(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンからの動力を、静油圧式無段変速装置とミッションケースに内装した伝動系とを介して走行装置に伝達するように構成した作業機の伝動構造であって、
前記静油圧式無段変速装置には、エンジンからの動力を受けるピストンポンプと動力を出力するピストンモータとを備え、前記伝動系には、前記静油圧式無段変速装置のピストンモータによって出力される出力軸によって伝動され、静油圧式無段変速装置によって変速された変速後の動力を更に変速するギヤ式変速装置を備え、
前記ミッションケースの側壁に内方に向けて凹入する凹部を形成し、この凹部に前記油圧無段変速装置のピストンポンプとピストンモータとを収容し、前記ピストンポンプと前記ピストンモータとを接続する油路が形成されたポートブロックを前記側壁に連結して前記凹部を閉塞することで、前記静油圧式無段変速装置を、前記ミッションケースの内方に入り込ませた状態で、前記ポートブロックが前記ミッションケースの外方に位置するように構成し、
前記ピストンモータの出力軸は、ミッションケース内と静油圧式無段変速装置のピストンモータとを隔絶するためのミッションケースの一方の側壁と前記ピストンモータから離れた方のミッションケースの側壁に設けたベアリングを介して支持され、前記ベアリング間における前記出力軸に前記ギヤ式変速装置の入力側のギヤを軸承させ、
ミッションケースの前記一方の側壁に設けたベアリングよりも前記ピストンモータ側であって、且つ、前記ベアリングに近接した位置において、前記ベアリングを支持しているのと同じミッションケースの前記一方の側壁と前記出力軸との間に、その外径が前記ベアリングの外径よりも小径のオイルシールを介装してある作業機の伝動構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エンジンからの動力を、静油圧式無段変速装置とミッションケースに内装した伝動系とを介して走行装置に伝達するように構成した作業機の伝動構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、上記のような作業機の伝動構造においては、例えば特開平１１−２２０９３３号公報で開示されているように、ミッションケースに走行用の伝動系などを内装して伝動装置を構成し、この伝動装置に別途構成した静油圧式無段変速装置を伝動可能に連結して、静油圧式無段変速装置による変速後の動力を伝動装置に伝達するようにしていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の従来技術によると、静油圧式無段変速装置と伝動装置とを個別に構成して連結することから、製造コストが嵩むとともに、静油圧式無段変速装置と伝動装置とからなる変速伝動装置の全体が大型化するようになっており、作業機の小型化や低価格化を図る上において改善の余地があった。
【０００４】
本発明の目的は、作業機の小型化や低価格化を図れる伝動構造を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
〔構成〕
上記目的を達成するため、本発明では、エンジンからの動力を、静油圧式無段変速装置とミッションケースに内装した伝動系とを介して走行装置に伝達するように構成した作業機の伝動構造であって、前記静油圧式無段変速装置には、エンジンからの動力を受けるピストンポンプと動力を出力するピストンモータとを備え、前記伝動系には、前記静油圧式無段変速装置のピストンモータによって出力される出力軸によって伝動され、静油圧式無段変速装置によって変速された変速後の動力を更に変速するギヤ式変速装置を備え、前記ミッションケースの側壁に内方に向けて凹入する凹部を形成し、この凹部に前記油圧無段変速装置のピストンポンプとピストンモータとを収容し、前記ピストンポンプと前記ピストンモータとを接続する油路が形成されたポートブロックを前記側壁に連結して前記凹部を閉塞することで、前記静油圧式無段変速装置を、前記ミッションケースの内方に入り込ませた状態で、前記ポートブロックが前記ミッションケースの外方に位置するように構成し、前記ピストンモータの出力軸は、ミッションケース内と静油圧式無段変速装置のピストンモータとを隔絶するためのミッションケースの一方の側壁と前記ピストンモータから離れた方のミッションケースの側壁に設けたベアリングを介して支持され、前記ベアリング間における前記出力軸に前記ギヤ式変速装置の入力側のギヤを軸承させ、ミッションケースの前記一方の側壁に設けたベアリングよりも前記ピストンモータ側であって、且つ、前記ベアリングに近接した位置において、前記ベアリングを支持しているのと同じミッションケースの前記一方の側壁と前記出力軸との間に、その外径が前記ベアリングの外径よりも小径のオイルシールを介装してある。
【０００６】
〔作用〕
本発明によると、ミッションケースの側壁を静油圧式無段変速装置のケーシングに有効利用することによって、部品点数の削減を図れるとともに、静油圧式無段変速装置のケーシングを成形するための専用の金型を要することなく、ミッションケースの側壁を成形する金型で静油圧式無段変速装置のケーシングを成形できるようになることから、製造コストの削減を図れるとともに部品管理の面で有利にすることができるようになる。
【０００７】
しかも、静油圧式無段変速装置がミッションケースの内方に入り込むことから、伝動系を内装したミッションケースと静油圧式無段変速装置とからなる変速伝動装置全体としての小型化を図れるようになり、又、ポートブロックがミッションケースの外方に位置することから、高圧で昇温し易いポートブロックからの放熱を促進させることができて、油温の上昇を抑制できるようになる。
【０００８】
その上、ミッションケースに対する外方からの組み付けで静油圧式無段変速装置を構成できることから、ミッションケースに対する静油圧式無段変速装置の組み付けが容易になり、又、ミッションケースを分解することなく静油圧式無段変速装置のメンテナンスを行えるとともに、静油圧式無段変速装置を分解することなくミッションケースに内装された走行伝動系などのメンテナンスを行えるようになる。
【０００９】
又、側壁におけるベアリングよりも反静油圧式無段変速装置側となるミッションケースの内方側にオイルシールを配設すると、その箇所は、側壁に対するベアリングの挿通を許容するために、ベアリングの外径と同径もしくはそれよりも大径の穴が形成されていることから、オイルシールとして、ベアリングの外径と同径もしくはそれよりも大径のものを採用する必要が生じるのに対し、側壁におけるベアリングよりも静油圧式無段変速装置側にオイルシールを配設すると、その箇所は、ベアリングのアウターレースを受け止めるために、ベアリングの外径よりも小径の穴が形成されていることから、オイルシールとして、ベアリングの外径よりも小径のものを採用することができた。つまり、オイルシールをベアリングよりも静油圧式無段変速装置側に配設したことで、オイルシールとして小径で小型のものを採用できることから、製造コストの削減並びに変速伝動装置全体としての小型化を更に図れるようになる。
【００１０】
〔効果〕
従って、作業機の小型化や低価格化を効果的に図れる上に、静油圧式無段変速装置の冷却、部品管理、組み付け、及びメンテナンスの面で有利な伝動構造を提供できるようになった。
【００１１】
【発明の実施の形態】
図１には作業機の一例である自脱形コンバインの全体側面が示されており、このコンバインは、走行装置の一例である左右一対のクローラ式走行装置１の作動で走行する走行機体２の前部に、植立穀稈を刈り取って後方に向けて搬送する刈取搬送装置３を昇降可能に連結し、走行機体２に、刈取搬送装置３からの刈取穀稈を受け取って脱穀・選別処理を施す脱穀装置４と、脱穀装置４からの穀粒を貯留する穀粒タンク５とを搭載するとともに、穀粒タンク５の前方箇所に搭乗運転部６を形成することによって構成されている。
【００１２】
図２〜５に示すように、このコンバインは、エンジン７からの動力を、その左前方に位置するミッションケース８の左前上部に装備された静油圧式無段変速装置９にベルトテンション式の主クラッチ１０を介して伝達し、その静油圧式無段変速装置９による変速後の動力を、ミッションケース８の下半部に内装された走行用の伝動系１１を介して左右のクローラ式走行装置１に伝達するように構成されており、静油圧式無段変速装置９に連係された図外の主変速レバーの操作によって、前後進の切り換えと無段の変速とを行えるようになっている。
【００１３】
走行用の伝動系１１は、静油圧式無段変速装置９からの動力が伝達されるギヤ式変速装置１２や、左右のクローラ式走行装置１の作動状態を切り換えて走行機体２を操向する油圧式の操向装置１３、などによって構成されており、ギヤ式変速装置１２に連係された図外の副変速レバーの操作によって、静油圧式無段変速装置９による変速後の動力を高低２段に変速できるようになっている。
【００１４】
図２〜６に示すように、操向装置１３は、ギヤ式変速装置１２から対応するクローラ式走行装置１への伝動を断続する左右の爪クラッチ１４、対応するクローラ式走行装置１に制動する左右の多板ブレーキ１５、バネ１６の付勢に抗した対応する爪クラッチ１４の切り操作と多板ブレーキ１５の制動操作とを可能にする左右の油圧シリンダ１７、及び、バネ１８の付勢に抗した左右のクローラ式走行装置１における駆動軸１９同士の接続を可能にする多板式の油圧クラッチ２０、などによって構成されている。
【００１５】
又、操向装置１３の作動状態の切り換えは、左右の油圧シリンダ１７及び油圧クラッチ２０の作動油として油圧ポンプ２１によって圧送されるミッションオイルの流量調節で行うことができ、その流量調節は、操向用の油路２２に介装したリリーフ弁２３、切換弁２４、可変リリーフ弁２５、及び減圧弁２６の作動を制御することで行うことができ、それらの作動制御は、切換弁２４及び可変リリーフ弁２５に連係した操作レバー２７の操作で行えるようになっている。切換弁２４は、操作レバー２７を中立位置Ｎに操作すると、左右の油圧シリンダ１７への作動油の供給を阻止するとともに左右の油圧シリンダ１７からの作動油の排出を許容する中立状態に切り換えられ、操作レバー２７を左右いずれかの第１旋回位置Ｌ１，Ｒ１から第２旋回位置Ｌ２，Ｒ２にわたる旋回操作領域内に操作すると、その操作方向に対応する油圧シリンダ１７への作動油の供給を許容するとともに、その操作方向に反する油圧シリンダ１７からの作動油の排出を許容する左右いずれかの旋回状態に切り換えられるようになっている。可変リリーフ弁２５は、操作レバー２７を中立位置Ｎ又は左右いずれかの第１旋回位置Ｌ１，Ｒ１に操作するとリリーフ圧が零になり、左右いずれかの第１旋回位置Ｌ１，Ｒ１から第２旋回位置Ｌ２，Ｒ２側に大きく操作するほどリリーフ圧が大きくなるように設定されている。
【００１６】
この構成から、操向装置１３は、操作レバー２７を中立位置Ｎに操作すると、切換弁２４が中立状態に切り換えられることで、左右の油圧シリンダ１７から作動油が排出されて左右の爪クラッチ１４の入り状態と左右の多板ブレーキ１５の非制動状態とが現出され、又、油圧クラッチ２０に作動油が供給されて左右のクローラ式走行装置１の駆動軸１９同士を接続する油圧クラッチ２０の入り状態が現出されることから、左右のクローラ式走行装置１を等速駆動する直進状態を現出するようになっている。
【００１７】
操作レバー２７を中立位置Ｎから左側の第１旋回位置Ｌ１に操作すると、切換弁２４が左旋回状態に切り換えられることで左側の油圧シリンダ１７に作動油が供給されて左側の爪クラッチ１４の切り状態が現出された後、可変リリーフ弁２５のリリーフ圧が零のままであることで、左側の油圧シリンダ１７に供給された作動油がそのまま排出油路部分から排出されて左側の多板ブレーキ１５が非制動状態に維持されることから、右側のクローラ式走行装置１を駆動する一方で左側のクローラ式走行装置１を従動させる左緩旋回状態を現出し、逆に、操作レバー２７を中立位置Ｎから右側の第１旋回位置Ｒ１に操作すると、切換弁２４が右旋回状態に切り換えられることで右側の油圧シリンダ１７に作動油が供給されて右側の爪クラッチ１４の切り状態が現出された後、可変リリーフ弁２５のリリーフ圧が零のままであることで、右側の油圧シリンダ１７に供給された作動油がそのまま排出油路部分から排出されて右側の多板ブレーキ１５が非制動状態に維持されることから、左側のクローラ式走行装置１を駆動する一方で右側のクローラ式走行装置１を従動させる右緩旋回状態を現出するようになっている。
【００１８】
尚、左右の緩旋回状態では、その現出に伴って減圧弁２６の入口側の内圧が低下することで、油圧クラッチ２０内の作動油が排出されるようになっており、これによって、油圧クラッチ２０が徐々に切り状態に切り換えられて、駆動されるクローラ式走行装置１から従動するクローラ式走行装置１への伝動が徐々に弱められることから、軟弱な圃場であっても直進状態から緩旋回状態への移行をスムーズに行えるようになっている。
【００１９】
操作レバー２７を左側の第１旋回位置Ｌ１から第２旋回位置Ｌ２に向けて操作していくと、その操作量が大きいほど可変リリーフ弁２５のリリーフ圧が大きくなることで、左側の油圧シリンダ１７に作動油が供給されて左側の多板ブレーキ１５が徐々に制動状態に切り換えられることから、右側のクローラ式走行装置１を駆動する一方で左側のクローラ式走行装置１を制動する左急旋回状態をスムーズに現出することができ、逆に、操作レバー２７を右側の第１旋回位置Ｒ１から第２旋回位置Ｒ２に向けて操作していくと、その操作量が大きいほど可変リリーフ弁２５のリリーフ圧が大きくなることで、右側の油圧シリンダ１７に作動油が供給されて右側の多板ブレーキ１５が徐々に制動状態に切り換えられることから、左側のクローラ式走行装置１を駆動する一方で右側のクローラ式走行装置１を制動する右急旋回状態をスムーズに現出することができるようになっている。
【００２０】
図示は省略するが、右側の多板ブレーキ１５は、主クラッチ１０とともにブレーキペダルに連係されており、そのブレーキペダルを踏み込み操作することで、主クラッチ１０がエンジン７から静油圧式無段変速装置９への伝動を遮断し、多板ブレーキ１５が操向装置１３を介して左右のクローラ式走行装置１を制動する走行停止状態を現出することができ、そのブレーキペダルをロック金具で踏み込み操作位置に保持することで、多板ブレーキ１５を駐車ブレーキとして機能させた駐車状態を現出できるようになっている。
【００２１】
図２〜５に示すように、ミッションケース８は、左右に分離可能な２分割構造で、その左側の側壁２８における前上部箇所には、ミッションケース８の内方に向けて凹入する凹部２９が形成されている。静油圧式無段変速装置９は、ミッションケース８の凹部２９にアキシャル形のピストンポンプ３０とピストンモータ３１とを収容し、ピストンポンプ３０とピストンモータ３１とを接続する前進油路３２や後進油路３３などが形成されたポートブロック３４を左側の側壁２８に連結して凹部２９を閉塞することによって構成されている。
【００２２】
つまり、ミッションケース８の側壁２８を静油圧式無段変速装置９のケーシングに有効利用することから、部品点数や製造コストの削減を図れるようになり、又、側壁２８の凹部２９を利用して静油圧式無段変速装置９を構成することで、静油圧式無段変速装置９がミッションケース８の内方に大きく入り込むようになって、それらの配設に要する空間が小さくなることから、コンバイン全体としての小型化を図れるようになり、更に、高圧の油路３２，３３を有することで昇温し易いポートブロック３４がミッションケース８の外方に位置することから、ポートブロック３４からの放熱を促進させることができ、もって、油温の上昇を抑制できるようになっている。
【００２３】
その上、ミッションケース８の側壁２８を静油圧式無段変速装置９のケーシングに有効利用しながらも、ミッションケース８に対する外方からの組み付けで静油圧式無段変速装置９を構成できることから、ミッションケース８に対する静油圧式無段変速装置９の組み付けの容易化を図れるようになり、又、ミッションケース８を分解することなく静油圧式無段変速装置９のメンテナンスを行えるとともに、静油圧式無段変速装置９を分解することなくミッションケース８に内装された走行用の伝動系１１などのメンテナンスを行えることから、メンテナンス性の向上をも図れるようになっている。
【００２４】
図２〜４に示すように、ミッションケース８の後上部には、静油圧式無段変速装置９の入力軸３５から伝動される作業用の伝動系３６が内装され、その出力軸３７と、ミッションケース８の後部上方に配設された刈取搬送装置３の入力軸３８とにわたって、ベルトテンション式の刈取クラッチ３９が架設されている。作業用の伝動系３６は、それに連係した図外の作業用レバーの操作によって、エンジン７からの動力を、中低速走行時に適した作業速度で刈取搬送装置３を駆動させる低速伝動状態と、高速走行時に適した作業速度で刈取搬送装置３を駆動させる高速伝動状態との高低２段に変速できるように構成されており、走行速度に適した刈取搬送装置３の駆動状態を現出することで、植立穀稈の好適な刈り取り搬送を行えるようになっている。
【００２５】
図６に示すように、操向用の油路２２における油圧ポンプ２１より上手側の油路部分には、静油圧式無段変速装置９に対するチャージ用の油路４０が接続されており、この油路４０には、チャージ用の油圧ポンプ４１、前進油路３２に対する逆止弁４２、後進油路３３に対する逆止弁４３、前進油路３２に対する中立弁４４、及び、リリーフ弁４５が介装されており、リリーフ弁４５からの戻り油を冷却用として静油圧式無段変速装置９に供給するようにしている。
【００２６】
図２〜４及び図６に示すように、操向用の油圧ポンプ２１とチャージ用の油圧ポンプ４１は、静油圧式無段変速装置９の入力軸３５で駆動されるトロコイド２連ポンプであり、静油圧式無段変速装置９のポートブロック３４に、ポンプブロック４６，４７を連結することで構成されている。つまり、ポートブロック３４を油圧ポンプ２１，４１に有効利用することから、部品点数及び製造コストの削減を図れるとともに、油路２２，４０を介した操向用の油圧ポンプ２１とチャージ用の油圧ポンプ４１との接続、及び、油路４０を介した静油圧式無段変速装置９とチャージ用の油圧ポンプ４１との接続を簡単に行えるようになっている。
【００２７】
図２〜５に示すように、ミッションケース８内の作業用の伝動系３６から静油圧式無段変速装置のピストンポンプ３０にわたる伝動軸である静油圧式無段変速装置９の入力軸３５や、ミッションケース８内の走行用の伝動系１１から静油圧式無段変速装置９のピストンモータ３１にわたる伝動軸である静油圧式無段変速装置９の出力軸４８などは、ミッションケース８に内装された複数のベアリング４９を介してミッションケース８に支持されている。
【００２８】
図２〜４に示すように、複数のベアリング４９のうち、静油圧式無段変速装置９の入力軸３５を支持する左右一対のベアリング５０は、静油圧式無段変速装置９から離れるミッションケース８の右側の側壁５１に内嵌されており、これによって、ミッションケース８内と静油圧式無段変速装置９とを隔絶するためにミッションケース８の左側の側壁２８と入力軸３５との間に介装されるオイルシール５２は、入力軸３５を支持する左右のベアリング５０よりも静油圧式無段変速装置９側に位置するようになっている。
【００２９】
一方、複数のベアリング４９のうち、静油圧式無段変速装置９の出力軸４８を支持する左右一対のベアリング５３は、ミッションケース８の左右の対応する側壁２８，５１に内嵌され、ミッションケース８内と静油圧式無段変速装置９とを隔絶するためにミッションケース８の左側の側壁２８と出力軸４８との間に介装されるオイルシール５４は、出力軸４８を支持する左右のベアリング５３よりも静油圧式無段変速装置９側に配設されている。
【００３０】
このように、各オイルシール５２，５４を対応する左右のベアリング５０，５３よりも静油圧式無段変速装置９側に配設したことで、各オイルシール５２，５４として、対応するベアリング５０，５３の外径よりも小径で小型のものを採用することができ、もって、例えば図７に示すように、入力軸３５又は出力軸４８を支持するために左側の側壁２８に内嵌されたベアリング５０，５３よりも反静油圧式無段変速装置９側（ミッションケース８の内方側）にオイルシール５２，５４を配設することで、ベアリング５０，５３の外径と同径もしくはそれよりも大径のオイルシール５２，５４を採用する必要が生じるものに比較して、製造コストの削減、並びに、各伝動系１１，３６を内装したミッションケース８と静油圧式無段変速装置９とからなる変速伝動装置全体としての小型化を図れるようになっている。
【００３１】
〔別実施形態〕
以下、本発明の別実施形態を列記する。
（１）作業機としては人参収穫機や大根収穫機などであってもよい。
（２）静油圧式無段変速装置９の入力軸３５を支持するベアリング５０を、ミッションケース８における静油圧式無段変速装置９側の側壁２８に内嵌し、その側壁２８におけるベアリング５０よりも静油圧式無段変速装置９側にオイルシール５２を配設するようにしてもよい。
（３）静油圧式無段変速装置９の出力軸４８を支持する左右一対のベアリング５３を、ミッションケース８における静油圧式無段変速装置９から離れる側の側壁５１に内嵌することで、ミッションケース８内と静油圧式無段変速装置９とを隔絶するオイルシール５４が左右のベアリング５３よりも静油圧式無段変速装置９側に位置するように構成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】コンバインの全体側面図
【図２】コンバインの伝動構成を示す概略図
【図３】ミッションケースの縦断正面図
【図４】ミッションケース上部の縦断正面図
【図５】ミッションケース下部の縦断正面図
【図６】油圧回路図
【図７】本発明に対する比較例を示す要部の縦断正面図
【符号の説明】
１    走行装置
７    エンジン
８    ミッションケース
９    静油圧式無段変速装置
１１  伝動系
２８  側壁
２９  凹部
３０  ピストンポンプ
３１  ピストンモータ
３２  油路
３３  油路
３４  ポートブロック
３５  伝動軸
３６  伝動系
４８  伝動軸
５０  ベアリング
５２  オイルシール
５３  ベアリング
５４  オイルシール
【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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【図６】
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【図７】
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