JP5249888B2

JP5249888B2 - 刈取収穫機の走行変速装置

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Publication number: JP5249888B2
Application number: JP2009219496A
Authority: JP
Inventors: 誠二法田; 山中　　之史
Original assignee: Kubota Corp
Current assignee: Kubota Corp
Priority date: 2009-09-24
Filing date: 2009-09-24
Publication date: 2013-07-31
Anticipated expiration: 2029-09-24
Also published as: JP2011069416A

Description

本発明は、エンジン動力を、刈取部への伝動系と走行装置への伝動系とに分岐して伝達するコンバイン等の刈取収穫機の走行変速装置に関する。

この種の刈取収穫機としては、倒伏した作物の刈り取り作業から畦道などでの移動走行に至る機体の走行速度として適切な走行速度を得られるように、刈取部への伝動系から分岐した走行用の変速装置が、低速位置、中速位置、及び高速位置の複数段に変速自在に構成されている。前記中速位置は、通常の刈取作業状態において使用される場合に適した刈取作業速度が得られるものであり、前記高速位置は、畦道等での走行のように非作業状態で使用される場合の移動速度が得られるものである。前記低速位置は、刈取作業速度よりもさらに低速で、通常の刈取作業状態よりも作物が倒伏している場合の刈取作業が可能である低速刈取作業速度を得ることができるようにしたものである。

コンバインの通常の刈取作業速度は、人が足早に歩行する程度の比較的低速のものであり、低速刈取作業速度はそれよりもさらに低速であるため、クラッチを切れば殆ど機体が停止した状態に近い速度となってしまう。高速位置での移動速度は、これらよりも高速ではあるが、それほどの高速ではないので、変速装置としては、特別に変速ショックを回避するための構造は採用されておらず、構造が簡単で伝動効率の良いギヤ対を利用した伝動構造が採用されている。
このように、刈取収穫機の走行系の変速装置に、低速位置、中速位置、及び高速位置の変速段を備えさせるために、従来では、下記［１］に記載の構造のものが知られている。［１］コンスタントメッシュ型式の３組のギヤ対と、そのギヤ対による変速段を択一選択するための複数のシフトスリーブとを備え、これらを走行系の変速装置内で並列に配置して、シフトスリーブの操作による択一選択によって、高速、中速、低速の３段の変速段を得られるように構成したもの（特許文献１参照）。

特開２００１−１９３８３５号公報（段落〔００２０〕、〔００２８〕、図２、図３、図６）

上記のように、３組のギヤ対と複数のシフトスリーブとを走行系の変速装置内で並列に配置した構造のものでは、前述した高速、中速、低速の３段の変速段を比較的簡単な構造で得られる点で有用なものである。しかしながら、この構造のものでは、選択されたギヤ対の伝動比で、それぞれの変速位置における変速速度が決定されるため、高速段や低速段での伝動比を十分に大きくしようとすれば、ギヤ対として用いられる変速ギヤとして大きな径のギヤを使用することになり、変速装置内での伝動軸の軸間も大きくなるので、ミッションケースの小型化を図ることが困難になる虞がある。
また、この構造では、シフトスリーブの操作によるギヤ対の選択によって変速段を切り換えるものであり、機体を停止させた状態での変速操作が行なわれるものである。このため、通常の刈取作業中での変速操作を行う場合では特に問題はないが、例えば、機体を走行させながら圃場から畦へ出て高速で移動したい場合や、刈取作業途中で部分的に倒伏度合いが大きい箇所が点在する場合に、ごく短時間だけ一時的に低速刈取作業を行い、すぐに元の刈取作業速度に復帰させたい場合などにも、その都度、一旦機体を止めてから変速操作を行わなければならず、これを繰り返しながら何度も行うという煩わしさがある。

本発明の目的は、走行変速装置として用いられるギヤ対の大型化を避け、ミッションケースの小型化を図るとともに、機体停止時のみならず、機体走行中での変速をも可能にして、より作業性に優れた刈取収穫機の走行用変速装置を提供することにある。

上記目的を達成するために講じた本発明の技術手段は、次の点に構成上の特徴、及び作用効果がある。
〔解決手段１〕
本発明における刈取収穫機の走行変速装置は、エンジンの動力を刈取部への伝動系と走行装置への伝動系の２系統に分岐させ、前記走行装置への伝動系に、走行主変速部と、走行副変速部と、を直列に備え、
前記走行主変速部として静油圧式無段変速装置を備え、前記走行副変速部として２段に変速自在な走行用の第１変速装置と、２段に変速自在な走行用の第２変速装置とを直列に備え、
前記第１変速装置を、人為操作具の操作で変速ギヤの咬合状態を選択切り換えすることにより変速可能なギヤ伝動機構によって構成するとともに、前記第２変速装置を、変速操作に伴って伝動上手側と伝動下手側との間に生じた速度差を自動的に漸減させて動力伝達を行うための速度差緩和手段を備えた変速装置によって構成し、
前記第１変速装置が低速位置に操作され且つ第２変速装置が高速位置に操作されると、刈取作業速度が得られ、前記第１変速装置が低速位置に操作され且つ第２変速装置が低速位置に操作されると、前記刈取作業速度よりも低速の低速刈取作業速度が得られるように構成し、
前記第１変速装置が高速位置に操作され且つ第２変速装置が高速位置に操作されると、前記刈取作業速度よりも高速の移動速度が得られ、前記第１変速装置が高速位置に操作され且つ第２変速装置が低速位置に操作されると、前記移動速度よりも低速の刈取作業速度が得られるように構成してある。

〔解決手段１にかかる発明の作用及び効果〕
上記解決手段１で示した構成によると、複数段に変速自在な走行用の第１変速装置と複数段に変速自在な走行用の第２変速装置とを直列に備えたものであるから、第１変速装置での変速段の伝動比と第２変速装置での変速段の伝動比との積によって出力される変速段の伝動比が決定されるので、第１変速装置又は第２変速装置の何れか一方のみによって所要の伝動比を得るように構成したものに比べ、個々の変速装置で設定される伝動比としては比較的小さなもので済み、各変速装置のギヤ対を小型化して、ミッションケース全体の小型化をも図ることができる。

また、第２変速装置が、変速操作に伴って伝動上手側と伝動下手側との間に生じた速度差を自動的に漸減させて動力伝達を行うための速度差緩和手段を備えたものであるから、この第２変速装置では機体走行中にも変速操作を行ってスムースな変速段の変更を行うことが可能となる。
このため、圃場から畦へ出てすぐに高速で移動したい場合に、機体を停止させずに変速操作を行ってスムースに移動させることが可能になる。また、刈取作業途中で部分的に存在している倒伏度合いが大きい穀稈を、一時的に低速刈取作業速度で刈り取って、すぐに元の刈取作業速度に復帰させるような一連の変速操作を、機体走行状態のまま行うことが可能となる。特に部分的に倒伏度合いの大きい箇所が多数点在しているような圃場で、その都度機体を完全に停止させるような、時間的ロスの生じる虞が少ないスムースな操作を行い易いものである。

さらに、第１変速装置を、変速ギヤの咬合状態を人為操作具の操作で選択切り換えして変速可能なギヤ伝動機構によって構成し、第２変速装置を、変速操作に伴って伝動上手側と伝動下手側との間に生じた速度差を自動的に漸減させて動力伝達を行うための速度差緩和手段を備えた変速装置によって構成して、第１変速装置が低速位置である場合と、高速位置である場合との夫々で、第２変速装置を低速位置と高速位置とに切り換え操作可能に構成してある。したがって、これから行う作業の状況によって、機体停止状態で第１変速装置の変速位置を選択し、その後は、機体走行状態のままで第２変速装置側での高速か低速を選択するように操作すればよいので、作業走行中における変速操作の単純化を図り、実使用上の操作性に優れた走行変速装置を得られたものである。
〔解決手段２〕
上記課題を解決するために講じた本発明の他の技術手段は、請求項２に記載のように、前記静油圧式無段変速装置の左右一側に、前記静油圧式無段変速装置の出力軸の動力が伝達される第１軸が左右向きに備えられ、前記第１軸に、前記第１変速装置が備えられ、前記第１軸の下方に、前記第１軸の動力が伝達される第２軸が左右向きに備えられ、前記第２軸に、前記第２変速装置が備えられ、前記第２変速装置は、少なくともその一部が前記静油圧式無段変速装置と上下に重複するように前記静油圧式無段変速装置の下方に配置されていることである。

〔解決手段３〕
上記課題を解決するために講じた本発明の他の技術手段は、請求項３に記載のように、第１変速装置が低速位置に操作され且つ第２変速装置が高速位置に操作された状態での伝動比と、前記第１変速装置が高速位置に操作され且つ第２変速装置が低速位置に操作された状態での伝動比とを、同じ伝動比に設定してあることである。

〔解決手段３にかかる発明の作用及び効果〕
上記の解決手段３で示した構成によると、第１変速装置が低速位置で第２変速装置が高速位置である状態での伝動比と、第１変速装置が高速位置で第２変速装置が低速位置である状態での伝動比とが同じであることにより、低速の低速刈取作業速度から刈取作業速度への変速操作を行う場合も、高速の移動速度から刈取作業速度への変速操作を行う場合も、選択される刈取作業速度は同じ速度となる。
したがって、主な作業形態に応じて、低速側での作業速度が要望される可能性が高いときには、第１変速装置を低速位置にした状態で第２変速装置の高速位置で刈取作業速度を設定し、逆に、高速側での作業速度が要望される可能性が高いときには、第１変速装置を高速位置にした状態で第２変速装置の低速位置で刈取作業速度を設定しておけば、必要に応じて第２変速装置を切り換え操作して、所要の高速側又は低速側の速度と、適正な刈取速度として設定されている同じ伝動比の刈取作業速度とを任意に切り換え選択して、良好な刈取作業を行うことができる。

〔解決手段４〕
上記課題を解決するために講じた本発明の他の技術手段は、請求項４に記載のように、第１変速装置が低速位置に操作され且つ第２変速装置が高速位置に操作された状態での刈取作業速度よりも、前記第１変速装置が高速位置に操作され且つ第２変速装置が低速位置に操作された状態での刈取作業速度が高速であるように、前記第１変速装置及び第２変速装置の伝動比を設定してあることである。

〔解決手段４にかかる発明の作用及び効果〕
上記の解決手段４で示した構成によると、第１変速装置が低速位置で第２変速装置が高速位置に操作された状態での刈取作業速度よりも、第１変速装置が高速位置で第２変速装置が低速位置に操作された状態での刈取作業速度が高速であるように、第１変速装置及び第２変速装置の伝動比を設定してある。
これにより、例えば、刈取条件によって、つまり刈取対象の穀稈の倒伏などが殆どない良好な条件では、高速側の刈取作業速度で能率の良い刈取作業を行い、それよりも多少条件の良くない場合に低速側の刈取作業速度で刈取作業を行うなどの使い分けができる。
したがって、主な作業形態として、低速側での作業速度が要望される可能性が高いときには、低速側での作業に特化した変速状態として良好な作業を行い、逆に、高速側での作業速度が要望される可能性が高いときには、より高速側での作業に特化した変速状態として良好な作業を行い易いという利点がある。

コンバインの全体側面図伝動系を示す線図走行伝動装置の縦断正面図走行伝動装置の縦断側面図走行伝動装置の上部を示す縦断正面図走行伝動装置の下部を示す縦断正面図走行副変速部における作動形態を示す縦断正面図操向機構部分を示す縦断正面図油圧操作系統を示す回路図制御装置と入出力装置とを示すブロック図

以下、本発明の実施の形態の一例を図面の記載に基づいて説明する。
〔コンバインの全体構成〕
図１は、本発明に係る走行伝動装置２０を装備したコンバインの全体側面図である。この図に示すように、このコンバインは、左右一対のクローラ式の走行装置１，１、および運転座席２を有した走行機体と、この走行機体の機体フレーム３の前部に連結された刈取り前処理部１０とを備え、前記機体フレーム３の後部側に走行機体横方向に並べて設けた脱穀装置４と穀粒タンク５とを備えている。

このコンバインは、稲、麦などの収穫作業を行う。
すなわち、走行機体は、前記運転座席２の下方に設けたエンジン６（図２参照）と、前記機体フレーム３の前端部に設けた前記走行伝動装置２０とを備え、前記エンジン６から出力された駆動力を前記走行伝動装置２０によって変速して前記左右一対の走行装置１，１に伝達し、これによって前記左右一対の走行装置１，１を駆動して走行する。

前記刈取り前処理部１０は、前処理部フレーム１１（図１参照）が油圧シリンダ１２（図１参照）によって機体フレーム３に対して上下に揺動操作されることにより、刈取り前処理部１０の前端部に位置する分草具１３が地面近くに下降した下降作業状態と、前記分草具１３が地面から高く上昇した上昇非作業状態とに昇降する。

刈取り前処理部１０を下降作業状態にして走行機体を走行させると、刈取り部前処理部１０は、前記分草具１３によって植立穀稈を引起し装置１４に導入し、引起し装置１４によって引起し処理される植立穀稈をバリカン形の刈取り装置１５によって刈取り処理し、刈取り穀稈を供給装置１６によって機体後方側に搬送して脱穀装置４の脱穀フィードチェーン４ａの始端部に供給する。脱穀装置４は、脱穀フィードチェーン４ａによって刈取り穀稈の株元側を挟持して自走機体後方向きに搬送し、これによって刈取り穀稈の穂先側を扱室に供給して脱穀処理する。穀粒タンク５は、脱穀装置４からの脱穀粒を回収して貯留していく。

〔伝動系の構成〕
図２は、エンジン６から出力された動力を、走行装置１，１、及び刈取前処理部１０へ導く伝動系を示す線図である。図３は、前記走行伝動装置２０の縦断正面図、図４は、走行伝動装置２０の縦断側面図である。
これらの図に示すように、前記走行伝動装置２０は、後述するポンプ軸２１を入力軸として上端部に回転自在に備え、下端部に前記左右一対の走行駆動軸１ａ，１ａを回転自在に有したミッションケース２２と、このミッションケース２２の上端部に収容された走行主変速部としての静油圧式無段変速装置２３（以下、ＨＳＴ２３と呼称する。）と、このＨＳＴ２３よりも走行機体下方側に位置させて前記ミッションケース２２に収容された走行ミッション部３０とを備えている。

図５は、前記走行伝動装置２０の上端側の縦断正面図である。この図５と、図２，３，４に示すように、前記ＨＳＴ２３は、アキシャルプランジャ形で、かつ可変容量形の油圧ポンプ２４と、この油圧ポンプ２４からの圧油によって駆動されるアキシャルプランジャ形の油圧モータ２５とを備えている。前記油圧ポンプ２４が前記ポンプ軸２１を備えている。

図６は、前記走行伝動装置２０の下端側の縦断正面図である。この図６と図２，３，４，５とに示すように、前記走行ミッション部３０は、前記ＨＳＴ２３の「出力軸」としてのモータ軸２６に一体回転自在に設けたモータ軸ギヤ２７に入力ギヤ３１が噛み合っている走行副変速部３２と、この走行副変速部３２の出力ギヤ３３に噛み合ったセンタギヤ５０とを備え、前記センタギヤ５０と前記左右一対の走行駆動軸１ａ，１ａとにわたって設けた操向機構５１とを備えている。

つまり、走行伝動装置２０は、前記エンジン６の出力軸６ａの駆動力が、ベルト伝動機構７を構成するようにポンプ軸２１に一体回転自在に設けたベルトプーリ７６によってポンプ軸２１に伝達されている。
そして、ポンプ軸２１を介してミッションケース２２に入力されたエンジン６の駆動力は、静油圧式無段変速装置２３に入力され、この静油圧式無段変速装置２３によって前進駆動力と後進駆動力とに変換され、かつ前進側においても後進側においても無段階に変速し得るように構成されている。
前記静油圧式無段変速装置２３のモータ軸２６からの出力は、走行ミッション部３０の入力ギヤ３１に入力され、入力ギヤ３１の駆動力を走行副変速部３２によって変速してセンタギヤ５０に伝達し、このセンタギヤ５０の駆動力を操向機構５１によって左右一対の走行駆動軸１ａ，１ａに伝達することによって左右一対の走行装置１，１が駆動される。

この走行伝動装置２０は、左右一対の走行駆動軸１ａ，１ａに対する伝動を前記操向機構５１によって各別に切ったり変速したりして左右一対の走行装置１，１を直進状態と旋回状態とに切り換えられるように構成されている。

図２，３，４に示すように、前記走行伝動装置２０は、前記入力ギヤ３１を一体回転自在に有した「第１軸」としての入力軸３４を備え、この入力軸３４のミッションケース２２から横外側の突出した端部に一体回転自在に設けた出力プーリ７０を備え、前記入力軸３４の駆動力を前記出力プーリ７０から刈取り前処理部１０に伝達する。

〔走行副変速部〕
前記走行副変速部３２は、図２乃至図５に示すように、複数段に変速自在な走行用の第１変速装置Ａと、複数段に変速自在な走行用の第２変速装置Ｂとを直列に備えて構成されている。
前記第１変速装置Ａは、運転座席２を有した搭乗運転部で操縦者が人為操作することが可能な人為操作具としての副変速レバー８１（図１０参照）の揺動操作で変速ギヤの咬合状態を選択切り換えすることにより変速可能なギヤ伝動機構によって構成してあり、前記第２変速装置Ｂは、変速操作に伴って伝動上手側と伝動下手側との間に生じた速度差を自動的に漸減させて動力伝達を行うための速度差緩和手段Ｃを備えた変速装置によって構成してある。

すなわち前記第１変速装置Ａは、前記入力ギヤ３１を一体回転自在に有した入力軸３４に一体回転およびシフト操作自在に設けたシフトギヤ３５が、副変速レバー８１の揺動操作に伴ってシフト操作されて、高速ギヤ３６と中速ギヤ３７とに択一的に噛み合い対象を変更するように構成したギヤ伝動機構によって構成されている。

前記第２変速装置Ｂは、「第２軸」としての中間伝動軸３８に相対回転および摺動自在に支持されたクラッチギヤ３９と、前記中間伝動軸３８の一端部に相対回転自在に支持された低速ギヤ４１とを備えている。また、前記クラッチギヤ３９と低速ギヤ４１との中間位置の中間伝動軸３８上には、変速操作に伴って伝動上手側と伝動下手側との間に生じた速度差を自動的に漸減させて動力伝達を行うための前記速度差緩和手段Ｃとして、多数の摩擦板を備えた油圧操作式の摩擦クラッチ４２が設けられている。

この第２変速装置Ｂは、図１０に示すように、走行変速用のＨＳＴ２３を、搭乗運転部で操縦者が変速操作するための変速レバー８０の握り部８０ａに設けた押しボタン型式の操作ボタン８２のプッシュオン・プッシュオフ操作で、高速側もしくは低速側の何れか一方へ交互に切り換えられるように構成してある。つまり、押しボタン型式の操作ボタン８２は、押すたびにｏｎとｏｆｆとが切り替わるように構成されているので、この操作ボタン８２のｏｎ・ｏｆｆ操作にともなって、後述する図９における油圧回路で副変速操作用の切り換え制御弁Ｖ１を操作して、前記クラッチギヤ３９と摩擦クラッチ４２との作動状態を切り換え操作するように構成されている。

図５及び図７に示されるように、前記クラッチギヤ３９は、外周側にギヤ部分が一体形成されたシリンダ部３９ａを備え、そのシリンダ部３９ａに油圧ピストン３９ｂを内装してあり、この油圧ピストン３９ｂごと中間軸第１ギヤ４０の横側部側へ向けて押圧バネ３９ｃで押し付け付勢されている。
図７（ａ）に示すように、前記シリンダ部３９ａ及び油圧ピストン３９ｂが中間軸第１ギヤ４０の横側部に押し当てられた状態では、シリンダ部３９ａの外周側のギヤ部分が、前記中間軸第１ギヤ４０の横側部に形成された内歯状ギヤ部４０ａに係合するとともに、出力軸４５の出力軸第１ギヤ４４と噛合している。
このとき、前記中間伝動軸３８の一端部に相対回転自在に支持された低速ギヤ４１と前記中間伝動軸３８とにわたって設けた摩擦クラッチ４２はクラッチ切り状態にあり、中間伝動軸３８の回転は低速ギヤ４１に伝わらないように構成されている。

この状態で前記シリンダ部３９ａに圧油が供給されると、図７（ｂ）に示すように、前記押圧バネ３９ｃの付勢力に抗して前記シリンダ部３９ａが、中間軸第１ギヤ４０の横側部から離れる側へ移動し、中間軸第１ギヤ４０の内歯状ギヤ部４０ａとの係合を解除される。
同時的に、前記中間伝動軸３８の一端部に相対回転自在に支持された低速ギヤ４１と前記中間伝動軸３８とにわたって設けた摩擦クラッチ４２が、油圧ピストン４２ｂによって切り状態から入り状態に切り換え操作されるように構成されている。
つまり、摩擦クラッチ４２のケース部４２ａが中間伝動軸３８に固定してあり、図７（ｂ）に示すように、供給された圧油によって油圧ピストン４２ｂがケース部４２ａから離れる側へ移動し、低速ギヤ４１との間で支持された摩擦板を押圧してクラッチ入り状態とすることより、中間伝動軸３８の回転を低速ギヤ４１に伝えられるように構成してある。

すなわち、前記走行副変速部３２は、前記入力ギヤ３１を一体回転自在に有した入力軸３４に一体回転およびシフト操作自在に設けたシフトギヤ３５が、シフト操作されて高速ギヤ３６と中速ギヤ３７とに噛み合い変更され、中間伝動軸３８に相対回転および摺動自在に支持されたクラッチギヤ３９が、これに一体形成されたシリンダ部３９ａによって摺動操作されて中間軸第１ギヤ４０の横側部に係脱操作され、前記中間伝動軸３８の一端部に相対回転自在に支持された低速ギヤ４１と前記中間伝動軸３８とにわたって設けた摩擦クラッチ４２が、油圧ピストン４２ｂによって入り状態と切り状態とに切り換え操作されることにより、前記入力ギヤ３１の駆動力を高、中、低速の３段階に変速して出力ギヤ３３からセンタギヤ５０に伝達する。

上記の走行副変速部３２では、シフトギヤ３５が高速ギヤ３６に噛み合い操作され、クラッチギヤ３９が中間軸第１ギヤ４０の横側部に係合操作され、摩擦クラッチ４２が切り状態に切り換え操作されると、通常の刈取作業に適した刈取作業速度としての中速状態になり、入力ギヤ３１の駆動力を、入力軸３４、シフトギヤ３５、高速ギヤ３６、中間軸第２ギヤ４３、中間伝動軸３８、中間軸第１ギヤ４０、クラッチギヤ３９、出力軸第１ギヤ４４、出力軸４５を介して出力ギヤ３３に伝達する。

そして、このシフトギヤ３５が高速ギヤ３６に噛み合う状態で、クラッチギヤ３９が中間軸第１ギヤ４０の横側部から離脱操作され、摩擦クラッチ４２が入り状態に切り換え操作されると、畦などの移動に適した移動速度としての高速状態になり、入力ギヤ３１の駆動力を、入力軸３４、シフトギヤ３５、高速ギヤ３６、中間軸第１ギヤ４０、中間伝動軸３８、摩擦クラッチ４２、低速ギヤ４１、出力軸第２ギヤ４６、出力軸４５を介して出力ギヤ３３に伝達する。

また、シフトギヤ３５が中速ギヤ３７に噛み合い操作され、クラッチギヤ３９が中間軸第１ギヤ４０の横側部に係合操作され、摩擦クラッチ４２が切り状態に切り換え操作されると、倒伏茎稈の刈取などに適した低速刈取作業速度としての低速状態になり、入力ギヤ３１の駆動力を、入力軸３４、シフトギヤ３５、中速ギヤ３７、中間軸第１ギヤ４０、クラッチギヤ３９、出力軸第１ギヤ４４、出力軸４５を介して出力ギヤ３３に伝達する。

そして、このシフトギヤ３５が中速ギヤ３７に噛み合い操作され、クラッチギヤ３９が中間軸第１ギヤ４０の横側部から離脱操作され、摩擦クラッチ４２が入り状態に切り換え操作されると、通常の刈取作業に適した刈取作業速度としての中速状態になり、入力ギヤ３１の駆動力を、入力軸３４、シフトギヤ３５、中速ギヤ３７、中間軸第１ギヤ４０、中間伝動軸３８、摩擦クラッチ４２、低速ギヤ４１、出力軸第２ギヤ４６、出力軸４５を介して出力ギヤ３３に伝達する。
この中速状態は、前記シフトギヤ３５が高速ギヤ３６に噛み合い操作され、クラッチギヤ３９が中間軸第１ギヤ４０の横側部に係合操作された状態での中速状態と同じ速度となるように、走行副変速部３２での伝動比を設定してある。

〔速度差緩和手段〕
前記第２変速装置Ｂにおいて、変速操作に伴って伝動上手側と伝動下手側との間に生じた速度差を自動的に漸減させて動力伝達を行うために設けられる速度差緩和手段Ｃは、クラッチギヤ３９と低速ギヤ４１との中間位置の中間伝動軸３８上に配置された油圧操作式の摩擦クラッチ４２によって構成されている。
この摩擦クラッチ４２は、中間伝動軸３８に外嵌して固定されたケース部４２ａと、前記中間伝動軸３８に対して相対回転のみ自在で軸線方向移動を阻止した状態に支持された低速ギヤ４１と、このケース部４２ａと前記低速ギヤ４１との間で支持された多数の摩擦板と、その摩擦板を前記低速ギヤ４１との間で挟持するように低速ギヤ４１側へ押し付け付勢可能な油圧ピストン４２ｂとで構成されている。
また、前記クラッチギヤ３９は、そのギヤ部分が、高速側及び低速側の何れの側に変速されても、前記出力軸４５側の出力軸第１ギヤ４４との噛合状態を維持し得る歯幅に設定されている。

つまり、第２変速装置Ｂにおいて、高速側へ変速操作を行う場合に、クラッチギヤ３９が中間軸第１ギヤ４０の横側部から離脱操作され、摩擦クラッチ４２が入り状態に切り換え操作されるのであるが、供給された圧油によって油圧ピストン４２ｂがケース部４２ａから離れる側へ移動し、低速ギヤ４１との間で支持された摩擦板を押圧してクラッチ入り状態とする際に、摩擦板同士のスリップにより、伝動上手側と伝動下手側との間に生じた速度差を自動的に漸減させて動力伝達を行うための前記速度差緩和手段Ｃとして機能する。

また、第２変速装置Ｂにおいて、低速側へ変速操作を行う場合には、前記摩擦板のスリップによる速度差の漸減は期待できないが、機体が比較的高速で移動している状態から低速への変速であり、機体の移動中に変速操作が行われても、走行装置１，１側に連動するクラッチギヤ３９が中間軸第１ギヤ４０と同方向に回転を続けていて、相対速度差が少なくなっているので、比較的変速ショックの少ない変速操作が行われ易い。

〔操向機構〕
前記操向機構５１は、図２、３、６、及び図８に示すように、左右一対の走行装置１，１を直進状態と大半径旋回状態と小半径旋回状態とに切り換え操作するためのものである。この操向機構５１は、左右一対の操向クラッチギヤ５２，５２、これに一体成形された油圧ピストン５２ａ，５２ａ、前記操向クラッチギヤ５２，５２が係合する内歯部を備えたセンタギヤ５０、前記センタギヤ５０の小径ギヤ部に噛み合った減速ギヤ５７と中間伝動軸５８とにわたって設けた減速伝動クラッチ５９、前記中間伝動軸５８からの動力を前記操向クラッチギヤ５２，５２に対して断続切り操作する左右の伝動クラッチ５４，５６を備えて構成されている。

前記操向機構５１では、図６及び図８に示すように、左右一対の操向クラッチギヤ５２，５２が、これに一体成形された油圧ピストン５２ａによって摺動操作されて前記センタギヤ５０の内歯部に係脱操作される。前記左側の操向クラッチギヤ５２と左側の伝動ギヤ５３とにわたって設けた左側の伝動クラッチ５４が油圧ピストン５４ａによって入り状態と切り状態とに切り換え操作され、前記右側の操向クラッチギヤ５２と右側の伝動ギヤ５５とにわたって設けた右側の伝動クラッチ５６が油圧ピストン５６ａによって入り状態と切り状態とに切り換え操作される。前記センタギヤ５０の小径ギヤ部に噛み合った減速ギヤ５７と中間伝動軸５８とにわたって設けた減速伝動クラッチ５９が油圧ピストン５９ａによって入り状態と切り状態とに切り換え操作される。これによって左右一対の走行装置１，１を、上述の直進状態と大半径旋回状態と小半径旋回状態とに切り換えるように構成されている。

つまり、操向機構５１は、左右一対の操向クラッチギヤ５２，５２が、これの一端部をセンタギヤ５０の内歯部に噛み合せた状態に切り換え操作され、左側の伝動クラッチ５４および右側の伝動クラッチ５６が切り状態に切り換え操作されると、センタギヤ５０の駆動力を左側の操向クラッチギヤ５２と左走行駆動ギヤ６０とを介して左側の走行駆動軸１ａに伝達し、センタギヤ５０の駆動力を右側の操向クラッチギヤ５２と右走行駆動ギヤ６１とを介して右側の走行駆動軸１ａに伝達する。
これにより、操向機構５１は、左右一対の走行駆動軸１ａ，１ａを同一の駆動速度で駆動し、左右一対の走行装置１，１を同じ駆動方向に同じ駆動速度で駆動して走行機体を直進走行させる。

操向機構５１は、左右一対の操向クラッチギヤ５２，５２の一方がセンタギヤ５０の内歯部に噛み合った状態に切り換え操作され、他方の操向クラッチギヤ５２がセンタギヤ５０の内歯部から離脱した状態に切り換え操作され、左側の伝動クラッチ５４および右側の伝動クラッチ５６が切り状態に切り換え操作されると、センタギヤ５０の駆動力をこれの内歯部に噛み合った操向クラッチギヤ５２を介してこの操向クラッチギヤ５２に対応した走行駆動軸１ａに伝達し、センタギヤ５０の内歯部から離脱した操向クラッチギヤ５２に対応した走行駆動軸１ａを遊転状態にする。
これにより、操向機構５１は、左右一対の走行駆動軸１ａ，１ａの一方を駆動し、他方の走行駆動軸１ａを遊転状態にし、左右一対の走行装置１，１の一方のみを駆動して走行機体を大旋回半径で旋回走行させる。

操向機構５１は、左右一対の操向クラッチギヤ５２，５２の一方がセンタギヤ５０の内歯部に噛み合った状態に切り換え操作され、他方の操向クラッチギヤ５２がセンタギヤ５０の内歯部から離脱した状態に切り換え操作され、減速伝動クラッチ５９が入り状態に切り換え操作され、センタギヤ５０の内歯部に噛み合った操向クラッチギヤ５２に対応した左側の伝動クラッチ５４または右側の伝動クラッチ５６が切り状態に切り換え操作され、センタギヤ５０の内歯部から離脱した操向クラッチギヤ５２に対応した左側の伝動クラッチ５４または右側の伝動クラッチ５６が入り状態に切り換え操作されると、センタギヤ５０の駆動力をこれの内歯部に噛み合った操向クラッチギヤ５２を介してこの操向クラッチギヤ５２に対応した走行駆動軸１ａに伝達し、センタギヤ５０の駆動力を減速ギヤ５７、減速伝動クラッチ５９を介して中間伝動軸５８に伝達し、この中間伝動軸５８の駆動力を、センタギヤ５０の内歯部から離脱したクラッチギヤ５２に対応した左中間軸ギヤ６２または右中間軸ギヤ６３、減速ギヤ５３または５５、左側の伝動クラッチ５４または右側の伝動クラッチ５６を介してセンタギヤ５０の内歯から離脱している操向クラッチギヤ５２に伝達し、この操向クラッチギヤ５２をセンタギヤ５０の内歯にかみ合っている操向クラッチギヤ５２よりも低速で駆動し、この操向クラッチギヤ５２の駆動力を対応する走行駆動軸１ａに伝達する。
これにより、操向機構５１は、左右一対の走行駆動軸１ａ，１ａの一方を直進走行時と同じ駆動速度で駆動し、他方の走行駆動軸１ａを直進走行時よりも低速で駆動し、左右一対の走行装置１，１を同じ駆動方向に異なる駆動速度で駆動して走行機体を小旋回半径で旋回走行させる。

図２，３，５，６に示すように、前記操向機構５１は、前記中間伝動軸５８の一端部に設けた油圧操作式の操向ブレーキ６４を備えており、この操向ブレーキ６４によって中間伝動軸５８に摩擦ブレーキを掛けることにより、センタギヤ５０から離脱操作されて操向クラッチギヤ５２に対応する走行装置１（旋回内側の走行装置）にブレーキを掛け、走行機体の旋回半径を、旋回内側の走行装置１を減速駆動した場合の旋回半径よりも小にする。

〔制御形態〕
上記伝動系の制御形態について説明する。

図５に示すように、前記走行伝動装置２０は、前記ＨＳＴ２３の前記油圧ポンプ２４および前記油圧モータ２５を有した本体２３ａよりも走行機体左横側に配置して前記ミッションケース２２に組み付けた油圧ポンプ７１を備えている。

前記油圧ポンプ７１は、前記ポンプ軸２１に付設されたポンプ歯車を備えたトロコイドポンプによって構成してある。この油圧ポンプ７１は、前記ミッションケース２２の上端部に設けたサクションフィルタ７３（図４参照）と、前記ミッションケース２２に穿設された吸い込み油路と有した油圧回路によって、前記ミッションケース２２の内部の油貯留部、および前記走行ミッション部３０が備える前記各油圧ピストン３９ｂ，４２ｂ，５２ａ，５４ａ，５６ａ，５９ａの操作弁に接続されている。
つまり、前記油圧ポンプ７１は、前記ポンプ軸２１によって駆動され、前記ミッションケース２２の内部に貯留されている潤滑油を吸引して圧油を吐出し、吐出した圧油を前記各油圧ピストン３９ｂ，４２ｂ，５２ａ，５４ａ，５６ａ，５９ａに供給して走行ミッション部３０の切り換え操作を行わせる。

すなわち、図９に示すように、油圧ポンプ７１からの吐出油路Ｌは、途中で第１油路Ｌ１と第２油路Ｌ２とに分岐され、第１油路Ｌ１に、減圧弁Ｖ１１を経て、走行副変速部３２を操作するための副変速用電磁弁Ｖ１、旋回制動状態を制御するための制動制御用電磁弁Ｖ２、及び左右一対の操向クラッチギヤ５２，５２、及び左右の伝動クラッチ５４，５６を操作するための操向用電磁弁Ｖ３，Ｖ４を配設してある。図１０に示すように、前記副変速用電磁弁Ｖ１、制動制御用電磁弁Ｖ２、操向用電磁弁Ｖ３，Ｖ４、及び後述する圧力調節用の比例電磁制御弁Ｖ９の夫々は、制御装置１００からの制御信号を受けて制御されるように構成されている。

前記第２油路Ｌ２には、シーケンス弁Ｖ１２を経て、一対のパイロット操作弁Ｖ７，Ｖ８が並列に接続してあり、そのパイロット操作弁Ｖ７，Ｖ８を通過した圧油を後続の第７油路Ｌ７、及び第８油路Ｌ８に供給されるように構成してある。
そして、前記パイロット操作弁Ｖ７，Ｖ８のうち、一方のパイロット操作弁Ｖ７は前記操向用電磁弁Ｖ３，Ｖ４のうちの、左側の伝動クラッチ５４を操作する操向用電磁弁Ｖ４から供給されるパイロット圧で作動するように構成してあり、他方のパイロット操作弁Ｖ８は前記操向用電磁弁Ｖ３，Ｖ４のうちの、右側の伝動クラッチ５６を操作する操向用電磁弁Ｖ３から供給されるパイロット圧で作動するように構成してある。

前記一方のパイロット操作弁Ｖ７に接続される第７油路Ｌ７は、左側の操向クラッチギヤ５２と左側の伝動クラッチ５４との双方に対して圧油を供給するように接続してあり、かつ、伝動クラッチ５４に対しては、絞りＳ２を介して伝動クラッチ５４が操向クラッチギヤ５２よりも緩やかに作動するように構成してある。
同様に、前記他方のパイロット操作弁Ｖ８に接続される第８油路Ｌ８は、右側の操向クラッチギヤ５２と右側の伝動クラッチ５６との双方に対して圧油を供給するように接続してあり、かつ、伝動クラッチ５６に対しては、絞りＳ３を介して伝動クラッチ５６が操向クラッチギヤ５２よりも緩やかに作動するように構成してある。

前記左右一対の操向クラッチギヤ５２，５２の何れか一方を通過した圧油は、後続の第９油路Ｌ９に供給され、さらに圧力調節用の比例電磁制御弁Ｖ９を経て第１０油路Ｌ１０へ供給される。この第１０油路Ｌ１０へ供給された圧油は、旋回制動状態を制御するための制動制御用電磁弁Ｖ２のパイロット圧で制御される制動切換弁Ｖ１０によって、減速伝動クラッチ５９、又は操向ブレーキ６４の何れか一方へ選択的に供給される。尚、第９油路Ｌ９の途中にはリリーフ弁Ｖ１３が接続されている。

前記第１油路Ｌ１に設けられた副変速用電磁弁Ｖ１は、図１０に示す変速レバー８０の握り部８０ａに設けた操作ボタン８２の操作により、第１油路Ｌ１から供給される圧油を後続の第３油路に供給する状態と、ミッションケース２２内に戻す状態とに、交互に択一切り換え自在に構成してある。

第３油路Ｌ３には、その第３油路Ｌ３に圧油が供給されると一次側圧でクラッチギヤ３９のシリンダ部３９ａへ圧油を供給する状態に切り替わり、かつ、一次側圧が所定以下に低下すると復帰バネで前記シリンダ部３９ａ、及び摩擦クラッチ４２のケース部４２ａを第５油路Ｌ５を介してドレン側に開放する状態に切り替わるように構成された開閉弁Ｖ５が接続されている。

第３油路Ｌ３の途中から、摩擦クラッチ４２のケース部４２ａと油圧ピストン４２ｂとの間の油室に対して圧油を供給するための第４油路Ｌ４が分岐されている。この第４油路Ｌ４は、油路途中にアキュムレータ７７を設けてあって、摩擦クラッチ４２における油圧ピストン４２ｂに対してはアキュムレータ７７で設定された圧の圧油が供給される。
また、アキュムレータ７７を介して圧油が供給されるので、副変速用電磁弁Ｖ１の切換操作に伴って急速に圧油が供給された場合にも、アキュムレータ７７の緩衝効果で、摩擦クラッチ４２の摩擦板が急激に圧接されることを回避できる。

さらに、第４油路Ｌ４のアキュムレータ７７を設けた箇所と摩擦クラッチ４２との間の箇所には、第４油路Ｌ４の圧をアンロード可能な第６油路Ｌ６が接続されている。この第６油路Ｌ６には、図５に示すように、中間伝動軸３８の軸内部に形成された油路をミッションケース２２の内部に開放した箇所に設けられた絞りＳ１を備えるとともに、その開放状態を解除して第６油路Ｌ６を閉塞することのできる弁機構Ｖ６が設けられている。
そして、この弁機構Ｖ６では、クラッチギヤ３９に圧油が供給されてシリンダ部３９ａが中間第１ギヤ４０から離れる側へ移行すると、前記絞りＳ１がシリンダ部３９ｂで閉塞されて前記第６油路Ｌ６の開放状態を阻止した状態に切り替わり、アキュムレータ７７側から供給される圧で摩擦クラッチ４２をクラッチ入り側へ操作するように構成してある。このとき、前記第５油路Ｌ５も開閉弁Ｖ５で閉じられている。

第１油路Ｌ１に設けられた前記制動制御用電磁弁Ｖ２は、図１０に示すように、搭乗運転部に設けた旋回モード切り換えスイッチ８４で切り換え操作されるように構成されている。つまり、旋回モード切り換えスイッチ８４が「緩」の位置に操作されていると、制動制御用電磁弁Ｖ２は図９に図示されるように、第１油路Ｌ１からのパイロット圧が制動切換弁Ｖ１０側に作用しない状態となり、減速伝動クラッチ５９が作用する状態となる。
図１０で旋回モード切り換えスイッチ８４が「信地」の位置に操作されていると、制動制御用電磁弁Ｖ２は図９に図示される状態から切り換えられて、第１油路Ｌ１からのパイロット圧が制動切換弁Ｖ１０側に作用する状態となり、制動切換弁Ｖ１０が操向ブレーキ６を操作する側に切り換えられる。

前記第１油路Ｌ１に設けられた操向用電磁弁Ｖ３，Ｖ４は、図１０に示すように、搭乗運転部に設けた操向レバー８３によって切り換え操作されるように構成してある。
すなわち、操向レバー８３が中立位置Ｎに位置している状態では、操向用電磁弁Ｖ３，Ｖ４の何れもが作用しない機体直進状態となっている。
操向レバー８３が右側の旋回位置Ｒ１に操作されると、操向用電磁弁Ｖ３，Ｖ４のうち、右側の操向クラッチギヤ５２と右側の伝動クラッチ５６との双方を操作する右用のパイロット弁Ｖ８に対して圧油を供給する右用の操向用電磁弁Ｖ３が入り側に操作されて、右の走行装置１が遊転状態となり、操向レバー８３が右側の旋回位置Ｒ２に操作れると、右の操向装置１が直進走行時よりも低速で駆動される（又は、ブレーキが掛かる）。
操向レバー８３が左側の旋回位置Ｌ１に操作されると、操向用電磁弁Ｖ３，Ｖ４のうち、左側の操向クラッチギヤ５２と左側の伝動クラッチ５４との双方を操作する左用のパイロット弁Ｖ７に対して圧油を供給する右用の操向用電磁弁Ｖ４が入り側に操作されて、左の走行装置１が遊転状態となり、操向レバー８３が左側の旋回位置Ｌ２に操作されると、左の走行装置１が直進走行時よりも低速で駆動される（又は、ブレーキが掛かる）。

前記第９油路Ｌ９に設けられた圧力調節用の比例電磁制御弁Ｖ９は、前記操向レバー８３の左右何れかへの操作量をポテンショメータ８３ａで検出し、その操作量に基づいて前記操向ブレーキ６４または減速伝動クラッチ５９に対する第１０油路Ｌ１０からの供給圧を変化させるように、制御装置１００からの制御信号に基づいて制御される。

前記油圧ポンプ７１とは別に設けたチャージポンプ７２からの供給油路ＬＬがＨＳＴ２３のチャージ油供給回路に接続されている。この供給油路ＬＬにリリーフ弁Ｖ１４が設けられている。

〔別実施形態の１〕
上記の実施形態では、第１変速装置Ａが低速位置に操作され且つ第２変速装置Ｂが高速位置に操作された状態での伝動比と、前記第１変速装置Ａが高速位置に操作され且つ第２変速装置Ｂが低速位置に操作された状態での伝動比とを、同じ伝動比に設定したが、これに限らず、刈取作業を行うに可能な範囲であれば、前記伝動比を互いに異なる値に設定してもよい。
この場合、第１変速装置Ａが低速位置に操作され且つ第２変速装置Ｂが高速位置に操作された状態での刈取作業速度よりも、前記第１変速装置Ａが高速位置に操作され且つ第２変速装置Ｂが低速位置に操作された状態での刈取作業速度が高速であるように、前記第１変速装置Ａ及び第２変速装置Ｂの伝動比を設定すると、高速側での刈取作業と移動を行う可能性が高い場合と、低速側での刈取作業と、倒伏状態の低速刈取作業を行う可能性が高い場合との夫々に応じた使用形態を選択し易い。

〔別実施形態の２〕
速度差緩和手段Ｃとしては、上記実施形態で示したように、油圧操作式の摩擦クラッチ４２を採用したものに限らず、例えばシンクロメッシュ式の機械的なギヤ伝動装置や、このギヤ伝動装置を操作する油圧シリンダ等のアクチュエータ、流体を介して伝動する機構を採用するなど、適宜の構造を採用することができる。要は、機体走行中における変速操作が、伝動効率の大きな低下や変速ショックを招く度合いを少なくした状態で行える変速装置であればよい。

本発明は、実施の形態で示した自脱型コンバインの他、普通型コンバインにも適用することができ、また、コンバイン以外の、玉ねぎ、人参などを各種の作物を収穫対象とするものや、運搬車、トラクタ、土工作業車などの各種作業車でクローラ走行装置を用いるものにも適用することができる。

２３静油圧式無段変速装置
２６モータ軸（出力軸）
３２走行副変速部
３４入力軸（第１軸）
３８中間伝動軸（第２軸）
３９クラッチギヤ
４２摩擦クラッチ
８０変速レバー
８１副変速レバー
８２変速操作具（操作ボタン）
８３操向レバー
Ａ第１変速装置
Ｂ第２変速装置
Ｃ速度差緩和手段
Ｖ１操作バルブ

Claims

エンジンの動力を刈取部への伝動系と走行装置への伝動系の２系統に分岐させ、前記走行装置への伝動系に、走行主変速部と、走行副変速部と、を直列に備え、
前記走行主変速部として静油圧式無段変速装置を備え、前記走行副変速部として２段に変速自在な走行用の第１変速装置と、２段に変速自在な走行用の第２変速装置とを直列に備え、
前記第１変速装置を、人為操作具の操作で変速ギヤの咬合状態を選択切り換えすることにより変速可能なギヤ伝動機構によって構成するとともに、前記第２変速装置を、変速操作に伴って伝動上手側と伝動下手側との間に生じた速度差を自動的に漸減させて動力伝達を行うための速度差緩和手段を備えた変速装置によって構成し、
前記第１変速装置が低速位置に操作され且つ第２変速装置が高速位置に操作されると、刈取作業速度が得られ、前記第１変速装置が低速位置に操作され且つ第２変速装置が低速位置に操作されると、前記刈取作業速度よりも低速の低速刈取作業速度が得られるように構成し、
前記第１変速装置が高速位置に操作され且つ第２変速装置が高速位置に操作されると、前記刈取作業速度よりも高速の移動速度が得られ、前記第１変速装置が高速位置に操作され且つ第２変速装置が低速位置に操作されると、前記移動速度よりも低速の刈取作業速度が得られるように構成してある刈取収穫機の走行変速装置。
前記静油圧式無段変速装置の左右一側に、前記静油圧式無段変速装置の出力軸の動力が伝達される第１軸が左右向きに備えられ、前記第１軸に、前記第１変速装置が備えられ、
前記第１軸の下方に、前記第１軸の動力が伝達される第２軸が左右向きに備えられ、前記第２軸に、前記第２変速装置が備えられ、
前記第２変速装置は、少なくともその一部が前記静油圧式無段変速装置と上下に重複するように前記静油圧式無段変速装置の下方に配置されている請求項１記載の刈取収穫機の走行変速装置。
第１変速装置が低速位置に操作され且つ第２変速装置が高速位置に操作された状態での伝動比と、前記第１変速装置が高速位置に操作され且つ第２変速装置が低速位置に操作された状態での伝動比とを、同じ伝動比に設定してある請求項１又は２記載の刈取収穫機の走行変速装置。
第１変速装置が低速位置に操作され且つ第２変速装置が高速位置に操作された状態での刈取作業速度よりも、前記第１変速装置が高速位置に操作され且つ第２変速装置が低速位置に操作された状態での刈取作業速度が高速であるように、前記第１変速装置及び第２変速装置の伝動比を設定してある請求項１又は２記載の刈取収穫機の走行変速装置。