JP4413169B2

JP4413169B2 - 農作業車の走行用伝動装置

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Publication number: JP4413169B2
Application number: JP2005211363A
Authority: JP
Inventors: 誠二法田
Original assignee: Kubota Corp
Current assignee: Kubota Corp
Priority date: 2005-07-21
Filing date: 2005-07-21
Publication date: 2010-02-10
Anticipated expiration: 2025-07-21
Also published as: JP2007022493A

Description

本発明は、高速伝動状態と低速伝動状態に切り換え自在な走行用副変速機構を備えた農作業車の走行用伝動装置に関する。

上記の走行用伝動装置としては、従来、たとえば特許文献１，２に示されるものがあった。
特許文献１に示されるものでは、静油圧式無段変速装置８からギヤＧ１，Ｇ２、第１軸１０、ギヤＧ３，Ｇ４を介して動力伝達される第２軸１２に遊嵌装着された小、中、大径ギヤＧ５，Ｇ６，Ｇ７を備え、小径ギヤＧ５の横側で第２軸１２に一体回転及びシフト操作自在に外嵌されたシフトスリーブＳ１を備え、中径ギヤＧ６と大径ギヤＧ７の間で第２軸１２にスプラインカラー１７を介して一体回転及びシフト操作自在に外嵌されたシフトスリーブＳ２備え、小、中、大径ギヤＧ５，Ｇ６，Ｇ７に各別に噛合ったギヤＧ８，Ｇ９，Ｇ１０が固着された第３軸１３を備え、シフトスリーブＳ１がギヤＧ５のボス部と第２軸１２に亘って咬合されることにより、第２軸１２の動力がシフトスリーブＳ１、ギヤＧ５，Ｇ８を介して第３軸１３に低速で伝達され、シフトスリーブＳ２がスプラインカラー１７とギヤＧ７のボス部に亘って咬合されることにより、第２軸１２の動力がスプラインカラー１７、シフトスリーブＳ２、ギヤＧ７，Ｇ１０を介して第３軸１４に高速で伝達されるように、副変速機構１１を構成されている。

特許文献２に示されるものでは、第１軸Ｓ１からギヤ１４，１５を介して動力伝達される第２軸Ｓ２と、この第２軸Ｓ２に装着の高速伝動ギヤ１７Ｈとの間に設けた高速クラッ１６Ｈを備え、前記第２軸Ｓ２と、この第２軸Ｓ２に装着の低速伝動ギヤ１７Ｌとの間に設けた低速クラッチ１６Ｌを備え、高速クラッチ１６Ｈが入り作動されることにより、高速伝動ギヤ１７Ｈから高速受動ギヤ１８Ｈに高速回転を出力し、低速クラッチ１６Ｌが入り作動されることにより、低速伝動ギヤ１７Ｌから低速受動ギヤ１８Ｌに低速回転を出力するように、第１副変速機構９を構成されている。

特開２００４−２３７９８１号公報（段落〔００３１〕−〔００３４〕、図２、図７−１０）

特開２００２−１０６６８９号公報（段落〔００１７〕、〔００１８〕、図２）

農作業車における走行用副変速機構として、特許文献１に示された副変速機構の如くシフトギヤの噛合いによって高速伝動が現出されるものを採用した場合、次の如き問題が発生しやすくなっていた。
たとえばコンバインでは、穀粒回収部が満杯になると、穀粒タンクから脱穀粒を排出するように、あるいは満杯袋を降ろすように収穫作業を中断して移動走行される。このとき、機体走行を停止させないで副変速機構を高速伝動状態に切り換えようとすると、副変速機構がそれまでは作業走行のために低速伝動状態に操作されていることから、シフトギヤと所定の噛合い対象ギヤが低速の相対回転状態で噛合うように操作されることになり、実際問題としてはシフトギヤと噛合い対象ギヤが極めて噛合いにくくなる。この結果、シフトギヤと噛合い対象ギヤが噛合いやすくなるように、機体走行を停止させて副変速操作する必要があった。

また、特許文献２に示された副変速機構を採用した場合、高速伝動状態も低速伝動状態も摩擦クラッチによって現出されるように一対の摩擦クラッチを備える必要があることから、構造面で不利になっていた。

本発明の目的は、高速と低速のいずれの伝動状態に副変速されても、効率よく動力伝達されるものでありながら、機体走行を停止させることなく副変速することができ、しかも構造簡単に得ることができる農作業車の走行用伝動装置を提供することにある。

本第１発明にあっては、高速伝動状態と低速伝動状態に切り換え自在な走行用副変速機構を備えた農作業車の走行用伝動装置において、
前記走行用副変速機構を、シフトギヤが伝動ギヤに噛合い操作されることによって低速伝動状態を現出し、前記シフトギヤが前記伝動ギヤから離脱操作されることによって低速伝動を解除する低速伝動部と、摩擦クラッチが入り状態に操作されることによって高速伝動状態を現出し、前記摩擦クラッチが切り状態に操作されることによって高速伝動を解除する高速伝動部とを備えて構成し、
前記低速伝動部の前記シフトギヤを前記伝動ギヤに対して係脱操作する低速側油圧ピストンを設け、前記高速伝動部の前記摩擦クラッチを入り切り操作する高速側油圧ピストンを設け、
前記低速側油圧ピストンが変速バルブからの油圧供給によってシフトギヤの離脱操作側に操作されるように、前記低速側油圧ピストンの操作油室と前記変速バルブを接続しているメイン操作油路、及び、前記高速側油圧ピストンが前記低速側油圧ピストンの前記操作油室からの油圧供給によって摩擦クラッチの入り操作側に操作されるように、前記高速側油圧ピストンの操作油室を前記低速側油圧ピストンの前記操作油室に連通させるクラッチ操作油路を設け、
前記低速側油圧ピストンが前記シフトギヤを前記伝動ギヤから離脱操作した後に前記高速側油圧ピストンが前記摩擦クラッチを入り状態に切り換え操作するように、前記クラッチ操作油路の開口を前記低速側油圧ピストンの操作油室の壁面のうちの前記低速側油圧ピストンの周面が移動する部位に設け、かつ前記クラッチ操作油路の前記開口が前記低速側油圧ピストンの周面によって開閉操作されるように構成してある。

すなわち、シフトギヤが伝動ギヤから離脱操作され、摩擦クラッチが入り状態に操作されると、低速伝動部が伝動を解除するとともに高速伝動部が伝動作動して副変速機構が高速伝動状態になり、摩擦クラッチが切り状態に操作され、シフトギヤが伝動ギヤに噛合い操作されると、高速伝動部が伝動を解除するとともに低速伝動部が伝動作動して副変速機構が低速伝動状態になるものであるから、高速伝動状態に副変速するに当たり、副変速機構が低速伝動状態になっていることによって車体が低速走行していて伝動部材が低回転速度の回転状態にあっても、かつ、伝動部材が如何なる回転位相にあっても、摩擦クラッチがスムーズに入り状態に切り換わって変速することができる。また、低速伝動状態に副変速するに当たり、副変速機構が高速伝動状態になっていることによって車体が高速走行していても、シフトギヤが伝動ギヤとは高速で相対回転しながら噛合い操作されることになり、シフトギヤと伝動ギヤがスムーズに噛合って変速することができる。
低速側油圧ピストンに対する操作油圧の供給や排出が行われると、低速側油圧ピストンがシフトギヤを伝動ギヤに対して係脱操作して、低速伝動部が伝動したり伝動解除したりする。高速側油圧ピストンに対する操作油圧の供給や排出が行われると、高速側油圧ピストンが摩擦クラッチを入り切り操作して、高速伝動部が伝動したり伝動解除したりする。これにより、低速側油圧ピストン及び高速側油圧ピストンに対する操作油圧の供給と排出の切り換え操作を行うことにより、副変速機構が低速伝動状態と高速伝動状態に変速操作することができる。
変速バルブを切り換え操作すると、変速バルブからの操作油圧がメイン操作油路によって低速側油圧ピストンの操作油室に供給され、低速側油圧ピストンが操作油圧によって操作されてシフトギヤを伝動ギヤから離脱操作して低速伝動部を伝動解除状態に操作する。シフトギヤが伝動ギヤから離脱すると、低速側油圧ピストンがクラッチ操作油路を低速側油圧ピストンの操作油室に開き操作し、この操作油室の操作油圧がクラッチ操作油路によって高速側油圧ピストンの操作油室に供給され、高速側油圧ピストンが操作油圧によって操作されて摩擦クラッチを入り状態に切り換え操作して高速伝動部を伝動状態に切り換え操作する。
これにより、変速バルブを切り換え操作すれば、先ずシフトギヤが伝動ギヤから離脱操作されて低速伝動部が伝動を解除し、この後、操作油圧による低速側油圧ピストンの操作のためにクラッチ操作油路が低速側油圧ピストンの操作油室に開き操作されて高速側油圧ピストンの操作油室に操作油圧が供給され、摩擦クラッチが入り状態になって高速伝動部が伝動状態に切り換わり、副変速機構が低速伝動状態から高速伝動状態に切り換わる。

従って、本第１発明によると、副変速機構が低速伝動状態に変速されると、シフトギヤと伝動ギヤの噛合いによって伝動ロスが少ない状態で動力伝達され、高速伝動状態に変速されると、摩擦クラッチによって伝動ロスが少ない状態で動力伝達されるのであり、高、低速のいずれの伝動状態に副変速されても効率よく動力伝達されるものでありながら、たとえばコンバインにおいて、収穫作業に伴って穀粒回収部が満杯になると、車体走行を停止させずに低速から高速の伝動状態に副変速して畦際などに迅速に走行して脱穀粒を降ろし、この後に作業中断箇所に戻るに伴って車体走行を停止させずに高速から低速の伝動状態に副変速して収穫作業を再開するなど、車体走行をさせながら低速から高速の伝動状態にも、高速から低速の伝動状態にも副変速して能率よく作業を行うことができる。

しかも、低速伝動部にはシフトギヤと伝動ギヤの噛合いを採用し、低速伝動部と高速伝動部のうちの高速伝動部の方に摩擦クラッチを採用した構造簡単なものになり、経済面などで有利に得ることができる。
本第１発明によると、低速側油圧ピストン及び高速側油圧ピストンに対する操作油圧の供給と排出の切り換え操作を行うだけの軽い操作によって副変速を行うことができる。
本第１発明によると、一つの変速バルブによって低速側油圧ピストン及び高速側油圧ピストンを操作するものでありながら、低速伝動部と高速伝動部が共に伝動状態になる事態が発生しないように低速伝動部の切り換えタイミングと高速伝動部の切り換えタイミングに差を持たせて低速伝動部及び高速伝動部を切り換え操作させて低速伝動状態から高速伝動状態に副変速することができる。しかも、低速側油圧ピストンを切り換えタイミングの差を現出する手段に利用して構造面や経済面で有利に得ることができる。

本第２発明にあっては、本第１発明の構成において、前記低速伝動部の前記シフトギヤが前記伝動ギヤから離脱操作されて前記シフトギヤと前記伝動ギヤとの隙間が発生した後に前記クラッチ操作油路の前記開口が前記低速側油圧ピストンの周面によって開き操作されるように構成してある。

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
図１に示すように、左右一対のクローラ式走行装置１Ａ，１Ｂによって自走するように構成し、かつ、運転座席２が装備された運転部を備えた自走車体の車体フレーム４の前部に、刈取り前処理部５の前処理部フレーム５ａの基部を回動自在に連結するとともに、前処理部フレーム５ａに昇降シリンダ６を連動させ、前記車体フレーム４の後部に脱穀装置７及び穀粒タンク８を設けて、コンバインを構成してある。

このコンバインは、稲、麦などを収穫するものであり、昇降シリンダ６を伸縮操作すると、この昇降シリンダ６が前処理部フレーム５ａを車体フレーム４に対して上下に揺動操作することにより、刈取り前処理部５を引起し装置５ｂの下端部が地面上近くに位置した下降作業状態と、引起し装置５ｂが地面上から高く上昇した上昇非作業状態とに昇降操作する。刈取り前処理部５を下降作業状態にして自走車体を走行させると、刈取り前処理部５は、自走機体横方向に並ぶ複数の前記引起し装置５ｂによって植立穀稈を引起し処理し、各引起し装置５ｂが引起し処理する植立穀稈の株元側をバリカン形の刈取り装置５ｃによって刈取り処理し、刈取り装置５ｃからの刈取り穀稈を供給装置５ｄによって機体後方向きに搬送して脱穀装置７の脱穀フィードチェーン７ａの始端部に供給する。脱穀装置７は、脱穀フィードチェーン７ａによって刈取り穀稈の株元側を挟持して自走車体後方向きに搬送しながら刈取り穀稈の穂先側を扱室（図示せず）に供給して脱穀処理する。穀粒タンク８は、脱穀装置７からの脱穀粒を回収して貯留していく。

自走車体の運転座席２の下方にエンジン３を設け、このエンジン３の駆動力を、自走車体の前部に設けたミッションケース９を有した走行用伝動装置を介して左右の走行装置１Ａ，１Ｂに伝達するように構成してある。走行用伝動装置は、図２に示す如く構成してある。

すなわち、エンジン３の出力軸３ａの駆動力が伝動ベルト利用の伝動機構１０を介して前記ミッションケース９の上部に位置する走行用主変速装置１１の入力軸１１ａに伝達され、この走行用主変速装置１１の出力軸１１ｂからの出力が走行用副変速機構２０の入力ギヤ２１に伝達され、この走行用副変速機構２０の出力が左操向クラッチ３０ａ及び右操向クラッチ３０ｂに伝達され、左操向クラッチ３０ａの出力ギヤ３１ａからの出力が、この出力ギヤ３１ａに噛合った伝動ギヤ４１などを備えた左走行伝動機構４０を介して左側の走行装置１Ａのクローラ駆動軸１ａに伝達され、前記右操向クラッチ３０ｂの出力ギ３１ｂからの出力が、この出力ギヤ３１ｂに噛合った伝動ギヤ５１などを備えた右走行伝動機構５０を介して右側の走行装置１Ｂのクローラ駆動軸１ｂに伝達されるように構成し、かつ、前記左操向クラッチ３０ａ及び前記右操向クラッチ３０ｂの支軸に兼用の回転軸１２の一端側に設けた緩旋回クラッチ６０及び旋回ブレーキ６１、前記回転軸１２の他端側に設けたシフタ７１を有した旋回伝動機構７０、前記左走行伝動機構４０の回転伝動軸４２と、前記右走行伝動機構５０の前記伝動ギヤ５１との間に設けた補助クラッチ６２を備えて構成してある。

尚、前記走行用主変速装置１１の前記入力軸１１ａにギヤ機構１３及び刈取り変速機構１４を介して連動された前処理出力軸１５は、刈取り前処理部５に動力伝達するものである。

前記左走行伝動機構４０は、左操向クラッチ３０ａの出力ギヤ３１ａに噛合った前記伝動ギヤ４１、この伝動ギヤ４１が一端側にスプライン構造によって一体回転自在に連結している前記回転軸４２、この回転軸４２の他端側にスプライン構造によって一体回転自在に連結している伝動ギヤ４３、この伝動ギヤ４３に噛合った状態でクローラ駆動軸１ａにスプライン構造によって一体回転自在に連結している伝動ギヤ４４を備えて構成してある。

前記右走行伝動機構５０は、右操向クラッチ３０ｂの出力ギヤ３１ｂに噛合った状態で前記回転軸４２に相対回転自在に支持されている前記伝動ギヤ５１、この伝動ギヤ５１のボス部に一体形成した伝動ギヤ５２、この伝動ギヤ５２に噛合った状態でクローラ駆動軸１ｂにスプラン構造によって一体回転自在に連結している伝動ギヤ５３を備えて構成してある。

前記走行用主変速装置１１は、前記入力軸１１ａをポンプ軸として有したアキシャルプランジャ形の可変容量形油圧ポンプＰ、及び、前記出力軸１１ｂをモータ軸として有したアキシャルプランジャ形の油圧モータＭを備えて構成してある。
すなわち、走行用主変速装置１１は、油圧ポンプＰの斜板角の変更操作によって前進側と後進側の伝動状態に切り換わるとともに前進側と後進側のいずれの伝動状態においても出力軸１１ｂの回転速度を無段階に変速するように、かつ、前進側と後進側の伝動状態の間で中立状態になって出力軸１１ｂからの出力を停止するように静油圧式無段変速装置になっている。

図３に明示するように、前記走行用副変速機構２０は、前記走行用主変速装置１１の前記出力軸１１ｂのギヤ部にかみ合った前記入力ギヤ２１、この入力ギヤ２１が一端部にスプライン構造によって一体回転自在に連結している回転軸２２、前記入力ギヤ２１の近くで前記回転軸２２に支持されたシフトギヤ２３を有した低速伝動部２０Ｌ、前記回転軸２２の中央部に設けた摩擦クラッチ２６を有した高速伝動部２０Ｈを備えて構成してある。

図３に示すように、前記低速伝動部２０Ｌは、前記入力ギヤ２１の一側面がわに内歯形の歯部を設けた構成した伝動ギヤ２４、前記回転軸２２と前記入力ギヤ２１のボス部に亘って相対回転及び摺動自在に支持された前記シフトギヤ２３、このシフトギヤ２３に噛合った状態で前記回転軸１２に相対回転自在に支持された第１出力ギヤ２５を備えて構成してある。

前記シフトギヤ２３を前記伝動ギヤ２４の方に摺動付勢するように構成して回転軸２２に装着された入り付勢ばね２３ａを低速伝動部２０Ｌに備えてあり、図３の如くシフトギヤ２３が入り付勢ばね２３ａによって摺動操作されて伝動ギヤ２４に噛合い操作されると、低速伝動部２０Ｌは、入力ギヤ２１によって入力された駆動力を伝動ギヤ２４、シフトギヤ２３を介して第１出力ギヤ２５に伝達するように伝動作動状態になる。図４の如くシフトギヤ２３が入り付勢ばね２３ａに抗して摺動操作されて伝動ギヤ２４から離脱操作されると、低速伝動部２０Ｌは、伝動ギヤ２４から第１出力ギヤ２５に対する伝動を絶つように伝動解除状態になる。

図３に示すように、前記高速伝動部２０Ｈは、前記回転軸２２に入力側回転体としてのクラッチボディが一体回転自在に連結された前記摩擦クラッチ２６、この摩擦クラッチ２６の出力側回転体に一体形成した伝動ギヤ２７、この伝動ギヤ２７に噛合った状態で前記回転軸１２に相対回転自在に支持された第２出力ギヤ２８を備えて構成してある。

前記摩擦クラッチ２６は、クラッチボディと出力側回転体との間に設けた複数枚の摩擦プレート２６ａなどを備えた多板式の摩擦クラッチに構成してある。前記摩擦プレート２６ａなどが加圧操作されることによって摩擦クラッチ２６が入り状態に操作され、摩擦クラッチ２６が入り状態に操作されると、高速伝動部２０Ｈは、入力ギヤ２１によって駆動される回転軸２２の駆動力を摩擦クラッチ２６、伝動ギヤ２７を介して第２出力ギヤ２８に伝達するように伝動作動状態になる。そして、前記摩擦プレート２６ａなどの加圧が解除操作されることによって摩擦クラッチ２６が切り状態に操作され、摩擦クラッチ２６が切り状態に操作されると、高速伝動部２０Ｈは、回転軸２２から第２出力ギヤ２８に対する伝動を絶つように伝動解除状態になる。

低速伝動部２０Ｌが伝動作動状態に操作された場合の第１出力ギヤ２５の回転速度が、高速伝動部２０Ｈが伝動作動状態に操作された場合の第２出力ギヤ２８の回転速度よりも低速になるように、低速伝動部２０Ｌにおけるシフトギヤ２３と第１出力ギヤ２５の間のギヤ比、高速伝動部２０Ｈにおける伝動ギヤ２７と第２出力ギヤ２８の間のギヤ比をそれぞれ設定してある。

これにより、走行用副変速機構２０は、低速伝動部２０Ｌによって低速伝動状態を現出し、高速伝動部２０Ｈによって高速伝動状態を現出するようになっており、図３に示すように、シフトギヤ２３が伝動ギヤ２４に噛合い操作され、摩擦クラッチ２６が切り状態に操作されることにより、走行用副変速機構２０は、入力ギヤ２１の駆動力を伝動ギヤ２４、シフトギヤ２３を介して第１出力ギヤ２５に伝達し、第１出力ギヤ２５のボス部から前記両操向クラッチ３０ａ，３０ｂのスプラインカラー３２に出力するように低速伝動状態になる。そして、図４に示すように、シフトギヤ２３が伝動ギヤ２４から離脱操作され、摩擦クラッチ２６が入り状態に操作されることにより、走行用副変速機構２０は、入力ギヤ２１の駆動力を回転軸２２、摩擦クラッチ２６、伝動ギヤ２７を介して第２出力ギヤ２８に伝達し、第２出力ギヤ２８のボス部から前記スプラインカラー３２に出力するように高速伝動状態になる。

図３に示すように、前記左操向クラッチ３０ａは、走行用副変速機構２０の前記第１出力ギヤ２５のボス部の端部と、前記第２出力ギヤ２８のボス部の端部とに亘って一体回転自在に装着された前記スプラインカラー３２、走行用副変速機構２０の前記第２出力ギヤ２８のボス部に相対回転自在に装着された前記出力ギヤ３１ａ、前記スプラインカラー３２に一体回転及び摺動自在に装着されたシフタ３３を備えて構成してある。前記右操向クラッチ３０ｂは、前記スプラインカラー３２、走行用副変速機構２０の前記第１出力ギヤ２５のボス部に相対回転自在に装着された前記出力ギヤ３１ｂ、前記シフタ３３を備えて構成してある。

シフタ３３は、スプラインカラー３２に沿わせて摺動操作されると、スプラインカラー３２と出力ギヤ３１ａのギヤ部３４ａに亘って係合し、出力ギヤ３１ｂのギヤ部３４ｂから離脱した右旋回位置と、スプラインカラー３２、出力ギヤ３１ｂのギヤ部３４ｂ、出力ギヤ３１ｂのギヤ部３４ｂに係合した直進位置と、スプラインカラー３２と出力ギヤ３１ｂのギヤ部３４ｂに亘って係合し、出力ギヤ３１ａのギヤ部３４ａから離脱した左旋回位置とに切り換わるようになっている。

シフタ３３が直進位置に操作されると、左操向クラッチ３０ａも右操向クラッチ３０ｂも、走行用副変速機構２０の第１出力ギヤ２５や第２出力ギヤ２８からスプラインカラー３２に伝達された駆動力を、シフタ３３を介して出力ギヤ３１ａ，３１ｂに伝達し、この出力ギヤ３１ａ，３１ｂから左走行伝動機構４０や右走行伝動機構５０を介して左側の走行装置１ａや右側の走行装置１ｂに伝達するように入り状態になる。

シフタ３３が左旋回位置に操作されると、左操向クラッチ３０ａは、スプラインカラー３３から出力ギヤ３１ｂに対する伝動を絶って左側の走行装置１Ａに対する伝動を絶つように切り状態になり、右操向クラッチ３０ｂは、走行用副変速機構２０の第１出力ギヤ２５や第２出力ギヤ２８からスプラインカラー３２に伝達された駆動力を、シフタ３３を介して出力ギヤ３１ｂに伝達し、この出力ギヤ３１ｂから右走行伝動機構５０を介して右側の走行装置１Ｂに伝達するように入り状態になる。

シフタ３３が右旋回位置に操作されると、右操向クラッチ３０ｂは、スプラインカラー３３から出力ギヤ３１ｂに対する伝動を絶って右側の走行装置１Ｂに対する伝動を絶つように切り状態になり、左操向クラッチ３０ａは、走行用副変速機構２０の第１出力ギヤ２５や第２出力ギヤ２８からスプラインカラー３２に伝達された駆動力を、シフタ３３を介して出力ギヤ３１ａに伝達し、この出力ギヤ３１ａから左走行伝動機構４０を介して左側の走行装置１Ａに伝達するように入り状態になる。

図２，３に示すように、前記緩旋回クラッチ６０は、走行用副変速機構２０の前記第１出力ギヤ２５及び前記第２出力ギヤ２８を相対回転自在に支持している前記回転軸１２の一端側と、走行用副変速機構２０の前記第２出力ギヤ２８との間に設けてあり、かつ、この緩旋回クラッチ６０のクラッチボディ内に設けた油圧ピストン６３によって入り状態と切り状態に切り換え操作される多板式の摩擦クラッチに構成してあり、入り状態に操作されることにより、走行用副変速機構２０の第２出力ギヤ２８と回転軸１２を一体回転自在に摩擦連動させて、走行用副変速機構２０の第１出力ギヤ２５や第２出力ギヤ２８からの出力を回転軸１２に伝達する。

図２，３に示すように、前記旋回ブレーキ６１は、ミッションケース９と前記回転軸１２の間に設けてあり、かつ、ミッションケース９のキャップ部内に設けた油圧ピストン６４によって入り状態と切り状態に切り換え操作される多板式摩擦ブレーキに構成してあり、入り状態に操作されることにより、回転軸１２に摩擦ブレーキを掛ける。

図２，３に示すように、前記旋回伝動機構７０は、前記回転軸１２の前記緩旋回クラッチ６０が位置する側とは反対側の端部に一体回転自在に装着されたカップリング７２、このカップリング７２の両端側の外周側に相対回転自在に装着された伝動ギヤ７３，７４、前記カップリング７２の前記一対の伝動ギヤ７３，７４の間に位置するスプライン部７５に一体回転及び摺動自在に装着された前記シフタ７１、前記一対の伝動ギヤ７３，７４のうちの左走行伝動ギヤ７３に噛合った状態で前記左走行伝動機構４０の前記回転軸４２に一体回転自在に装着された伝動ギヤ７６、前記一対の伝動ギヤ７３，７４のうちの右走行伝動ギヤ７４に噛合った状態で前記右走行伝動機構５０の前記伝動ギヤ５２のボス部に一体回転自在に装着された伝動ギヤ７７を備えて構成してある。

シフタ７１は、カップリング７２のスプライン部７５に沿わせて摺動操作されると、カップリング７２のスプライン部７５と左走行伝動ギヤ７３に亘って係合し、右走行伝動ギヤ７４から離脱した左旋回位置と、カップリング７２のスプライン部７５と右走行伝動ギヤ７４に亘って係合し、左走行伝動ギヤ７３から離脱した右旋回位置と切り換わるようになっている。

シフタ７１が左旋回位置に操作されると、旋回伝動機構７０は、走行用副変速機構２０から緩旋回クラッチ６０を介して回転軸１２に伝達された駆動力をカップリング７２、シフタ７１、左伝動ギヤ７３を介して伝動ギヤ７６に伝達し、この伝動ギヤ７６から前記左走行伝動機構４０を介して左側の走行装置１Ａのクローラ駆動軸１ａに伝達するか、あるいは、旋回ブレーキ６１によって回転軸１２に付与された摩擦制動をカップリング７２、シフタ７１、左伝動ギヤ７３、伝動ギヤ７６、左走行伝動機構４０を介して左側の走行装置１Ａに付与するように左旋回作用状態になる。

シフタ７１が右旋回位置に操作されると、旋回伝動機構７０は、走行用副変速機構２０から緩旋回クラッチ６０を介して回転軸１２に伝達された駆動力をカップリング７２、シフタ７１、右伝動ギヤ７４を介して伝動ギヤ７７に伝達し、この伝動ギヤ７７から前記右走行伝動機構５０を介して右側の走行装置１Ｂのクローラ駆動軸１ｂに伝達するか、旋回ブレーキ６１によって回転軸１２に付与された摩擦制動をカップリング７２、シフタ７１、右伝動ギヤ７４、伝動ギヤ７７、右走行伝動機構５０を介して右側の走行装置１Ｂに付与するように右旋回作用状態になる。

旋回伝動機構７０が左旋回作用状態や右旋回作用状態に切り換え操作されて左側や右側の走行装置１Ａ，１Ｂが駆動される際の走行装置駆動速度が、左操向クラッチ３０ａや右操向クラッチ３０ｂが入り状態に操作されて左側や右側の走行装置１Ａ，１Ｂが駆動される際の走行装置駆動速度よりも低速になるように、操向クラッチ３０ａ，３０ｂの出力ギヤ３１ａ，３１ｂと走行伝動機構４０，５０の伝動ギヤ４１，５１の間のギヤ比、旋回伝動機構７０の伝動ギヤ７３，７４と伝動ギヤ７６，７７の間のギヤ比を設定してある。

図３に示すように、左操向クラッチ３０ａ及び右操向クラッチ３０ｂの前記シフタ３３に係合しているシフトフォーク８０、及び、旋回伝動機構７０の前記シフタ７１に係合しているシフトフォーク８１を、ミッションケース９に摺動自在に支持された一本の操作軸８２に支持させるとともに、この操作軸８２の一端側に、直進スプリング８３及び操向油圧ピストン８４を設けてある。直進スプリング８３は、操作軸８２を摺動付勢することにより、シフタ３３を直進位置に付勢するようになっており、操向油圧ピストン８４を操作することにより、この操向油圧ピストン８４と直進スプリング８３がシフタ３３を摺動操作して左操向クラッチ３０ａ及び右操向クラッチ３０ｂを切り換え操作し、この操向クラッチ操作に連動させて、シフタ７１を摺動操作して旋回伝動機構７０を切り換え操作するようになっている。

図２に示すように、補助クラッチ６２は、前記左走行伝動機構４０の前記回転軸４２と、前記右走行伝動機構５０の前記伝動ギヤ５１との間に設けてあり、かつ、この補助クラッチ６２のクラッチボディ内に設けた油圧ピストン６５によって入り状態と切り状態とに切り換わる多板式の摩擦クラッチに構成してあり、入り状態に操作されることにより、回転軸４２と伝動ギヤ５１を一体回転自在に摩擦連動させて、左側の走行装置１Ａのクローラ駆動軸１ａと右側の走行装置１Ｂのクローラ駆動軸１ｂを一体回転自在に連結する。

つまり、主変速装置１１を変速操作することにより、エンジン３からの駆動力が主変速装置１１によって前進側と後進側の駆動力に変換して、かつ、前進側においても後進側においても無段階に変速して走行用副変速機構２０から左操向クラッチ３０ａ、左走行伝動機構４０を介して左側走行装置１Ａのクローラ駆動軸１ａに、走行用副変速機構２０から右操向クラッチ３０ｂ、右走行伝動機構５０を介して右側走行装置１Ｂのクローラ駆動軸１ｂにそれぞれ伝達されて左右の走行装置１Ａ，１Ｂが前進側や後進側に無段階に変速して駆動され、自走機体が前進側や後進側に走行するとともにその走行速度が無段階に変化する。また、主変速装置１１が出力を停止して左右の走行装置１Ａ，１Ｂの駆動が停止され、自走機体が停止する。

そして、作業走行時など、走行用副変速機構２０を低速伝動状態に変速することにより、主変速装置１１の出力軸１１ｂからの駆動力が走行用副変速機構２０の低速伝動部２０Ｌによって低速状態にして左右の走行装置１Ａ，１Ｂのクローラ駆動軸１ａ，１ｂに伝達され、左右の走行装置１Ａ，１Ｂを高トルクで駆動しながら走行することができる。移動走行時など、走行用副変速機構２０を高速伝動状態に変速することにより、主変速装置１１の出力軸１１ｂからの駆動力が走行用副変速機構２０の高速伝動部２０Ｈによって高速状態にして左右の走行装置１Ａ，１Ｂのクローラ駆動軸１ａ，１ｂに伝達され、左右の走行装置１Ａ，１Ｂを高速で駆動しながら走行することができる。

前記操向油圧ピストン８４を中立状態に操作することにより、操作軸８２が直進スプリング８３によって中立位置に操作されてシフタ３３を直進位置に操作し、左操向クラッチ３０ａ及び右操向クラッチ３０ｂが入り状態になる。このとき緩旋回クラッチ６０、旋回ブレーキ６１が切り状態に操作されることにより、走行用副変速機構２０からの出力が左操向クラッチ３０ａ、左走行伝動機構４０を介して左側走行装置１Ａのクローラ駆動軸１ａに、走行用副変速機構２０からの出力が右操向クラッチ３０ｂ、右走行伝動機構５０を介して右側走行装置１Ｂのクローラ駆動軸１ｂにそれぞれ伝達されて左右の走行装置１Ａ，１Ｂが同一の駆動速度で駆動され、自走機体が直進走行する。

前記操向油圧ピストン８４を左旋回状態に操作することにより、操作軸８２が操向油圧ピストン８４によって直進スプリング８３に抗して摺動操作されてシフタ３３を左旋回位置に切り換え操作し、左操向クラッチ３０ａが切り状態に操作されて左操向クラッチ３０ａから左側の走行装置１Ａに対する伝動が絶たれ、これとともに右操向クラッチ３０ｂが入り状態に操作されて右側の走行装置１Ｂが右操向クラッチ３０ｂから伝達される駆動力によって駆動される。このとき、操作軸８２がシフタ７１を左旋回位置に切り換え操作していて、旋回伝動機構７０が左旋回作用状態になっている。ところが、緩旋回クラッチ６０及び旋回ブレーキ６１が切り状態に操作されていると、左側の走行装置１Ａが遊転状態になり、自走機体が左側走行装置１Ａの遊転と右側走行装置１Ｂの駆動速度によって決まる旋回半径で左向きに旋回走行する。さらに、このとき、左操向クラッチ３０ａが切り状態に、右操向クラッチ３０ｂが入り状態に切り換え操作された初期において、補助クラッチ６２が入り状態に適切な時間だけ操作されると、右側走行装置１Ｂのクローラ駆動軸１ｂの駆動力が補助クラッチ６２を介して左側走行装置１Ａのクローラ駆動軸１ａに伝達されて左側走行装置１Ａが駆動され、左操向クラッチ３０ａの切りのために左側走行装置１Ａが急停止して自走機体が急旋回することが回避される。

また、前記操向油圧ピストン８４を左旋回状態に操作するとともに緩旋回クラッチ６０が入り状態に操作されると、旋回伝動機構７０が左旋回作用状態になっていることから、左側の走行装置１Ａが緩旋回クラッチ６０、回転軸１２、旋回伝動機構７０を介して伝達される駆動力によって右側の走行装置１Ｂよりも低速度で駆動され、自走機体が左側走行装置１Ａと右側走行装置１Ｂの駆動速度差によって決まる旋回半径で左向きに旋回走行する。

また、前記操向油圧ピストン８４を左旋回状態に操作するとともに旋回ブレーキ６１が入り状態に操作されると、旋回伝動機構７０が左旋回作用状態になっていることから、左側の走行装置１Ａに旋回ブレーキ６１による摩擦ブレーキが掛かり、自走機体が小旋回半径で左向きに旋回走行する。

前記操向油圧ピストン８４を右旋回状態に操作することにより、操作軸８２が操向油圧ピストン８４によって直進スプリング８３に抗して摺動操作されてシフタ３３を右旋回位置に切り換え操作し、右操向クラッチ３０ｂが切り状態に操作されて右操向クラッチ３０ｂから右側の走行装置１Ｂに対する伝動が絶たれ、これとともに左操向クラッチ３０ａが入り状態に操作されて左側の走行装置１Ａが左操向クラッチ３０ａから伝達される駆動力によって駆動される。このとき、操作軸８２がシフタ７１を右旋回位置に切り換え操作していて、旋回伝動機構７０が右旋回作用状態になっている。ところが、緩旋回クラッチ６０及び旋回ブレーキ６１が切り状態に操作されていると、右側の走行装置１Ａが遊転状態になり、自走機体が右側走行装置１Ａの遊転と左側走行装置１Ｂの駆動速度によって決まる旋回半径で右向きに旋回走行する。さらに、このとき、右操向クラッチ３０ａが切り状態に、左操向クラッチ３０ｂが入り状態に切り換え操作された初期において、補助クラッチ６２が入り状態に適切な時間だけ操作されると、左側走行装置１Ａのクローラ駆動軸１ａの駆動力が補助クラッチ６２を介して右側走行装置１Ｂのクローラ駆動軸１ｂに伝達されて右側走行装置１Ｂが駆動され、右操向クラッチ３０ｂの切りのために右側走行装置１Ｂが急停止して自走機体が急旋回することが回避される。

また、前記操向油圧ピストン８４を右旋回状態に操作するとともに緩旋回クラッチ６０が入り状態に操作されると、旋回伝動機構７０が右旋回作用状態になっていることから、右側の走行装置１Ｂが緩旋回クラッチ６０、回転軸１２、旋回伝動機構７０を介して伝達される駆動力によって左側の走行装置１Ａよりも低速度で駆動され、自走機体が右側走行装置１Ｂと左側走行装置１Ａの駆動速度差によって決まる旋回半径で右向きに旋回走行する。

また、前記操向油圧ピストン８４を右旋回状態に操作するとともに旋回ブレーキ６１が入り状態に操作されると、旋回伝動機構７０が右旋回作用状態になっていることから、右側の走行装置１Ｂに旋回ブレーキ６１による摩擦ブレーキが掛かり、自走機体が小旋回半径で右向きに旋回走行する。

図３に示すように、走行用副変速機構２０の前記摩擦クラッチ２６を、クラッチボディ内に設けた高速側油圧ピストン９０と、出力側回転体内に設けた切り付勢ばね９１とによって入り切り操作するように構成するとともに、前記高速側油圧ピストン９０のための操作油室９２をクラッチボディ内に設けてある。走行用副変速機構２０の前記シフトギヤ２３の前記回転軸２２に外嵌しているボス部で成る低速側油圧ピストン９３と、回転軸２２に装着した前記入り付勢ばね２３ａとによってシフトギヤ２３を摺動操作するように構成するとともに、前記低速側圧ピストン９３のための操作油室９５を、回転軸２２の外周面側にシフトギヤ２３のボス部と入力ギヤ２１のボス部とによって形成し、前記回転軸２２の内部に設けた軸内油路で成るクラッチ操作油路９６、前記回転軸２２の内部に設けた軸内油路９７ａなどで成るメイン操作油路９７、ミッションケース９の外部に設けた副変速バルブ９８などを備えて、走行用副変速機構２０のための変速操作装置を構成してある。

前記メイン操作油路９７は、前記低速側油圧ピストン９３の前記操作油室９５に一端側が連通された前記軸内油路９７ａと、この軸内油路９７ａの他端側が開口している回転軸端とミッションケース９の間隙Ｓと、ミッションケース９の外部で前記間隙Ｓと副変速バルブ９８を連通させている配管９７ｂとによって構成してある。

クラッチ操作油路９６の高速伝動部２０Ｈの方に位置する開口９６ａは、高速側油圧ピストン９０の位置変化にかかわらず高速側油圧ピストン９０の前記操作油室９２に対して常に連通している状態に配置してある。クラッチ操作油路９６の低速伝動部２０Ｌの方に位置する開口９６ｂは、図５の如く低速側油圧ピストン９３がシフトギヤ２３を伝動ギヤ２４に噛合い操作している操作位置にある場合、前記操作油室９５に対して連通しないように低速側油圧ピストン９３によって閉じ操作され、図４の如く低速側油圧ピストン９３がシフトギヤ２３を伝動ギヤ２４から離脱操作している操作位置にある場合、前記操作油室９５に対して連通するように低速側油圧ピストン９３によって開き操作される状態に配置してあり、クラッチ操作油路９６は、シフトギヤ２３が伝動ギヤ２４に噛合い操作されている間、両操作油室９２，９５の連通を絶っており、シフトギヤ２３が伝動ギヤ２４から離脱操作された後に両操作油室９２，９５を連通させるようになっている。

つまり、副変速バルブ９８を切り換え操作することにより、低速側油圧ピストン９３がシフトギヤ２３を操作して低速伝動部２０Ｌを伝動作用状態と伝動解除状態に切り換え操作し、高速側油圧ピストン９０が摩擦クラッチ２６を操作して高速伝動部２０Ｈを伝動作用状態と伝動解除状態に切り換え操作し、走行用副変速機構２０を低速伝動状態と高速伝動状態に変速することができるようになっている。

すなわち、副変速バルブ９８を高速状態Ｈに切り換え操作すると、油圧ポンプ９９からの操作油圧が副変速バルブ９８によってメイン操作油路９７に供給され、このメイン操作油路９７の軸内油路９７ａによって操作油室９５に供給される。このとき、低速側油圧ピストン９３がクラッチ操作油路９６を操作油室９５に対して閉じていて操作油室９５からクラッチ操作油路９６に操作油圧がまだ供給されず、低速側油圧ピストン９３が操作油圧によって入り付勢ばね９４に抗して摺動操作されてシフトギヤ２３を伝動ギヤ２４から離脱操作し、低速伝動部２０Ｌが伝動解除状態に切り換わる。シフトギヤ２３が伝動ギヤ２４から離脱した後、低速側油圧ピストン９３がクラッチ操作油路９６を操作油室９５に対して開き操作して操作油室９５の操作油圧がクラッチ操作油路９６によって操作油室９２に供給され、高速側油圧ピストン９０が操作油圧によって切り付勢ばね９１に抗して摺動操作されて摩擦クラッチ２６を入り状態に切り換え操作し、高速伝動部２０Ｈが伝動作用状態に切り換わって走行用副変速機構２０が高速伝動状態になる。

副変速バルブ９８を低速状態Ｌに切り換え操作すると、メイン操作油路９７が副変速バルブ９８によって排油路１００に連通されて操作油室９５の操作油圧を排出し、低速側油圧ピストン９３が入り付勢ばね２３ａによって摺動操作される。シフトギヤ２３が伝動ギヤ２４に噛合うまでに高圧側油圧ピストン９０が切り付勢ばね９１によって摺動操作されて摩擦クラッチ２６を切り状態に切り換え操作し、高速伝動部２０Ｈが伝動解除状態に切り換わる。この後、操作油室９５の操作油圧がメイン操作油路９７によって排油路１００に排出されて、低速側油圧ピストン２３が入り付勢ばね２３ａによってさらに摺動操作されてシフトギヤ２３を伝動ギヤ２４に噛合い操作し、低速伝動部２０Ｌが伝動作用状態になって走行用副変速機構２０が低速伝動状態になる。

図３に示すように、前記クラッチ操作油路９６に配管１０１を介して開閉弁１０２を接続してある。この開閉弁１０２は、走行用副変速機構２０が高速伝動状態にある際、開き状態に切り換え操作することにより、摩擦クラッチ２６の操作油室９２の操作油圧を排油路１０３に排出し、摩擦クラッチ２６を切り状態に切り換え操作して高速伝動部２０Ｈを伝動解除状態に切り換え操作する。これにより、副変速バルブ９８を高速状態Ｈに操作するとともに開閉弁１０２を開き状態に操作することにより、走行用副変速機構２０を伝動停止の中立状態に操作し、刈取り前処理部５に対する伝動を入り状態にしながら、左右の走行装置１Ａ，１Ｂに対する伝動を絶つことができる。この開閉弁１０２は、運転部に設けた操作ペダル１０４によって切り換え操作するように構成してある。

〔別実施例〕
本発明による走行用伝動装置は、コンバインの他、人参や玉ねぎなど各種の作物を収穫対象とする作業機、各種の農用作業機にも適用できるのであり、これらコンバイン、収穫機などを総称して農作業車と呼称する。

コンバイン全体の側面図走行伝動装置の線図走行副変速機構の低速状態での断面図走行副変速機構の高速状態での断面図走行副変速機構の切り換わり状態での断面図

符号の説明

２０走行用副変速機構
２０Ｌ低速伝動部
２０Ｈ高速伝動部
２３シフトギヤ
２４伝動ギヤ
２６摩擦クラッチ
９０高速側油圧ピストン
９２高速側油圧ピストンの操作油室
９３低速側油圧ピストン
９５低速側油圧ピストンの操作油室
９６クラッチ操作油路
９６ｂクラッチ操作油路の開口
９７メイン操作油路
９８変速バルブ

Claims

高速伝動状態と低速伝動状態に切り換え自在な走行用副変速機構を備えた農作業車の走行用伝動装置であって、
前記走行用副変速機構を、シフトギヤが伝動ギヤに噛合い操作されることによって低速伝動状態を現出し、前記シフトギヤが前記伝動ギヤから離脱操作されることによって低速伝動を解除する低速伝動部と、摩擦クラッチが入り状態に操作されることによって高速伝動状態を現出し、前記摩擦クラッチが切り状態に操作されることによって高速伝動を解除する高速伝動部とを備えて構成し、
前記低速伝動部の前記シフトギヤを前記伝動ギヤに対して係脱操作する低速側油圧ピストンを設け、前記高速伝動部の前記摩擦クラッチを入り切り操作する高速側油圧ピストンを設け、
前記低速側油圧ピストンが変速バルブからの油圧供給によってシフトギヤの離脱操作側に操作されるように、前記低速側油圧ピストンの操作油室と前記変速バルブを接続しているメイン操作油路、及び、前記高速側油圧ピストンが前記低速側油圧ピストンの前記操作油室からの油圧供給によって摩擦クラッチの入り操作側に操作されるように、前記高速側油圧ピストンの操作油室を前記低速側油圧ピストンの前記操作油室に連通させるクラッチ操作油路を設け、
前記低速側油圧ピストンが前記シフトギヤを前記伝動ギヤから離脱操作した後に前記高速側油圧ピストンが前記摩擦クラッチを入り状態に切り換え操作するように、前記クラッチ操作油路の開口を前記低速側油圧ピストンの操作油室の壁面のうちの前記低速側油圧ピストンの周面が移動する部位に設け、かつ前記クラッチ操作油路の前記開口が前記低速側油圧ピストンの周面によって開閉操作されるように構成してある農作業車の走行用伝動装置。
前記低速伝動部の前記シフトギヤが前記伝動ギヤから離脱操作されて前記シフトギヤと前記伝動ギヤとの隙間が発生した後に前記クラッチ操作油路の前記開口が前記低速側油圧ピストンの周面によって開き操作されるように構成してある請求項１記載の農作業車の走行用伝動装置。
農作業車の走行用伝動装置。