(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
走行装置への伝動系に、伝動比が互いに異なる複数の伝動経路の夫々に油圧クラッチを介装した駆動操作式の変速機構の３組と、シフト回転体を人力で変速操作する手動操作式の変速機構の１組とを、前記３組の変速機構と前記１組の変速機構とからなる４組の変速機構が装備する伝動軸が互いに平行になる状態で備え、前記３組の駆動操作式の変速機構のうちの並列する状態で配置された２組の駆動操作式の変速機構と前記手動操作式の変速機構を、各伝動軸の軸芯が３角形の頂点位置に位置するように配置し、前記３組の駆動操作式の変速機構のうちの残りの１組となる第３駆動操作式の変速機構を、前記手動操作式の変速機構を挟んで、前記２組の駆動操作式の変速機構の存在側とは反対側の位置に配置してある作業機の伝動装置。
【請求項２】
走行装置への伝動系に、伝動比が互いに異なる複数の伝動経路の夫々に介装した油圧クラッチを択一的に入り作動させることで複数段の変速が可能な駆動操作式の変速機構の２組と、シフト回転体を人力で変速操作する手動操作式の変速機構の１組とを備え、動力伝達方向において前記手動操作式の変速機構が２組の前記駆動操作式の変速機構の間に位置するように、これら３組の変速機構を前記伝動系に対して直列状態に配置し、エンジン動力を受ける入力軸に筒軸状の中継軸を相対回転自在に嵌装し、前記入力軸で駆動される第１伝動軸と前記中継軸とに亘って前記２組の駆動操作式の変速機構のうちの一方を、かつ、前記中継軸とシフト回転体を嵌装した伝動軸とに亘って手動操作式の変速機構を夫々構成するとともに、
前記一方の駆動操作式の変速機構を構成する２組の油圧クラッチを、前記第１伝動軸の軸中央部において背中合わせ状態に配備し、これら油圧クラッチの軸方向両側に、低速側と高速側のギヤ咬合部を振分けて配置してある作業機の伝動装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、コンバイン等の作業機の伝動装置に係り、詳しくは、変速用の油圧クラッチを伝動軸に嵌装してミッションケースに内装してあるものにおいて、油圧クラッチを嵌装した伝動軸の配置工夫により、必要な変速機能はそのままにしながらミッションケースをコンパクト化させる技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
油圧クラッチを用いて変速させるようにした伝動装置としては、特開平１０−３０７１９号公報等が知られている。これは、２個の油圧クラッチを備えた伝動軸を２本並列に設けてサイドクラッチ・ブレーキ軸に連動させてあり、計４個の油圧クラッチのうちの１個を択一選択することにより、前進３段、後進１段の４段変速を、クラッチ操作を伴うことなく軽快に行えるものである。そして、４個の油圧クラッチによる主変速機構とは別に、高低２段の副変速機構を設けてあり、前進６段で後進２段の多段変速が行えるものであった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記構造の伝動装置に、油圧クラッチを２個備えた副変速機構を追加し、より多段変速が行える伝動装置とすることが試された。すなわち、図４に示すように、入力軸１０に高低２組のギヤを備えた筒軸状の第２伝動軸１２を相対回転自在に外嵌し、入力軸１０にギヤ連動される第１伝動軸１１と第２伝動軸１２とに亘って高低２段の手動操作式の第１副変速機構３６を構成するとともに、高低一対の油圧クラッチ３７，３８を嵌装した第３伝動軸１３と第２伝動軸１２とに亘って高低２段の駆動操作式の第２副変速機構３９を構成するのである。
【０００４】
つまり、第１及び第２副変速機構３６，３９と、４個の油圧クラッチＣ1 〜Ｃ4 による主変速機構６との直列配置により、前進１２段で後進４段の走行用変速装置を構成するものである。この構造では、第２伝動軸１２が入力軸１０と同軸心であり、軸心の数としては前述した従来技術のものと同じとしながら、走行用の変速段を倍増できる利点がある。
【０００５】
しかしながら、２個の変速用油圧クラッチを備えた第３〜第５伝動軸１３〜１５の３組が３角形配置されるので、隣合う油圧クラッチの干渉を防止する制限から各伝動軸の軸心間距離が比較的大きいものとなり、ミッションケース全体としての大きさは大型化することになる。本発明の目的は、副変速機構を１組備えたものとほぼ同じ大きさのコンパクトなミッションケースとしながら、走行用の副変速機構を２組備えてより多段変速が行える伝動装置を得る点にある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
〔構成〕
第１発明は、作業機の伝動装置において、走行装置への伝動系に、伝動比が互いに異なる複数の伝動経路の夫々に油圧クラッチを介装した駆動操作式の変速機構の３組と、シフト回転体を人力で変速操作する手動操作式の変速機構の１組とを、前記３組の変速機構と前記１組の変速機構とからなる４組の変速機構が装備する伝動軸が互いに平行になる状態で備え、前記３組の駆動操作式の変速機構のうちの並列する状態で配置された２組の駆動操作式の変速機構と前記手動操作式の変速機構を、各伝動軸の軸芯が３角形の頂点位置に位置するように配置し、前記３組の駆動操作式の変速機構のうちの残りの１組となる第３駆動操作式の変速機構を、前記手動操作式の変速機構を挟んで、前記２組の駆動操作式の変速機構の存在側とは反対側の位置に配置してあることを特徴とする。
【０００７】
第２発明は、走行装置への伝動系に、伝動比が互いに異なる複数の伝動経路の夫々に介装した油圧クラッチを択一的に入り作動させることで複数段の変速が可能な駆動操作式の変速機構の２組と、シフト回転体を人力で変速操作する手動操作式の変速機構の１組とを備え、動力伝達方向において手動操作式の変速機構が２組の駆動操作式の変速機構の間に位置するように、これら３組の変速機構を伝動系に対して直列状態に配置し、エンジン動力を受ける入力軸に筒軸状の中継軸を相対回転自在に嵌装し、入力軸で駆動される第１伝動軸と中継軸とに亘って２組の駆動操作式の変速機構のうちの一方を、かつ、中継軸とシフト回転体を嵌装した伝動軸とに亘って手動操作式の変速機構を夫々構成するとともに、
一方の駆動操作式の変速機構を構成する２組の油圧クラッチを、第１伝動軸の軸中央部において背中合わせ状態に配備し、これら油圧クラッチの軸方向両側に、低速側と高速側のギヤ咬合部を振分けて配置してあることを特徴とする。
【０００８】
〔作用〕
請求項１の構成によれば、複数の油圧クラッチを備えた駆動操作式の変速機構の３組の動力伝達方向の間に、手動操作式の変速機構を配置したものであり、前述した比較例のもの（図４のもの）における第１、第２副変速機溝の位置を互いに置き換えたものに相当する。つまり、径の大きくなる油圧クラッチを備えた第２副変速機構としての第３駆動操作式の変速機構を駆動操作式の変速機構でもある主変速機構から遠ざけて、代わりに手動操作式の変速機構を主変速機構に隣合わせたので、手動操作式の変速機構の軸と主変速機構における油圧クラッチを嵌装した伝動軸との軸心間距離を小さくすることができる。
【０００９】
そして、動力伝達方向で上手側の駆動操作式変速機構の油圧クラッチを備えた第１伝動軸の近くには第２伝動軸が配置されるが、該第２伝動軸には複数の変速用ギヤが装備される程度であって、径の嵩張る変速用の油圧クラッチは存在しないから、第１伝動軸と第２伝動軸との軸心間距離も比較的短いものとすることが可能になる。
【００１０】
請求項２の構成によれば、背中合わせ配置された２組の油圧クラッチの両側に高低のギヤ咬合部を振分けることで、油圧クラッチの径に制限されずに第１伝動軸と中継軸とを近づけて相対配置できるとともに、ギヤ咬合部と油圧クラッチとを軸方向でも近接配置できるようになる。又、入力軸に相対回転自在に中継軸を嵌装し、この中継軸が動力伝達方向の下手側となる状態で第１伝動軸とに亘る変速機構を構成したので、入力軸と中継軸との異なる機構を同一軸心上に構成することが可能である。
【００１１】
〔効果〕
請求項１及び２に記載の伝動装置では、油圧クラッチを備えた駆動操作式の変速機構の２組が動力伝達方向で直接に直列配置されないよう、それらの間に手動操作式の変速機構を介装させることにより、大部分の変速操作を油圧クラッチによって軽快に多段変速が行えるようにしながら、隣合う伝動軸どうしの軸心間距離を縮めることができ、必要な機能を維持しながらミッションケースのコンパクト化が図れた。
【００１２】
請求項２に記載の伝動装置では、変速用の伝動軸数を増やすさずに、動力伝達上手側に配備される駆動操作式の変速機構部分をもコンパクト化でき、上記効果をより強化することができた。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１に示すように、運転部１０８、脱穀装置１０９、グレンタンク１１０等を備えた機体を左右のクローラ走行装置４，４で走行可能に支持するとともに、機体の前部に昇降シリンダ５７で昇降自在に刈取部１１１を支持してコンバインを構成してある。
【００１４】
図２にコンバインの伝動装置が示され、１はエンジン動力を受ける入力プーリ、２は刈取部１１１を駆動するためのＰＴＯ出力プーリ、３はクローラ走行装置４を駆動する車軸、５は走行用のサイドクラッチ・ブレーキ、６は第１、第２駆動操作式の変速機構としての走行用の主変速機構、７は第３駆動操作式の変速機構としての走行用の第１副変速機構、８は手動操作式の変速機構としての走行用の第２副変速機構、９はＰＴＯ変速機構である。
【００１５】
第２副変速機構８とＰＴＯ変速機構９とはクラッチ操作が必要であるが、第１副変速機構７と主変速機構６とはクラッチ操作が不要である。一対のサイドクラッチ・ブレーキ５，５は、クラッチ部５Ａとブレーキ部５Ｂとを備えた周知のものである。
【００１６】
第１副変速機構７は、低速油圧クラッチ７ａと高速油圧クラッチ７ｂとを備えた２段変速であり、入力軸１０に相対回転自在に外嵌された筒軸状の第２伝動軸１２（中継軸の一例）と第１伝動軸１１とに亘って構成されている。すなわち、低速油圧クラッチ７ａと高速油圧クラッチ７ｂとを、夫々のアウタクラッチボディ７ａｏ，７ｂｏが一体となる背中合わせ状態で第１伝動軸１１の軸中央部に配置するとともに、軸方向の両外側に、インナクラッチボディ７ａｉ，７ｂｉに一体化された低速及び高速の駆動ギヤ４０，４１を配備してある。
【００１７】
低速駆動ギヤ４０に咬合する低速従動ギヤ４２と、高速駆動ギヤ４１に咬合する高速従動ギヤ４３とは、共に第２伝動軸１２に一体回転状態に装備されるとともに、高速従動ギヤ４３を、第３伝動軸１３に相対回転自在に嵌装される中間ギヤ４４に咬合させてある。
【００１８】
第２副変速機構８は、前述した中間ギヤ４４の噛合部４４ａに横側方から咬合可能な噛合部４５ａと、低速従動ギヤ４２咬合するギヤ部４５ｂとを備えたシフト回転体４５を、一体回転状態で、かつ、軸方向にシフト自在に第３伝動軸１３に嵌装して構成されており、図外の変速レバーでシフト回転体４５を人力でシフト操作する手動操作式の変速機構である。
【００１９】
主変速機構６は、第１速油圧クラッチ６ａと第２速油圧クラッチ６ｂと第３速油圧クラッチ６ｃ、及び後進油圧クラッチ６ｒとを備えた４段変速である。第１速油圧クラッチ６ａと第３速油圧クラッチ６ｃとを嵌装した第４伝動軸１４の駆動小径ギヤ１４ｇと、第２速油圧クラッチ６ｂと後進油圧クラッチ６ｒとを嵌装した第５伝動軸１５の駆動小径ギヤ１５ｇとは、共にサイドクラッチ・ブレーキの支軸である第６伝動軸１６の大径従動ギヤ１６ｇに咬合している。そして、各駆動小径ギヤ１４ｇ，１５ｇどうしは咬合していない。
【００２０】
動力伝動系の構造を述べると、入力プーリ１を備えた入力軸１０の回転を、第１ギヤ１０ｇを用いて先ず第１伝動軸１１に伝動し、低速油圧クラッチ７ａと高速油圧クラッチ７ｂとのいずれかを経た動力が、入力軸１０に相対回転自在に外嵌された筒軸状の第２伝動軸１２に伝動される。そして、第２副変速機構８を経た動力は、小径ギヤＳｇと、大径ギヤＤｇを備えた第３伝動軸１３に伝動される。尚、小径ギヤＳｇと第１ギヤ１０ｇとは咬合していない。
【００２１】
小径ギヤＳｇは、第１速油圧クラッチ６ａの第１ギヤ６ａｇにのみ咬合し、第１ギヤ６ａｇは後進油圧クラッチ６ｒの後進ギヤ６ｒｇに咬合している。大径ギヤＤｇは、第２速油圧クラッチ６ｂの第２ギヤ６ｂｇと第３速油圧クラッチ６ｃの第３ギヤ６ｃｇの双方に咬合しており、第２ギヤ６ｂｇと第３ギヤ６ｃｇとは咬合していない。
【００２２】
第１副変速機構７、及び第２副変速機構８は、共に高低２段変速であるので、前進３段で後進１段の主変速機構６との組合わせにより、走行用としては、前進１２段で後進４段の変速段を有している。図３に、各軸の配置関係を示す。次に、主変速機構６の各変速段の動力流れを説明する。
【００２３】
−主変速の前進第１速−
４個の変速用油圧クラッチ６ａ〜６ｃ，６ｒのうちの第１速油圧クラッチ６ａのみを入り操作し、第３伝動軸１３の小径ギヤＳｇ→第１ギヤ６ａｇ→第４伝動軸１４→駆動小径ギヤ１４ｇ→大径従動ギヤ１６ｇとなる。
【００２４】
−主変速の前進第２速−
４個の変速用油圧クラッチ６ａ〜６ｃ，６ｒのうちの第２速油圧クラッチ６ｂのみを入り操作し、第３伝動軸１３の大径ギヤＤｇ→第２ギヤ６ｂｇ→第５伝動軸１５→駆動小径ギヤ１５ｇ→大径従動ギヤ１６ｇとなる。
【００２５】
−主変速の前進第３速−
４個の変速用油圧クラッチ６ａ〜６ｃ，６ｒのうちの第３速油圧クラッチ６ｃのみを入り操作し、第３伝動軸１３の大径ギヤＤｇ→第３ギヤ６ｃｇ→第４伝動軸１４→駆動小径ギヤ１４ｇ→大径従動ギヤ１６ｇとなる。
【００２６】
−主変速の後進−
４個の変速用油圧クラッチ６ａ〜６ｃ，６ｒのうちの後進油圧クラッチ６ｒのみを入り操作し、第３伝動軸１３の小径ギヤＳｇ→第１ギヤ６ａｇ→後進ギヤ６ｒｇ→第５伝動軸１５→駆動小径ギヤ１５ｇ→大径従動ギヤ１６ｇとなる。
【００２７】
ＰＴＯ伝動系については、ＰＴＯ出力軸３５に嵌装された高低の従動ギヤ１７，１８のうちのいずれかをシフト回転体２１で選択して咬合させることにより、高低２段の変速が行えるＰＴＯ変速機構９を備えている。高速従動ギヤ１７に咬合する高速駆動ギヤ１９と、低速従動ギヤ１８に咬合する低速駆動ギヤ２０とは第１伝動軸１１の左右端に備えてあり、高速駆動ギヤ１９と第１ギヤ１０ｇとを介して動力入力する。高速駆動ギヤ１９と低速駆動ギヤ２０とは、第１副変速機構７における低速及び高速の駆動ギヤ４０，４１（ギヤ咬合部に相当）の横外側に位置しており、第１伝動軸１１とＰＴＯ出力軸３５とを近づけることに寄与している。
【００２８】
図３に示すように、共に第６伝動軸１６に咬合連動する第４及び第５伝動軸１４，１５の間における上側に第３伝動軸１３が位置しており、その上側に入力軸１０が配置されるとともに、第１伝動軸１１は、入力軸１０と第３伝動軸１３との上下方向の間で、かつ、第４伝動軸１４側の横位置に配置されている。従って、油圧クラッチ７ａ，７ｂを備えた第１伝動軸１１は、油圧クラッチを備えた第４及び第５伝動軸１４，１５のいずれの軸にも隣合っていない。
【００２９】
そして、第１副変速機構７のギヤ咬合部と、ＰＴＯ変速機構９のギヤ咬合部とが共に、油圧クラッチ７ａ，７ｂの横外側に位置していて、軸心間方向で互いに入り込み配置させてあるので、入力軸１０（第２伝動軸１２）と第１伝動軸１１との軸心間距離、及び第１伝動軸１１とＰＴＯ出力軸３５との軸心間距離を狭くすることに成功している。
【図面の簡単な説明】
【図１】コンバインの側面図
【図２】コンバインの走行伝動系を示す線図
【図３】各軸の配置関係を示す側面図
【図４】比較例のコンバインの走行伝動系を示す線図
【符号の説明】
６，７                                  駆動操作式の変速機構
６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｒ，７ａ，７ｂ      変速用の油圧クラッチ
８                                      手動操作式の変速機構
１０                                    入力軸
１１                                    第１伝動軸
１２                                    中継軸
１３                                    伝動軸
４０，４１                              ギヤ咬合部
４５                                    シフト回転体
【図１】
0003641565.tif 000002
【図２】
0003641565.tif 000003
【図３】
0003641565.tif 000004
【図４】
0003641565.tif 000005