(57)【要約】【課題】走行機体のスムーズな左右旋回を可能にする作業車両の動力伝動機構を提供することを課題とする。【解決手段】走行機体２の左右の走行部１毎に設けられた車軸１９と、車軸１９毎に設けられ動力を車軸１９に伝動する遊星歯車機構１８と、速度変更機構とを備え、前記速度変更機構により左右の走行部１に速度差を生じさせて走行機体２を左右旋回させる作業車両の動力伝動機構において、遊星歯車機構１８が入力軸１７と、出力軸２１と、遊星ギヤ２４と、該遊星ギヤ２４を支持するキャリア２６とを備え、速度変更機構２５が、前記キャリア２６を固定状態から固定解除状態にすることにより入力軸１７の動力を減速させて出力軸２１に伝動する第一クラッチＡと、前記キャリア２６を出力軸２１側への連結状態から連結解除状態にすることにより入力軸１７の動力を減速させて出力軸２１に伝動する第二クラッチＢとの少なくとも一方を備えている。【選択図】図３
2008162522.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
走行機体（２）の左右に独立して設けられた走行部（１）に動力をそれぞれ伝動する左右の車軸（１９）と、車軸（１９）毎に設けられエンジン（１２）側からの動力を車軸（１９）に伝動する遊星歯車機構（１８）と、走行機体（２）の左右旋回操作をする運転操作具（８）と、該運転操作具（８）の操作に応じて前記左右の走行部（１）の一方側の駆動速度を減速することにより左右の走行部（１）に駆動速度差を生じさせて走行機体（２）を左右旋回させる速度変更機構（２５）とを備えた作業車両の動力伝動機構において、遊星歯車機構（１８）が入力軸（１７）と、出力軸（２１）と、遊星ギヤ（２４）と、該遊星ギヤ（２４）を支持するキャリア（２６）とを備え、速度変更機構（２５）が、前記キャリア（２６）を固定状態から固定解除状態にすることにより入力軸（１７）の動力を減速させて出力軸（２１）に伝動する第一クラッチ（Ａ）と、前記キャリア（２６）を出力軸（２１）側への連結状態から連結解除状態にすることにより入力軸（１７）の動力を減速させて出力軸（２１）に伝動する第二クラッチ（Ｂ）との少なくとも一方を備えた作業車両の動力伝動機構。
【請求項２】
速度変速機構（２５）が第一クラッチ（Ａ）及び第二クラッチ（Ｂ）を備え、動力伝動時の出力軸（２１）に対する入力軸（１７）の回転数の比率である変速比を、キャリア（２６）固定時と、キャリア（２６）の出力軸（２１）側への連結時とで異なる値に設定した請求項１の作業車両の動力伝動機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は作業車両の動力伝動機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
走行機体の左右に独立して設けられた走行部に動力をそれぞれ伝動する左右の車軸と、車軸毎に設けられエンジン側からの動力を車軸に伝動する遊星歯車機構と、前記左右の走行部の走行速度をそれぞれ独立して変更可能な速度変更機構とを備え、左右の走行部の速度差により走行機体を左右旋回させる特許文献１に示す作業車両の動力伝動機構が公知となっている。
【特許文献１】特開２００３−１４６２３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、上記文献の作業車両の動力伝動機構は、サイドクラッチ等を用いて走行部への動力を入り切りすることにより、左右の走行部に速度を生じさせて走行機体を左右旋回駆動させるものであるため、旋回時、サイドクラッチ等による動力の入切によって衝撃が発生し、左右旋回操作がスムーズにできないことがあるという問題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記課題を解決するため本発明の作業車両の動力伝動機構は、第１に走行機体２の左右に独立して設けられた走行部１に動力をそれぞれ伝動する左右の車軸１９と、車軸１９毎に設けられエンジン１２側からの動力を車軸１９に伝動する遊星歯車機構１８と、走行機体２の左右旋回操作をする運転操作具８と、該運転操作具８の操作に応じて前記左右の走行部１の一方側の駆動速度を減速することにより左右の走行部１に駆動速度差を生じさせて走行機体２を左右旋回させる速度変更機構２５とを備えた作業車両の動力伝動機構において、遊星歯車機構１８が入力軸１７と、出力軸２１と、遊星ギヤ２４と、該遊星ギヤ２４を支持するキャリア２６とを備え、速度変更機構２５が、前記キャリア２６を固定状態から固定解除状態にすることにより入力軸１７の動力を減速させて出力軸２１に伝動する第一クラッチＡと、前記キャリア２６を出力軸２１側への連結状態から連結解除状態にすることにより入力軸１７の動力を減速させて出力軸２１に伝動する第二クラッチＢとの少なくとも一方を備えたことを特徴としている。
【０００５】
第２に、速度変速機構２５が第一クラッチＡ及び第二クラッチＢを備え、動力伝動時の出力軸２１に対する入力軸１７の回転数の比率である変速比を、キャリア２６固定時と、キャリア２６の出力軸２１側への連結時とで異なる値に設定したことを特徴としている。
【発明の効果】
【０００６】
以上のように構成される本発明の作業車両の動力伝動機構によれば、サイドクラッチによって走行部への動力の入切操作をしなくても、第一クラッチ又は第二クラッチを用いて、走行機体の左右にそれぞれ設けられた走行部の一方側の駆動速度を徐々に減速させることにより、走行機体を左右旋回させることができるため、走行機体の旋回操作時における走行部への動力の入切による衝撃が防止され、旋回操作をスムーズに行うことができる。
【０００７】
また、速度変速機構が第一クラッチ及び第二クラッチを備え、動力伝動時の出力軸に対する入力軸の回転数の比率である変速比を、キャリア固定時と、キャリアの出力軸側への連結時とで異なる値に設定することによって、第一クラッチと第二クラッチの選択的な入切操作により、走行部の走行速度を選択的に設定できる。このため、例えば、副変速ギヤを設けることなく、走行機体が作業しながら走行する速度と、作業をしていない通常走行時の速度とを選択的に切換えることが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
図１は、本発明の作業車両の動力伝動機構を適用したコンバインの全体側面図である。クローラ式の走行部１を備える走行機体２の前方には穀稈の刈り取りを行う前処理部３が昇降自在に連結され、走行機体２の前部右側には運転席４が設けられている。前処理部３で刈り取られた穀稈はフィードチェーン（図示しない）により前処理部３左側後部に配置された脱穀部（図示しない）に搬送される。脱穀部に搬送されてくる穀稈は脱穀等された後、穀粒はグレンタンク６内に収容され、排ワラは機外に排出される。
【０００９】
図２は、運転席周辺の平面図である。運転席４の周辺には、オペレータが着座する座席７と、座席７の前方に設けられ走行機体２の左右旋回及び前処理部の昇降操作を行うマルチステアリングレバー８（運転操作具）と、走行機体２の前後進操作を行う主変速レバー９と、走行機体２の走行速度を選択的に切換える副変速レバー１１とが備え付けられている。
【００１０】
主変速レバー９を前後に揺動操作すると、左右の走行部１が同一方向に同一速度で駆動し、走行機体２が主変速レバー９の揺動方向に直進する。走行機体２が直進している際中に、マルチステアリングレバー８を左右揺動させると、左右の走行部１の駆動速度に差が生じて、マルチステアリングレバー８の揺動方向に走行機体２が旋回する。
【００１１】
次に、上記動作をさせるための動力伝動機構について説明する。図３は、左右の走行部への動力伝動系統図である。走行機体２に内蔵されたエンジン１２からベルト伝動された動力は、走行軸１３に伝えられ、続いて、トランスミッション１４を介して左右の走行部１に伝動される。
【００１２】
トランスミッション１４に入力された動力は、油圧式無段階変速機であるＨＳＴ１６及び複数のギヤを介して左右の走行部１を駆動させる左右方向の駆動軸１７に伝動される。ＨＳＴ１６は、駆動軸１７に伝動する動力を無段階で変速できる他、回転方向を反転させて駆動軸１７に動力を伝動させることもできる。
【００１３】
駆動軸１７の動力は、外歯式の遊星歯車機構（外歯式遊星歯車機構）１８、複数のギヤを介して走行部１を駆動させる左右の車軸１９Ｌ，１９Ｒに伝動される。車軸１９は左右で各別に設けられており、この車軸１９毎に上記の外歯式遊星歯車機構１８設けられている。
【００１４】
次に、外歯式遊星歯車機構１８の構成について詳述する。なお、左車軸１９Ｌ用の外歯式遊星歯車機構１８と、右車軸１９Ｒ用の外歯式遊星歯車機構１８とは、左右対称であること以外、略同一の構成であるため、以下、左車軸１９Ｌ用の外歯式遊星歯車機構１８について説明する。
【００１５】
駆動軸１７の左端部が、左車軸１９Ｌ用の外歯式遊星歯車機構１８の入力軸になる。外歯式遊星歯車機構１８は、内歯を有するリングギヤを設けない外歯式ギヤのみを用いた遊星歯車機構であり、前述した入力軸１７と、入力軸１７の同軸線上で且つ入力軸１７の左方に設置された出力軸２１と、入力軸１７の左端に設けられた入力サンギヤ２２と、出力軸の右端に設けられた出力サンギヤ２３と、入力軸１７から出力軸２１に動力を伝える遊星ギヤ２４と、遊星ギヤ２４を支持するキャリア２６とを備えている。
【００１６】
遊星ギヤ２４は、入力サンギヤ２２と噛合う第一ピニオン歯車２４ａと、出力サンギヤ２３と噛合う第二ピニオン歯車２４ｂとから構成されており、入力軸１７及び出力軸２１の軸周りに複数個等間隔で配置されており、それぞれがキャリア２６によって回転自在に支持されている。キャリア２６は、遊星ギヤ２４を支持する一方で、入力軸１７（及び出力軸２１）周りに回転可能に支持されている。
【００１７】
キャリア２６が走行機体２内部に固定されない回転可能な状態において、入力軸１７に動力が伝動されると、上記遊星ギヤ２４は、回転するとともに入力軸１７及び出力軸２１周りに公転する遊星運動をする。遊星ギヤ２４が遊星運動をすると、遊星ギヤ２４を回転自在及び公転自在に軸支するキャリア２６は、入力軸１７（及び出力軸２１）を回転支点として回転する。
【００１８】
上記構成の外歯式遊星歯車機構１８には、キャリア２６と走行機体２内部との固定解除又は固定を徐々に行うキャリア固定用のクラッチＡ（第一クラッチ、クラッチ）と、キャリア２６と出力軸２１との連結解除又は連結を徐々に行うキャリア連結用のクラッチＢ（第二クラッチ、クラッチ）とを設ける。本コンバインでは、上記クラッチＡ及びクラッチＢによって、走行機体２を左右旋回させる速度変更機構２５を構成する。
【００１９】
キャリア２６を固定した状態と、出力軸２１に連結した状態と、固定も連結もされていないフリーな状態とにおいて、入力軸１７からの動力が、どのようにして出力軸２１に伝動されるかは、遊星ギヤ２４の第一ピニオン歯車２４ａ、第二ピニオン歯車２４ｂ、入力サンギヤ２２及び出力サンギヤ２３の歯数の設定等による。
【００２０】
本外歯式遊星歯車機構１８においては、キャリア２６がフリーの状態では入力軸１７の回転方向と逆回転で入力軸の動力が出力軸２１に伝動され、キャリア２６が固定又は連結された状態では入力軸１７の回転と同一方向の回転で入力軸１７の動力が出力軸２１に伝動される。また、本外歯式遊星歯車機構１８では、動力伝動時の出力軸２１に対する入力軸１７の回転数の比率を示す減速比（変速比）が、キャリア２６を完全に出力軸２１に連結させるよりも、キャリア２６を完全に固定させる方が大きくなるように設定されている（すなわち、キャリア２６固定時よりもキャリア２６連結時の方が、入力軸１７の回転数に対応する出力軸２１の回転数が高くなる）。
【００２１】
ただし、減速比は、上記設定に限定されるものではなく、キャリア２６を連結した状態と固定した状態とで値が異なり、且つキャリアをフリーにした状態の減速比がキャリアを連結又固定した状態の減速比より大きくなっていればよい。
【００２２】
次に、上記構成の左車軸１９Ｌ用及び右車軸１９Ｒ用の外歯式遊星歯車機構１８，１８と、図２に示すマルチステアリングレバー８と、副変速レバー１１と、主変速レバー９との関係について説明する。主変速レバー９を、中立位置から右方揺動させて前進レンジに位置させた後、前方揺動操作することにより、ＨＳＴ１６を介して、駆動軸１７に走行軸１３の動力が伝動され、走行部１が前進駆動する。
【００２３】
一方、主変速レバー９を、中立位置から左方揺動させて後進レンジに位置させた後、後方揺動操作することにより、ＨＳＴ１６を介して、駆動軸１７に走行軸１３の動力が伝動され、走行部１が後進駆動する。なお、ＨＳＴ１６により、主変速レバー９の前後揺動角度対応した変速比が無段階で設定され、走行軸１３の動力が駆動軸１７に伝動される。
【００２４】
副変速レバー１１は、基端部に副変速スイッチ２７が設けられており、前後揺動操作によって副変速スイッチ２７を入切することにより、作業しないで走行機体２を走行させる走行モードと、作業しながら走行機体２を走行させる作業モードとのどちらか一方のモードにモード切換えを行う。なお、走行機体２の走行速度は、走行モードよりも作業モードの方が遅くなるように設定されている。
【００２５】
マルチステアリグレバー８には操向ポテンショ２８が設けられており、この操向ポテンショ２８によってマルチステアリグレバー８の左右揺動角（操向レバー角度）をセンシングする。
【００２６】
図４は、操作系統の制御を示すブロック図である。マイコン２９の入力側には上記操向ポテンショ２８及び副変速スイッチ２７が接続されており、出力側には、左車軸１９Ｌ用及び右車軸１９Ｒ用の外歯式遊星歯車機構１８毎に設けられたキャリア固定用のクラッチＡ及びキャリア連結用のクラッチＢを、それぞれ作動させる４つのソレノイド３１〜３４が接続されている。
【００２７】
図５は、マルチステアリングレバーの操向レバー角度と車軸の回転数との相関図である。副変速レバー１１により作業モードに切換えると、副変速スイッチ２７からのＯＮ信号がマイコン２９に入力され、マイコン２９の制御信号が、左右の外歯式遊星歯車機構１８に設けられたキャリア固定用のクラッチＡを動作させるソレノイド３１，３３に出力されるようになる。
【００２８】
そして、作業モードにおいて、主変速レバー９を前後揺動操作するとともにマルチステアリングレバー８を中立状態（操向レバー角度が０°の状態）にすると、クラッチＡによって各外歯式遊星歯車機構１８のキャリア２６が完全に固定され、駆動軸１７の動力が、同一回転方向で且つ駆動軸１７の回転数に応じた最大出力回転数で、左右の車軸１９Ｌ，１９Ｒに伝動される。
【００２９】
マルチステアリングレバー８を左右揺動させると、揺動方向側の車軸１９の変速を行う外歯式遊星歯車機構１８に設けられたキャリア２６の固定がクラッチＡが滑ることによってある程度解除され、駆動軸１７の動力が減速された状態で揺動方向側の車軸１９に伝動される。この減速比は、クラッチＡの固定解除の度合いによって定まり、クラッチＡの固定解除の度合いはマルチステアリングレバー８の操向レバー角度に対応している。
【００３０】
以上により、マルチステアリングレバー８の揺動方向側の走行部１が、操向レバー角度に応じて減速され、左右の走行部１の駆動速度に速度差が生じて、走行機体２がマルチステアリングレバー８の揺動方向に旋回駆動する。また、操向レバー角度最大でマルチステアリングレバー８を揺動操作すると、キャリア２６の固定が完全に解除されてフリー状態になり、駆動軸１７の回転方向と逆方向で、駆動軸１７の動力が車軸１９に伝動されるため、マルチステアリングレバー８の揺動方向側の走行部１がもう一方側の走行部１とは逆方向に駆動され、走行機体２がマルチステアリングレバー８の揺動方向にスピン旋回する。
【００３１】
副変速レバー１１により走行モードに切換えると、副変速スイッチ２７からのＯＮ信号がマイコン２９に入力されなくなり、マイコン２９の制御信号が、左右の外歯式遊星歯車機構１８にそれぞれ設けられたキャリア連結用のクラッチＢを動作させるソレノイド３２，３４に出力されるようになる。走行モードにおいては、走行部１の速度調整にキャリア連結用のクラッチＢを用いるため、駆動軸１７の回転数に応じて定まる車軸１９の最大出力回転数が作業モードと比較して上昇し、走行機体１の走行速度が速くなる。なお、走行モードにおいて、走行機体２を左右旋回させる手段は、出力軸２１へのキャリア２６の連結解除の度合いをマルチステアリングレバー８の操向レバー角度に対応させ、マルチステアリングレバー８の揺動方向側の走行部１を減速させる等、前述した作業モードにおける走行機体２を左右旋回させる手段と略同一である。
【００３２】
以上のように構成される本コンバインの動力伝動機構によれば、各外歯式遊星歯車機構１８に設けられた第一クラッチＡ及び第二クラッチＢの連続的な固定、連結、固定解除及び連結解除機構によって、走行機体２の走行速度を選択的に切換え、作業モードから走行モード又は走行モードから作業モードにモード切換えできる。
【００３３】
このため、走行速度を選択的に切換えるための副変速ギヤを設ける必要がなくなるため、動力伝動機構の構造がシンプルになり、製造コストを低く抑えることが可能になる。
【００３４】
また、走行速度の選択的な切換えの際に、副変速ギヤを伝動軸に連結するために走行機体を停止させる必要もなくなり、走行機体２の走行中に作業モードから走行モード及び作業モードから走行モードへのモード切換えを行うことができるため、モード切換えの利便性が向上する。
【００３５】
さらに、上記走行中のモード切換機能により、走行機体２の旋回中に旋回速度の選択的な切換えを行うことも可能になるため、利便性はさらに向上する。
【００３６】
なお、図５に示す例では、走行モードと作業モードの両モードともに、マルチステアリングレバー８の操向レバー角度が最大になると、走行機体２がスピン旋回するが、走行速度が速い走行モードにおいて、マルチステアリングレバー８の揺動方向側の走行部１を、逆回転までは減速させずに、停止（出力回転数が０の状態）まで減速させるように構成してもよい。これによって、高速走行時のスピン旋回をできなくなるため、コンバインの安全性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の作業車両の動力伝動機構を適用したコンバインの全体側面図である。
【図２】運転席周辺の平面図である。
【図３】左右の走行部への動力伝動系統図である。
【図４】操作系統の制御を示すブロック図である。
【図５】マルチステアリングレバーの操向レバー角度と車軸の回転数との相関図である。
【符号の説明】
【００３８】
１    走行部
２    走行機体
８    マルチステアリングレバー（運転操作具）
１２  エンジン
１７  入力軸（駆動軸）
１８  外歯式遊星歯車機構（遊星歯車機構）
２１  出力軸
２４  遊星ギヤ
２５  速度変更機構
２６  キャリア
Ａ    キャリア固定用のクラッチ（クラッチ、第一クラッチ）
Ｂ    キャリア連結用のクラッチ（クラッチ、第二クラッチ）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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