JP2006349600A - セクタギヤの回動角度検出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 ギヤによって回動するセクタギヤの回動を検出するコンパクトな回動角度検出装置を提供することを課題としている。
【解決手段】回動可能に軸支されたセクタギヤ３８と、セクタギヤ３８と噛合するギヤ４２が取り付けられたセクタギヤ駆動モータ３９と、セクタギヤ３８の可動範囲内に取り付けられたセクタギヤ３８の回動角度を検出するポテンショメータ４１とからなり、セクタギヤ３８の表面側にポテンショメータ４１を、裏面側にセクタギヤ駆動モータ３９を各々配置した。
【選択図】図５

Description

本発明は、ウォームギヤによって回動させられるセクタギヤの回動角度検出装置に関する。

従来回動可能に軸支されたセクタギヤと、該セクタギヤと噛合するウォームギヤが取り付けられたセクタギヤ駆動モータと、セクタギヤの回動角度を検出するポテンショメータとを備え、セクタギヤの回動をポテンショメータに連係させる連係手段が、セクタギヤに設けられた係合部と、ポテンショメータの回転軸に設けられ、セクタギヤの回転に伴って係合部に追従するアームとからなるセクタギヤの回動角度検出装置が公知となっている（例えば特許文献１参照）。
特開平２−３４１２６号公報

上記セクタギヤの回動角度検出装置は、セクタギヤの揺動時に、セクタギヤの外側にポテンショメータが位置するケースがある。このため上記角度検出装置は全体的に幅広に構成され、設置のために大きなスペースが必要となるという欠点があった。

上記課題を解決するための本発明のセクタギヤの回動角度検出装置は、回動可能に軸支されたセクタギヤ３８と、該セクタギヤ３８と噛合するウォームギヤ４２が取り付けられたセクタギヤ駆動モータ３９と、セクタギヤ３８の回動角度を検出するポテンショメータ４１とを備え、セクタギヤ３８の回動をポテンショメータ４１に連係させる連係手段が、セクタギヤ３８に設けられた係合部４６と、ポテンショメータ４１の回転軸に設けられ、セクタギヤ３８の回転に伴って係合部４６に追従するアーム４４とからなる回動角度検出装置において、セクタギヤ３８の表面側にポテンショメータ４１を、セクタギヤ３８の裏面側にセクタギヤ駆動モータ３９を各々配置し、ポテンショメータ４１をセクタギヤ３８の可動範囲内に取り付けたことを第１の特徴としている。

第２に、ポテンショメータ４１の回転軸の軸心が、ウォームギヤ４２の回動軸心の近傍に位置するようにポテンショメータ４１を配置したことを特徴としている。

第３に、セクタギヤ３８が油圧無段変速装置２６のトラニオン軸に軸支され、油圧無段変速装置２６を、セクタギヤ３８のポテンショメータ４１側における、ポテンショメータ４１の下方に配置したことを特徴としている。

以上のように構成される本発明の構造によると、ポテンショメータとセクタギヤ駆動モータとが、セクタギヤの表裏両面側にコンパクトに配置され、回動検出装置をコンパクトに構成することができるという利点がある。また係合部をセクタギヤの表面側からピンを突出させること等によって簡単に形成することができ、連係手段の形状をシンプルにすることができるという利点もある。特にポテンショメータの回転軸の軸心が、ウォームギヤの回動軸心の近傍に位置するようにポテンショメータを配置することにより、回動検出装置をよりコンパクトに構成することができる。

そしてセクタギヤを油圧無段変速装置（ＨＳＴ）のトラニオン軸に軸支されたものとし、ＨＳＴを、セクタギヤのポテンショメータ側における、ポテンショメータの下方に配置することによって、ＨＳＴの上方空間にポテンショメータを配置し、ＨＳＴのトラニオン軸の回動角度、つまりＨＳＴの変速状態をコンパクトな検出装置によって検出することができる。

図１〜図３は、本発明を採用したコンバインの側面概略図，正面概略図，要部平面概略図である。コンバインの機体フレーム１は、左右のクローラ式の走行装置２を備えている。機体フレーム１上に走行機体５が構成されている。走行機体５の前方には圃場の穀稈を刈り取り、且つ後方に搬送する前処理部３が設けられている。

機体フレーム１上の左側には刈り取られた穀稈の脱穀を行う脱穀機４が搭載されている。脱穀機４と前処理部３との間には、刈取り穀稈を前処理部３から脱穀機４側に扱ぎ深さを調節しながら搬送する扱深さ搬送体６が設けられている。脱穀機４の外側方には、穀稈を扱深さ搬送体６から受け継ぎ、脱穀機４に供給するフィードチェン７が設けられている。

機体フレーム１上の脱穀機４の前方には前処理部４の支持機構や駆動機構等が搭載されている。機体フレーム１上の右側前方には、運転席８が設けられている。運転席８の座席下方にエンジンが収容されている。エンジンからの駆動力によって走行装置２、前処理部３、扱深さ搬送体６、フィードチェン７、脱穀機４等が駆動される。

本コンバインは、従来同様、エンジンからの駆動力により、各部が駆動され、走行装置２によって圃場内を走行しながら、前処理部３によって圃場内の穀稈を刈り取り、前処理部３により刈り取られた穀稈を、扱深さ搬送体６によって扱ぎ深さを調節して、扱深さ搬送体６からフィードチェン７に受け継がせ、脱穀機４によって脱穀する構成となっている。

前処理部３からは、前処理部フレーム３ａの一部を構成する縦方向の縦伝動パイプ９が後方に向かって突出している。縦伝動パイプ９の機体フレーム１側の端部には、中空パイプ状の横伝動パイプ１１が一体的に固定されている。機体フレーム１には、横伝動パイプ１１を機体フレーム１より上方位置で支持する支持ブラケット１２Ｌ，１２Ｒが左右に取り付けられている。

横伝動パイプ１１は支持ブラケット１２Ｌ，１２Ｒによって、機体フレーム１の上方位置に配置され、軸心を中心として回動することができるように支持されている。前処理部３は上記のように縦伝動パイプ９によって機体フレーム１側に支持され、横伝動パイプ１１の軸心を中心として上下揺動可能となっている。

脱穀機４側（左側）の支持ブラケット１２Ｌは、縦伝動パイプ９の近傍に位置し、連結部材１０を介して脱穀機４の前壁と連結されて固定されている。これにより前処理部３の支持が安定して行われる。また扱深さ搬送体６は横伝動パイプ１１の支持ブラケット１２Ｌ側の端部側に上下回動自在に支持されており、連結部材１０によって安定支持されている。

縦伝動パイプ９及び横伝動パイプ１１内には、前処理部３に駆動力を伝動する横伝動軸１３及び縦伝動軸（図示しない）が内装されている。横伝動軸１３の運転席８（エンジン）側の端部には入力プーリ１４が取り付けられている。入力プーリ１４は横伝動パイプ１１の外側に位置している。入力プーリ１４を介して横伝動軸１３に後述するように駆動力が伝動される。横伝動軸１３に伝動された駆動力は縦伝動軸に伝動され、縦伝動軸から前処理部３の各部に駆動力の伝動が行われる。

図４（ａ），（ｂ）に示されるように、運転席８側（右側）の支持ブラケット１２Ｒには、前処理部３及びフィードチェン７の駆動用の作業機トランスミッションのミッションケース（作業機ミッションケース）１６が固定されている。作業機ミッションケース１６の上記支持ブラケット１２Ｒの反対側の面（左側面）は、両支持ブラケット１２Ｌ，１２Ｒの間に位置して機体フレーム１に取り付けられた支持体１７に固定されている。

作業機ミッションケース１６は上記のように横伝動パイプ１１の支持部材と共用される支持ブラケット１２Ｒと、作業機ミッションケース１６専用の支持部材となる支持体１７とによって機体フレーム１に取り付けられている。作業機ミッションケース１６は機体フレーム１上におけるエンジン（運転席８）より脱穀機４側（左側）であって、脱穀機４のエンジン側（右側）の側壁の前方延出位置近傍の空きスペースに配置されている。

横伝動パイプ１１は作業機ミッションケース１６の前方側に位置する。ただし横伝動パイプ１１の高さ位置は機体フレーム１に取り付けられた作業機ミッションケース１６の中間位置程度となっている。このため作業機ミッションケース１６の前側の中間部分には、横伝動パイプ１１の通過が可能な凹部１８が形成されている。

横伝動パイプ１１は作業機ミッションケース１６の前側の凹部１８を通過して配置されている。このため横伝動パイプ１１の作業機ミッションケース１６より前方への突出量は極めて少ない。横伝動パイプ１１の配置が、機体フレーム１上の前方側に位置することは避けられない。上記構造においても横伝動パイプ１１は機体フレーム１上の前方側に位置している。

ただし上記のような横伝動パイプ１１の支持構造により、中でも前処理部３の支持位置（横伝動パイプ１１の前後位置）は機体フレーム１の後方側に寄る。これによりコンバインの全長を短く押さえることができる。特に刈り取り条数が少ない小型のコンバインをよりコンパクトに構成することができる。

次に前処理部３及びフィードチェン７の駆動構造について説明する。エンジンの駆動力は、エンジンから脱穀機４に伝動される。脱穀機４のエンジン側の側壁４ａの外側には、脱穀機４における唐箕ファン２１の駆動軸２２に取り付けられた出力プーリ１９が設けられている。脱穀機４に伝動された駆動力は出力プーリ１９から出力される。

上記作業機ミッションケース１６のエンジン側の側面（右側面）からは入力軸２３が突出している。該入力軸２３には入力プーリ２４が取り付けられている。上記出力プーリ１９から入力プーリ２４にベルト伝動により駆動力が伝動されている。作業機ミッションケース１６の脱穀機４側の側面（左側面）には、ＨＳＴ（油圧無段変速装置）２６が取り付けられている。

上記のように入力軸２３に伝動された駆動力は、入力軸２３から上記ＨＳＴ２６に入力される。ＨＳＴ２６に入力される駆動力は無段階に変速され、ＨＳＴ２６の出力軸から出力される。ＨＳＴ２６から出力された駆動力は、作業機トランスミッションに入力される。

作業機ミッションケース１６は、上記凹部１８の上方に突出する前方上部に前処理部３への駆動力を出力する前処理出力軸２８が、エンジン側に突出して設けられている。前処理出力軸２８には、ＨＳＴ２６による変速に応じた速度の駆動力が出力される。前処理出力軸２８には前処理出力プーリ２９が取り付けられている。前処理出力プーリ２９から横伝動軸１３の入力プーリ１４にベルト伝動により駆動力が伝動されている。

作業機ミッションケース１６の脱穀機側の面からは、フィードチェン７への駆動力を出力するフィードチェン駆動軸３１が突出している。フィードチェン駆動軸３１には、ＨＳＴ２６による変速に応じた速度の駆動力が出力される。フィードチェン駆動軸３１には、フィードチェン伝動軸３２が連結されている。フィードチェン伝動軸３２の先端にはフィードチェン７の駆動スプロケット３３が一体回転するように取り付けられ、フィードチェンに駆動力が伝動されている。

ＨＳＴ２６は、後述するように、走行速度に応じて自動変速される。このため作業機トランスミッションには、コンバインの走行速度に応じて変速された駆動力が入力され、前処理部３及びフィードチェン７がともにコンバインの走行速度に連動して駆動され、脱穀作業が安定して行われる。

ＨＳＴ２６の前方には、ＨＳＴ２６の変速操作を行う自動変速部３６が設けられている。該自動変速部３６は、作業機ミッションケース１６の側面に取り付けられるブラケット３７にアッセンブルとして構成されている。

図５，図６に示されるように、上記自動変速部３６は、ＨＳＴ２６のトラニオン軸に取り付けられるセクタギヤ３８と、該セクタギヤ３８を揺動させる駆動モータ３９と、セクタギヤの回動角度を検出するポテンショメータ４１とを備えている。

セクタギヤ３８は、ボス３８ａがブラケット３７に回動自在に支持されて取り付けられている。セクタギヤ３８は、ブラケット３７の後面側に配置されている。駆動モータ３９はブラケット３７の前面側に固定されている。駆動モータ３９の回転軸にはウォームギヤ４２が取り付けられている。該ウォームギヤ４２は、ブラケット３７に設けられた孔３７ａを介してブラケット３７の後面側に突出して、ブラケット３７の後面側でセクタギヤ３８と噛合している。

ポテンショメータ４１は、操作軸の軸心がウォームギヤ４２の回転軸心と略一致するように、ブラケット３７の後面側に取り付けられている。ポテンショメータ３７は逆Ｌ字状をなす取付板４３によってブラケット３７に取付けられている。取付板４３によってポテンショメータ４１はセクタギヤ３８より後方に配置されている。取付板４３とブラケット３７の後面との間にウォームギヤ４２が位置する。

駆動モータ３９の回転駆動によるウォームギヤ４２の回転によってセクタギヤ３８が揺動する。図７に示されるように、ポテンショメータ４１はセクタギヤ３８の回動可動範囲Ｗ内に位置する。ポテンショメータ４１は、セクタギヤ３８が可動範囲内のいかなる位置に揺動されても、セクタギヤ３８の両端の範囲内に位置する。このためセクタギヤ３８が揺動してもポテンショメータ４１がセクタギヤ３８の外側方に突出することはない。

ポテンショメータ４１の操作軸にはアーム４４が取付けられている。アーム４４は下方に向かって突出している。セクタギヤ３８には後方に突出するピン４６が一体的に設けられている。アーム４４はピン４６に弾力的に接している。アーム４４は、ピン４６との当接によってセクタギヤ３８の揺動に追従する。

ＨＳＴ２６は、ウォームギヤ４２の回動軸心（ポテンショメータ４１の操作軸の軸心）より下方に位置して、ポテンショメータ４１の下方に設けられ、トラニオン軸がセクタギヤ３８のボス３８ａに挿入され、固定される。自動変速部３６のアッセンブルは、ブラケット３７の作業機ミッションケース１６の側面への取り付けと、ＨＳＴ２６のトラニオン軸がセクタギヤ３８のボス３８ａに挿入固定されることによって作業機ミッションケース１６側に支持されている。

駆動モータ３９の回転によってウォームギヤ４２を介してセクタギヤ３８が揺動され、セクタギヤ３８の揺動によってトラニオン軸が回転操作され、ＨＳＴ２６が変速される。セクタギヤ３８の揺動角度とトラニオン軸の回転角度が一対一で対応するため、アーム４４がセクタギヤ３８の揺動に追従することにより、トラニオン軸の回転角度をポテンショメータ４１によって検出することができる。これによりＨＳＴ２６の変速状態がポテンショメータ４１により検出される。

駆動モータ３９はポテンショメータ４１からのデータに基づきフィードバック制御され、コンバインの走行速度に追従して駆動される。駆動モータ３９の駆動によってＨＳＴ２６がコンバインの走行速度に応じて変速操作され、コンバインの走行速度に応じた駆動力が作業機トランスミッションに入力される。

上記のようにポテンショメータ４１と駆動モータ３９とがセクタギヤ３８の表裏両面側に配置され、ポテンショメータ４１が、操作軸の軸心が、ウォームギヤ４２の回動軸心に一致するように配置され、ＨＳＴ２６の上方の空き空間に配置されるため、自動変速部３６のＨＳＴ２６より前方への突出が少なく、自動変速部３６のアッセンブルがＨＳＴ２６側にコンパクトに装着される。

一方前述のようにポテンショメータ４１がセクタギヤ３８の揺動可動範囲内に位置しているため、ポテンショメータ４１のアーム４４を、ポテンショメータ４１から下方に突出させることで、アーム４４とピン４６により、セクタギヤ３８の回動をポテンショメータ４１に連係させる連係手段が、幅広になることなくコンパクトに形成される。

以上により自動変速部３６のアッセンブル自体がコンパクトに構成される他、ＨＳＴ２６を使用した前処理部３及びフィードチェン７の変速機構全体がコンパクトに作業機ミッションケース１６側に取り付けられる。自動変速部３６は、ＨＳＴ２６の変速操作を行うとともに、上記のようにＨＳＴ２６のトラニオン軸の回動角度、つまりＨＳＴ２６の変速状態を検出する検出装置にもなっており、ＨＳＴ２６の変速状態をコンパクトな検出装置によって検出することが可能となる。

コンバインの側面概略図である。 コンバインの正面概略図である。 コンバインの要部平面概略図である。 （ａ）は作業機ミッションケース部分の要部正面図、（ｂ）は作業機ミッションケース部分の要部左側面図である。 自動変速部の後方斜視図である。 自動変速部の側面図である。 自動変速部の背面図である。

符号の説明

４ ポテンショメータ
２６ 油圧無段変速装置
３８ セクタギヤ
３９ 駆動モータ（セクタギヤ駆動モータ）
４２ ウォームギヤ

Claims (3)

1. 回動可能に軸支されたセクタギヤ（３８）と、該セクタギヤ（３８）と噛合するウォームギヤ（４２）が取り付けられたセクタギヤ駆動モータ（３９）と、セクタギヤ（３８）の回動角度を検出するポテンショメータ（４１）とを備え、セクタギヤ（３８）の回動をポテンショメータ（４１）に連係させる連係手段が、セクタギヤ（３８）に設けられた係合部（４６）と、ポテンショメータ（４１）の回転軸に設けられ、セクタギヤ（３８）の回転に伴って係合部（４６）に追従するアーム（４４）とからなる回動角度検出装置において、セクタギヤ（３８）の表面側にポテンショメータ（４１）を、セクタギヤ（３８）の裏面側にセクタギヤ駆動モータ（３９）を各々配置し、ポテンショメータ（４１）をセクタギヤ（３８）の可動範囲内に取り付けたセクタギヤの回動角度検出装置。
2. ポテンショメータ（４１）の回転軸の軸心が、ウォームギヤ（４２）の回動軸心の近傍に位置するようにポテンショメータ（４１）を配置した請求項１のセクタギヤの回動角度検出装置。
3. セクタギヤ（３８）が油圧無段変速装置（２６）のトラニオン軸に軸支され、油圧無段変速装置（２６）を、セクタギヤ（３８）のポテンショメータ（４１）側における、ポテンショメータ（４１）の下方に配置した請求項１又は２のセクタギヤの回動角度検出装置。
   
   

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