JPH09323560A - サイドクラッチ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 サイドクラッチの操作構造を見直すことによ
り、コストダウンや構造の簡素化を図る。 【解決手段】 クローラ走行装置駆動用の左右のサイド
クラッチギヤ１８，１８と、それらの間の駆動ギヤ２４
と、これら３者を貫通支持する支軸２３とを備え、サイ
ドクラッチギヤ１８と駆動ギヤ２４と咬合した伝動状態
と、その咬合が解除された非伝動状態とが現出できるサ
イドクラッチ５，５を配備する。駆動ギヤ２４のボス部
２４Ａに、支軸２３に外嵌するリング状のピストン２６
を配置し、このピストン２６とボス部２４Ａと支軸２３
とから成る油室２７への給排油路２８，２９を支軸２３
に穿孔形成し、油室２７への圧油給排によるピストン２
６のスライド移動で直接サイドクラッチギヤ１８を左右
へシフトする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、コンバインや多輪
駆動型運搬車といった速度差操向式作業機の走行伝動系
に好適なサイドクラッチに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のサイドクラッチは、特開平８‐１
９３０４号公報に示されたもののように、ミッション外
部に配置された油圧シリンダによってクラッチの入切り
操作を行うものであった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】油圧シリンダは、比較
的小型のアクチュエータの割には大出力を発揮できるも
のであり、例えば、刈取部の昇降等の大負荷を伴う部分
の駆動源として用いられることが多い。ところが、上記
公報のものでは、比較的走行負荷の大きいクローラ走行
装置のクラッチではあるが、言うなれば一般的なギヤ変
速操作程度の箇所の駆動源として油圧シリンダを使うの
は、機構として奢り過ぎであって改善の余地があるよう
に思える。本発明の目的は、サイドクラッチの操作構造
を見直すことにより、コストダウンや構造の簡素化を図
ることにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】

〔構成〕第１発明は、走行装置に連動される左右一対の
従動回転体と、これら従動回転体の間に配置される駆動
回転体と、これら３者を貫通支持する支軸とを備えると
ともに、従動回転体と駆動回転体とが咬合して連動回転
する伝動状態と、従動回転体と駆動回転体との咬合が離
脱して伝動が絶たれる非伝動状態とが現出できるよう
に、各従動回転体を支軸に沿ってシフト自在に構成して
あるサイドクラッチにおいて、駆動回転体の左右に、支
軸の軸方向に張出たボス部を形成し、該ボス部に支軸の
軸方向にスライド可能なピストンを配置するとともに、
このピストンとボス部とから形成される油室に対する給
排油路を支軸に穿孔形成し、油室への圧油給排によるピ
ストンのスライド移動に連動して従動回転体の左右への
シフトが可能に構成してあることを特徴とする。

【０００５】第２発明は、第１発明において、ボス部の
内径を支軸の外径よりも大に形成し、ピストンを、ボス
部の内周面に摺接する外径と、支軸の外周に摺接する内
径を有して支軸の軸方向にスライド可能なリング部材に
構成するとともに、そのピストンとボス部と支軸とで形
成される油室と支軸の給排油路とを連通してあることを
特徴とする。

【０００６】第３発明は、第１又は第２発明において、
従動回転体の外周に、走行装置を駆動するためのギヤ部
を形成し、この従動回転体をこれとピストンとの直接接
当によってシフトする状態に構成するとともに、ピスト
ンにおける対従動回転体押圧側面が、従動回転体のギヤ
部の歯底径よりも小径範囲に存在する状態に設定してあ
ることを特徴とする。

【０００７】第４発明は、第１〜第３発明のいずれか一
つにおいて、油室への圧油非供給によって駆動回転体と
従動回転体とが咬合する伝動状態が現出され、油室への
低圧供給でピストンが所定量突出移動して従動回転体が
駆動回転体から離脱する非伝動状態が現出され、油室へ
の高圧供給でピストンが所定量以上に突出移動する状態
に構成するとともに、高圧供給時には、従動回転体が回
転不能に係止されるブレーキ作動状態が現出されるよう
に構成されていることを特徴とする。

【０００８】第５発明は、第１〜第４発明のいずれか一
つにおいて、支軸に穿孔形成される給排油路のうち、排
出油路を前記支軸の軸端に開口するように形成し、該軸
端から出る戻り油がドレン路に流入するように構成して
あることを特徴とする。

【０００９】〔作用〕請求項１の構成では、駆動回転体
とピストンとによって油圧シリンダが構成されることに
なり、その油室への圧油給排によってピストンを支軸の
軸方向に出退移動でき、それによって従動回転体を操作
してのクラッチ入切りが行えるようになる。油室への圧
油給排は支軸中に穿孔された油路によって行えるので、
ピストン周辺に圧油給排用の特別な取出し機構が不要で
ある。つまり、クラッチ操作構造をミッッションケース
に内装できたので、従来の外部シリンダ構造に比べてコ
ンパクト化が図れるとともに、リンク部材等を介さない
分、操作効率及び応答性が改善されるようになる。

【００１０】請求項２の構成では、駆動回転体と支軸と
ピストンとによってリング状の油圧シリンダが構成され
ることになり、支軸内の給排油路と油室とが直接連通さ
れることになる。つまり、支軸外径をピストン摺接部と
して利用できるので、ボス部にピストン内径に摺接する
部分を形成する必要がないとともに、油路のリークおそ
れが軽減されるようにもなる。

【００１１】請求項３の構成では、外周にギヤ部を形成
することで従動回転体を伝動部材に構成したから、ピス
トンで従動回転体を直接操作することになって操作効率
がさらに改善されるようになる。そして、ピストンにお
ける対従動回転体押圧側面は、従動回転体のギヤ部の歯
底径よりも小径範囲に存在するから、不連続面となるギ
ヤ部の側面とピストン押圧面とは相対回転接触せず、面
どうしの接触となるから、ピストン押圧面が削れたりす
ることなく良好な接触状態となる。

【００１２】請求項４の構成では、油室への低圧供給で
走行装置をクラッチ切り状態に、すなわち走行装置の自
由状態が現出でき、かつ、高圧供給で走行装置のブレー
キ作動状態が現出できるようになる。つまり、供給圧に
差を付けることでクラッチ切り状態とブレーキ状態との
双方を現出できるのであり、片輪駆動かつ片輪自由回転
による緩旋回、及び、片輪駆動かつ片輪制動による制動
旋回を行うことが可能である。例えば、コンバイン等の
速度差操向式の走行装置に適用すれば使い勝手に優れる
ものとなる。

【００１３】請求項５の構成では、油圧シリンダからの
戻り油の背圧を十分に低くすることができるようにな
る。すなわち、軸内に形成された油路と外部油路とを連
通させるには、軸内油路に連通する外周溝を軸の周面に
形成し、この外周溝とケーシング等の軸支部に形成した
溝とを対向させるのが一般的な構造であるが、支軸が回
転する場合には軸内油路と外周溝とをつなぐ径方向の油
路部分に作用する遠心力の影響により、排出油路に背圧
が作用することになる。図２において説明すると、その
背圧はピストン２６に対しては負圧となり、クラッチ入
りでの回転状態では常にピストン２６を側方から吸い付
けていることになり、クラッチ切りにするべくピストン
２６の突出移動の抵抗になるのであって、これがクラッ
チ切り応答性に悪影響を与えるのであるが、軸端２３ａ
に開放させる構造では径方向の油路部分が無いので、背
圧が無い又は殆ど無いようになってピストン２６の吸い
付け作用も無い又は殆ど無いようになるのである。

【００１４】〔効果〕請求項１〜５のいずれに記載のサ
イドクラッチでも、操作用油圧シリンダをコンパクトに
構成することができながら、クラッチ操作効率や応答性
を改善させることができた。

【００１５】請求項２に記載のサイドクラッチでは、支
軸をクラッチ操作用シリンダの構成部品に有効利用で
き、さらに構造の合理化を図ることができた。

【００１６】請求項３に記載のサイドクラッチでは、ク
ラッチ操作部に損傷おそれがないようにしながらも、ピ
ストンで直接従動回転体を操作することでクラッチ操作
効率をさらに改善することができた。

【００１７】請求項４に記載のサイドクラッチでは、走
行装置の伝動断絶操作、及び制動操作を、作動油の圧を
変える操作手段によって現出でき、比較的簡単な改造に
よってサイドクラッチ・ブレーキを構成することができ
た。

【００１８】請求項５に記載のサイドクラッチでは、戻
り油路を軸端に開放させることにより、軸外周面に油路
接続部を形成する手段よりも寧ろ簡単で廉価な構造とし
ながら、排油に対する背圧が軽減されてピストンのクラ
ッチ切り方向への動きが改善され、クラッチ切り操作の
作動応答性をさらに改善することができた。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態を、
コンバインの走行系に適用された場合について図面に基
づいて説明する。図１にコンバインの伝動系が示され、
１はミッションケース、２は図示しないエンジンに連動
される入力プーリ、３は主変速機構、４は副変速機構、
５はサイドクラッチ、６はクローラ走行装置、７はＰＴ
Ｏ変速機構、８は図示しない刈取部への出力プーリであ
る。主変速機構３は、公知の油圧クラッチ式に構成さ
れ、前進１速〜３速用油圧クラッチ１９，２０，２１と
後進用油圧クラッチ２２とを備えている。

【００２０】副変速機構４は、入力軸９と変速軸１０に
跨がって構成されており、低速側の第１ギヤ１１と第１
従動ギヤ１３とが咬合すると低速伝動状態が現出され、
高速側の第２ギヤ１２と第２従動ギヤ１４とが咬合する
と高速伝動状態が現出される。その変速部には爪クラッ
チ構造が適用されており、入力軸９にスプライン外嵌さ
れるシフト回転体１７を、第１ギヤ１１と第２ギヤ１２
とのいずれか一方へ択一的に咬合させることで高低に変
速させるものである。

【００２１】次に、サイドクラッチ５の構造について説
明する。図２に示すように、左右のクローラ走行装置６
用駆動軸１５，１５夫々にファイナルギヤ１６が取付け
られるとともに、このファイナルギヤ１６に咬合可能な
従動回転体１８を支承する支軸２３を備えてある。支軸
２３には、左右の従動回転体１８，１８を相対回転自在
に外嵌するとともに、それらの左右間に大径の駆動ギヤ
（駆動回転体の一例）２４を一体回転状態に外嵌してあ
り、左右一対のベアリング２５，２５によってミッショ
ンケース１に支承されている。

【００２２】駆動ギヤ２４の左右には、支軸２３の軸方
向に張出たボス部２４Ａが形成され、ボス部２４Ａの内
周面に摺接する外径と、支軸２３の外周に摺接する内径
を有して支軸２３の軸方向にスライド可能なリング状の
ピストン２６を配置するとともに、ピストン２６とボス
部２４Ａと支軸２３とから形成される油室２７に対する
給排油路２８，２９を支軸２３に穿孔形成してあり、油
室２７への圧油給排によるピストン２６のスライド移動
によって従動回転体１８の左右へのシフトが可能に構成
されている。

【００２３】従動回転体１８には、ボス部２４Ａに形成
された内歯ギヤ２４ａに咬合可能なサイドクラッチギヤ
（ギヤ部に相当）１８ａが形成されており、従動回転体
１８のシフトによってサイドクラッチギヤ１８が内歯ギ
ヤ２４ａに咬合すれば伝動状態であり、サイドクラッチ
ギヤ１８ａが内歯ギヤ２４ａから離間すれば伝動断絶状
態となるのであり、これによってサイドクラッチ５が構
成されている。尚、ピストン２６における対従動回転体
押圧側面２６ａの外径は、サイドクラッチギヤ１８ａの
ギヤ部の歯底径よりも小径としてあり、連続面どうしで
接当するようにしてある。

【００２４】従動回転体１８の横外方向の端部には、多
数のブレーキプレート３９が軸方向にスライド自在かつ
一体回転状に外嵌されている。又、ミッションケース１
には、ブレーキプレート３９と対をなす多数のフリクシ
ョンプレート４０が回転不能かつ軸方向にスライド可能
に支持されており、これらブレーキプレート３９とフリ
クションプレート４０とによってサイドブレーキ３０が
構成されている。尚、フリクションプレート４０の内の
最内側のものは、ブレーキ作動時に最内側のブレーキプ
レート３９を押し付けるための制動リング４６に構成さ
れており、ミッションケース１に軸方向にスライド可能
かつ回転不能に支承されている。

【００２５】一対の供給油路２８，２８は、支軸２３の
回転中心Ｐから若干径方向に偏った箇所に形成され、一
方の軸端に形成された外周溝２８ｍ、２８ｍと、ミッシ
ョンケース１側の供給ポート３１，３１とを対向配置し
てあるとともに、回転中心Ｐに形成された排出油路２９
は支軸２３の軸端２３ａに開放されており、その軸端２
３ａとミッションケース１とで囲まれた空間に排出ポー
ト３２が形成されている。つまり、排出油路２９は遠心
力の作用する支軸２３の外周に開口させるのではなく、
軸心Ｐに沿って遠心力の殆ど作用しない軸端２３ａから
排出させることで、排出油路２９に背圧が生じ難いよう
にしてある。

【００２６】図３に示すように、各供給ポート３１，３
１は比例制御弁３３に、かつ、排出ポート３２は可変リ
リーフ弁３４に夫々接続されるとともに、これら両弁３
３，３４は共に操向レバー３５で操作されるように連係
されている。次に、サイドクラッチ５及びサイドブレー
キ３０の作用について説明する。

【００２７】先ず、操向レバー３５を中立位置Ｎに操作
して制御弁３３を中立位置にすると、いずれの供給油路
２８，２８もドレンされるとともに、従動回転体１８と
ベアリング２５との間において支軸２３に嵌装された戻
しバネ４５の付勢力によって従動回転体１８が内方に押
され、内歯ギヤ２４ａとサイドクラッチギヤ１８ａとが
咬合したクラッチ入り状態が現出される。つまり、左右
両側のサイドクラッチ５，５が共にクラッチ入りであ
り、機体は直進する。

【００２８】次に、操向レバー３５を中立位置から右緩
旋回位置Ｒに操作すると、右側油室２７に作動油が供給
され、該右側油室２７が排出油路２９に開通する位置ま
で右ピストン２６が戻しバネ４５の付勢力に抗して従動
回転体１８を右方に移動させ、右従動回転体１８と右側
の内歯ギヤ２４ａとの咬合を解除する。すると、右側の
クローラ走行装置６が自由状態になって左側のクローラ
走行装置６のみが駆動され、機体が右方向に緩旋回す
る。

【００２９】操向レバー３５をさらに右側に傾倒して右
制動旋回位置Ｒｂに操作すると、可変リリーフ弁３４の
リリーフ圧が高められて右油室２７の圧が高くなり、右
ピストン２６が戻しバネ４５の付勢力に抗してさらに従
動回転体１８を右方に移動させ、従動回転体１８の突出
リング部１８ｂが、制動リング４６を介してブレーキプ
レート３９とフリクションプレート４０とを押圧接触し
始める。このときでも、サイドクラッチギヤ１８ａはフ
ァイナルギヤ１６と咬合しているので、右走行装置６が
制動された状態で、機体は右方向に旋回する。つまり、
右制動旋回状態となる。

【００３０】操向レバー３５を尚も右傾倒すると、それ
に連れて可変リリーフ弁３４のリリーフ圧が高くなって
右側クローラ走行装置６の制動力が強くなり、右側の限
界まで傾倒すると、ついには右側クローラ走行装置６が
制動ロック状態となり、右側のクローラ走行装置６を引
きずっての右制動旋回となる。すなわち、右制動旋回位
置ｒｂ位置以降は制動旋回域であるとともに、その旋回
半径が次第に小さくなるように制御されるのである。以
上一連の旋回操作は、左旋回の場合（左緩旋回位置Ｌ、
左制動旋回位置Ｌｂ）でも全く同様に制御される。

【００３１】図２に示すように、一方のサイドブレーキ
３０は、ブレーキペダル３７の操作で作動する駐車ブレ
ーキ３８に兼用されている。すなわち、最外側のフリク
ションプレート４０に接触可能な操作リング４１と、こ
れとミッションケール１との間に介装されるボール４４
とによって公知の乗上がりカム機構Ａが構成されてい
る。操作リング４１にはボール４４移動用の傾斜した凹
み３６が形成され、ブレーキペダル３７の踏込みに連動
したブレーキカム４２の回動操作による乗り上がり作動
によって操作リング４１が駆動ギヤ２４側に押され、制
動リング４６との間でブレーキプレート３９とフリクシ
ョンプレート４０とを押圧するのである。このとき、左
右のサイドクラッチ５，５は共に中立であって左右の従
動回転体１８，１８が一体回転状態となり、左右のクロ
ーラ走行装置６，６双方に駐車ブレーキとしての制動が
効くのである。

【００３２】図４に示すように、駐車ブレーキ３８をネ
ガティヴブレーキとして構成しても良い。すなわち、ピ
ストン４７が戻しバネ４８で突出付勢されたネガティヴ
シリンダ４９を設け、そのピストンロッド５０とブレー
キカム４２のカムレバー４２ａとを連結する。ネガティ
ヴシリンダ４９に第１及び第２ポート５１，５２を形成
し、エンジン駆動されるポンプ５３を突出側の第１ポー
ト５１に、かつ、第２ポート５２をドレン路に夫々連通
する。

【００３３】つまり、エンジンが回転してポンプ５３圧
が生じているときには、戻しバネ４８の付勢力に抗して
ピストンロッド５０が退入移動し、駐車ブレーキ３８を
解除している。エンジンが停止してポンプ５３圧が立た
ないときには、戻しバネ４８の付勢力でピストンロッド
５０が突出移動し、駐車ブレーキ３８は作動状態となっ
て機体を駐車させ続けるのである。

【００３４】〔別実施形態〕 図５に示すようなサイドクラッチ５でも良い。すな
わち、駆動回転体２４のボス部２４Ａに、支軸２３の外
径よりも大きい内径を有したリング状の穴を穿孔し、同
じくリング状のピストン２６を嵌合して油圧シリンダを
形成するのである。この構造では、ボス部２４Ａにおけ
る支軸２３との接触部に給排油路２８，２９と油室２７
とを連通する油路２８ａ，２９ａを形成する。この場合
でも、ピストン２６の押圧面２６ａの外径は従動回転体
１８のギヤ部１８ａの歯底径よりも小に設定されてい
る。

【００３５】 図６に示すサイドクラッチ５でも良
い。すなわち、駆動回転体２４のボス部２４Ａに、支軸
２３を取り囲むように形成された複数の横穴にピストン
２６を嵌合して、複数の油圧シリンダを配備するのであ
る。この構造でも、給排油路２８，２９と油室２７とを
連通する油路２８ａ，２９ａがボス部２４Ａに形成され
る（図５参照）とともに、ピストン２６の押圧側面２６
ａは、従動回転体１８のギヤ部１８ａの歯底径よりも小
径範囲に存在する状態に設定されている。

【図面の簡単な説明】

【図１】コンバインの伝動系を示す線図

【図２】サイドクラッチ付近の構造を示す断面図

【図３】操向操作の概略構造を示す系統図

【図４】ネガティヴブレーキの構造を示す一部切欠き側
面図

【図５】サイドブレーキの第１別構造を示す断面図

【図６】サイドブレーキの第２別構造を示す断面図

【符号の説明】

６ 走行装置 １８ 従動回転体 １８ａ ギヤ部 ２３ 支軸 ２３ａ 軸端 ２４ 駆動回転体 ２４Ａ ボス部 ２６ ピストン ２６ａ 押圧側面 ２７ 油室 ２８ 供給油路 ２９ 排出油路

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 走行装置に連動される左右一対の従動回
   転体と、これら従動回転体の間に配置される駆動回転体
   と、これら３者を貫通支持する支軸とを備えるととも
   に、前記従動回転体と前記駆動回転体とが咬合して連動
   回転する伝動状態と、前記従動回転体と前記駆動回転体
   との咬合が離脱して伝動が絶たれる非伝動状態とが現出
   できるように、前記各従動回転体を支軸に沿ってシフト
   自在に構成してあるサイドクラッチであって、 前記駆動回転体の左右に、前記支軸の軸方向に張出たボ
   ス部を形成し、該ボス部に前記支軸の軸方向にスライド
   可能なピストンを配置するとともに、このピストンと前
   記ボス部とから形成される油室に対する給排油路を前記
   支軸に穿孔形成し、前記油室への圧油給排による前記ピ
   ストンのスライド移動に連動して前記従動回転体の左右
   へのシフトが可能に構成してあるサイドクラッチ。
2. 【請求項２】 前記ボス部の内径を前記支軸の外径より
   も大に形成し、前記ピストンを、前記ボス部の内周面に
   摺接する外径と、前記支軸の外周に摺接する内径を有し
   て前記支軸の軸方向にスライド可能なリング部材に構成
   するとともに、そのピストンと前記ボス部と前記支軸と
   で形成される油室と前記支軸の給排油路とを連通してあ
   る請求項１に記載のサイドクラッチ。
3. 【請求項３】 前記従動回転体の外周に、前記走行装置
   を駆動するためのギヤ部を形成し、この従動回転体をこ
   れと前記ピストンとの直接接当によってシフトする状態
   に構成するとともに、前記ピストンにおける対従動回転
   体押圧側面が、前記従動回転体のギヤ部の歯底径よりも
   小径範囲に存在する状態に設定してあるも請求項１又は
   ２に記載のサイドクラッチ。
4. 【請求項４】 前記油室への圧油非供給によって前記駆
   動回転体と前記従動回転体とが咬合する伝動状態が現出
   され、前記油室への低圧供給で前記ピストンが所定量突
   出移動して前記従動回転体が前記駆動回転体から離脱す
   る非伝動状態が現出され、前記油室への高圧供給で前記
   ピストンが所定量以上に突出移動する状態に構成すると
   ともに、高圧供給時には、前記従動回転体が回転不能に
   係止されるブレーキ作動状態が現出されるように構成さ
   れている請求項１〜３のいずれか一つに記載のサイドク
   ラッチ。
5. 【請求項５】 前記支軸に穿孔形成される給排油路のう
   ち、排出油路を前記支軸の軸端に開口するように形成
   し、該軸端から出る戻り油がドレン路に流入するように
   構成してある請求項１〜４のいずれか一つに記載のサイ
   ドクラッチ。