(57)【要約】      （修正有）【課題】コンバインの旋回作動状態を細く設定できる走行伝動構造を提供する。【解決手段】エンジンからの走行用動力を無段階に変速可能な静油圧式無段変速装置と、静油圧式無段変速装置からの動力伝達を受けて左右のクローラ式走行装置に差動力を伝達する差動機構６と、差動機構６の差動出力に対して制動力を付与する一対の摩擦ブレーキ７，７とを設け、摩擦ブレーキ７の制動作動に連動して静油圧式無段変速装置４の変速操作レバー３０を減速側に強制操作するモータ２５と減速ギヤ機構２６を設けている。【選択図】        図２
2004256064.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
原動部からの走行用動力を無段階に変速可能な変速機構と、変速機構からの動力伝達を受けて左右のクローラ式走行装置に差動力を伝達する差動機構と、差動機構の差動出力に対して制動力を付与する一対の制動機構とを設け、前記制動機構の制動作動に連動して前記変速機構を減速操作する減速操作機構を設けている作業機の走行伝動装置。
【請求項２】
前記制動作動に対する前記減速操作機構による減速度合いを、変更調整する操向モード切換手段を設けてある請求項１記載の作業機の走行伝動装置。
【請求項３】
前記変速機構が静油圧式無段変速装置であり、前記静油圧式無段変速装置を構成するポンプの１回転当たりの最大吐出量より、前記静油圧式無段変速装置を構成するモータの１回転に要する流量を大きくしてある請求項１又は２記載の作業機の走行伝動構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、左右のクローラ式走行装置の作動で走行する作業機の走行伝動装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、上記のような作業機の走行伝動構造としては、走行用の動力を左右のクローラ式走行装置に左右のクラッチ・ブレーキを介して伝達するように構成されたものがある。この構成のものにおいては、左右の両クラッチ・ブレーキを伝動状態とすることで、左右のクローラ式走行装置を等速駆動させる直進状態を現出する。一方のクラッチ・ブレーキを伝動状態とし他方のクラッチ・ブレーキを非伝動状態とすることで、一方のクローラ式走行装置のみを駆動し他方のクローラ式走行装置を従動させる緩旋回状態を現出する。一方のクラッチ・ブレーキを伝動状態とし他方のクラッチ・ブレーキを制動状態とすることで、一方のクローラ式走行装置のみを駆動し他方のクローラ式走行装置を制動させる急旋回状態を現出するようになっていた（特許文献１参照）。
しかしながら、上記の従来技術によると、クローラ式走行装置は接地面積が広く地面との付着力（摩擦力）が大きいものであることから、作業地が走行抵抗の大きい例えば地盤の軟弱な圃場などであると、左右のクローラ式走行装置を等速駆動させた直進状態から一方のクローラ式走行装置を従動させる緩旋回状態を現出するために一方のクラッチ・ブレーキを伝動状態から非伝動状態に切り換えた直後に、いきなり、その一方のクラッチ・ブレーキに対応するクローラ式走行装置が、その付着力や走行抵抗などによってブレーキで制動停止されたような殆ど従動しない状態、つまり、急旋回状態が現出された状態となって大きなショックを発生させる場合があった。
そこで、直進走行から旋回走行への移行を大きなショックを発生させることなく円滑に行えるものが考え出された。つまり、走行用の動力を左右のクローラ式走行装置に差動機構を介して伝達し、前記差動機構と左右の各クローラ式走行装置との間に操向用の摩擦ブレーキを介装したものを考え出した（特許文献２参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１０−３７９０３号公報
【特許文献２】
特開２０００−３１０７５２号公報（段落番号〔０００６〕〜〔０００８〕、及び、図１）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記構成においては、デフ機構と制動機構との採用によって、その一方のクラッチ・ブレーキに対応するクローラ式走行装置が、高速駆動状態からその付着力や走行抵抗などによってブレーキで制動停止されたような状態になることを回避できて、その点において、有用な構成であった。
しかし、差動機構からの一方の差動出力にブレーキを作用させた場合に、そのブレーキを掛けられた一方の走行装置は走行速度を低下させるが、ブレーキを掛けられていない他方の走行装置は前記一方の走行装置の低下速度分だけ増速されることになる。そうすると、両走行装置の速度差が大きく成り過ぎるために、運転者の想定する以上の急旋回状態となることがあった。
【０００５】
本発明の目的は、直進走行から旋回走行への移行及び旋回走行から直進走行への移行を大きなショックを発生させることなく円滑に行えるようにすることにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
〔構成〕
請求項１に係る発明の特徴構成は、原動部からの走行用動力を無段階に変速可能な変速機構と、変速機構からの動力伝達を受けて左右のクローラ式走行装置に差動力を伝達する差動機構と、差動機構の差動出力に対して制動力を付与する一対の制動機構とを設け、前記制動機構の制動作動に連動して前記変速機構を減速操作する減速操作機構を設けている点にあり、その作用効果は次の通りである。
【０００７】
〔作用〕
つまり、エンジン出力を受けて変速操作する変速機構に対して減速作用する減速操作機構を設けているので、減速操作機構によって変速機構が減速側に操作され、変速機構からの減速出力が差動機構に入力されることになる。これによって、差動機構より出力される一対の差動出力が共に減速作用を受けることになるとともに、一対の差動出力は速度差を縮めた状態となるように共に減速されることになる。
したがって、一対の走行装置の速度差も小さくなるが、個々の走行装置の速度も減速することが可能になる。これによって、旋回状態を緩速度側に調節することが容易になる。
【０００８】
〔効果〕
旋回作動を得るのに、両走行装置の速度差だけでなく、両走行装置の平均速度をも減速操作が可能になったので、緩旋回状態を得やすくなった。
両走行装置の速度差が容易に得やすい差動機構と個々の走行装置の速度を抑える減速操作機構を設けることによって、円滑な旋回作動を行えるようになった。
【０００９】
〔構成〕
本発明のうちの請求項２記載の発明では、上記請求項１記載の発明において、前記制動作動に対する前記減速操作機構による減速度合いを、変更調整する操向モード切換手段を設けてある点にあり、その作用効果は次の通りである。
【００１０】
〔作用〕
操向モード切換手段によって、減速操作機構による減速度合いは制動作動に対して変更調整できるので、制動力を大きくすると急旋回状態となり、制動力を小さくするごとに緩旋回状態に切り換わっていくが、制動力の大小に応じて減速操作機構による減速度合いを調整できて、旋回状態に応じた減速度合いの設定ができる。
急旋回状態を必要とする場合には、出来るだけ差動機構によって作り出された両走行装置の速度差を生かすように減速度合いを小さくするかまたは減速しないこととし、緩旋回状態を必要とする場合には、減速度合いを大きくする調整を行うことができる。ただし、上記のような旋回状態に応じた調整は、圃場面の凹凸状態或いは硬軟状態に応じて上記したような調整では対応できず、さらに、減速度合いを細かく調整する必要があるが、このような調整にも対応することができる。
【００１１】
〔効果〕
したがって、必要とする旋回状態や圃場面に応じて制動機構を作動させるその状態に応じて、減速度合いを調整できるので、旋回走行速度を細かく設定できて、円滑な旋回作動を得ることができる。
【００１２】
〔構成〕
本発明のうちの請求項３記載の発明では、上記請求項１又は２記載の発明において、前記変速機構が静油圧式無段変速装置であり、前記静油圧式無段変速装置を構成するポンプの１回転当たりの最大吐出量より、前記静油圧式無段変速装置を構成するモータの１回転に要する流量を大きくしてある点にあり、その作用効果は次の通りである。
【００１３】
〔作用〕
上記したように、静油圧式無段変速装置を構成するポンプの１回転当たりの最大吐出量より、前記静油圧式無段変速装置を構成するモータの１回転に要する流量を大きくすることによって、静油圧式無段変速装置自体に、従来装備されていたギヤ式変速装置が担う副変速装置としての機能を兼用させることができたのである。
つまり、静油圧式無段変速装置の従来構成は、ポンプとモータとは同一構造のものを使用しているので、ポンプの１回転当たりの最大吐出量は、モータの１回転に要する流量と同一であった。そうすると、ポンプの吐出量をゼロから最大吐出量まで変更すると、モータの出力はゼロ回転から始まって、最大吐出量で最大回転速度まで変速される。
このような従来構成に対して、本発明の構成は、前記したように、ポンプの最大吐出量よりモータに流れ込む流量が大きくなるようにモータ容量を設定してある。したがって、ポンプ１回転当たりの吐出量を受けいれて回転駆動されるモータは、従来構成のものに比べて流量を多く必要としているので、従来の場合に比べてモータの出力回転は遅くなっている。
このことは、ポンプの１回転当たりの最大吐出量よりモータの１回転当たりの流量を大きくした本願発明の静油圧式無段変速装置は、ポンプの１回転当たりの最大吐出量をモータの１回転当たりの流量を同じものにしている従来の静油圧式無段変速装置と従来のギヤ式変速装置とを合わせた機能を発揮させることができたことを意味するものである。
【００１４】
〔効果〕
従って、静油圧式無段変速装置のポンプの最大吐出量とモータでの流量との関係を変更するだけの改造を施すだけで、ミッションケースの小型化やミッションケース内の構成部品の点数の削減を達成できるに至った。
【００１５】
【発明の実施の形態】
クローラ式走行装置１を有するコンバインの走行伝動系について説明する。図１に示すように、走行伝動系は、エンジン２からの動力を受けるミッションケース３に、変速機構としての静油圧式無段変速装置４、第１ギヤ伝動機構５、差動機構６、制動機構７、第２ギヤ伝動機構８、クローラ式走行装置１用の駆動軸１Ａとを配して、構成されている。ここに、第１ギヤ伝動機構５、差動機構６、制動機構７、第２ギヤ伝動機構８を操向用伝動機構Ａと総称する。
【００１６】
図１及び図２に示すように、エンジン２とミッションケース３の入力軸９とをベルト式主クラッチ機構１０を介して伝動可能に構成するとともに、静油圧式無段変速装置４のアキシャルプランジャ型の可変容量ポンプ１１を入力軸９に伝動連結してある。静油圧式無段変速装置４のアキシャルプランジャ型の固定容量モータ（プランジャに作用する斜板角を固定している）１２の出力軸１３をミッションケース３から突出させ、ベルト伝動機構を介して出力軸１３から刈取部１４への動力を供給すべく構成してある。
【００１７】
第１伝動機構５は、前記モータ１２の出力軸１３に取り付けた出力ギヤ１５と入力ギヤ１６とからなり、入力ギヤ１６は差動機構６の入力ギヤに兼用されている。
差動機構６は、入力ギヤ１６を取付固定したデフケース６Ａ、デフケース６Ａ内に一対のデフピニオンギヤ６Ｂ、一対のデフサイドギヤ６Ｃを夫々配置して、構成されている。
【００１８】
図１及び図２に示すように、デフサイドギヤ６Ｃを取り付けたデフ出力軸６Ｄにはデフロック２２用のクラッチ片２２Ａがスプライン嵌合してあり、デフケース６Ａに対してクラッチ片２２Ａを咬合させることによって、デフロック状態に設定できるようになっている。クラッチ片２２Ａは、ソレノイド２３によってデフロック状態とデフロック解除状態とに切換駆動可能に構成してある。
デフロック状態を現出する場合には、ソレノイド２３をスイッチ操作で任意に入り切り操作することが可能であるが、後記するように、操向レバー２７を中立位置Ｎに設定した場合には、デフロック状態を現出するように、かつ、旋回状態ではデフロック状態を解除するように、自動的に切り換えるように構成してもよい。また、デフロック状態を切り換えるのに、制動機構７と同様の油圧クラッチ構造を採用してもよい。或いは、デフロックペダル（図示せず）を設け、踏み込み操作でデフロック状態を現出するようにしてもよい。
【００１９】
次に、制動機構７について説明する。図１及び図２に示すように、制動機構としての左右の各摩擦ブレーキ７は、３位置切り換え式の第１制御弁１７と第１圧力調整弁１８の作動で、シーケンス弁１９を介した第１油圧ポンプ２０からの作動油が対応する操向用の第１油圧シリンダ２１に供給されることで対応するクローラ式走行装置１に付与する制動力が大きくなり、対応する第１油圧シリンダ２１から作動油が排出されることで対応するクローラ式走行装置１に付与する制動力が小さくなるように構成されている。
【００２０】
第１制御弁１７は、搭乗運転部に配備された操向レバー２７が中立位置Ｎに操作されると左右の第１油圧シリンダ２１から作動油を排出する状態に切り換えられ、操向レバー２７が左旋回操作域Ｌに操作されると左側の第１油圧シリンダ２１に作動油を供給する状態に切り換えられ、操向レバー２７が右旋回操作域Ｒに操作されると右側の第１油圧シリンダ２１に作動油を供給する状態に切り換えられるように、操向レバー２７に連係されている。
【００２１】
第１圧力調整弁１８は、操向レバー２７が中立位置Ｎに操作されている状態ではリリーフ設定圧が最小となり、操向レバー２７が左右いずれかの旋回操作域Ｌ，Ｒに操作されている状態では、操向レバー２７が中立位置Ｎから離れる側に位置するほどリリーフ設定圧が大きくなるように、操向レバー２７に連係されている。
【００２２】
以上の構成から、操向レバー２７を中立位置Ｎから左右いずれかの旋回操作域Ｌ，Ｒに操作すると、その操作方向に対応する一方の摩擦ブレーキ７が制動を開始し、操向レバー２７の操作方向に応じた旋回走行を開始させることができ、その旋回開始状態では、操向レバー２７が左右いずれかの旋回操作域Ｌ，Ｒにおいて所定位置Ｌａ，Ｒａよりも中立位置Ｎ側に位置することによって、一方の摩擦ブレーキ７の制動力が所定値ａ以下となる一方のクローラ式走行装置１に対する制動力が低い状態となり、左右のクローラ式走行装置１が等速に近い状態で不等速駆動される緩旋回状態を現出することができるようになっている。
【００２３】
そして、その左右いずれかの旋回操作域Ｌ，Ｒにおいて操向レバー２７を所定位置Ｌａ，Ｒａよりも中立位置Ｎから離れる側Ｌｂ，Ｒｂに向けて操作すると、操向レバー２７が中立位置Ｎから離れるほど、一方の摩擦ブレーキ７の対応するクローラ式走行装置１に対する制動力が大きくなり、一方の摩擦ブレーキ７の操作量に応じて一方のクローラ式走行装置１が制動減速され、かつ、他方のクローラ式走行装置１が増速されるブレーキ旋回状態を現出することができ、操向レバー２７の中立位置Ｎからの操作量を最大Ｌｃ，Ｒｃにすると、一方の摩擦ブレーキ７の対応するクローラ式走行装置１に対する制動力が最大となり、一方のクローラ式走行装置１を制動停止させ、かつ、他方のクローラ式走行装置１の駆動速度を２倍に増速させた急旋回状態を現出することができるようになっている。
【００２４】
逆に、操向レバー２７を中立位置Ｎからの操作量を最大にした状態Ｌｃ，Ｒｃから中立位置Ｎ側に操作すると、操向レバー２７が所定位置Ｌａ，Ｒａに近づくほど、一方の摩擦ブレーキ７の対応するクローラ式走行装置１に対する制動力が小さくなり、一方の摩擦ブレーキ７の操作量に応じて一方のクローラ式走行装置１が増速され、かつ、他方のクローラ式走行装置１が減速されるブレーキ旋回状態を現出することができ、操向レバー２７が所定位置Ｌａ，Ｒａに到達すると、一方の摩擦ブレーキ７の制動力が所定値ａ以下となる一方のクローラ式走行装置１に対する制動力が低い状態となり、左右のクローラ式走行装置１が等速に近い状態で不等速駆動される緩旋回状態を現出することができるようになっている。
【００２５】
そして、操向レバー２７を左右いずれかの旋回操作域Ｌ，Ｒから中立位置Ｎに操作すると、左右のクローラ式走行装置１がそれぞれの走行抵抗に差が生じて差動することに起因した機体の蛇行を回避できる好適な直進状態を現出することができるようになっている。
【００２６】
つまり、左右のクローラ式走行装置１の差動を阻止して等速駆動させた直進状態から、左右のクローラ式走行装置１の差動を許容して不等速駆動させる旋回状態を現出することができ、又、旋回状態においては、操向レバー２７の操作による摩擦ブレーキ７の制動力の調節で、左右のクローラ式走行装置８を等速に近い状態で不等速駆動させる緩旋回状態から、一方のクローラ式走行装置１を制動停止させ、かつ、他方のクローラ式走行装置１の駆動速度を２倍に増速させた急旋回状態までを無段階で現出させることができるようになっており、もって、簡単な操向レバー２７の操作で、直進走行から緩旋回走行への移行、緩旋回走行からブレーキ旋回走行を経て急旋回走行への移行、急旋回走行からブレーキ旋回走行を経て緩旋回走行への移行、及び、緩旋回走行から直進走行への移行を、円滑に一連で行えるようになっている。
以上、モータ２５、減速機構２６、操向レバー２７、回転検出手段２８、制御装置２９、変速操作レバー３０を操向モード切換手段Ｃと称する。
【００２７】
静油圧式無段変速装置４について説明する。図１に示すように、静油圧式無段変速装置４を、ポンプ１１とモータ１２とで構成するとともに、ポンプ１１の１回転当たりの最大吐出量より、モータ１２の１回転に要する流量を大きくしてある。つまり、ポンプ１１とモータ１２とは、アキシャルプランジャ型に構成されており、ポンプ１１においては回転軸芯方向に沿ったシリンダブロックに複数本のプランジャを挿入してあり、そのプランジャを斜板に連結して、斜板角を変更することによってポンプ１１の吐出量を可変するように構成してある。一方、モータ１２は、回転軸芯方向に沿ったシリンダブロックに複数本のプランジャを挿入してポンプ１１と同様の構成を採るものであるが、斜板角は固定されており、かつ、シリンダブロックの容量を、ポンプ１１の最大吐出量（１０ｃｃ／ｒｅｖ）の２倍の容量（２１ｃｃ／ｒｅｖ）に設定してある。従来、ポンプ１１の容量とモータ１２の容量は同じであったが、モータ１２の容量を２倍にすることによって、静油圧式無段変速装置４に減速機構としての機能を付加することができ、静油圧式無段変速装置４とは別に専用の減速機構を設ける必要がない。
モータ容量を大きくする方策としては、プランジャを挿入するシリンダ径を大きくする方法と、シリンダ長を長くする方法等を採用すればよい。
【００２８】
静油圧式無段変速装置４のポンプ１１に対する操作構造について説明する。図２に示すように、揺動式の変速操作レバー３０と静油圧式無段変速装置４の斜板を操作するトラニオン軸４Ａとをリンク機構２４によって連係するとともに、変速操作レバー３０を駆動するモータ２５と減速機構２６とを設けてある。変速操作レバー３０の基端部には摩擦式の連動機構が設けてあり、変速操作レバー３０と減速機構２６とを連係してある。つまり、減速機構２６の入力ギヤ２６Ａと変速操作レバー３０の基端部との間に摩擦板２６Ｂを介在させて、変速操作レバー３０と入力ギヤ２６Ａとを一体で揺動できるように構成して、モータ２５を駆動することによって、減速機構２６を駆動し、摩擦板の摩擦力で変速操作レバー３０を駆動する。変速操作レバー３０を人為的に操作する場合には、摩擦板の摩擦力に抗して強制的に変速操作レバー３０を操作すれば、変速レバー３０が入力ギヤ２６Ａに対して相対的に回動して人為的に変速操作が可能になる。
【００２９】
旋回操作時に静油圧式無段変速装置４を減速操作する構造について説明する。操向レバー２７の基端部に操作位置を検出する回転検出センサ２８を設け、回転検出センサ２８の検出結果を制御装置２９に入力する。そして、操向レバー２７の操作によって制動機構７が作動する状態に設定されたならば、モータ２５を駆動して変速操作レバー３０を減速側に操作する。以上の構成を減速操作機構Ｂと称する。
【００３０】
このように、減速操作を行うのは、図３乃至７図に示すように、差動機構６を利用している為である。差動機構６の特性として、旋回操作するために操向レバー２７で左右一方の制動機構７を制動操作した場合には、制動操作された車軸は減速されるが左右他方の車軸は増速される特性がある為に、緩旋回状態を得ようとしても左右の車軸の速度差が大きくなり過ぎるきらいがあった（図５左図参照）。
【００３１】
そこで、その状態を検出した回転検出センサ２８の検出結果に基づいて、モータ２６を駆動し、変速操作レバー３０を強制的に減速側に駆動する。そうすると、図５右図に示すように左右のクローラ走行装置１，１の夫々の速度が、減速操作しない場合の状態ａ１、ｂ１から減速操作を行った場合の状態ａ１‘、ｂ１’に減速される。この状態が緩旋回状態を表す。
【００３２】
ブレーキ旋回状態及び急旋回状態のいずれにおいても、図６及び図７に示すように、変速操作レバー３０に対する減速操作が行われ、減速操作しない場合の状態ａ２、ｂ２又は、ａ３、ｂ３から減速操作を行った場合の状態ａ２‘、ｂ２’又はａ３‘、ｂ３’に減速される。減速度合いは、緩旋回状態の場合が大きく（Ｌ１）、ブレーキ旋回状態の場合（Ｌ２）、急旋回状態の場合（Ｌ３）の順番で小さくなる。また、急旋回状態では、減速操作を行わなくてもよい。
上記制御状態を別図に表すと、図３に示すように、縦軸に車速減速率（この車速減速率が１に近い程、減速度合いは小さい）を採り、横軸に操向レバー２７の左右への操向操作状態を採ると、制動力が大きな急旋回状態になる程、車速減速率は１に近く、減速度合いは小さくなる。
【００３３】
〔別実施形態〕
以下、本発明の別実施形態を列記する。
（イ）  作業機としては、左右一対のクローラ式走行装置１で走行する構成のものであれば、バックホーやトラクタなどであってもよい。
（ロ）  操向用の左右の摩擦ブレーキ７を走行ブレーキに兼用できるように構成してもよい。
（ハ）  静油圧式無段変速装置４を構成するポンプ１１の１回転当たりの最大吐出量に対して、静油圧式無段変速装置４を構成するモータ１２の１回転に要する流量を２倍に設定してあるが、倍率については２倍に制限されるものではなく、ポンプ１１の１回転当たりの最大吐出量より、モータ１２の１回転に要する流量を大きくしてあればよい。
（ホ）  変速機構としては、ベルト式無段変速機構等の無端回動体を利用した変速機構を採用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】コンバインの伝動構成を示す概略図
【図２】制御構成図
【図３】減速操作機構における減速率を示す図
【図４】直進状態における左右走行装置の走行速度を示す図
【図５】緩旋回状態における左右走行装置の走行速度を示す図
【図６】ブレーキ旋回状態における左右走行装置の走行速度を示す図
【図７】急旋回状態における左右走行装置の走行速度を示す図
【符号の説明】
１      クローラ式走行装置
２      原動部
４      静油圧式無段変速装置
６      差動機構
７      制動機構
１１    静油圧式無段変速装置を構成するポンプ
１２    静油圧式無段変速装置を構成するモータ
Ｂ      減速操作機構
Ｃ      操向モード切換手段
【図１】
2004256064.tif 000003
【図２】
2004256064.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2004256064.tif 000008
【図７】
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