JP2011067155A

JP2011067155A - コンバイン

Info

Publication number: JP2011067155A
Application number: JP2009222195A
Authority: JP
Inventors: Takafumi Akiyama; 尚文秋山
Original assignee: Iseki and Co Ltd; Iseki Agricultural Machinery Mfg Co Ltd
Current assignee: Iseki and Co Ltd; Iseki Agricultural Machinery Mfg Co Ltd
Priority date: 2009-09-28
Filing date: 2009-09-28
Publication date: 2011-04-07

Abstract

【課題】比較的低出力の電動モータでも効果的にエンジンの出力不足を補助するハイブリッド方式のコンバインを提供する。
【解決手段】エンジン（１）で走行装置（２６）と脱穀装置（２５）を駆動可能に構成し、電動モータ（２）の出力を脱穀駆動クラッチ（１７）を介して脱穀装置（２５）に伝動可能に構成すると共に走行駆動クラッチ（１３）を介して走行装置（２６）に伝動可能に構成し、旋回操作時に脱穀駆動クラッチ（１７）を切り走行駆動クラッチ（１３）を入れてエンジン（１）の出力と電動モータ（２）の出力で走行装置（２６）を駆動する構成とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、コンバインにおける脱穀装置の動力源として内燃機関（エンジン）と電動モータを用いるハイブリッド方式のコンバインに関する。

脱穀装置の動力源として内燃機関（エンジン）と電動モータを併用したいわゆるハイブリッド方式のコンバインが提案されている。
例えば、特開２００９−１１２２０２号公報に記載のコンバインは、走行装置と脱穀装置等作業機を駆動するエンジンと脱穀装置のみを駆動する電動モータを設け、エンジンの駆動負荷が増大すると電動モータで脱穀装置の駆動を補助し、さらに駆動負荷が増大するとエンジンからの脱穀装置駆動を切って、電動モータのみで脱穀装置を駆動しエンジンの駆動力を走行のみに使用することで、エンジンを小型化しようとしている。

特開２００９−１１２２０２号公報

前記のコンバインの構成では、駆動負荷が増大するとエンジンからの脱穀装置駆動を切って脱穀装置の駆動を電動モータだけで行うものであるために、電動モータが単独で駆動負荷の大きい脱穀装置を駆動できるだけの大出力のものとしなければならない。

これに対して、本発明は、比較的低出力の電動モータでも効果的にエンジンの出力不足を補助するハイブリッド方式のコンバインを提供することを課題とする。

上記本発明の課題は、次の技術手段により解決される。
請求項１に記載の発明は、エンジン（１）の出力で走行装置（２６）と脱穀装置（２５）を駆動可能に構成し、電動モータ（２）の出力を脱穀駆動クラッチ（１７）を介して脱穀装置（２５）に伝動可能に構成すると共に該電動モータ（２）の出力を走行駆動クラッチ（１３）を介して走行装置（２６）に伝動可能に構成し、旋回操作時に脱穀駆動クラッチ（１７）を切り走行駆動クラッチ（１３）を入れてエンジン（１）の出力と電動モータ（２）の出力とで走行装置（２６）を駆動する構成としたことを特徴とするコンバインとした。

この構成で、通常の収穫作業時は走行装置（２６）と脱穀装置（２５）をエンジン（１）で駆動し電動モータ（２）で脱穀装置（２５）の駆動を補助しているが、走行負荷が増大する旋回操作時には電動モータ（２）の出力を走行装置（２６）の駆動の補助にのみ使用する。

請求項２に記載の発明は、前記走行装置（２６）の左右の走行駆動軸（２７Ｒ，２７Ｌ）のうちの旋回内側となる走行駆動軸を変速駆動するミッションケース（９）内の旋回軸（２８）に電動モータ（２）の駆動力を入力したことを特徴とする請求項１に記載のコンバインとした。

この構成で、電動モータ（２）の変速で旋回軸（２８）の回転速度を変えてコンバインの旋回走行状態を変更出来る。

請求項１に記載の発明によると、コンバインの刈取作業中は脱穀装置（２５）の駆動を電動モータ（２）が補助し、旋回操作時には脱穀装置（２６）の負荷が軽減するので電動モータ（２）による脱穀装置（２５）の駆動補助を切って走行装置（２６）の駆動を補助して走行装置（２６）の駆動負荷の増大に対応するので、コンバインに搭載するエンジン（１）と電動モータ（２）を小型化でき、低燃費化および低騒音化を図ることができる。

請求項２に記載の発明は、上記請求項１に記載の発明の効果に加え、急旋回やその場旋回などの旋回方法の変更が電動モータ（２）の回転制御で出来るため、旋回操作機構を簡素化することができる。

本発明実施例の第一実施例を示す伝動機構線図である。制御のフローチャート図である。第二実施例を示す伝動機構線図である。第三実施例を示す伝動機構線図である。第四実施例を示す伝動機構線図である。第五実施例を示す伝動機構線図である。第六実施例を示す伝動機構線図である。電動モータの扱胴駆動の第一実施例の伝動機構線図である。電動モータの扱胴駆動の第二実施例の伝動機構線図である。

以下、本発明の実施形態を図面に示す実施例を参照しながら説明する。
図１に示す伝動機構図は、本発明の第一実施例で、エンジン１のエンジン出力軸３に固着の第一エンジンプーリ４と走行装置２６のミッションケース９に取り付けた油圧変速装置８の油圧入力軸７に固着の油圧入力プーリ５を走行駆動ベルト６で繋ぎエンジン１の出力で走行装置２６を常時駆動し、同じくエンジン出力軸３に固着の第二エンジンプーリ１８と脱穀装置２５の扱胴２２の扱胴軸２０に固着の扱胴入力プーリ１９を脱穀駆動ベルト２１で繋ぎエンジン１の出力で脱穀装置２５を常時駆動している。

扱胴軸２０の軸延長上に電動モータ２を設け、この電動モータ２の電動出力軸１５と扱胴軸２０を脱穀駆動クラッチ１７で断続し、この脱穀駆動クラッチ１７を入れると電動モータ２で扱胴２２の駆動を補助する。また、電動出力軸１５に固着の電動出力プーリ１６と前記ミッションケース９の油圧変速モータ軸１０に固着の電動入力プーリ１１を電動ベルト１２で繋ぎ、走行駆動クラッチ１３で電動モータ２のミッションケース９への駆動力伝動の断続を行う。

ミッションケース９では、刈取駆動軸２３に固着の刈取駆動プーリ２４から刈取装置を駆動し、左右走行駆動軸２７Ｒ，２７Ｌにそれぞれ固着の左右スプロケット１４Ｒ，１４Ｌで走行装置２６のクローラベルトを駆動して走行する。

ミッションケース９の内部では、油圧変速装置８や油圧変速モータ軸１０の回転が副変速軸３７のギヤで変速され、減速軸３９のギヤに伝動され、さらにサイドクラッチ軸３０のセンターギヤ３１に伝動され、ブレーキ２９が装着された旋回軸２８の左右旋回ギヤ３４Ｒ，３４Ｌとサイドクラッチ軸３０のサイドクラッチギヤ３２Ｒ，３２Ｌを介して左右走行駆動軸２７Ｒ，２７Ｌの左右走行出力ギヤ３３Ｒ，３３Ｌに伝動される。

電動モータ２の駆動力は、走行装置２６の旋回操作によって適宜に脱穀装置２５と走行装置２６の駆動を補助するように制御されるが、その制御は、図２に示す如く、ステップＳ１で刈取駆動クラッチ１７を入れ、電動モータ２から駆動する走行駆動クラッチ１３を切って脱穀駆動クラッチ１７を入れて脱穀装置２５を駆動し、ステップＳ２でエンジン１による走行装置２６と脱穀装置の駆動を開始して収穫作業を行う。そして、ステップＳ３で操向レバーの旋回操作を感知するセンサで旋回を判定し、旋回操作があれば、脱穀駆動クラッチ１７を切って脱穀を中断し、旋回によって負荷が増大する走行装置２６を駆動補助するためにステップＳ５で走行駆動クラッチ１３を入れる。

その後、ステップＳ６で旋回が終了するのを待って、ステップＳ７で脱穀駆動クラッチ１７を入れ、走行駆動クラッチ１３を切って、リターンする。
尚、電動モータ２に電力を供給するバッテリは、エンジン１で駆動する充電用発電機で充電したり、脱穀装置２５の停止時の慣性力で電動モータ２を回転して発電した電力を充電したりする。

図３は、本発明の第二実施例で、第一実施例との違いは、旋回軸２８をミッションケース９から突出させてその軸端に旋回プーリ３５を固着し、この旋回プーリ３５と電動出力プーリ１に電動ベルト１２を巻き掛け、走行駆動クラッチ１３で動力伝動の断続を行っている点である。

この構成では、電動モータ２が第一実施例のタイミングで走行装置２６の駆動補助を行うと共に、電動モータ２を変速可能にすることで、旋回方法を緩旋回にしたり急旋回にしたりその場旋回にしたり出来ることである。

旋回時には、旋回内側のサイドクラッチギヤ３２Ｒ，３２Ｌがセンターギヤ３１から外れ、このサイドクラッチギヤ３２Ｒ，３２Ｌと一体で旋回軸２８上をスライドする回転体が、旋回軸２８と一体回転する係合部材に噛み合い、旋回外側のサイドクラッチギヤはセンターギヤ３１と噛み合っているため、一定速度で回転する。

この状態で、電動モータの駆動速度を操向レバーの倒し角度に応じて変速制御することで、旋回内側のサイドクラッチギヤが緩速駆動されると緩旋回、停止すると急旋回、逆転するとその場旋回となる。

図４に示す第三実施例の第一実施例との違いは、刈取駆動軸２３に走行入力プーリ３６を固着して、この走行入力プーリ３６と電動出力プーリ１６に電動ベルト１２を巻き掛け、走行駆動クラッチ１３で動力伝動の断続を行っている点である。

図５に示す第四実施例の第一実施例との違いは、副変速軸３７をミッションケース９から突出させてその軸端に走行入力プーリ３８を固着し、この走行入力プーリ３８と電動出力プーリ１６に電動ベルト１２を巻き掛け、走行駆動クラッチ１３で動力伝動の断続を行っている点である。

図６に示す第五実施例の第一実施例との違いは、減速軸３９をミッションケース９から突出させてその軸端に走行入力プーリ６０を固着し、この走行入力プーリ６０と電動出力プーリ１６に電動ベルト１２を巻き掛け、走行駆動クラッチ１３で動力伝動の断続を行っている点である。

図７に示す第六実施例の第一実施例との違いは、サイドクラッチ軸３０をミッションケース９から突出させてその軸端に走行入力プーリ６１を固着し、この走行入力プーリ６１と電動出力プーリ１６に電動ベルト１２を巻き掛け、走行駆動クラッチ１３で動力伝動の断続を行っている点である。

図８に示す実施例では、エンジン１から扱胴２２の駆動経路にクラッチギヤ４０とデフギヤ機構４６を介在させている。すなわち、エンジン出力軸３に固着のエンジンプーリ４７とクラッチギヤ軸４８に固着の中継プーリ４９とを脱穀駆動クラッチ１７を介在させたエンジンベルト２１で連結し、クラッチギヤ４０をデフケースギヤ４１と噛み合わせ、デフギヤ機構４６のデフサイドギヤ４２を扱胴軸２０に固着している。また、電動出力軸１５に固着の電動ギヤ４３をデフギヤ機構４６のデフサイドギヤ４５と一体のデフ入力ギヤ４４と噛み合わせている。

上記の伝動構成で、エンジン１の回転を一定にしたままで電動モータ２の回転を変更すると扱胴２２の回転を正逆回転で変速も可能になる。また、脱穀駆動クラッチ１７を切りクラッチギヤ４０をロックすると扱胴軸２０の回転停止時の慣性力で電動出力軸１５を回転させて電動モータ２を発電機として充電に利用できる。

図９に示す実施例では、エンジン１から扱胴２２の駆動経路にクラッチギヤ４０と遊星ギヤ機構５２を介在させている。すなわち、エンジン出力軸３に固着のエンジンプーリ４７とクラッチギヤ軸４８に固着の中継プーリ４９とを脱穀駆動クラッチ１７を介在させたエンジンベルト２１で連結し、クラッチギヤ４０を遊星ケースギヤ５０と噛み合わせ、遊星ギヤ機構５２の太陽ドギヤ５３を扱胴軸２０に固着している。また、電動出力軸１５に固着の電動ギヤ４３を遊星ギヤ機構５２の衛星ギヤ５４と一体の遊星入力ギヤ５１と噛み合わせている。

１エンジン
２電動モータ
９ミッションケース
１３走行駆動クラッチ
１７脱穀駆動クラッチ
２５脱穀装置
２６走行装置
２８旋回軸

Claims

エンジン（１）の出力で走行装置（２６）と脱穀装置（２５）を駆動可能に構成し、電動モータ（２）の出力を脱穀駆動クラッチ（１７）を介して脱穀装置（２５）に伝動可能に構成すると共に該電動モータ（２）の出力を走行駆動クラッチ（１３）を介して走行装置（２６）に伝動可能に構成し、旋回操作時に脱穀駆動クラッチ（１７）を切り走行駆動クラッチ（１３）を入れてエンジン（１）の出力と電動モータ（２）の出力とで走行装置（２６）を駆動する構成としたことを特徴とするコンバイン。
前記走行装置（２６）の左右の走行駆動軸（２７Ｒ，２７Ｌ）のうちの旋回内側となる走行駆動軸を変速駆動するミッションケース（９）内の旋回軸（２８）に電動モータ（２）の駆動力を入力したことを特徴とする請求項１に記載のコンバイン。