JP2006262871A - コンバインの伝動構造 - Google Patents

Abstract

【課題】 除去作業やメンテナンス作業における掻込みリールの人力回転を容易に行えるようにする。
【解決手段】 刈取り部８に装備した掻込みリール１５の伝動系に任意に操作可能なクラッチＣ３を介在してある。
【選択図】 図３

Description

本発明は、刈取り部に掻込みリールを備えた全稈投入型のコンバインに利用する伝動構造に関する。

全稈投入型のコンバインとしては、例えば、特許文献１に開示されているように、刈取りクラッチを介して伝達される動力でフィーダおよび刈取り部を駆動するとともに、刈取り部の前部上方に配備した掻込みリールをベルト式の無段変速装置で変速駆動できるよう構成したものが知られている。
特開平１１−２６６６７０号公報

掻込みリールは、植立作物を刈り取りに適した姿勢に起立させるとともに、刈り取った作物を後方に送り出して横送り合流用のオーガに供給する機能を有するものであり、絡みの激しい作物を処理すると、作物が掻込みリールに絡みついたり巻きつくことがあり、このような場合には作業を中断して絡みついたり巻きついた作物の除去作業を行う。また、掻込みリールには多数のタインが備えられており、このタインの点検や交換などのメンテナンス作業に際しても掻込みリールを人力で回転操作することになる。

このような除去作業やメンテナンス作業を行う場合、刈取りクラッチを切って刈取り部への動力伝達を断ち、掻込みリールを人力で回転させることになるが、刈取りクラッチの伝動下手に位置するフィーダ、刈取り装置、オーガ、および、掻込みリールが互いに連動連結されているために、掻込みリールの人力回転には相当大きい労力が必要となる。

また、掻込みリールは大型で重量の大きい部材であるのでその回転慣性も相当大きいものであり、掻込みリールが高速回転している状態のままで刈取りクラッチが切られると、慣性回転によってリール駆動系が逆駆動されることになり、伝動チェーンに大きい張力が働いて伸びや損傷が発生したり、あるいは、チェーンが急激な張力増大によって大きく振り動かされてスプロケットから脱落するようなおそれがある。このような不具合をなくすには、無段変速装置を減速操作してリール回転速度を落として慣性回転を小さくしてから刈取りクラッチを切ることが望ましく、操作が煩わしいものとなる。

本発明は、このような点に着目してなされたものであって、除去作業やメンテナンス作業における掻込みリールの人力回転を容易に行えるようにすることを主たる目的とし、また、掻込みリールを駆動する伝動系に不具合をもたらすことなく刈取り部の停止操作を行うことができるようにすることを他の目的としている。

第１の発明は、刈取り部に装備した掻込みリールの伝動系に任意に操作可能なクラッチを介在してあることを特徴とする。

上記構成によると、リール伝動系のクラッチを切ることで、刈取り装置、オーガなどの他の作動部の伝動機構と掻込みリールとを絶縁することができ、掻込みリールだけを軽く任意に人力回転させることが可能となる。

従って、第１の発明によると、掻込みリールに絡んだ作物などの除去作業、あるいは、メンテナンス作業を容易に行うことができるようになった。

第２の発明は、上記第１の発明において、
掻込みリールの伝動系に無段変速装置を介在するとともに、この無段変速装置の伝動下手に前記クラッチを配備してあるものである。

上記構成によると、クラッチを切ることで無段変速装置の大きい抵抗を受けることなく掻込みリールを人力回転させることができ、第１の発明の上記効果を助長する。

第３の発明は、刈取り部に装備した掻込みリールの伝動系に掻込みリールの先行回転を許容する一方向クラッチを介在してあることを特徴とする。

上記構成によると、刈取り収穫作業中に刈取りクラッチを切った場合、掻込みリールは慣性力によって回転し続けることになり、掻込みリールの慣性回転による逆駆動力が一方向クラッチより伝動上手へ伝達されることはなく、チェーンなどの伝動部材が損傷したり脱落するような事故の発生が回避される。

第４の発明は、上記第３の発明において、
掻込みリールの伝動系に無段変速装置を介在するとともに、この無段変速装置の伝動下手に前記一方向クラッチを配備してあるものである。

上記構成によると、無段変速装置を介して掻込みリールが高速で駆動されている状態、つまり、掻込みリールの慣性回転による逆駆動力が大きい状態で伝動上手の刈取りクラッチが切られても、掻込みリールの慣性回転による逆駆動力が一方向クラッチより伝動上手へ伝達されることはなく、第３の発明の上記効果が顕著に発揮される。

第５の発明は、上記第３または４の発明において、
前記一方向クラッチを強制的に切り操作する操作手段を備えてあるものである。

上記構成によると、通常は一方向クラッチの先行回転特性によって損傷のない伝動を行うことができるとともに、一方向クラッチを任意に切りことで、掻込みリールを軽く人力回転させて絡んだ作物の除去作業やタインのメンテナンス作業などを容易に行うことができる。

図１に、本発明に係るコンバインの全体側面が、また、図２に、その全体平面がそれぞれ示されている。このコンバインは、左右一対のクローラ走行装置１を備えた走行機体２にキャビン付きの運転部３、全稈投入式に構成された軸流型の脱穀装置４、および、スクリュー式のアンローダ５を備えた穀粒タンク６が搭載されるとともに、脱穀装置４の前部に支点ｐ周りに上下揺動自在に連結された刈取り作物搬送用のフィーダ７が配備され、このフィーダ７の前端に機体横幅と略同幅の刈幅を有する刈取り部８が左端側に片寄って連結され、また、前記運転部３における下方にエンジン９が横向きに配備された構造となっている。

前記刈取り部８は、縦壁状に構成された左右一対の分草フレーム１１に亘って刈取り装置１２と、刈り取った作物を横送りして前記フィーダ７の始端部に送り込むオーガ１３が架設された構造となっており、フィーダ７と走行機体２との間に架設された油圧シリンダ１４の伸縮作動によって刈取り部８がフィーダ７と一体に昇降されるようになっている。また、刈取り部８の前部上方に、植立した作物を後方に掻き込む掻込みリール１５が装備されている。

次に、前記フィーダ７および刈取り部８における各部の構造について説明する。

図６，７に示すように、前記フィーダ７は、前後に貫通した筒形の搬送ケース１７の内部に掻上げコンベア１８を収容して構成されている。この掻上げコンベア１８は、ケース基部に前記支点ｐと同心に貫通支架されたフィーダ駆動軸１９の駆動スプロケット２０とケース前端に回転自在に横架支承した遊転ドラム２１に亘って左右一対の搬送チェーン２２を巻回張設するとともに、左右の搬送チェーン２２に亘って搬送バー２３を架設して構成されたものであり、ケース前端の作物入口ａに供給された作物を搬送チェーン２２の下側経路において搬送バー２３で掻き上げ搬送してケース基端の作物出口ｂから搬出して脱穀装置４の扱室始端に投入するように構成されている。

なお、図７中に示すように、フィーダ駆動軸１９に連結された左右の駆動スプロケット２０の間には大径筒２４が介在されており、フィーダ駆動軸１９へのワラ屑や雑草の巻き付きが防止されている。

前記刈取り装置１２はバリカン型に構成されており、その可動刃を往復駆動する刈刃ケース２５が左側の分草フレーム１１に装着されている。

図６に示すように、前記オーガ１３は、前方から下方に向かう一定方向に回転駆動される大径ドラム２６の外周に、刈取り作物をフィーダ７の作物入口ａ側に向けて横送りするスクリュー２７が設けられるとともに、前記作物入口ａに対向するドラム外周部分の周方向４箇所に、ドラム回転に伴って出退作動する掻込みフィンガー２８が左右２本づつ装備された構造となっており、幅広く刈り取られた作物を横送り合流してフィーダ７の作物入口ａに強制的に掻き込み供給するよう構成されている。

ここで、前記スクリュー２７の横送り終端部の左右方向位置と、前記掻き込みフィンガー２８群のうちの最横外端で作動する掻き込みフィンガー２８の左右方向位置と、前記掻上げコンベア１８における搬送バー２３の両端の左右方向位置とが略一致しており、これによって、スクリュー２７で横送りされた後、掻込みフィンガー２８で後方に掻き出された作物が円滑に作物入口ａに送り込まれるとともに、作物入口ａでの停滞や引っ掛かりの発生なく確実かつ円滑に掻上げコンベア１８に受け渡されるようになっている。

また、前記大径ドラム２６の外周には、スクリュー２７による横送り作用域で作動する補助掻込みフィンガー２８ａが別途装備されており、フィーダ７の作物入口ａから横方向に離れた箇所においてオーガ１３の前方で搬送デッキ上に倒れ込んだ作物は補助掻込みフィンガー２８ａによってスクリュー２７の横送り作用域にまで掻き込まれ、スクリュー２７の横送り作用を受けて掻込みフィンガー２８群の作用域に送られるようになっている。

図４に示すように、前記掻込みリール１５は、支点ｃ周りに上下揺動自在な左右一対の支持アーム３０の前部に支持ブラケット３１を介して支架されており、油圧シリンダ３２によって支持アーム３０を上下揺動することで掻込みリール１５の掻込み作用高さを変更することができるとともに、支持ブラケット３１を支持アーム３０に沿ってスライド調節することで掻込み作用位置を前後に調節することが可能となっている。なお、支持アーム３０の基部には直流電動モータＭ（ワイパーモータ）で伸縮作動する電動シリンダ３３によって支点ｄ周りに前後に揺動駆動される操作アーム３４が装備されるとともに、この操作アーム３４と前記支持ブラケット３１が操作ロッド３５により連動連結されており、操作アーム３４を前後に駆動揺動することで支持ブラケット３１を所定の範囲に亘って前後にスライド調節するよう構成されている。

掻込みリール１５は、左右の支持アーム３０に支持ブラケット３１を介して水平に支架されたリール駆動軸３６、このリール駆動軸３６の左右に連結固定された正六角形状のリールフレーム３７、左右のリールフレーム３７の六箇所の頂部に亘って自転回動可能に水平支架された回転支軸３８、回転支軸３８に左右方向に並列装着された多数本のタイン３９、リールフレーム３７の駆動軸心ｅに対して後方にずれた偏心軸心ｆを中心にして回動自在に支持された正六角形状の補助リールフレーム４０を備えるとともに、各回転支軸３８の端部から後方に向けて固定延出されたアーム３８ａの先端部が前記補助リールフレーム４０の各頂部に枢支連結された構造となっており、リールフレーム３７が駆動軸心ｅを中心にして回動（公転）されると、これに連動して補助リールフレーム４０が偏芯軸心ｆを中心にして同方向に同調回動し、これによって各回転支軸３８がリールフレーム３７に対して逆方向に自転回動され、もって、各回転支軸３８のタイン３９が常に下向き姿勢に維持したままで公転移動して掻き込み作用を発揮するように構成されているのである。

ここで、刈取り部８における左右分草フレーム１１の前部には先細り形状の分草具４１が装着されるとともに、各分草具４１の外側および内側には、斜め後方に向かう棒状のガイド部材４２，４３が設けられており、未刈り作物と刈幅内に導入される刈取り対象の作物とを円滑に押し分けるよう構成されている。そして、図８に示すように、内側のガイド部材４３における後端の左右方向位置は、掻込みリール１５におけるリールフレーム３７の左右方向位置よりも内側に位置し、かつ、最も横外側方のタイン３９の左右方向位置よりも外側に位置している。これによって、分草具４１の内側面に近い位置の植立作物をガイド部材４３で刈幅内方に押しやることで、この作物が掻込みリール１５におけるリールフレーム３７と分草フレーム１１との間に挟み込まれるのを回避するとともに、ガイド部材４３によって刈幅内方に押しやられた作物をガイド部材４３に干渉することなく回動するタイン３９で確実に掻き込むことができるようになっている。

また、前記掻込みリール１５を最も下降させた状態では、タイン３９の下端回動軌跡が地面近くに位置し、掻込みリール１５を最も前方に調節した状態では、分草具４１の前端よりも掻込みリール１５が前方に出ないように、掻込みリール１５の前方移動限界が設定されている。

次に、各部への伝動構造について説明する。

図３に示すように、エンジン９からの動力は走行系と作業系に分けられ、走行系の動力は静油圧式無段変速装置（ＨＳＴ）４５に入力されて変速された後、ミッションケース４６を介して左右のクローラ走行装置１に伝達される。また、作業系の動力は２系統に分けられ、その一方の分岐動力は脱穀装置４のカウンター軸４７にテンション式の脱穀クラッチＣ１を介してベルト伝達され、他方の分岐動力で油圧ポンプ４８、空調用のコンプレッサ４９、および、穀粒タンク６の搬出用底スクリュー６ａおよびアンローダ５が駆動される。

脱穀装置４のカウンター軸４７に伝達された動力はさらに２系統に分けられ、その分岐動力の一方はカウンター軸４７を経て脱穀装置４の各作動部に伝達されるとともに、他方の分岐動力がフィーダ７および刈取り部８の駆動用に利用される。

つまり、前記カウンター軸４７と前記フィーダ駆動軸１９の右側（エンジン側）端部とがテンション式の刈取りクラッチＣ２を介してベルト連動され、フィーダ駆動軸１９に入力された動力で先ずフィーダ７の掻上げコンベア１８が駆動される。そして、フィーダ駆動軸１９の機体左側への突出端部から取り出された動力で、フィーダ７および刈取り部８の左外側面に沿って配備された巻掛け式の伝動機構５０を介して刈取り部８の刈取り装置１２、オーガ１３、および、掻込みリール１５が以下のように駆動されるようになっている。

刈取り部８の左外側には、刈取り部カウンター軸５１、リール用伝動軸５２、オーガ支軸５３、等が配備されており、前記フィーダ駆動軸１９の左端部と前記刈取り部カウンター軸５１とがチェーン５４を介し連動連結されるとともに、このチェーン５４の巻回径路途中で前記リール用伝動軸５２が巻き掛け連動されている。そして、刈取り部カウンター軸５１とオーガ支軸５３とがチェーン５５を介して連動連結されるとともに、前記刈刃駆動ケース２５に備えられた入力軸５６と刈取り部カウンター軸５１とがベルト５７を介して連動連結されている。

前記リール用伝動軸５２はベルト式の無段変速装置５８の入力軸となっており、無段変速装置５８の出力軸５９から取り出された変速出力がチェーン６０を介して中継軸６１に減速伝達された後、チェーン６２を介して前記リール駆動軸３６に減速伝達されるようになっている。

図５に示すように、中継軸６１には無段変速装置５８の変速出力がチェーン６０を介して減速伝達される大径スプロケット６３が遊嵌支持されるとともに、チェーン６２を介してリール駆動軸３６へ動力伝達する小径スプロケット６４が中継軸６１の端部に固着され、大径スプロケット６３から中継軸６１への動力伝達を断続するクラッチＣ３が装備されている。このクラッチＣ３は、中継軸６１にシフト可能にスプライン外嵌された可動クラッチ部材６６を大径スプロケット６３に軸心方向から爪咬合させるよう構成されたものであり、可動クラッチ部材６６はバネ６７によって爪咬合方向に付勢されている。従って、可動クラッチ部材６６が大径スプロケット６３に咬合されることで大径スプロケット６３から可動クラッチ部材６６への動力伝達がなされて中継軸６１と小径スプロケット６４が駆動回転され、また、可動クラッチ部材６６がバネ６７に抗して後退シフトされることで上記動力伝達が断たれるようになっている。

前記可動クラッチ部材６６には、縦向きの支点ｇ周りに横揺動されるシフトフォーク６８が係合作用しており、シフトフォーク６８から延出された操作レバー６９を左右に操作してレバーガイド７０のＵ形溝７０ａの一端に選択係止しておくことで、可動クラッチ部材６６をクラッチ入り位置とクラッチ切り位置に切換えシフトすることができるようになっている。このようにしてクラッチＣ３を切った状態では掻込みリール１５を手回しで正逆転させることができ、掻込みリール１５の詰まり除去やタイン３９の交換作業などに便利に利用できる。

ここで、大径スプロケット６３に設けられた係合爪７１および可動クラッチ部材６６の係合爪７２にはそれぞれ伝動用係合面ｓａと乗り上がり傾斜面ｓｂが形成され、伝動用係合面ｓａ同士が係合することで上記動力伝達が行われるようになっており、乗り上がり傾斜面ｓｂの乗り上がり作用によって、従動側となる可動クラッチ部材６６が駆動側の大径スプロケット６３に対してリール駆動方向Ｆに先行回転することが可能となっている。つまり、前記クラッチＣ３は、従動側が正規のリール駆動方向に先行回転することができる一方向クラッチとしても構成されているのである。

従って、掻込みリール１５を掻き込み駆動している状態において刈取りクラッチＣ２を切ると、無段変速装置５８が停止されることで大径スプロケット６３が停止するが、掻込みリール１５に連動連結されている中継軸６１は掻込みリール１５の大きい回転慣性を受けてリール駆動方向Ｆに逆駆動されることになり、この逆駆動力を受けた可動クラッチ部材６６が乗り上がり傾斜面ｓｂの乗り上がり作用によってバネ６７に抗して咬合離脱方向に自力で後退し、掻込みリール１５の慣性回転が持続される。これによって、回転慣性の大きい掻込みリール１５が急激に停止されることが抑制されて、無段変速装置５８より伝動下手におけるチェーン伝動系での伝動部材の損傷やチェーン６２の外れなどが未然に回避されるのである。なお、シフトフォーク６８がクラッチ入り位置にある状態でも可動クラッチ部材６６が上記のように自力でクラッチ切り位置まで乗り上がり退避できるように、可動クラッチ部材６６のフォーク溝６６ａは退避余裕をもって広く形成されている。

なお、図４中に示すように、前記無段変速装置５８は、駆動側の可変径プーリ７５と従動側の可変径プーリ７６に亘ってベルト７７を巻回して構成されており、詳細な構造の説明は省略するが、各可変径プーリ７５，７６の中心に組み込んだ図示されない回動カム機構を、電動モータ７８によって正逆にネジ送り操作される押し引きロッド７９で操作することで両可変径プーリ７５，７６の巻掛け径を背反的に変更して伝動比を無段に変更するように構成されている。そして、前記電動モータ７８は運転部３からのスイッチ操作で遠隔操作可能となっており、作業状況を見ながら掻込みリール１５の駆動速度を任意に変更調節することが可能となっている。

また、無段変速装置５８の変速出力を掻込みリール１５に伝達するチェーン６２の弛み側経路には、掻込みリール１５の大きい前後位置変更に対応してチェーン６２の緩みを自動吸収するテンション機構８０が備えられている。

[他の実施例]

（１）一方向クラッチである前記クラッチＣ３を、リール駆動軸３６に装備して実施することもできる。これによると、掻込みリール１５の慣性回転が一層軽く行われるものとなる。

（２）前記クラッチＣ３を先行回転機能を備えない単に入り切り操作可能なもので実施することもできる。

コンバイン全体の左側面図 コンバイン全体の平面図 伝動系統図 刈取り部の左側面図 掻込みリール用クラッチの一部切欠き正面図 オーガおよびフィーダ始端部の平面図 フィーダ終端部の横断平面図 刈取り部における左側前端部を示す正面図

符号の説明

８ 刈取り部
１５ 掻込みリール
５８ 無段変速装置
Ｃ３ クラッチ（一方向クラッチ）

Claims (5)

1. 刈取り部に装備した掻込みリールの伝動系に任意に操作可能なクラッチを介在してあることを特徴とするコンバインの伝動構造。
2. 掻込みリールの伝動系に無段変速装置を介在するとともに、この無段変速装置の伝動下手に前記クラッチを配備してある請求項１記載のコンバインの伝動構造。
3. 刈取り部に装備した掻込みリールの伝動系に掻込みリールの先行回転を許容する一方向クラッチを介在してあることを特徴とするコンバインの伝動構造。
4. 掻込みリールの伝動系に無段変速装置を介在するとともに、この無段変速装置の伝動下手に前記一方向クラッチを配備してある請求項３記載のコンバインの伝動構造。
5. 前記一方向クラッチを強制的に切り操作する操作手段を備えてある請求項３または４記載のコンバインの伝動構造。

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