ
る。
【0009】請求項4に係る発明は、前記伝動部材のク
ラッチによる変速が、スライド部材による変速頻度よ
り、変速頻度の高い組み合わせとしてコンバイン走行伝
動装置を構成したものである。この場合は、頻度の高い
方が油圧なので操作性が向上する。
【0010】
【発明の効果】本発明のコンバイン走行伝動装置は以下
の効果を奏する。上記構成のコンバイン走行伝動装置
は、副変速手段の複数の伝動部材と所定のクラッチとを
備えることにより、伝動系の選択切換の際に出力軸側と
速度差があっても断接可能なので、走行中の速度切り換
えが可能となる。
【0011】また、前記クラッチが油圧による摩擦伝動
式の場合は、作動油圧でスムーズに副変速部の変速を行
うことができる。また、前記伝動部材がスライド部材を
備える場合は、スライド部材のシフト操作とクラッチの
油圧操作により変速できるので、複数の操作系により変
速システムの信頼性を向上することができる。また、前
記伝動部材のクラッチによる変速が、スライド部材によ
る変速頻度より、変速頻度の高い組み合わせとした場合
は、頻度の高い方が油圧なので操作性が向上する。
【0012】
【発明の実施の形態】上記技術思想に基づき具体的に構
成された実施の形態について以下に図面を参照しつつ説
明する。まず、本発明のコンバイン走行伝動装置の副変
速部の基本態様について説明する。副変速部の基本態様
を表すコンバイン走行伝動装置の伝動系統展開図を図1
に示す。コンバイン走行伝動装置1は、油圧可変ポンプ
3aと油圧モータ3bとからなる無段変速部を一体に備
え、伝動機ケース2内に、副変速用クラッチ4等によっ
て伝動比を切り換える副変速部と、クラッチ差動機構5
によって左右の走行軸6、6を差動させる差動部と、こ
の差動部の差動量を調節する旋回用クラッチ7等による
差動調節部とを備えて構成される。
【0013】詳細には、無段変速部の油圧可変ポンプ3
aは、図示せぬ原動機からプーリ3cを介して動力を受
け、運転席のHSTレバーの傾動操作によるトラニオン
軸の回動角に応じた油圧を油圧モータ3bに送ることに
より、無段変速動力を出力する。副変速部には、無段変
速部の無段変速動力を受ける歯車列11の端部に作業機
動力を取り出すプーリ12aを備えた副変速軸12と、
この副変速軸12から速度変換して変速動力を出力する
変速出力軸13とを設ける。変速出力軸13には個別に
2系統の伝動制御が可能な副変速用クラッチ4を設け
る。この副変速用クラッチ4には、副変速軸12上に設
けたスライド部材12bによって2段変速噛合する複合
ギヤ4a、4bと、副変速軸12と常時噛合するギヤ4
cとを備える。
【0014】差動部には、変速出力軸13の出力ギヤ4
dに噛合してその副変速動力を2系統に分ける中間軸1
4を設け、この中間軸14から一部の動力をクラッチ差
動機構5に入力するべく構成する。クラッチ差動機構5
は、中間軸14のギヤ14aと常時噛合するセンタギヤ
16aを取り付けたセンタギヤ軸16を備え、そのセン
タギヤ16aから爪クラッチにより直進走行時は同時
に、旋回操向時は選択的に左右の差動ギヤ17、17と
伝動する。この左右の差動ギヤ17、17は、左右の走
行軸6、6にそれぞれの動力を伝動するべく噛合する。
【0015】差動調節部には、中間軸14から残りの動
力を旋回用クラッチ7によって伝動制御されるサイドギ
ヤ軸15を設け、このサイドギヤ軸15に駐車ブレーキ
15aを備えるとともに、クラッチ差動機構5の左右の
サイドギヤ15b、15bを軸支する。中間軸14は旋
回用クラッチ7のスピンターン用ギヤ7bに常時噛合す
るとともに、2段切換のシフト部材18aと副軸18と
を介して旋回用クラッチ7のマイルドターン用ギヤ7a
と噛合することにより、スピンターンおよび2段切換可
能なマイルドターン用の差動調節動力がサイドギヤ軸1
5に伝動される。サイドギヤ15b、15bは、サイド
ギヤ軸15から爪クラッチにより旋回指令に応じて左右
の対応する側に差動調節動力を受け、これを左右の走行
軸6、6にそれぞれ伝動するべく、左右の差動ギヤ1
7、17と噛合する。
【0016】上記副変速部の油圧制御は、図2の副変速
部の油圧系統図に示すように、クラッチ7の旋回用とク
ラッチ4の副変速用の油圧系統を並列して構成する。詳
細には、分流弁21から旋回指令に応じて切り換え動作
する切換バルブ22と差動シリンダ23を介して差動調
節部の旋回用クラッチ7に至る旋回制御系を構成する。
また、分流弁21から副変速部の副変速用クラッチ4に
至る副変速制御系に副変速指令に応じて油圧を制御する
副変速用の切換バルブ24を介設する。その他、旋回制
御系には、比例弁25、パワステリリーフバルブ26を
備える。
【0017】上記のように油圧制御系を構成することに
より、差動調節用の旋回用クラッチ7が旋回指令に応じ
て差動調節し、また、副変速部の副変速用クラッチ4が
その2系統の伝動系を副変速指令に応じて切り換えるこ
とができる。
【0018】上記構成の副変速部は、副変速用クラッチ
4によってギヤ4cと複合ギヤ4a、4bの2系等の伝
動系を選択して副変速軸12から動力伝達し、また、複
合ギヤ4a、4bによる伝動系はスライド部材12bに
よって変速比を2段に切り換えることができる。したが
って、上記副変速部は、クラッチとギヤシフトにより合
計3段の切り換えができる。また、油圧制御によるスプ
リング多板摩擦式のクラッチを使用することにより、ギ
ヤシフトと油圧で二重化による信頼性を得ることができ
る上に、その2系統の伝動系はHSTレバーの中立操作
を要することなく、走行中にも油圧でスムーズに変速が
可能となるので、変速のための停車を要することなく、
能率よく作業を進めることができる。
【0019】また、クラッチによる2系統の切り換えは
変速頻度の高い組み合わせに適しているので、例えば、
低速段L、中速段M、高速段Hの3段の間の相互切り換
えにおいて、低速段Lと高速段Hの間、または中速段M
と高速段Hの間の切り換え頻度が高く、低速段Lと中速
段Mとの間の頻度が低い場合は、複合ギヤ4a、4bの
系統を低速段Lと中速段M、ギヤ4cの系統を高速段H
に設定することにより、上記構成による副変速部の特性
を生かすことができる。
【0020】図1の副変速部は、別のクラッチによる構
成態様が可能である。別のクラッチによる態様の副変速
部を構成したコンバイン走行伝動装置1aは、図3に示
すように(以下において、前記同様の部材はその符号を
付すことによって説明を省略する。)、副変速部の変速
出力軸13に選択制御によって2系統を切り換える選択
制御式の副変速用クラッチ31を使用する。この場合
は、変速指令に応じて制御油圧を逆側に切り換える切換
バルブによって前記同様に構成することができる。
【0021】つぎに、副変速用クラッチの操作系の構成
について説明する。副変速用クラッチの操作系を含むコ
ンバインの運転操作パネルの平面図を図4に、また、副
変速部についてのシステム系統図を図5に示す。図4に
おいて、運転操作パネル41には、正面部にパワステレ
バー42、側部にHSTレバー43、副変速切換レバー
44、スロットルレバー45、旋回モード切換レバー4
6等を配置する。
【0022】詳細には、パワステレバー42は、左右の
傾動に応じて旋回方向の指令を行う。また、HSTレバ
ー43は、前後の傾動角度位置に応じて前後進の切換と
速度の指令を行う。このHSTレバー43のグリップ部
に、同レバーを傾動操作しながらその手指により押し下
げ可能な押しボタンスイッチによる副変速用の切換スイ
ッチ43aを取り付ける。この副変速用の切換スイッチ
43aにより、スプリング式の副変速用クラッチ4を切
り換える指令を送出する。たとえば、ギヤシフトによっ
て選択される低速段Lまたは中速段Mと高速段Hとの間
をクラッチ指令により高速段H側に切り換えする。副変
速切換レバー44は、上例においては、対応するレバー
ポジションによって低速段Lと中速段Mとの間を切り換
えを行い、これをHSTレバー43と近接して配置す
る。
【0023】走行伝動装置1には、図5のように、可変
油圧ポンプ3aの操作ワイヤ43b等がHSTレバー4
3から連結し、また、副変速軸12のスライド部材12
bにシフトレバー12cを設け、その操作ワイヤ44a
が副変速切換レバー44から連結する。また、副変速用
クラッチ4として摩擦ディスク式等の速度差に応じて伝
動力調整が可能なものを用い、その制御油圧系に油圧を
断接する切換バルブ24を介設し、この切換バルブ24
の励磁回路にHSTレバー43に設けた副変速用の切換
スイッチ43aを介設する。
【0024】上記構成により、副変速切換レバー44の
シフト操作によって副変速軸12のスライド部材12b
の切換を行い、次いでHSTレバー43の傾動操作によ
り、可変油圧ポンプ3aを介して回転動力が副変速軸1
2に供給される。この動力は副変速用クラッチ4のスプ
リング動作時には、スライド部材12bを介して噛合す
る複合ギヤ4a、4bの一方を介して変速出力軸13に
変速伝動され、また、副変速用クラッチ4の油圧動作時
には、ギヤ4cを介して変速伝動される。したがって、
走行伝動装置1は、副変速切換レバー44のシフトポジ
ションと副変速用の切換スイッチ43aとを操作するこ
とにより、副変速部の3段切換の中から選択した減速比
で動力を伝動することができる。
【0025】また、副変速用クラッチ4が速度差に応じ
て伝動力調整が可能であることから、速度差の調節によ
って走行中の断接切り換えが可能となる。すなわち、切
換スイッチ43aにより複合ギヤ4a、4bによる低速
段Lまたは中速段Mとギヤ4cによる高速段Hの2つの
伝動系をHSTレバー43の傾動操作中にその手指操作
により切換スイッチ43aのオンオフを随時切り換える
ことができる。したがって、変速のための停車を要する
ことなく低速段Lと高速段Hの間で、または中速段Mと
高速段Hの間で変速することができるので、能率よく作
業を進めることができる。
【0026】つぎに、副変速部の別の態様について説明
する。図5のコンバイン走行伝動装置に別の態様の副変
速部を構成した例を図6に示す。図6において、副変速
部の変速出力軸13には、選択指令によって2系統を切
り換える選択制御式の副変速用クラッチ31を使用す
る。この場合は、変速指令に応じて制御油圧を逆側に切
り換える交換用の切換バルブ24aを副変速用クラッチ
31の中低速段および高速段のそれぞれ対応する2つの
ポート31a、31bに介設することよって前記同様に
構成することができる。
【0027】つぎに、副変速部の別の構成態様について
説明する。副変速部の別の態様を表すコンバイン走行伝
動装置の伝動系統展開図を図7に示す。コンバイン走行
伝動装置51は、副変速軸12から動力を伝動するスラ
イド部材12bを軸線方向に進退可能に備える他に別の
スライド部材12dを設ける。変速出力軸13には、ス
ライド部材12bによって選択噛合可能な複合ギヤ4
a、4bによる伝動部材と、別のスライド部材12dに
よって選択噛合可能な複合ギヤ4e、4fによる伝動部
材と、これら2系統の伝動部材の伝動を選択して切り換
える副変速用クラッチ52を設ける。また、作業機出力
用のプーリ12aの伝動系にモータ53を連結する。
【0028】上記構成のコンバイン走行伝動装置51
は、副変速部の2つのスライド部材12b、12dによ
り、2組の複合ギヤ4a、4bおよび複合ギヤ4e、4
fの4段の切り換えが可能となる。その変速比は、たと
えば、低速側から複合ギヤ4a、4bと複合ギヤ4e、
4fの順に設定する。これを、図8のホイルトルク特性
図に示すように、作業用に高トルクの順に「作業L」と
「作業H」、走行用に「走行L」と「走行H」で表され
る4段階に対応させる。この場合において、「走行H」
は、ブレーキ旋回に必要なホイルトルクT0より低い範
囲で高速直進走行用として設定する。また、走行時はモ
ータ53を「切」とする。
【0029】このように構成することにより、各段のホ
イル回転数範囲は、所定のエンジン馬力Pの範囲で定ま
ることから、「走行H」により広い速度範囲をカバーす
ることができる。刈取特性については、図9の刈取回転
特性図に示すように、低速側の「作業L」と「作業H」
の選択において刈り取りを可能とする。また、「作業」
と「走行」との間の切り換えは、副変速用クラッチ52
によって走行中の操作が可能となる。したがって、作業
機を稼動することなく、直進走行に限って高速移動が可
能となる。
【0030】図9の副変速部は、別のクラッチによる構
成態様が可能である。別のクラッチによる態様の副変速
部を構成したコンバイン走行伝動装置51aは、図10
に示すように、副変速部の変速出力軸13に選択指令に
よって2系統を切り換える選択制御式の副変速用クラッ
チ52aを使用する。この場合は、変速指令に応じて制
御油圧を逆側に切り換える切換バルブによって前記同様
に構成することができる。
【0031】つぎに、コンバイン走行伝動装置の副変速
部とメインスイッチとの連動構成について説明する。副
変速部とメインスイッチとの連動構成例を図11に、そ
の油圧制御系の系統図を図12に示す。図11におい
て、スプリングクラッチ4に取り付けた複合ギヤ4a、
4bの進退動作に従う検出アーム43cを設け、この検
出アーム43cをワイヤ43d等によりHSTレバー4
3に連結する。そのスプリングクラッチ4のスプリング
動作位置はHSTレバー43の中立位置と対応させる。
制御系については、図12において、エンジンのメイン
スイッチ47から副変速切換用の接点48を介して切換
バルブ24を励磁するように制御回路を構成する。
【0032】このように構成することにより、切換バル
ブ24の励磁によってスプリングクラッチ4が高速段H
側に油圧動作している場合において、メインスイッチ4
7のオフ操作によってエンジンを停止すると、そのオフ
操作に伴う切換バルブ24の励磁解除によって低中速段
LM側にスプリングクラッチ4がスプリング動作する。
このとき、検出アーム43cを介してHSTレバー43
が中立位置に復帰される。したがって、このHSTレバ
ー43の中立復帰に伴う駐車ブレーキがスプリングクラ
ッチ4を介して機能することにより、ギヤポンプによる
バルブの油圧系が停止しても、機体の停車ロックを行う
ことができる。また、1系統がスプリング動作のスプリ
ングクラッチ4は、2系統が油圧動作のクラッチより安
価であり、伝達トルクの小さい低速域をスプリング動作
側とすることにより、小型のクラッチを適用することが
できる。
【0033】つぎに、機体の転向時における副変速部の
取扱いについて説明する。副変速部は、高速段Hで走行
している場合に、パワステレバー42による旋回指令に
よって差動走行モードまたはブレーキ旋回に入ると、そ
のレバー操作と対応してクラッチ4を中低速段ML側に
切り換えるように構成する。また、直進走行するべくパ
ワステレバー42を中立位置に戻した場合は、クラッチ
4を高速段H側に戻すように構成する。
【0034】このように、高速段H走行時において機体
の転向と副変速部を連動させることにより、安定転向の
ためのスピード調整および旋回トルクの確保(特に、ス
ピンターンにおけるトルク不足によるエンストの回避)
を自動的に行い、また、旋回終了時も自動的に復帰す
る。したがって、必要最小限の操作によってオペレータ
の手を煩わすことなく、安全にかつ能率よく転向するこ
とができるので、高速走行における転向の操作性を向上
することができる。
【0035】つぎに、刈取作業時における副変速部の取
扱いについて説明する。刈取クラッチレバーの機能構成
を図13に、その油圧制御系統図を図14に示す。図1
3において、刈取クラッチレバー61は、ワイヤ61a
等を介してベルト式の刈取クラッチ62等を断接動作さ
せるクラッチアーム62aに連結し、かつ、刈取クラッ
チレバー61には、「切」側に傾動させるシリンダ63
を設ける。このシリンダ63を、図14のように、副変
速用の切換バルブ24aの高速段31b側の油圧回路と
接続する。
【0036】上記構成により、副変速部が高速段Hの場
合は、シリンダ63の動作によって刈取クラッチレバー
61を傾動させて「切」側にロックし、オペレータによ
る「入」操作を防止する。したがって、高速段走行にお
ける刈取クラッチレバー61の誤操作を防止することが
できる。また、刈取クラッチレバー61を「入」側に傾
動させて刈取作業中に高速段走行が選択された場合は、
刈取クラッチレバー61が「切」側に傾動され、機体の
高速走行とともに刈取機が停止する。したがって、刈取
終了操作を要することなく高速段走行にスムーズに移行
することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 副変速部の基本態様を表すコンバイン走行伝
動装置の伝動系統展開図
【図2】 図1のコンバイン走行伝動装置の副変速部の
油圧系統図
【図3】 図1のコンバイン走行伝動装置に別の態様の
副変速部を構成した例
【図4】 副変速用クラッチの操作系を含むコンバイン
の運転操作パネルの平面図
【図5】 図4の副変速用クラッチの制御油圧系統図
【図6】 図5のコンバイン走行伝動装置に別の態様の
副変速部を構成した例
【図7】 副変速部の別の態様を表すコンバイン走行伝
動装置の伝動系統展開図
【図8】 ホイルトルク特性図
【図9】 刈取回転特性図
【図10】 図9のコンバイン走行伝動装置に別の態様
の副変速部を構成した例
【図11】 副変速部とメインスイッチとの連動構成例
【図12】 図11の油圧制御系の系統図
【図13】 刈取クラッチレバーの機能構成図
【図14】 図13の刈取クラッチレバの油圧制御系統
【符号の説明】
1、1a コンバイン走行伝動装置 2 伝動機ケース 4 クラッチ 4a、4b 複合ギヤ(伝動部材) 4c ギヤ(伝動部材) 4d 出力ギヤ 5 クラッチ差動機構(差動手段) 6 走行軸 7 旋回用クラッチ 12 副変速軸 13 変速出力軸 24、24a 切換バルブ 31 副変速用クラッチ 43a 切換スイッチ H 高速段 L 低速段 M 中速段
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) B62D 11/08 B62D 11/08 G 3J062 V 3J063 F16H 37/04 F16H 37/04 47/02 47/02 A 57/02 303 57/02 303G Fターム(参考) 2B076 AA03 BA07 DA14 DB06 3D039 AA03 AA04 AB13 AB22 AC21 AC33 AC40 AC54 AC70 AC77 AD23 AD43 AD44 3D042 AA01 AA05 AB10 AB11 CA12 CA16 CB01 CB20 3D052 AA06 BB01 BB08 CC01 DD04 EE01 FF02 GG04 JJ02 JJ03 JJ14 JJ20 JJ23 3J028 EA22 EB25 EB35 EB37 EB62 EB67 FA06 FB06 FC32 FC42 FC43 FC67 GA13 HA13 3J062 AA13 AB01 AB33 AC02 AC03 BA35 CG32 CG82 3J063 AA13 AC01 AC03 BA03 BB21 BB27 CA01 CB01 CD13 CD17 CD26

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 副変速軸に受けた回転動力の速度比を複
    数段に切り換えて変速出力軸に伝動する副変速手段を備
    え、 この副変速手段の出力により左右のクローラに動力を伝
    動するコンバイン走行伝動装置において、 上記副変速手段は、副変速軸と変速出力軸との間を伝動
    する速度比の異なる複数の伝動部材と、 各伝動部材に介設して速度差を許容しつつ個々に断接動
    作可能なクラッチとを備えることを特徴とするコンバイ
    ン走行伝動装置。
  2. 【請求項2】 前記クラッチが、油圧に応じて摩擦伝動
    する油圧作動ディスク式クラッチであることを特徴とす
    る請求項1記載のコンバイン走行伝動装置。
  3. 【請求項3】 前記伝動部材が、スライド動作によって
    複数の歯車と選択噛合するスライド部材を備えたことを
    特徴とする請求項2記載のコンバイン走行伝動装置。
  4. 【請求項4】 前記伝動部材のクラッチによる変速が、
    スライド部材による変速頻度より、変速頻度の高い組み
    合わせであることを特徴とする請求項3記載のコンバイ
    ン走行伝動装置。
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