(57)【要約】【課題】  静油圧式無段変速装置を採用して前処理部を駆動するものでありながら、前処理部に逆回転動力が伝達されることを防止しながら静油圧式無段変速装置の正回転側と逆回転側のいずれの駆動力も前処理部の駆動に利用することができるようにする。【解決手段】  エンジン出力が伝達される入力軸５１から、前処理部１０の入力軸１６に動力伝達する伝動系に、静油圧式無段変速装置５５及び遊星変速装置６０を設けてある。静油圧式無段変速装置５５は、エンジン出力が入力軸５１から油圧ポンプ５６に入力され、モータ軸５８から出力する。遊星変速装置６０は、エンジン出力が入力軸５１からギヤ５１ａを介してキャリヤ６３に入力され、静油圧式無段変速装置５５のモータ軸５８からの出力が太陽ギヤ６２に入力され、リングギヤ６５から回転軸６６、出力軸５２、伝動ベルト１５を介して前処理部１０の入力軸１６に出力する。【選択図】        図２
2006273038.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジン出力を前処理部に伝達する伝動系に、エンジン出力が入力される静油圧式無段変速装置、及び、エンジン出力が入力されるキャリヤを備えた遊星変速装置を設け、
前記静油圧式無段変速装置の出力が前記遊星変速装置の太陽ギヤに入力されるように、かつ、前記遊星変速装置のリングギヤから前記前処理部に出力されるように構成してある収穫機の伝動構造。
【請求項２】
前記静油圧式無段変速装置が正回転側の最高速度の変速状態になると、前記遊星変速装置が最高速度の出力状態になり、前記静油圧式無段変速装置が逆回転側の最高速度の変速状態になると、前記遊星変速装置が出力停止状態になるように前記遊星変速装置を構成してある請求項１記載の収穫機の伝動構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、収穫機の伝動構造、詳しくは、前処理部の駆動を可能にする伝動構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、たとえば特許文献１に示されるように、エンジン６の出力が主変速装置としての静油圧式無段変速装置８に伝達され、この無段変速装置８の変速出力がミッションケース９のギヤＧ１，Ｇ２を介して第１軸１０に伝達されるとともにこの第１軸１０からワンウエイクラッチＯＣを介して刈取り前処理部３に伝達されるようにコンバインの前処理部用の伝動構造を開発した。
また、たとえば特許文献２に示されるように、エンジン５の出力がミッションケース２０の入力軸２４に伝達されるとともにこの入力軸２４からギヤＧ１，Ｇ４を介して静油圧式無段変速装置で成る作業系無段変速装置２３のポンプ軸２３ａに伝達され、この無段変速装置２３のモータ軸２３ｂからの変速出力がギヤ１２，１３を介して作業用出力軸６０に伝達されるとともにこの作業用出力軸６０から刈取り作業部３に伝達されるようにコンバインの前処理部用の伝動構造を開発した。
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−２３７９８１号公報（段落〔００３０〕、図２）
【０００４】
【特許文献２】特開２００４−３４７２４号公報（段落〔００２１〕，〔００２２〕，〔００３３〕、図２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
たとえばコンバインでは、引起し装置や搬送装置が逆転駆動されるトラブルが発生することを回避するように、前処理部に逆回転動力が伝達されないようにする必要がある。このため、特許文献１に示される伝動構造を採用した場合には、前処理部に正回転動力のみが伝達されるワンウエイクラッチを採用しており、特許文献２に示される伝動構造を採用した場合には、作業系無段変速装置を変速操作する操作装置として、無段変速装置を逆回転側に変速操作する機能を備えないものを採用していた。
従って、従来の技術を採用した場合、無段変速装置の正回転側と逆回転側のうちの正回転側の駆動力しか前処理部の駆動に使用することができなくなっていた。
【０００６】
本発明の目的は、静油圧式無段変速装置を採用して前処理部を変速駆動するものでありながら、前処理部に逆回転動力が伝達されることを防止しながら、静油圧式無段変速装置の正回転側と逆回転側のいずれの駆動力も前処理部の駆動に利用することができる収穫機の伝動構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本第１発明による収穫機の伝動構造にあっては、エンジン出力を前処理部に伝達する伝動系に、エンジン出力が入力される静油圧式無段変速装置、及び、エンジン出力が入力されるキャリヤを備えた遊星変速装置を設け、
前記静油圧式無段変速装置の出力が前記遊星変速装置の太陽ギヤに入力されるように、かつ、前記遊星変速装置のリングギヤから前記前処理部に出力されるように構成してある。
【０００８】
すなわち、遊星変速装置のキャリヤがエンジン出力によって、太陽ギヤが静油圧式無段変速装置の出力によってそれぞれ回転駆動されて遊星ギヤが作動し、これによってリングギヤが回転駆動されてリングギヤから前処理部に出力されるものだから、遊星変速装置をギヤ比が適切に設定されたものにすれば、静油圧式無段変速装置が変速されることにより、リングギヤから無段階に変速した駆動力が出力されて前処理部が変速駆動されるようにすることができ、かつ、静油圧式無段変速装置が正回転側に変速操作された場合のみならず、逆回転側に変速操作された場合にも、リングギヤから正回転駆動力が出力されて、前処理部が正回転方向に駆動されるようにすることができる。
【０００９】
従って、本第１発明によれば、静油圧式無段変速装置が変速操作されることによって前処理部を無段階に変速して駆動することができるものでありながら、静油圧式無段変速装置が正回転側と逆回転側のいずれに変速操作されても前処理部が逆回転駆動される事態が発生しなくなる。しかも、静油圧式無段変速装置の正回転側と逆回転側のいずれの駆動力も前処理部の駆動に利用することができ、従来の技術を採用した場合に比して容量面で小型の静油圧式無段変速装置を採用しても、前処理部の変速幅として、所要の大きさの変速幅を確保することができる。この結果、作動油用の冷却装置を小型なものに済ませて経済面などでの有利化を図ることができる。
【００１０】
本第２発明にあっては、本第１発明の構成において、前記静油圧式無段変速装置が正回転側の最高速度の変速状態になると、前記遊星変速装置が最高速度の出力状態になり、前記静油圧式無段変速装置が逆回転側の最高速度の変速状態になると、前記遊星変速装置が出力停止状態になるように前記遊星変速装置を構成してある。
【００１１】
すなわち、静油圧式無段変速装置が正回転側の最高速度の変速状態に変速操作されると、遊星変速装置のリングギヤから最高速度の正回転駆動力が出力されて前処理部が正回転側に最高速度で駆動され、静油圧式無段変速装置が正回転側から逆回転側に変速操作されても、遊星変速装置のリングギヤから正回転駆動力が出力されて前処理部が正回転側に駆動され、静油圧式無段変速装置が逆回転側でより高速側に変速されるほど、遊星変速装置のリングギヤの出力速度がより低速になって前処理部が正回転側により低速で駆動され、静油圧式無段変速装置が逆回転側の最高速度の変速状態に変速操作されると、遊星変速装置のリングギヤよる出力が停止して前処理部が停止される。
【００１２】
従って、本第２発明によれば、静油圧式無段変速装置が正回転側と逆回転側にいずれに、かつ、正回転と逆回転側のいずれの速度状態に変速操作しても、遊星変速装置のリングギヤから正回転側の駆動力が静油圧式無段変速装置の変速状態に対応した速度で出力され、静油圧式無段変速装置の正回転側と逆回転側のいずれの駆動力も前処理部の駆動に利用することができ、容量面で小型の静油圧式無段変速装置を採用しても、前処理部を所望の変速範囲で変速しながら駆動することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
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１，１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などを備えた自走機体の機体フレーム３の前部に、前処理部１０のフレーム１１の基端側を機体横向きの軸芯まわりで回動自在に連結するとともに、前記前処理部フレーム１１に昇降シリンダ４を連動させ、前記機体フレーム３の機体後方側に、脱穀装置５及び穀粒タンク６を設けて、コンバインを構成してある。
【００１４】
このコンバインは、稲や麦などの収穫作用を行なうものであり、昇降シリンダ４を伸縮操作すると、この昇降シリンダ４が前処理部フレーム１１を機体フレーム３に対して揺動昇降操作することにより、前処理部１０を引起し装置１２の下端部などが地面上近くに位置した下降作業状態と、引起し装置１２などが地面上から上昇して離れた上昇非作業状態とに昇降操作する。前処理部１０を下降作業状態にして自走機体を走行させると、前処理部１０は、機体横方向に並ぶ複数の前記引起し装置１２よって植立穀稈を引き起こし処理するとともに各引起し装置１２からの植立穀稈をバリカン形の刈取装置１３によって刈取り処理し、刈取り装置１３からの刈取穀稈を株元側に作用する挟持搬送装置と、穂先側に作用する係止搬送装置とを備えた搬送装置１４によって機体後方側に搬送して脱穀装置５の脱穀フィードチェーン５ａの始端部に供給する。脱穀装置５は、脱穀フィードチェーン５ａによって刈取穀稈の株元側を機体後方向きに挟持搬送しながら刈取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６は、脱穀装置５からの脱穀粒を回収して貯留していく。
【００１５】
自走機体の運転座席２の下方にエンジン７を設け、このエンジン７の駆動力が左右の走行装置１及び前処理部１０に伝達する伝動構造を、図２に示す如く構成してある。
【００１６】
すなわち、エンジン７の出力軸７ａからの出力を、伝動ベルト２０を介して中間軸２１の一端側に伝達するとともにこの中間軸２１の他端側からギヤ２２，２３を介して走行伝動軸２４に伝達するように構成し、この走行伝動動２４に伝達されたエンジン出力を、走行伝動軸２４の一端側から左走行用の変速装置３０に入力し、この変速装置３０の出力軸３１からの出力を、この出力軸３１が一体回動自在に備えている出力軸ギヤ３２、左側の走行装置１のクローラ駆動軸１ａが一体回動自在に備えている入力ギヤ３３を介して左側の走行装置１のクローラ駆動軸１ａに伝達するように左走行伝動系を構成してある。前記走行伝動軸２４に伝達されたエンジン出力を、走行伝動軸２４の他端側から右走行用の変速装置３０に入力し、この変速装置３０の出力軸３１からの出力を、この出力軸３１が一体回動自在に備えている出力軸ギヤ３２、右側の走行装置１のクローラ駆動軸１ａが一体回動自在に備えている入力ギヤ３３を介して右側の走行装置１のクローラ駆動軸１ａに伝達するように右走行伝動系を構成してある。
【００１７】
前記中間軸２１に伝達されたエンジン出力を、中間軸２１の一端側に連結された中間軸ギヤ２５、この中間軸ギヤ２５に噛合った入力軸ギヤ２６が連結された入力軸５１を備えた前処理用の変速装置５０、この変速装置５０の出力軸５２と、前処理部１０の入力軸１６に装着された伝動ベルト１５を介して前処理部１０の入力軸１６に伝達するように前処理伝動系を構成してある。
【００１８】
図２に示すように、左走行伝動系に設けた前記左走行用の変速装置３０も、右走行伝動系に設けた前記右走行用の変速装置３０も、前記走行伝動軸２４に装着された油圧ポンプ３６を備えた静油圧式無段変速装置３５、この静油圧式無段変速装置３５に連結されたミッションケース４１の内部に位置する遊星変速装置４０を備えて構成してある。
【００１９】
左走行用の変速装置３０の前記無段変速装置３５も、右走行用の変速装置３０の前記無段変速装置３５も、前記走行伝動軸２４がポンプ軸になっているアキシャルプランジャ形で、かつ、可変容量形の前記油圧ポンプ３６、及び、この油圧ポンプ３６に駆動回路（図示せず）を介して接続されたアキシャルプランジャ形の油圧モータ３７を備えて成り、エンジン７の出力がポンプ軸（走行伝動軸２４）に入力されて油圧ポンプ３６が駆動され、この油圧ポンプ３６からの圧油によって油圧モータ３７が駆動されてモータ軸３８から出力する。
【００２０】
各無段変速装置３５のモータ軸３８の一端側がミッションケース４１の内部に配置して前記遊星変速装置４０の太陽ギヤ４２に一体回動自在に連結されおり、各無段変速装置３５は、油圧ポンプ３６の斜板操作軸でなる変速操作部３９が操作されることにより、エンジン７からの駆動力を前進側と後進側の駆動力に変換してモータ軸３８から出力して遊星変速装置４０の太陽ギヤ４２を前進側や後進側に回動駆動するように前進側や後進側の変速状態になったり、モータ軸３８からの出力を停止して遊星変速装置４０の太陽ギヤ４２の駆動を停止するように中立状態になったりする。
【００２１】
左走行用の変速装置３０の前記遊星変速装置４０も、右走行用の変速装置３０の前記遊星変速装置４０も、前記太陽ギヤ４２、前記モータ軸３８に相対回転自在に支持されているキャリヤ４３、このキャリヤ４３の回転方向での複数箇所に支軸を介して回転自在に支持されているとともに太陽ギヤ４２に噛合っている遊星ギヤ４４、各遊星ギヤ４４に噛合っているリングギヤ４５を備えて構成してある。
【００２２】
各遊星変速装置４０において、キャリヤ４３は、このキャリヤ４３の外周部の全周囲にわたって設けた外歯ギヤ部により、前記走行伝動軸２４が一体回転自在に備えている伝動ギヤ２４ａに噛合っており、リングギヤ４５は、リングギヤ４５の側部から延出した回転軸４６によって前記出力軸３１に一体回動自在に連動されている。太陽ギヤ４２は、モータ軸３８に一体回転自在に連結されていることにより、各遊星変速装置４０は、走行伝動軸２４からキャリヤ４３にエンジン出力が入力されてキャリヤ４３が回動駆動され、無段変速装置３５のモータ軸３８からの出力が太陽ギヤ４２に入力されて太陽ギヤ４２が回転駆動されることによって各遊星ギヤ４４が作動し、これによってリングギヤ４５が回転駆動されてリングギヤ４５から回転軸４６を介して出力軸３１に出力する。
【００２３】
左走行用の変速装置３０においても、右走行用の変速装置３０においても、無段変速装置３５の速度状態と、走行装置１の駆動速度（車速）との関係、及び、無段変速装置３５が各速度状態に操作された場合における無段変速装置３５と遊星変速装置４０の動力比、すなわち、走行駆動軸２４から遊星変速装置４０にエンジン出力が入力されて走行装置１の駆動力となる動力ＧＤと、無段変速装置３５からの遊星変速装置４０に入力されて走行装置１の駆動力となる動力ＨＤとの比率が図３に示す如くなる状態に遊星変速装置４０が作動するように遊星変速装置４０のギヤ比を設定してある。
【００２４】
すなわち、無段変速装置３５が前進側の最高速度ｆｍの変速状態に操作されると、遊星変速装置４０のキャリヤ４３とリングギヤ４５とが同一の回転速度で回動駆動され、走行駆動軸２４から遊星変速装置４０に伝達される駆動力のみによって走行装置１が前進側に最高速度ＦＭで駆動されるように、かつ、無段変速装置３５が前進側の最高速度ｆｍと中立状態ｎとの間の設定低速度ｆａの変速状態に操作されると、遊星変速装置４０が出力停止して走行装置１が停止されるように、さらに、無段変速装置３５が前進側の前記設定低速度ｆａと、中立状態ｎの間の変速状態に操作されると、遊星変速装置４０が後進側の駆動力を出力して走行装置１が後進側に駆動されるように、さらに、無段変速装置３５が中立状態ｎに操作されると、遊星変速装置４０が後進側の最高速度の駆動力を出力し、無段変速装置３５から遊星変速装置４０に伝達される駆動力のみによって走行装置１が後進側に最高速度ＲＭで駆動されるように設定してある。
【００２５】
つまり、自走機体を走行させるに当たり、左走行用変速装置３０の無段変速装置３５の変速操作部３９と、右走行用変速装置３０の無段変速装置３５の変速操作部３９とを各別に操作し、両無段変速装置３５を同一の速度状態になるように変速操作すると、左側の走行装置１と右側の走行装置１が共に前進側又は後進側に同一の駆動速度で駆動され、自走機体が前進側又は後進側に直進走行する。そして、両無段変速装置３５を異なる速度状態になるように変速操作すると、左側の走行装置１と右側の走行装置１が異なる駆動速度で共に前進側や後進側に駆動されて、あるいは、同一の駆動速度であっても一方が前進側で他方が後進側に駆動されて、自走機体が旋回走行する。
尚、図２に示す油圧ポンプ７０は、各無段変速装置３５に作動油を補給するものである。
【００２６】
図２に示すように、前処理伝動系に設けた前記変速装置５０は、前記入力軸５１に装着された油圧ポンプ５６を備えた静油圧式無段変速装置５５、この静油圧式無段変速装置５５に連結されたミッションケース６１の内部に位置する遊星変速装置６０を備えて構成してある。
【００２７】
前記無段変速装置５５は、アキシャルプランジャ形で、かつ、可変容量形の前記油圧ポンプ５６、及び、この油圧ポンプ５６に駆動回路（図示せず）を介して接続されたアキシャルプランジャ形の油圧モータ５７を備えて構成してある。図２に示すように、前記入力軸５１が前記油圧ポンプ５６のポンプ軸になっており、前記油圧モータ５７のモータ軸５８の一端側が前記ミッションケース６１の内部に位置して前記遊星変速装置６０の太陽ギヤ６２に一体回動自在に連結されており、前記無段変速装置５５は、エンジン７の出力がポンプ軸（入力軸５１）に入力されて油圧ポンプ５６が駆動され、この油圧ポンプ５６からの圧油によって油圧モータ５７を駆動してモータ軸５８からの出力を遊星変速装置６０の太陽ギヤ６２に伝達する。
【００２８】
すなわち、無段変速装置５５は、油圧ポンプ５６の斜板操作軸でなる変速操作部５９が操作されることにより、エンジン７からの駆動力を正回転側と逆回転側の駆動力に変換してモータ軸５８から出力して遊星変速装置６０の太陽ギヤ６２を正回転側や逆回転側に回動駆動するように正回転側や逆回転側の変速状態になったり、モータ軸５８からの出力を停止して遊星変速装置６０の太陽ギヤ６２の駆動を停止するように中立状態になったりする。
【００２９】
図２に示すように、前記遊星変速装置６０は、前記太陽ギヤ６２、前記モータ軸５８に相対回転自在に支持されていて太陽ギヤ６２と相対回転自在な状態になっているキャリヤ６３、このキャリヤ６３の周方向での複数箇所に支軸を介して回動自在に支持されているとともに太陽ギヤ６２に噛合っている遊星ギヤ６４、各遊星ギヤ６４に噛合っているリングギヤ６５を備えて構成してある。
【００３０】
前記キャリヤ６３は、このキャリヤ６３の外周部の全周囲にわたって設けた外歯ギヤ部により、前記入力軸５１が一体回転自在に備えている伝動ギヤ５１ａに噛合っており、リングギヤ６５は、リングギヤ６５の側部から延出した回転軸６６によって前記出力軸５２に一体回動自在に連動されている。太陽ギヤ６２は、モータ軸５８に一体回転自在に連結されていることにより、遊星変速装置６０は、入力軸５１からキャリヤ６３にエンジン出力が入力されてキャリヤ６３が回動駆動され、無段変速装置５５のモータ軸５８からの出力が太陽ギヤ６２に入力されて太陽ギヤ６２が回転駆動されることによって各遊星ギヤ６４が作動し、これによってリングギヤ６５が回動駆動されてリングギヤ６５から回転軸６６を介して出力軸５２に出力する。
【００３１】
無段変速装置５５の速度状態と、遊星変速装置６０の出力速度との関係が図４に示す如くなる状態に遊星変速装置６０が作動するように遊星変速装置６０のギヤ比を設定してある。
すなわち、無段変速装置５５が正回転側と逆回転側のいずれに変速操作されても、遊星変速装置６０が前処理部１０を正回転方向に駆動する正回転駆動力を出力する状態になるように、かつ、無段変速装置５５が正回転側の最高速度ｆｍの変速状態に変速操作されると、遊星変速装置６０が最高速度ＵＭの正回転駆動力を出力する状態になるように、さらに、無段変速装置５５が中立状態ｎに変速操作されると、遊星変速装置６０が最高速度ｆｍの１/２の回転速度ＵＡの正回転駆動力を出力する状態になるように、さらに、無段変速装置５５が逆回転側の最高速度ｒｍの変速状態に変速操作されると、遊星変速装置６０が出力停止状態になるように設定してある。
【００３２】
つまり、無段変速装置５５の変速操作部５９を操作することによって前処理部１０が変速駆動されるのであり、無段変速装置５５を中立状態ｎに変速操作すると、前処理部１０が最高速度の１/２の駆動速度で駆動され、無段変速装置５５を中立状態ｎから正回転側に高速側に変速操作していくほど、前処理部１０が増速して駆動され、無段変速装置５５を前進側の最高速度ｆｍの変速状態に変速操作すると、前処理部１０が最高速度で駆動される。無段変速装置５５を中立状態ｎから逆回転側に高速側に変速操作していくほど、前処理部１０が減速して駆動され、無段変速装置５５を逆回転側の最高速度ｒｍの変速状態に変速操作すると、前処理部１０が停止する。
【００３３】
〔別実施例〕
コンバインに前処理部１０を駆動するように備えられる伝動構造の他、人参や玉ねぎなどの各種作物を収穫する作業機に前処理部を駆動するように備えられる伝動構造にも本発明は適用することができる。従って、コンバイン、人参や玉ねぎを収穫する作業機などを総称して収穫機と呼称する。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】コンバイン全体の側面図
【図２】伝動構造の概略図
【図３】無段変速装置と動力比の関係を示す説明図
【図４】無段変速装置と遊星変速装置の速度関係を示す説明図
【符号の説明】
【００３５】
１０        前処理部
５５        静油圧式無段変速装置
６０        遊星変速装置
６２        太陽ギヤ
６３        キャリヤ
６５        リングギヤ
ｆｍ        静油圧式無段変速装置の正回転側の最高速度
ｒｍ        静油圧式無段変速装置の逆回転側の最高速度
【図１】
2006273038.tif 000003
【図２】
2006273038.tif 000004
【図３】
2006273038.tif 000005
【図４】
2006273038.tif 000006