以下に、本願発明を具体化した実施形態を、普通型コンバインに搭載した駆動装置の図面に基づいて説明する。まず、図1〜図3を参照しながら、コンバインの概略構造について説明する。なお、以下の説明では、走行機体1の前進方向に向かって左側を単に左側と称し、同じく前進方向に向かって右側を単に右側と称する。
図1〜図3に示す如く、作業車両としての普通型コンバインは、走行部としてのゴムクローラ製の左右一対の履帯2にて支持された走行機体1を備える。走行機体1の前部には、稲、麦、大豆又はトウモロコシ等の未刈り穀稈を刈取りながら取込む刈取部3が単動式の昇降用油圧シリンダ4にて昇降調節可能に装着されている。
走行機体1の左側には、刈取部3から供給された刈取穀稈を脱穀処理する脱穀部9を搭載する。脱穀部9の下部には、揺動選別及び風選別を行うための穀粒選別機構10を配置する。走行機体1の前部右側には、オペレータが搭乗する操縦部としての運転台5を搭載する。動力源としてのエンジン7を、運転台5(運転座席42の下方)に配置する。運転台5の後方(走行機体1の右側)には、脱穀部9から穀粒を取出すグレンタンク6と、トラック荷台(またはコンテナなど)に向けてグレンタンク6内の穀粒を排出する穀粒排出コンベヤ8を配置する。穀粒排出コンベヤ8を機外側方に傾倒させて、グレンタンク6内の穀粒を穀粒排出コンベヤ8にて搬出するように構成している。
刈取部3は、脱穀部9前部の扱口9aに連通したフィーダハウス11と、フィーダハウス11の前端に連設された横長バケット状の穀物ヘッダー12とを備える。穀物ヘッダー12内に掻込みオーガ13(プラットホームオーガ)を回転可能に軸支する。掻込みオーガ13の前部上方にタインバー付き掻込みリール14を配置する。穀物ヘッダー12の前部にバリカン状の第1刈刃15を配置する。穀物ヘッダー12前部の左右両側に左右の分草体16を突設する。また、フィーダハウス11に供給コンベヤ17を内設する。供給コンベヤ17の送り終端側に位置する扱口9aに刈取り穀稈投入用ビータ18(フロントロータ)を設ける。フィーダハウス11の下面部と走行機体1の前端部とは昇降用油圧シリンダ4を介して連結され、後述する刈取入力軸89(フィーダハウスコンベヤ軸)を昇降支点として、刈取部3が昇降用油圧シリンダ4にて昇降動する。
上記の構成により、左右の分草体16間の未刈り穀稈の穂先側が掻込みリール14にて掻込まれ、未刈り穀稈の稈元側が第1刈刃15にて刈取られ、掻込みオーガ13の回転駆動によって、穀物ヘッダー12の左右幅の中央部寄りのフィーダハウス11入口付近に刈取穀稈が集められる。穀物ヘッダー12の刈取穀稈の全量は、供給コンベヤ17によって搬送され、ビータ18によって脱穀部9の扱口9aに投入されるように構成している。なお、穀物ヘッダー12を水平制御支点軸回りに回動させる水平制御用油圧シリンダ(図示省略)を備え、穀物ヘッダー12の左右方向の傾斜を前記水平制御用油圧シリンダにて調節して、穀物ヘッダー12、及び第1刈刃15、及び掻込みリール14を圃場面に対して水平に支持することも可能である。
図1及び図3に示す如く、脱穀部9の扱室内に扱胴21を回転可能に設ける。走行機体1の前後方向に延長させた扱胴軸20に扱胴21を軸支する。扱胴21の下方側には、穀粒を漏下させる受網24を張設する。なお、扱胴21前部の外周面には、螺旋状のスクリュー羽根状の取込み羽根25が半径方向外向きに突設されている。
上記の構成により、ビータ18によって扱口9aから投入された刈取穀稈は、扱胴21の回転によって走行機体1の後方に向けて搬送されながら、扱胴21と受網24との間等にて混練されて脱穀される。受網24の網目よりも小さい穀粒等の脱穀物は受網24から漏下する。受網24から漏下しない藁屑等は、扱胴21の搬送作用によって、脱穀部9後部の排塵口23から圃場に排出される。なお、扱胴21の上方側には、扱室内の脱穀物の搬送速度を調節する複数の送塵弁(図示省略)を回動可能に枢着する。前記送塵弁の角度調整によって、扱室内にある脱穀物の搬送速度(滞留時間)を、刈取穀稈の品種や性状に応じて調節できる。
一方、脱穀部9の下方に配置された穀粒選別機構10として、グレンパン及びチャフシーブ及びグレンシーブ及びストローラック等を有する比重選別用の揺動選別盤26を備える。また、穀粒選別機構10として、揺動選別盤26に選別風を供給する送風ファン状の唐箕29等を備える。扱胴21にて脱穀されて受網24から漏下した脱穀物は、揺動選別盤26の比重選別作用と送風ファン状の唐箕29の風選別作用とにより、穀粒(精粒等の一番物)、穀粒と藁の混合物(枝梗付き穀粒等の二番物)、及び藁屑等に選別されて取出される。
揺動選別盤26の下側方には、穀粒選別機構10として、一番コンベヤ機構30及び二番コンベヤ機構31を備える。揺動選別盤26及び送風ファン状の唐箕29の選別によって揺動選別盤26から落下した穀粒(一番物)は、一番コンベヤ機構30及び揚穀コンベヤ32によってグレンタンク6に収集される。穀粒と藁の混合物(二番物)は、二番コンベヤ機構31及び二番還元コンベヤ33等を介して揺動選別盤26の選別始端側に戻され、揺動選別盤26によって再選別される。藁屑等は、走行機体1後部の排塵口23から圃場に排出されるように構成する。
更に、図1〜図4に示す如く、運転台5には、操縦コラム41と、オペレータが座乗する運転座席42とを配置している。操縦コラム41には、エンジン5の回転数を調節するアクセルレバー40と、オペレータの回転操作にて走行機体1の進路を変更する丸形状の操縦ハンドル43と、走行機体1の移動速度を切換える主変速レバー44及び副変速レバー45と、刈取部3を駆動または停止操作する刈取クラッチレバー46と、脱穀部9を駆動または停止操作する脱穀クラッチレバー47が配置されている。また、グレンタンク6の前部上面側にサンバイザー支柱48を介して日除け用の屋根体49を取付け、日除け用の屋根体49にて運転台5の上方側を覆っている。
図1及び図2に示す如く、走行機体1の下面側に左右のトラックフレーム50を配置している。トラックフレーム50には、履帯2にエンジン7の動力を伝える駆動スプロケット51と、履帯2のテンションを維持するテンションローラ52と、履帯2の接地側を接地状態に保持する複数のトラックローラ53と、履帯2の非接地側を保持する中間ローラ54とを設けている。駆動スプロケット51によって履帯2の前側を支持させ、テンションローラ52によって履帯2の後側を支持させ、トラックローラ53によって履帯2の接地側を支持させ、中間ローラ54によって履帯2の非接地側を支持させている。
次に、図4〜図6を参照してコンバインの駆動構造を説明する。図4〜図6に示す如く、直進ポンプ64a及び直進モータ64bを有する走行変速用の直進油圧無段変速機64をミッションケース63に設ける。走行機体1前部の右側上面にエンジン7を搭載し、走行機体1前部で且つエンジン7の左側にミッションケース63を配置している。エンジン7から左側方に突出させた出力軸65と、ミッションケース63から左側方に突出させたミッション入力軸66を、エンジン出力ベルト67で動力伝達可能に連結している。加えて、昇降用油圧シリンダ4等を駆動する作業部チャージポンプ68及び冷却ファン69をエンジン7に配置し、作業部チャージポンプ68及び冷却ファン69をエンジン7にて駆動する。
また、旋回ポンプ70a及び旋回モータ70bを有する操舵用の旋回油圧無段変速機70をミッションケース63に設け、ミッション入力軸66を介して直進油圧無段変速機64及び旋回油圧無段変速機70にエンジン7出力を伝達させる一方、操縦ハンドル43と主及び副変速レバー44,45とで、直進油圧無段変速機64と旋回油圧無段変速機70とを出力制御し、直進油圧無段変速機64及び旋回油圧無段変速機70を介して左右の履帯2を駆動し、圃場内等を走行移動するように構成している。実施形態では、ミッションケース63の右側面上部に直進及び旋回油圧無段変速機64,70を配置している。直進及び旋回油圧無段変速機64,70とミッションケース63とによって、本願発明の駆動装置を構成している。
図4及び図5に示す如く、脱穀部9の前面側には、扱胴軸20の前端側を軸支する扱胴駆動ケース71を配置している。そして、扱胴21を駆動させる左右横長の扱胴入力軸72を扱胴駆動ケース71に軸支する。また、脱穀部9の左右に貫通させるカウンタ軸73を備える。脱穀部9の左右一側から左右他側に亘るカウンタ軸73を、扱胴21の下方を通って脱穀部9を左右方向に貫通するように設けている。カウンタ軸73の右側端部に作業部入力プーリ83を設けている。エンジン7の出力軸65に、テンションプーリ形の脱穀クラッチ84と作業部駆動ベルト85とを介して、カウンタ軸73の右側端部を動力伝達可能に連結している。
カウンタ軸73よりも上方且つ扱胴21の前方に、走行機体1左右向きに延設された扱胴入力軸72と、走行機体1左右向きに配置されたビータ18と、走行機体1左右向きに延設された刈取入力軸89を設けている。加えて、カウンタ軸73の駆動力を扱胴入力軸72に伝達する扱胴入力機構90として、扱胴駆動プーリ86,87と扱胴駆動ベルト88とを備え、エンジン7からの駆動力が伝達されるカウンタ軸73のエンジン7側一端部に扱胴入力機構90(扱胴駆動プーリ86,87と扱胴駆動ベルト88)を配置する。また、カウンタ軸73の駆動力を刈取入力軸89に伝達する刈取入力機構100として、刈取り駆動プーリ106,107と刈取り駆動ベルト114を備え、扱胴入力機構90が配置されたエンジン7側一端部とは反対側となるカウンタ軸73の他端部に刈取入力機構100(刈取り駆動プーリ106,107と刈取り駆動ベルト114)を配置する。
更に、図4に示す如く、走行機体1上面側のうち脱穀部9前方に、刈取り支持枠体36を設置している。刈取り支持枠体36の前面側に刈取り軸受体を介して走行機体1左右向きに刈取入力軸89を回動可能に軸支すると共に、刈取り支持枠体36の内部にビータ軸82を介してビータ18を回動可能に軸支する。また、刈取り支持枠体36の左側外面に正逆転切換ケース121を取付けると共に、刈取り支持枠体36の上面側に扱胴駆動ケース71を取付けている。
一方、フィーダハウス11内の供給コンベヤ17を駆動する左右向きの刈取入力軸89を備える。エンジン7からカウンタ軸73のエンジン7側一端部に伝達された刈取駆動力を、エンジン7とは反対側となるカウンタ軸73の他端部から、刈取正逆転切換ケース121の正逆転伝達軸122に伝達させる。刈取正逆転切換ケース121の正転用ベベルギヤ124又は逆転用ベベルギヤ125を介してビータ軸82を駆動する。また、ビータ18が軸支されたビータ軸82から、刈取入力軸89に前記刈取駆動力を伝達させるよう構成している。
すなわち、図5に示す如く、左右向きのビータ軸82にビータ18を軸支し、ビータ軸82のエンジン7側一端部から刈取部3にエンジン7の駆動力を伝達するものであり、ビータ軸82におけるエンジン7とは反対側となる左右他端部に刈取正逆転切換ケース121を配置し、エンジン7とは反対側となるカウンタ軸73の他端部から、刈取正逆転切換ケース121にエンジン7の駆動力を伝達するように構成している。
また、図5に示す如く、脱穀部9前側に左右向きの扱胴入力軸72を備え、エンジン7からカウンタ軸73におけるエンジン7側一端部に伝達された駆動力を、扱胴入力軸72におけるエンジン7側一端部に伝達するものであり、脱穀部9前側に扱胴入力軸72を設け、走行機体1左右向きに扱胴入力軸72を配置し、走行機体1前後向きに配置する扱胴軸20に扱胴21を軸支し、扱胴入力軸72におけるエンジン7とは反対側となる左右他端部にベベルギヤ機構75を介して扱胴軸20前端側を連結すると共に、カウンタ軸73におけるエンジン7とは反対側となる左右他端部から、脱穀後の穀粒を選別する穀粒選別機構10と刈取部3とにエンジン7の駆動力を伝達させるよう構成している。
エンジン7に近い側のカウンタ軸73の右側端部に、扱胴駆動プーリ86,87と扱胴駆動ベルト88とを介して、扱胴入力軸72の右側端部を連結する。左右方向に延設した扱胴入力軸72の左側端部に、ベベルギヤ機構75を介して扱胴軸20の前端側を連結する。カウンタ軸73の右側端部から扱胴入力軸72を介して扱胴軸20の前端側にエンジン7の動力を伝達させ、扱胴21を一方向に回転駆動させるように構成している。一方、送風ファン状の唐箕29を軸支した唐箕軸76の左側端部に、唐箕駆動プーリ101,102と唐箕駆動ベルト103とを介して、エンジン7から離れた側のカウンタ軸73の左側端部を連結している。カウンタ軸73の左側端部から唐箕軸76の左側端部にエンジン7の動力を伝達させ、唐箕29を一方向に回転駆動させるように構成している。
更に、一番コンベヤ機構30の一番コンベヤ軸77の左側端部と、二番コンベヤ機構31の二番コンベヤ軸78の左側端部とに、コンベヤ駆動ベルト111を介して唐箕軸76の左側端部を連結している。揺動選別盤26後部を軸支したクランク状の揺動駆動軸79の左側端部に揺動選別ベルト112を介して二番コンベヤ軸78の左側端部を連結している。従って、オペレータの脱穀クラッチレバー47操作によって脱穀クラッチ84が入り切り制御され、脱穀クラッチ84の入り操作によって穀粒選別機構10の各部と扱胴21が駆動されるように構成している。
なお、一番コンベヤ軸77を介して揚穀コンベヤ32が駆動されて、一番コンベヤ機構30の一番選別穀粒がグレンタンク6に収集される。また、二番コンベヤ軸78を介して二番還元コンベヤ33が駆動されて、二番コンベヤ機構31の藁屑が混在した二番選別穀粒(二番物)が揺動選別盤26の上面側に戻される。また、排塵口23に藁屑飛散用のスプレッダ(図示省略)を設ける構造では、スプレッダ駆動プーリ104とスプレッダ駆動ベルト105を介して、前記スプレッダに唐箕軸76の左側端部を連結する。
一方、ビータ18を軸支するビータ軸82を備える。エンジン7から離れた側のビータ軸82の左側端部に正逆転切換ケース121を配置する。正逆転切換ケース121内にビータ軸82の左側端部を挿入すると共に、正逆転伝達軸122と正逆転切換軸123を正逆転切換ケース121に設ける。ビータ軸82と正逆転伝達軸122とを略同一軸心線上に配置する。刈取り駆動プーリ106,107、刈取り駆動ベルト114及び刈取クラッチ115(テンションプーリ)を介して、カウンタ軸73の左側端部に正逆転伝達軸122の左側端部を連結する。
図5に示す如く、供給コンベヤ17の送り終端側を軸支するコンベヤ入力軸としての刈取入力軸89を備える。穀物ヘッダー12の右側部背面側にヘッダー駆動軸91を回転自在に軸支する。刈取駆動チェン116及びスプロケット117〜119を介して、左右方向に延設したヘッダー駆動軸91の左側端部に、ビータ軸82の右側端部と刈取入力軸89の右側端部とを動力伝達可能に連結する。掻込みオーガ13を軸支する掻込み軸93を備える。掻込み軸93の右側端部に、掻込み駆動チェン92を介してヘッダー駆動軸91の中間部を連結している。
また、掻込みリール14を軸支するリール軸94を備える。リール軸94の右側端部に、中間軸95及びリール駆動チェン96,97を介してヘッダー駆動軸91の中間部を連結している。ヘッダー駆動軸91の右側端部には、第1刈刃駆動クランク機構98を介して第1刈刃15が連結されている。刈取クラッチ115の入り切り操作によって、供給コンベヤ17、掻込みオーガ13、掻込みリール14及び第1刈刃15が駆動制御されて、圃場の未刈り穀稈の穂先側を連続的に刈取るように構成している。
図5に示す如く、正逆転伝達軸122に一体形成する正転用ベベルギヤ124と、刈取入力軸89に回転自在に軸支する逆転用ベベルギヤ125と、正転用ベベルギヤ124に逆転用ベベルギヤ125を連結させる中間ベベルギヤ126を、正逆転切換ケース121に内設する。正転用ベベルギヤ124と逆転用ベベルギヤ125に中間ベベルギヤ126を常に歯合させる。一方、ビータ軸82にスライダ127をスライド自在にスプライン係合軸支する。爪クラッチ形状の正転クラッチ128を介して正転用ベベルギヤ124にスライダ127を係脱可能に係合可能に構成すると共に、爪クラッチ形状の逆転クラッチ129を介して逆転用ベベルギヤ125にスライダ127を係脱可能に係合可能に構成している。
また、スライダ127を摺動操作する正逆転切換軸123を備え、正逆転切換軸123に正逆転切換アーム130を設け、正逆転切換レバー(正逆転操作具)操作にて正逆転切換アーム130を揺動させて正逆転切換軸123を回動し、正転用ベベルギヤ124又は逆転用ベベルギヤ125にスライダ127を接離させ、正転クラッチ128若しくは逆転クラッチ129を介して、正転用ベベルギヤ124又は逆転用ベベルギヤ125にスライダ127を択一的に係止し、正逆転伝達軸122に刈取入力軸89を正転連結させたり逆転連結させたりするように構成している。
図5に示す如く、テンションプーリ形のオーガクラッチ56及びオーガ駆動ベルト57を介して、エンジン7の出力軸65にオーガ駆動軸58の右側端部を連結する。オーガ駆動軸58の左側端部にベベルギヤ機構59を介してグレンタンク6底部の横送りオーガ60前端側を連結する。横送りオーガ60の後端側にベベルギヤ機構61を介して穀粒排出コンベヤ8の縦送りオーガ62を連結している。また、オーガクラッチ56を入り切り操作する穀粒排出レバー55を備える。グレンタンク6前面のうち運転座席42後方の前面に穀粒排出レバー55を取付け、運転座席42側からオペレータが穀粒排出レバー55を操作可能に構成している。
図1、図2及び図4に示す如く、バリカン状の第1刈刃15と略同一長さ形状のバリカン状の第2刈刃133を備える。走行機体1に第2刈刃133を装着する第2刈刃フレームとして、左側フレーム134、右側フレーム135及び中央フレーム136を備える。左側フレーム134、右側フレーム135及び中央フレーム136の先端側に、第2刈刃台137を固着し、第2刈刃機構132を構成している。
第2刈刃台137の両端部に左右の接地橇体138を設ける。第2刈刃台137のうち左右の接地橇体138の間に第2刈刃133を往復動可能に取付ける。一方、走行機体1の運転台フレームに右側フレーム135の基端側を回動可能に支持している。また、走行機体1の前側フレームに中央フレーム136の基端側を回動可能に支持している。
図5に示す如く、正逆転切換ケース121から第2刈刃133に駆動力を伝達する第2刈刃駆動機構171を備える。第2刈刃駆動機構171は、第2刈刃133に駆動力を伝達する第2刈刃駆動軸172と、ベベルギヤ機構173を介して第2刈刃駆動軸172に連結する偏心回転軸174と、偏心回転軸174に連結する第2刈刃駆動クランク機構175を有する。正逆転切換ケース121内に第2刈刃駆動軸172の一端側を突入させて、第2刈刃駆動軸172に前記中間ベベルギヤ126を係合軸支し、中間ベベルギヤ126を介して正逆転伝達軸122に第2刈刃駆動軸172を連結している。
第2刈刃駆動クランク機構175は、偏心回転軸174に設ける偏心回転体177と、偏心回転体177に連結する揺動回転軸178と、揺動回転軸178に連結する揺動駆動アーム179と、揺動駆動アーム179に第2刈刃133を連結する押し引きロッド180とを備える。なお、第2刈刃駆動軸172とベベルギヤ機構173に代えて、正逆転伝達軸122に偏心回転軸174を連結させる一組のスプロケットと伝動チェンを設け、前記スプロケットと伝動チェンを介して正逆転伝達軸122から第2刈刃駆動クランク機構175に第2刈刃133駆動力を伝達するようにしてもよい。
上記の構成により、偏心回転軸174の一方向回転を、揺動回転軸178の揺動回転(一定範囲内で正逆転させる往復回転)に変換して、揺動駆動アーム179を揺動させ、押し引きロッド180を介して第2刈刃133を往復摺動させ、第1刈刃15にて刈取られた直後の圃場の残稈(穀稈の株元側)を第2刈刃133にて切断し、圃場に残る株元の高さを低くするように構成している。
また、図4に示すように、第2刈刃駆動軸172を内設する円筒状の伝動フレーム181と、ベベルギヤ機構173を内設する四角箱状のベベルギヤケース182を備える。正逆転切換ケース121に伝動フレーム181の一端側を着脱可能に締結し、伝動フレーム181の他端側にベベルギヤケース182を着脱可能に締結している。即ち、偏心回転軸174、ベベルギヤケース182、伝動フレーム181を介して、正逆転切換ケース121に左側フレーム134を支持している。なお、第2刈刃駆動クランク機構175は、左側フレーム134に着脱可能に支持した第2刈刃駆動カバー185内に配置している(図1及び図3参照)。
上記の構成により、刈取クラッチ115の入り操作によって刈取部3を駆動することにより、第1刈刃15と共に第2刈刃133が作動し、第1刈刃15によって圃場の未刈り穀稈の穂先側を刈取り、その穀稈の穂先側をフィーダハウス11から脱穀部9に搬入し、穀粒選別機構10からグレンタンク6に穀粒を取出す。一方、第1刈刃15によって圃場の穀稈が刈取られた跡に残る切株(残稈)は、第2刈刃133にて適宜高さに切断され、収穫作業後に圃場に残る切株(株元)の高さが略一定高さに低く揃えられる。収穫作業後の圃場に残る切株の高さを低くすることにより、圃場の後処理作業性(耕耘作業性等)を向上できる。
次に、図5及び図6を参照しながら、ミッションケース63等の動力伝達構造について説明する。図6に示す如く、ミッションケース63に、直進ポンプ64a及び直進モータ64bを有する走行変速用の直進油圧無段変速機64と、旋回ポンプ70a及び旋回モータ70bを有する操舵用の旋回油圧無段変速機70とを設ける。直進ポンプ64aのポンプ軸258及び旋回ポンプ70aのポンプ軸259に、ミッションケース63のミッション入力軸66をそれぞれギヤ連結させて駆動するように構成している。ミッション入力軸66のうちミッションケース63外の突出端側に設けたミッション入力プーリ169にエンジン出力ベルト67を掛け回している。ミッション入力プーリ169にエンジン出力ベルト67を介してエンジン7の出力を伝達し、直進ポンプ64a及び旋回ポンプ70aを駆動させる。
図6に示す如く、エンジン7の出力軸65から出力される駆動力は、エンジン出力ベルト67及びミッション入力軸66を介して、直進ポンプ64aのポンプ軸258及び旋回ポンプ70aのポンプ軸259にそれぞれ伝達される。直進油圧無段変速機64では、ポンプ軸258に伝達された動力にて、直進ポンプ64aから直進モータ64bに向けて作動油が適宜送り込まれる。同様にして、旋回油圧無段変速機70では、ポンプ軸259に伝達された動力にて、旋回ポンプ70aから旋回モータ70bに向けて作動油が適宜送り込まれる。なお、旋回ポンプ70aのポンプ軸259には、直進ポンプ64a、直進モータ64b、旋回ポンプ70a及び旋回モータ70bに作動油を供給する変速機チャージポンプ151を取り付けている。
直進油圧無段変速機64は、操縦コラム41に配置した主変速レバー44や操縦ハンドル43の回動操作量に応じて、直進ポンプ64aにおける回転斜板の傾斜角度を変更調節することによって、直進モータ64bへの作動油の吐出方向及び吐出量を変更する。その結果、直進モータ64bから突出した直進モータ軸260の回転方向及び回転数が任意に調節される。
図6に示す如く、直進モータ軸260の回転動力は、直進伝達ギヤ機構250から副変速ギヤ機構251に伝達される。副変速ギヤ機構251は、互いに連動する副変速シフタ252,253によって切換える副変速低速ギヤ254、副変速中速ギヤ255及び副変速高速ギヤ256を備えている。低速用副変速シフタ252は、副変速ギヤ機構251の出力側に位置する駐車ブレーキ軸265(副変速出力軸)に軸支している。高速用副変速シフタ253は、直進伝達ギヤ機構250を構成する副変速カウンタ軸270に軸支している。操縦コラム41に配置した副変速レバー45の操作にて、直進モータ軸260の出力回転数は、低速、中速又は高速という三段階の変速段に択一的に切り換えられる。実施形態では、副変速の低速と中速との間に、中立位置(副変速の出力が零になる位置)を設けている。
図6に示す如く、駐車ブレーキ軸265(副変速出力軸)には、ドラム式の駐車ブレーキ266を設けている。副変速ギヤ機構251からの回転動力は、駐車ブレーキ軸265に固着した副変速出力ギヤ267から左右の差動機構257に伝達される。左右の差動機構257はそれぞれ遊星ギヤ機構268を備えている。駐車ブレーキ軸265上には直進用パルサ292を設けている。直進用パルサ292の外周側には直進車速センサ293(図9参照)を対向配置している。直進車速センサ293によって、直進出力の回転数(直進車速、副変速出力ギヤ267の変速出力とも言える)が検出される。
図6に示す如く、左右各遊星ギヤ機構268は、副変速出力ギヤ267に噛み合う一つのサンギヤ271と、サンギヤ271に噛み合う複数の遊星ギヤ272と、遊星ギヤ272に噛み合うリングギヤ273と、複数の遊星ギヤ272を同一円周上に回転可能に配置したキャリア274とをそれぞれ備えている。左右のキャリア274は、同一軸線上(後述するサンギヤ軸275及び左右の強制デフ出力軸277の軸線上)において適宜間隔を空けた状態で相対向して位置している。左右のサンギヤ271はサンギヤ軸275の軸方向両端側に固着している。サンギヤ軸275の軸方向中途部にはセンタギヤ276を固着している。
左右各リングギヤ273は、内周面の内歯を複数の遊星ギヤ272に噛み合わせた状態で、サンギヤ軸275と同心状に配置している。各リングギヤ273外周面の外歯は、後述する左右旋回出力用の中間ギヤ287,288を介して操向出力軸285に連結している。各リングギヤ273は、キャリア274の外側面から左右外向きに突出した左右の強制デフ出力軸277に回転可能に被嵌している。左右の強制デフ出力軸277に、ファイナルギヤ278a,278bを介して左右の車軸278が連結されている。左右の車軸278には駆動スプロケット51を取り付けている。従って、副変速ギヤ機構251から左右の遊星ギヤ機構268に伝わった回転動力は、左右の車軸278から各駆動スプロケット51に同方向の同一回転数にて伝達され、左右の履帯2を同方向の同一回転数にて駆動させ、走行機体1を直進(前進、後退)移動させる。
旋回油圧無段変速機70は、操縦コラム41に配置した主変速レバー44や操縦ハンドル43の回動操作量に応じて、旋回ポンプ70aにおける回転斜板の傾斜角度を変更調節することによって、旋回モータ70bへの作動油の吐出方向及び吐出量を変更する。その結果、旋回モータ70bから突出した旋回モータ軸261の回転方向及び回転数が任意に調節される。操向カウンタ軸280(詳細は後述する)上には旋回用パルサ294を設けている。旋回用パルサ294の外周側には旋回車速センサ295(図9参照)を対向配置している。旋回車速パルサ295によって、旋回出力の回転数(旋回車速とも言える)が検出される。
図6に示す如く、ミッションケース63内には、旋回モータ軸261(操向入力軸)上に設けた湿式多板形の旋回ブレーキ279(操向ブレーキ)と、旋回モータ軸261に上流減速ギヤ281を介して連結した操向カウンタ軸280と、操向カウンタ軸280に下流減速ギヤ286を介して連結した操向出力軸285と、左リングギヤ273に逆転ギヤ284を介して操向出力軸285を連結させた左入力ギヤ機構282と、右リングギヤ273に操向出力軸285を連結させた右入力ギヤ機構283とを設けている。
旋回モータ軸261の回転動力は、上流減速ギヤ281経由で操向カウンタ軸280に伝達される。操向カウンタ軸280に伝わった回転動力は、左入力ギヤ機構282の左中間ギヤ287と逆転ギヤ284とを経由した逆転回転動力として、左リングギヤ273に伝達される一方、右入力ギヤ機構283の右中間ギヤ288を経由した正転回転動力として、右リングギヤ273に伝達される。
副変速ギヤ機構251を中立にした場合は、直進モータ64bから左右の遊星ギヤ機構268への動力伝達が阻止される。副変速ギヤ機構251を中立以外の変速段に設定した場合は、副変速低速ギヤ254、副変速中速ギヤ255又は副変速高速ギヤ256を介して直進モータ64bから左右の遊星ギヤ機構268へ動力伝達される。
一方、旋回ポンプ70aの出力を中立(ニュートラル)状態とし、且つ旋回ブレーキ279を入り状態とした場合は、旋回モータ70bから左右の遊星ギヤ機構268への動力伝達が阻止される。旋回ポンプ70aの出力を中立以外の状態とし、且つ旋回ブレーキ279を切り状態とした場合は、旋回モータ70bの回転動力が、左入力ギヤ機構282及び逆転ギヤ284を介して左リングギヤ273に伝達される一方、右入力ギヤ機構283を介して右リングギヤ273に伝達される。
旋回モータ70bの正回転(逆回転)時は、互いに逆方向の同一回転数で左リングギヤ273が逆転(正転)し右リングギヤ273が正転(逆転)する。つまり、各モータ軸260,261の変速出力は、副変速ギヤ機構251若しくは左右の差動機構257をそれぞれ経由して左右の履帯2の駆動スプロケット51にそれぞれ伝達され、走行機体1の車速(走行速度)及び進行方向が決定される。
すなわち、旋回モータ70bを停止させて左右リングギヤ273を静止固定させた状態で直進モータ64bを駆動させると、直進モータ軸260の回転出力は左右サンギヤ271に左右同一回転数で伝達され、遊星ギヤ272及びキャリア274を介して左右の履帯2が同方向の同一回転数にて駆動され、走行機体1が直進走行する。
逆に、直進モータ64bを停止させて左右サンギヤ271を静止固定させた状態で旋回モータ70bを駆動させると、旋回モータ軸261の回転動力によって、左リングギヤ273が正回転(逆回転)し右リングギヤ273は逆回転(正回転)する。その結果、左右の履帯2の駆動スプロケット51の一方が前進回転して他方が後退回転し、走行機体1はその場で方向転換(信地旋回、スピンターンとも言う)される。
また、直進モータ64bで左右サンギヤ271を駆動させながら旋回モータ70bで左右リングギヤ273を駆動させると、左右の履帯2の速度に差が生じ、走行機体1は、前進若しくは後退しながら、信地旋回半径より大きい旋回半径で左又は右に旋回(Uターン)する。このときの旋回半径は左右の履帯2の速度差に応じて決まる。エンジン7の走行駆動力が左右の履帯2に常に伝達された状態で左又は右に旋回移動する。
次に、図7を参照しながら、駆動装置の油圧回路構造について説明する。駆動装置の油圧回路200には、直進ポンプ64a、直進モータ64b、旋回ポンプ70a、旋回モータ70b及び変速機チャージポンプ151を備えている。直進ポンプ64aと直進モータ64bとは、直進第一油路201a及び直進第二油路201bによって閉ループ状に接続している。直進第一油路201a及び直進第二油路201bが直進閉油路201を構成している。旋回ポンプ70aと旋回モータ70bとは、旋回第一油路202a及び旋回第二油路202bによって閉ループ状に接続している。旋回第一油路202a及び旋回第二油路202bが旋回閉油路202を構成している。エンジン7の回転動力で直進ポンプ64a及び旋回ポンプ70aを駆動させ、直進ポンプ64aや旋回ポンプ70aの斜板角を制御することによって、直進モータ64bや旋回モータ70bへの作動油の吐出方向及び吐出量が変更され、直進モータ64bや旋回モータ70bが正逆転作動する。
図7に示すように、駆動装置の油圧回路200は、主変速レバー44の手動操作に対応して切り換え作動する直進バルブ203と、直進バルブ203を介して変速機チャージポンプ151に接続した直進シリンダ204とを備えている。直進バルブ203を切り換え作動させると、直進シリンダ204が作動して直進ポンプ64aの斜板角を変更させ、直進モータ64bの直進モータ軸260回転数を無段階に変化させたり逆転させたりする直進変速動作が実行される。また、駆動装置の油圧回路200は、直進変速用の油圧サーボ機構205をも備えている。直進ポンプ64aの斜板角制御によって直進バルブ203が中立復帰するフィードバック動作を油圧サーボ機構205で実行させ、主変速レバー44の手動操作量に比例して直進ポンプ64aの斜板角を変化させ、直進モータ60bの直進モータ軸260回転数を変更させる。
一方、駆動装置の油圧回路200は、操縦ハンドル43の手動操作に対応して切り換え作動する旋回バルブ206と、旋回バルブ206を介して変速機チャージポンプ151に接続した旋回シリンダ207とを備えている。旋回バルブ206を切り換え作動させると、旋回シリンダ207が作動して旋回ポンプ70aの斜板角を変更させ、旋回モータ70bの旋回モータ軸261回転数を無段階に変化させたり逆転させたりする左右旋回動作が実行され、走行機体1が走行方向を左右に変更して圃場枕地で方向転換したり進路を修正したりする。また、駆動装置の油圧回路200は旋回変速用の油圧サーボ機構208をも備えている。旋回ポンプ70aの斜板角制御によって旋回バルブ206が中立復帰するフィードバック動作を油圧サーボ機構208にて行わせ、操縦ハンドル43の手動操作量に比例して旋回ポンプ70aの斜板角を変化させ、旋回モータ70bの旋回モータ軸261回転数を変更させる。
図7に示すように、両閉油路201,202の全ての油路201a,201b,202a,202bには、チャージ分岐油路219(詳細は後述する)を接続している。チャージ分岐油路219と直進第一油路201aとの間に、直進第一油路201aに対するチェック弁211を設けている。チャージ分岐油路219と直進第二油路201bとの間には、直進第二油路201bに対するチェック弁211を設けている。従って、直進閉油路201は二つのチェック弁211を備えている。また、チャージ分岐油路219と旋回第一油路202aとの間に、旋回第一油路202aに対するチェック弁212を設けている。チャージ分岐油路219と旋回第二油路202bとの間には、旋回第二油路202bに対するチェック弁212を設けている。従って、旋回閉油路202も二つのチェック弁212を備えている。
直進第一油路201aと直進第二油路201bとには直進バイパス油路213を接続している。直進バイパス油路213には直進側双方向リリーフ弁215を設けている。旋回第一油路202aと旋回第二油路202bとには旋回バイパス油路214を接続している。旋回バイパス油路214には旋回側双方向リリーフ弁216を設けている。従って、各閉油路201,202は一つの双方向リリーフ弁215,216を備えている。
さて、変速機チャージポンプ151の吸入側は、ミッションケース63内にあるストレーナ217に接続している。変速機チャージポンプ151の吐出側にはチャージ導入油路218を接続している。チャージ導入油路218の下流側にチャージ分岐油路219を接続している。前述の通り、チャージ分岐油路219は、両閉油路201,202の全ての油路201a,201b,202a,202bに接続している。従って、エンジン7駆動中は、変速機チャージポンプ151からの作動油が両方の閉油路201,202に常時補充される。チャージ分岐油路219は、直進バルブ203を介して直進シリンダ204に接続していると共に、旋回バルブ206を介して旋回シリンダ207に接続している。チャージ分岐油路219は、余剰リリーフ弁220を介して、後述する無段変速ケース323ひいてはミッションケース63に接続している。従って、変速機チャージポンプ151からの作動油の余剰分は、余剰リリーフ弁220を介して、無段変速ケース323経由でミッションケース63内に戻される。
次に、図1〜図3及び図8〜図13を参照して、操縦ハンドル43等の運転操作構造を説明する。図8〜図13に示す如く、運転台5におけるオペレータ搭乗用の足載せ平坦部を構成するステップフレーム311を備える。走行機体1の上面側に複数の支脚フレーム312を立設させ、支脚フレーム312上端側にステップフレーム311を架設する。ステップフレーム311の右側機外側部の支脚フレーム312の側面に乗降用ステップ313を固着し、乗降用ステップ313の機内側部に作動油タンク315を配置すると共に、走行機体1上面のうちステップフレーム311前端部下方に、油圧バルブユニット体314を取付けている。
また、旋回入力軸316と主変速入力軸317を有するステアリングケース318を備える。ステップフレーム311前部下面側の左右の支脚フレーム312間にケース支持横フレーム319の両端を連結し、略水平なケース支持横フレーム319にステアリングケース318を着脱可能に締結固定する。油圧バルブユニット体314の直上にケース支持横フレーム319を介してステアリングケース318が多段状に支持される。ステアリングケース318の上面から上方に向けて旋回入力軸316を突設させ、操縦ハンドル43にステアリング軸321を介して旋回入力軸316を連結させると共に、ステアリングケース318の左側面から左側方に向けて主変速入力軸317を突設させ、主変速レバー44に主変速操作ロッド322を介して主変速入力軸317を連結させる。
前述の説明から分かるように、支脚フレーム312群の上端側に設けたステップフレーム311上にある運転台5(操縦部)に、直進操作用の直進操作具である主変速レバー44と旋回操作用の旋回操作具である操縦ハンドル43とを配置している。ステップフレーム311前部下側にある左右の支脚フレーム312間に、ケース支持横フレーム319を架け渡して取り付けている。ケース支持横フレーム319には、主変速レバー44及び操縦ハンドル43と駆動装置(無段変速ケース323及びミッションケース63)とを連動連結するステアリングケース318を取り付けている。ケース支持横フレーム319はステアリングケース318を挟んで前後に二本ある。そして、前後二本のケース支持横フレーム319でステアリングケース318を支持している。また、走行機体1前部のうちステアリングケース318の下方側には、走行機体1に搭載した油圧機器(例えば昇降用油圧シリンダ4等)に対する油圧バルブユニット体314を取り付けている。
上記の記載並びに図8〜図13から明らかなように、ステップフレーム311前部下側にある左右の支脚フレーム312間に、ケース支持横フレーム319を架け渡して取り付け、ケース支持横フレーム319には、主変速レバー44及び操縦ハンドル43と駆動装置(無段変速ケース323及びミッションケース63)とを連動連結するステアリングケース318を取り付けているから、ケース支持横フレーム319の存在によって走行機体1前部(特に運転台5付近)の剛性向上を図れる。走行機体1前部の補強の役割を司るケース支持横フレーム319を利用して、ステアリングケース318を高剛性に支持できる。従って、主変速レバー44及び操縦ハンドル43の操作量と駆動装置(無段変速ケース323及びミッションケース63)の出力との間に大幅なズレが生ずることはなく、オペレータが想定しないような走行状態になるおそれをなくせる。補強用のケース支持横フレーム319をステアリングケース318の取り付け部に兼用でき、ステアリングケース318専用の取り付け台が不要なためコスト抑制に貢献する。
特に実施形態によると、走行機体1前部のうちステアリングケース318の下方側に、走行機体1に搭載した油圧機器(例えば昇降用油圧シリンダ4等)に対する油圧バルブユニット体314を取り付けているから、運転台5下方のうちステアリングケース318及び油圧バルブユニット体314の後方に広いスペースを確保でき、例えば後述する油圧配管329,347等の取り回しを簡単に行える。油圧バルブユニット体314のメンテナンス作業性向上も図れる。
直進油圧無段変速機64と旋回油圧無段変速機70とを組付けた無段変速ケース323を備える。ミッションケース63の上部右側に無段変速ケース323を固着し、無段変速ケース323の前後面に、直進用及び旋回用の各操作アーム体324を配置させている。ステアリングケース318の背面側に設ける直進連結リンク体345と旋回連結リンク体346に、直進用及び旋回用の各操作アーム体324をそれぞれ連結させ、操縦ハンドル43の操向操作と主変速レバー44の変速操作とによって、直進油圧無段変速機64と旋回油圧無段変速機70とを作動制御し、左右履帯2の進路と移動速度とを変更可能に構成している。なお、無段変速ケース323の前外側面に、直進出力制御部としての直進制御軸325を前向きに突出させ、無段変速ケース323の後外側面に、旋回出力制御部としての旋回制御軸326を後向きに突出させている。詳細な図示は省略するが、直進制御軸325に直進用の操作アーム体324(図8参照)を連結し、旋回制御軸326に旋回用の操作アーム体324を連結している。
図12に詳細に示すように、ステアリングケース318と旋回出力制御部である旋回制御軸326とを連動連結する旋回連結リンク体346を、運転台5を支える縦支柱327に支持させている。この場合、運転台5のうち駆動装置(無段変速ケース323及びミッションケース63)寄りの側部である左側部に操縦コラム41に配置している。操縦コラム41と駆動装置(無段変速ケース323及びミッションケース63)とを縦支柱327で連結している。具体的には、操縦コラム41の左側部に縦支柱327の上端側を連結し、縦支柱327の下端側をミッションケース63の上面側に連結している。走行機体1前部のうち運転台5の下方にステアリングケース318を取り付けている。ステアリングケース318から駆動装置(無段変速ケース323及びミッションケース63)側に向けて直進連結リンク体345及び旋回連結リンク体346を延長させている。旋回連結リンク体346の中途部を縦支柱327に支持させている。また、直進連結リンク体345は、駆動装置(無段変速ケース323及びミッションケース63)の上面に立設したブラケット板328に支持させている。実施形態では、無段変速ケース323の上面前部にブラケット板328を立設させている。直進連結リンク体345の中途部をブラケット板328の背面側に支持させている。なお、直進連結リンク体345を縦支柱327に支持させたり、両方の連結リンク体345,346を縦支柱327に支持させたりしてもよい。
上記の記載並びに図12から明らかなように、ステアリングケース318と駆動装置(無段変速ケース323及びミッションケース63)に設けた旋回制御軸326(旋回出力制御部)とを連動連結する旋回連結リンク体346を、運転台5を支える縦支柱327に支持させているから、駆動装置(無段変速ケース323及びミッションケース63)の振動によって旋回連結リンク体346に撓みや引張りが作用しようとしても、運転台5を支える縦支柱327で旋回連結リンク体346を高剛性に支持でき、旋回連結リンク体346の変動や変形を抑制できる。従って、主変速レバー44や操縦ハンドル43の操作量と駆動装置(無段変速ケース323及びミッションケース63)の出力との間に大幅なズレが生ずることはなく、オペレータが想定しないような走行状態になるおそれをなくせる。
図8〜図13に示すように、平面視で四角形のステップフレーム311の右側下方に作動油タンク315を配置し、ステップフレーム311の左側下方に無段変速ケース323を配置すると共に、ステップフレーム311の前部下方に油圧バルブユニット体314とステアリングケース318とを上下多段状に配置したから、作動油タンク315と無段変速ケース323の間に形成されるスペースを介して、ステアリングケース318後部のエンジン7(作動油ポンプ348)と前方の油圧バルブユニット体314と作動油タンク315と各部の油圧機器(昇降用油圧シリンダ4)との間に油圧配管を容易に延設できると共に、油圧機器のメンテナンス作業性などを向上できる。
図8〜図13に示すように、運転台5の下側前部にステアリングケース318を配置し、ステアリングケース318の下方に、走行機体1に搭載した油圧機器(例えば昇降用油圧シリンダ4等)に対する油圧バルブユニット体314を配置し、運転台5の後方にエンジン7を配置している。運転台5下側(ステップフレーム311下側)のうちステアリングケース318、油圧バルブユニット体314、駆動装置(無段変速ケース323及びミッションケース63)並びにエンジン7で囲まれた領域に、油圧機器(例えば昇降用油圧シリンダ4等)に供給する作動油を貯留する作動油タンク315及び油圧配管329,347を配置している。
実施形態では、ステップフレーム311の右側下方に作動油タンク315を位置させている。ステップフレーム311の左側下方には、エンジン7に設けた作動油ポンプ348と作動油タンク315とをつなぐ油圧配管329、並びに作動油タンク315と油圧バルブユニット体314とをつなぐ油圧配管329とを位置させている。また、変速機チャージポンプ151と無段変速ケース323の上面側とをつなぐ油圧配管347をステップフレーム311下方で左右に跨るように配置している。運転台5下側の前記領域には、駆動装置(無段変速ケース323及びミッションケース63)内の作動油をろ過するオイルフィルタ349を配置しているというものである。オイルフィルタ349は油圧配管347の中途部に位置し、ステップフレーム311の右側下部に吊り下げ固定している。
上記の記載並びに図8〜図13から明らかなように、運転台5下側のうちステアリングケース318、油圧バルブユニット体314、駆動装置(無段変速ケース323及びミッションケース63)並びにエンジン7で囲まれた領域に、油圧機器(例えば昇降用油圧シリンダ4等)に供給する作動油を貯留する作動油タンク315及び油圧配管329,347を配置しているから、運転台5下側というデッドスペースを、ステアリングケース318及び油圧バルブユニット体314の配置スペースとしてだけでなく、作動油タンク315並びに油圧配管329の配置スペースとしても有効利用できる。このため、油圧バルブユニット体314、作動油タンク315及び油圧配管329,347を近接配置して、油圧系統のコンパクト化を図れる。作動油タンク315の配置スペース確保のためにコンバインを大型化することも回避できる。
特に実施形態によると、運転台5下側の前記領域には、駆動装置(無段変速ケース323及びミッションケース63)内の作動油をろ過するオイルフィルタ349を配置しているから、駆動装置(無段変速ケース323及びミッションケース63)とオイルフィルタ349をつなぐ油圧配管347の長さを短くでき、油圧配管347の取り回しが簡単になる。油圧関連の部材を運転台5下側に集中配置でき、組付け作業性やメンテナンス作業性向上にも貢献する。