JP2019180317A - 収穫機 - Google Patents

Abstract

【課題】ギア切替式の副変速装置において、異なる変速段への切り換え操作をアクチュエータにて迅速に且つ良好に行えるようにすることが望まれていた。【解決手段】副変速装置の変速状態の切り換えを指令する手動式の副変速操作具７３と、副変速装置におけるギアシフトを行う操作部材を操作するアクチュエータＣＹ３と、車速が予め設定された設定車速よりも低速である低速走行状態であるか否かを判定する走行状態判定手段７２と、アクチュエータＣＹ３の作動を制御する制御手段７９とが備えられ、制御手段７９は、走行状態判定手段７２にて低速走行状態が判定されるときは、副変速操作具７３の指令に対応する変速状態に切り換えるようにアクチュエータＣＹ３を作動させ、且つ、走行状態判定手段７２にて低速走行状態が判定されないときは、副変速操作具７３の指令にかかわらずアクチュエータＣＹ３の作動を禁止する。【選択図】図１０

Description

本発明は、コンバインやトウモロコシ収穫機等のように、車体を走行させながら植立する作物を収穫する収穫機に関する。

収穫機の一例としてのコンバインでは、従来、非作業時は高速で走行し、且つ、収穫作業時は低速で走行するために、走行装置に対する動力を変速する変速装置として、主変速装置の他にギア切替式の複数段の副変速装置を備えるものがある。そして、従来では、副変速装置は、機械的に連係された操作レバーの手動操作によって切り換える構成となっていた（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１５−８６７５号公報

上記従来構成では、副変速操作は操作レバーを手動操作によって行う必要があり、切り換え操作に時間がかかり、迅速に変速状態を切り換えたいような場合に対応し難いものとなっていた。例えば、副変速装置が低速に設定されている状態で刈取作業を行っているときに、刈取作業が一旦終了したのに、別の箇所に移動走行する必要があるときに、その移動走行は副変速装置を高速に切り換えることで能率よく作業を行うことが可能になる。

副変速装置の変速操作を迅速に行えるようにするために、副変速操作をアクチュエータにて行う構成とすることが考えられる。しかし、ギア切替式の副変速装置は、ギアシフトさせて異なるギアに噛み合う状態を現出して複数の変速段に切り換えるものである。このようなギア切替式の副変速装置を、手動操作式の操作構成に代えてアクチュエータによりそのまま操作すると、異なる変速段への切り換え操作を良好に行えないおそれがある。

そこで、ギア切替式の副変速装置において、異なる変速段への切り換え操作をアクチュエータにて迅速に且つ良好に行えるようにすることが望まれていた。

本発明に係る収穫機の特徴構成は、主変速装置とギア切替式の複数段の副変速装置とを有し、駆動源からの動力を変速して走行装置に伝達する変速装置と、前記副変速装置の変速状態の切り換えを指令する手動式の副変速操作具と、前記副変速装置におけるギアシフトを行う操作部材を操作するアクチュエータと、車速が予め設定された設定車速よりも低速である低速走行状態であるか否かを判定する走行状態判定手段と、前記アクチュエータの作動を制御する制御手段とが備えられ、前記制御手段は、前記走行状態判定手段にて前記低速走行状態が判定されるときは、前記副変速操作具の指令に対応する変速状態に切り換えるように前記アクチュエータを作動させ、且つ、前記走行状態判定手段にて前記低速走行状態が判定されないときは、前記副変速操作具の指令にかかわらず前記アクチュエータの作動を禁止する点にある。

本発明によれば、車速が設定車速よりも低速である低速走行状態であることが走行状態判定手段にて判定されていれば、副変速操作具を手動操作すると、アクチュエータが操作部材を操作してギアシフトを行って副変速装置の変速が行われる。操作部材を手動操作によって切り換えるものに比べて、迅速な切り換え操作を行うことが可能である。尚、設定車速というのは略零に近い小さい値が設定される。

しかし、走行状態判定手段にて低速走行状態であることが判定されていなければ、副変速操作具を手動操作してもアクチュエータは作動することはない。収穫機が設定車速よりも高速で走行しているときに、誤って副変速操作具が操作されても、アクチュエータが作動しないので、ギアをシフトさせて回転中のギアに無理に噛み合わせようとする等の動作が回避される。

従って、ギア切替式の副変速装置において、異なる変速段への切り換え操作をアクチュエータにて迅速に且つ良好に行えるようにすることが可能となった。

本発明においては、前記主変速装置の変速状態の切り換えを指令する手動式の主変速操作具が備えられ、前記走行状態判定手段は、前記主変速操作具の操作位置に基づいて前記低速走行状態であるか否かを判定すると好適である。

本構成によれば、主変速装置は、駆動源から走行装置に伝達する動力を主に変速するものであり、車速の変動に大きく寄与するものである。主変速装置は主変速操作具の手動操作により変速状態が定まる。そこで、主変速操作具の操作位置が車速に対応するので、主変速操作具の操作位置に基づいて低速走行状態を判定するようにした。その結果、例えば、伝動機構中の回転体（伝動軸やギア等）の実際の回転状態を検出する場合に比べて、簡易な構成によって低速走行状態の判定が可能となる。

本発明においては、前記主変速操作具の操作領域に、前記主変速装置を中立状態に切り換える中立域と、前記主変速装置を走行状態に切り換える走行域とが設定され、前記走行状態判定手段は、前記主変速操作具が前記中立域に操作されていると、前記低速走行状態であると判定し、前記主変速操作具が前記走行域に操作されていると、前記低速走行状態ではないと判定すると好適である。

本構成によれば、主変速操作具が中立域と走行域とを有する操作領域に沿って操作可能であり、走行状態判定手段は、主変速操作具が中立域にあると低速走行状態であると判定し、走行域にあると低速走行状態ではないと判定する。

つまり、走行状態判定手段は、主変速操作具が中立域にあるか否かを判定するものであればよく、操作領域の全域に亘って検出範囲を備える必要がなく、簡単な構成のもので対応できる。

本発明においては、前記副変速操作具が、押し操作可能な１個のスイッチにて構成され、前記操作部材の操作位置を検出する操作位置検出センサが備えられ、前記制御手段は、前記副変速操作具が押し操作される毎に、前記操作位置検出センサの検出情報に基づいて、前記副変速装置の変速段を順番に次の目標変速段に切り換えるように、前記アクチュエータの作動を制御する通常作動制御を実行し、且つ、前記副変速操作具が押し操作されたときに、前記操作位置検出センサの検出情報に基づいて、前記操作部材の操作位置が、元の変速段と前記目標変速段との間の中立操作域のうち前記目標変速段に近い操作域にあると、前記元の変速段に切り換えるように、且つ、前記操作部材の操作位置が前記中立操作域のうち前記元の変速段に近い操作域にあると、前記目標変速段に切り換えるように、前記アクチュエータの作動を制御する異常用制御を実行すると好適である。

本構成によれば、１個のスイッチからなる副変速操作具が押し操作される毎に、制御手段が通常作動制御を実行する。この通常作動制御では、操作位置検出センサによって操作部材の操作位置を検出してフィードバックしながら、アクチュエータの作動が制御されるので、操作部材を次回の目標変速段に対応した適切な位置にまで移動させることができる。

しかし、操作部材を操作してギアシフトを実行しても、ギアが良好に噛み合わない場合には、操作部材は、目標変速段に到達できずに、元の変速段と目標変速段との間の中立操作域に位置していることがある。このような場合には、制御手段が異常用制御を実行する。

すなわち、その後、副変速操作具が操作されたときに、操作部材の操作位置が、元の変速段と目標変速段との間の中立操作域のうち目標変速段に近い操作域にあると、元の変速段に切り換えるように、アクチュエータの作動を制御する。操作部材の操作位置が前記中立操作域のうち元の変速段に近い操作域にあると、目標変速段に切り換えるように、アクチュエータの作動を制御する。

前回の移動操作の際に、例えば、元の変速段から目標変速段に切り換わるようにギアシフトが行われたにもかかわらず、ギアが良好に噛み合わなかった場合には、シフトギアは、目標変速段に対応するギアに近い位置で滞留していると考えられる。又、切り換えが良好に行われなかった場合に、再度、副変速操作具が操作されて、目標変速段から元の変速段に切り換わるようにギアシフトが行われたにもかかわらず、ギアが良好に噛み合わなかった場合も考えられる。この場合には、シフトギアは、元の変速段に対応するギアに近い位置で滞留していると考えられる。

そこで、操作部材が目標変速段に近い操作域にあると、元の変速段に切り換え、操作部材が元の変速段に近い操作域にあると、目標変速段に切り換えるようにした。要するに、ギアシフトが行われる前に噛み合っていた側の変速段に移動させるのである。その結果、ギアが元の噛み合い状態に復帰でき、良好な噛み合い状態となる。尚、この場合、噛み合いが良好に行われなかった側の変速段に向けてギアシフトを繰り返し行っても、噛み合わせることが難しいと考えられるので、噛み合っている状態で動力伝達させてギアの回転位相を変更して、再度、副変速操作を行う等の対策を取ることができる。

本発明においては、前記副変速操作具が、押し操作可能な１個のスイッチにて構成され、前記操作部材の操作位置を検出する操作位置検出センサが備えられ、前記制御手段は、前記副変速操作具が押し操作される毎に、前記操作位置検出センサの検出情報に基づいて、前記副変速装置の変速段を順番に次の目標変速段に切り換えるように、前記アクチュエータの作動を制御する通常作動制御を実行し、且つ、前記副変速操作具が押し操作されたにもかかわらず、前記操作位置検出センサの検出情報に基づいて、前記目標変速段に切り換わらないと判断されるときは、その後、前記副変速操作具が押し操作されると、前記元の変速段に切り換えるように、前記アクチュエータの作動を制御する異常用制御を実行すると好適である。

本構成によれば、１個のスイッチからなる副変速操作具が押し操作される毎に、制御手段が通常作動制御を実行する。この通常作動制御では、操作位置検出センサによって操作部材の操作位置を検出してフィードバックしながら、アクチュエータの作動が制御されるので、操作部材を次回の目標変速段に対応した適切な位置にまで移動させることができる。

しかし、操作部材を操作してギアシフトを実行しても、ギアが良好に噛み合わない場合には、操作部材は、目標変速段に到達できずに、元の変速段と目標変速段との間の中立操作域に位置していることがある。このような場合には、制御手段が異常用制御を実行する。

すなわち、再度、副変速操作具が操作されると、前回の操作で、操作部材が目標変速段に到達できていないのにもかかわらず、元の変速段に切り換えるように、アクチュエータの作動を制御するのである。その結果、ギアシフトが行われる前に噛み合っていた側の変速段に移動させることにより、ギアが元の噛み合い状態に復帰でき、良好な噛み合い状態となる。尚、この場合、ギアシフトを目標変速段に向けて移動させる操作を繰り返し行っても、噛み合わせることが難しいと考えられるので、元の変速段にて噛み合っている状態で動力伝達させてギアの回転位相を変更して、再度、副変速操作を行う等の対策を取ることができる。

本発明においては、前記副変速装置の変速段が前記目標変速段に切り換わったことを報知する切換報知手段が備えられていると好適である。

本構成によれば、制御手段が通常作動制御を実行して、操作部材が元の変速段に対応する位置から目標変速段に対応する位置に切り換わるようにアクチュエータを作動させたとき、操作位置検出センサの検出結果に基づいて操作部材が目標変速段に対応する位置に切り換わったことが判別されると、切換報知手段がそのことを報知する。

運転者は、１つの副変速操作具を押し操作するだけであるから、副変速装置の実際の切り換わり状況は確認し難い。そこで、切換報知手段による報知処理を実行することで、副変速装置が目標変速段に切り換わったことを容易に確認することができる。

本発明においては、前記制御手段が前記通常作動制御を実行したにもかかわらず、前記副変速装置の変速段が前記目標変速段に切り換わらないときは、異常状態であることを報知する異常報知手段が備えられていると好適である。

本構成によれば、副変速操作具が操作されたときに、シフト操作されたギアが良好に噛み合わないこと等が原因で目標変速段に切り換わらない場合には、異常報知手段が異常状態であることを報知する。その結果、運転者が異常状態であることを迅速に認識することができ、すぐに対策を講じることができる。

本発明においては、駆動源としてエンジンが備えられ、前記制御手段は、前記エンジンが始動したときに、前記操作部材の操作位置が隣り合う変速段の間にあるときは、前記操作部材を隣り合う変速段のうちのいずれか一方の変速段に操作すると好適である。

本構成によれば、収穫機による作業を開始するためにエンジンを始動させたとき、何等かの要因で、操作部材が隣り合う変速段の間に位置して、いずれの変速段に対応する位置にも切り換わっていないときは、操作部材を隣り合う変速段のうちのいずれか一方の変速段に操作するのである。

エンジンが停止している状態で、例えば、トラックで輸送するような場合に、機体の振動等に起因して操作部材が移動したり、エンジンの動力供給が停止してアクチュエータによる位置保持が行えないような場合に、変速段に対応する位置から位置ずれしたような場合であっても、エンジンを始動したときに、操作部材の位置を移動させることで、良好な噛み合い状態を現出させて走行を開始することができる。

本発明においては、前記制御手段は、前記エンジンが始動したときに、前記操作部材の操作位置が、隣り合う変速段の間であって、隣り合う変速段の中央位置よりも一方の変速段に近い位置にあるときは、前記操作部材を前記一方の変速段に操作し、隣り合う変速段の中央位置よりも他方の変速段に近い位置にあるときは、前記操作部材を前記他方の変速段に操作すると好適である。

本構成によれば、エンジン始動時に、操作部材が隣り合う変速段のいずれの変速段に対応する位置にも切り換わっていないときは、隣り合う変速段のうちの操作部材が近い位置にある変速段に向けて、操作部材を移動操作させる。

操作部材が何等かの要因で位置ずれしたような場合には、元々噛み合っていた位置から大きく位置ずれしていないことが考えられる。そこで、近い位置にある変速段に向けて、操作部材を移動操作させて、前に噛み合っていた側の変速段に移動させることにより、ギアが元の噛み合い状態に復帰できる。そして、良好な噛み合い状態を現出させて走行を開始することができる。

コンバインの全体側面図である。 コンバインの全体平面図である。 主変速レバーを示す背面図である。 変速操作機構の背面図である。 副変速装置の簡略化した構成図である。 副変速装置及び主変速装置の操作機構を示す図である。 運転部の平面図である。 穀粒タンクの傾動状態を示す断面背面図である。 操縦塔の平面図である。 制御ブロック図である。 制御動作のフローチャートである。 制御動作のフローチャートである。 制御動作のフローチャートである。 作業状態を示す平面図である。 別実施形態の制御動作のフローチャートである。

本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の説明では、矢印Ｆの方向を「前側」（図１及び図２参照）、矢印Ｂの方向を「後側」（図１及び図２参照）、矢印Ｌの方向を「左側」（図２参照）、矢印Ｒの方向を「右側」（図２参照）とする。

〔コンバインの全体の構成〕
図１に収穫機の一例である普通型コンバインを示している。このコンバインは、走行機体１に走行装置としての左右一対の前車輪２及び左右一対の後車輪３を備えている。前車輪２は、エンジン４からの動力によって駆動可能に構成されている。後車輪３は操向操作可能に構成されている。走行機体１の前部に運転部５が備えられている。運転部５は、キャビン６によって覆われている。機体フレーム７の前部に刈取搬送部８が設けられている。刈取搬送部８は、植立穀稈を刈り取る収穫部の一例としての刈取部９と、収穫した刈取穀稈を後方に向けて搬送する穀稈搬送装置１０とを有している。刈取部９には、植立穀稈を後方へ掻き込む回転リール１１、植立穀稈の株元を切断する刈刃１２、刈取穀稈を刈幅方向に寄せ集めるオーガ１３等が備えられている。

走行機体１の後部には、穀稈搬送装置１０により搬送される刈取穀稈を脱穀処理する脱穀装置１４が備えられている。穀稈搬送装置１０は脱穀装置１４の前部に横軸芯Ｐ１周りで上下揺動可能に連結されている。図２に示すように、脱穀装置１４は、走行機体１の横幅方向での中心に対して走行機体１の左横側に偏倚する状態で機体フレーム７に載置され、機体フレーム７に固定状態で支持されている。脱穀装置１４の上方に、脱穀処理により得られた穀粒を貯留する穀粒タンク１５が備えられている。

刈取昇降用油圧シリンダ（以下、刈取昇降シリンダと略称する）ＣＹ１によって、穀稈搬送装置１０と刈取部９とを含む刈取搬送部８全体が横軸芯Ｐ１周りで揺動昇降可能に構成されている。刈取部９は、刈取搬送部８が刈取昇降シリンダＣＹ１にて揺動昇降操作されることによって、地面の近くに下降した作業状態と、地面から高い位置に上昇した非作業状態とにわたって昇降操作可能である。

回転リール１１は、後部の横軸芯Ｐ２周りで昇降可能に刈取部９の枠部に支持されている。回転リール１１の前後中間部と刈取部９の枠部とに亘って回転リール昇降用油圧シリンダ１７（以下、リール昇降シリンダと略称する）が備えられている。リール昇降シリンダＣＹ２の作動によって、回転リール１１の高さを変更調整することができる。

〔穀粒タンク１５〕
穀粒タンク１５に貯留された穀粒を機体外部に排出する穀粒排出装置１８が備えられている。穀粒タンク１５の底部のうち、走行機体１の横幅方向での右横端側に位置する状態で排出スクリュー１９が回転可能に配置されている。穀粒タンク１５の前部における排出スクリュー１９に対応する位置に接続ケース２０が連通接続されている。

図１，２に示すように、排出スクリュー１９に接続ケース２０を介して穀粒を機体外方に搬送可能な穀粒排出装置１８が接続されている。穀粒排出装置１８は、排出スクリュー１９の終端部から穀粒を上方に搬送するスクリューコンベア式の縦搬送部１８Ａと、縦搬送部１８Ａの上端部から横方向に穀粒を搬送するスクリューコンベア式の横搬送部１８Ｂとを備えている。穀粒排出装置１８は、図示しない油圧モータによって回転駆動されることにより穀粒を搬送することができ、油圧モータは図示しない排出スイッチの切り換え操作により動作状態が切り換わる。

穀粒排出装置１８は、旋回用油圧シリンダ（以下、旋回シリンダと略称する）ＣＹ４の伸縮作動によって、穀粒排出装置１８全体が上下向きの縦搬送部１８Ａの回転軸芯Ｐ３を旋回中心にして格納姿勢（図２の実線で示す姿勢）と排出姿勢（図２に仮想線で示す姿勢）とにわたって旋回操作可能である。

穀粒タンク１５は、穀粒排出装置１８による穀粒排出形態の他に、穀粒タンク１５の全体を排出スクリュー１９の回転軸芯周りで傾動させて、右側部から直接に貯留している穀粒を外部に排出することができるように構成されている。すなわち、図８に示すように、穀粒タンク１５の右横部が大きく開放されて排出口２２が形成されている。排出口２２は、走行機体１の右横外側方に向いて開口する状態で形成されており、排出口２２を閉じる穀粒タンク１５の右側壁２３が下端の前後軸芯周りで揺動開閉可能に設けられている。

図８に示すように、穀粒タンク１５は、排出スクリュー１９の前後向き回転支軸１９ａの軸芯Ｐ４を回転中心にして相対回転可能に機体フレーム７に支持されている。穀粒タンク１５の下部と機体フレーム７とにわたり傾動用油圧シリンダ（以下、傾動シリンダと略称する）ＣＹ５が枢支連結されている。穀粒タンク１５は、傾動シリンダＣＹ５の伸縮作動によって軸芯Ｐ４周りに回動して貯留姿勢（図８の仮想線で示す姿勢）と傾斜した排出姿勢（図８の実線で示す姿勢）とにわたり姿勢切り換え可能に構成されている。

穀粒タンク１５の底面のうち、排出スクリュー１９の上方には開口１５ａが形成されており、この開口１５ａは、開閉可能なシャッター２５によって閉塞する状態と開放する状態とに切り換え可能に構成されている。又、図示はしていないが、穀粒タンク１５の貯留姿勢から排出姿勢への姿勢切り換えに連動して、右側壁２３が解放状態に切り換わるように連動するリンク機構が備えられている。

シャッター２５を閉じた状態で、穀粒タンク１５が排出姿勢へ切り換わると、図８に示すように、右側壁２３が開放されて穀粒を排出口２２から排出することができる。穀粒タンク１５内には、排出時に穀粒の流量を規制するための垂れ壁２６が備えられている。右側壁２３は、前後中央の壁面部と前後両側の前後面とを有する樋状に形成され、開放状態となったときに、穀粒を流下案内するシュートとなる。尚、穀粒排出装置１８を駆動することによって穀粒を外部に排出するときは、シャッター２５を開放状態に切り換える必要がある。

旋回シリンダＣＹ４の作動を指令する旋回スイッチ２７及び傾動シリンダＣＹ５の作動を指令する傾動スイッチ２８が備えられている（図１０参照）。図示はしないが、傾動スイッチ２８は、運転部５に操作可能な状態で設けられている。

〔走行用伝動構造〕
走行機体１に、駆動源としてのエンジン４と、エンジン４の動力を変速して前車輪２に伝達する変速装置３０とが備えられている。変速装置３０は、静油圧式無段変速装置（ＨＳＴ）を備えて構成される主変速装置３１と、ギア切替式の副変速装置３２とを有している。主変速装置３１は、エンジン４からの動力を前進動力と後進動力とに変換するとともに、前進動力及び後進動力の回転速度を無段階に変速する。

副変速装置３２は、左右の前車輪２の間に配備されたミッションケース３３に収容されている。副変速装置３２は、周知構成のギア切換式に構成されている。すなわち、図５に示すように、入力軸３４に一体回転する状態でスプライン外嵌されるシフトギア３５を入力軸３４の軸芯方向にスライドさせて、変速状態を切り換えるものである。シフトギア３５が低速用ギア機構３６における連動ギア３７に噛み合う状態に切り換わると、低速用ギア機構３６を介して出力軸３８に動力伝達される低速状態に切り換わる。シフトギア３５が高速用ギア機構３９における連動ギア４０に噛み合う位置に切り換わると、高速用ギア機構３９を介して出力軸３８に動力伝達される高速状態に切り換わる。シフトギア３５がどちらの連動ギア３７，４０にも噛み合わないと、動力伝達が行われない中立状態に切り換わる。低速用の操作位置と高速用の操作位置とは中立位置を間に挟んで左右両側に振り分け配置されている。すなわち、副変速装置３２は、複数の変速段として高速状態と低速状態の２段に切り換え可能である。

〔副変速操作構造〕
次に、副変速装置３２の変速操作構造について説明する。
図４，５，６に示すように、副変速装置３２の状態を切り換える変速操作機構４１が備えられている。副変速装置３２は、人為操作によるのではなく変速用油圧シリンダ（以下、変速シリンダと略称する）ＣＹ３の操作によって切り換わる構成となっている。すなわち、変速操作機構４１には、アクチュエータとしての変速シリンダＣＹ３が備えられている。

図４，６に示すように、変速操作機構４１は、ミッションケース３３における後側に位置する状態でミッションケース３３に支持されている。図５に示すように、副変速装置３２のシフトギア３５に係合してシフト操作させるシフトフォーク４２は、ミッションケース３３に回動可能に支持された前後向きの回動軸４３に一体回動可能に支持されている。回動軸４３はミッションケース３３から後側外方に露出しており、その露出した箇所に、左右方向に延びるギアシフトを行う操作部材としての帯板状の副変速アーム４４の一端部が一体回動可能に取り付けられている。

副変速アーム４４の他端部に連結部材４５を介して変速シリンダＣＹ３のシリンダロッド４６が連動連結されている。変速シリンダＣＹ３は、副変速アーム４４よりも上側に位置する状態で、且つ、長手方向が上下方向に沿う姿勢で備えられている。

副変速アーム４４は、変速シリンダＣＹ３が上下方向に沿って伸縮作動することにより、回動軸４３の軸芯Ｐ５周りで揺動して、上方側に位置する高速位置Ｈｉ（図４に実線で示す状態）と、下方側に位置する低速位置Ｌｏ（図４に仮想線で示す状態）とに切り換え可能である。

変速操作機構４１には、副変速アーム４４の操作位置を検出する操作位置検出センサ４７が備えられている。操作位置検出センサ４７は、ポテンショメータにて構成され、検知アーム４７ａの揺動角度に応じた検出値を出力することができる。検知アーム４７ａの揺動端と副変速アーム４４の中間位置とが連係部材４７ｂを介して連動連結されている。従って、操作位置検出センサ４７は副変速アーム４４の上下揺動量に相当する検出値を出力する。

図４，６に示すように、変速シリンダＣＹ３及び操作位置検出センサ４７は支持ステー４８に支持されている。支持ステー４８は平面視で略Ｌ字形の板体にて構成されている。支持ステー４８における下部に位置する左右向きの面部分からなる第一取付部４９が、左右向きの取付面を有するミッションケース３３側の支持部５０にボルト連結されている。支持ステー４８における上部に位置する前後向きの面部分からなる第二取付部５１が、変速シリンダＣＹ３の連結用部材５２における前後一対の板面に挟まれる状態でボルト連結されている。支持ステー４８における第一取付部４９と第二取付部５１との間に位置する上下中間部には、平面視で略Ｕ字形の台座部５３が備えられ、操作位置検出センサ４７が、この台座部５３における前後向き取付面からなる第三取付部５４にボルト連結されている。従って、ミッションケース３３に支持された支持ステー４８に、操作位置検出センサ４７と変速シリンダＣＹ３とが夫々支持されている。

図４，６に示すように、ミッションケース３３には、主変速操作用の操作連係機構５５が支持されている。支持ステー４８と共締めされる状態でミッションケース３３に連結される右側の支持部材５６と、ミッションケース３３の上部に連結された左側の支持部材５７とによって左右方向に延びる筒部材５８が支持されている。この筒部材５８の内部に中継軸５９が回動可能に支持されている。中継軸５９の一端部には、主変速レバー６０に連動連結される第一揺動アーム６１が備えられ、中継軸５９の他端部には、主変速装置３１の操作具６２に連動連係される第二揺動アーム６３が備えられている。

（運転部の操作構成）
図７に示すように、運転部５には、運転座席６４の前方に操縦塔６５が備えられ、操縦塔６５の上方にステアリングホイール６６が備えられている。ステアリングホイール６６が回転操作されることによって、図示しないパワーステアリング装置によって後車輪３が操向操作される。

運転座席６４の右横側に操作パネル部６７が備えられている。操作パネル部６７に、主変速装置３１を変速操作する手動式の主変速操作具としての主変速レバー６０、刈取クラッチレバー６８、脱穀クラッチレバー６９、エンジン４に関する情報を表示するとともに、その情報に関する操作を行うエンジン情報表示操作部７０、収穫作業に関する情報を表示するとともに、その情報に関する操作を行う作業情報表示操作部７１等が備えられている。

主変速レバー６０が機体前後方向に揺動操作されることによって主変速装置３１が変速操作される。図６に示すように、主変速レバー６０が第一揺動アーム６１に連結されており、主変速レバー６０の操作領域に、主変速装置３１を中立状態に切り換える中立域ＮＡと、主変速装置３１を走行状態に切り換える走行域ＳＡとが設定されている。走行域ＳＡとしては、中立域ＮＡの前部側に前進走行域ＳＡ１が設定され、中立域ＮＡの後部側に後進走行域ＳＡ２が設定されている。

主変速レバー６０が中立域ＮＡから前方側に揺動し、前進走行域ＳＡ１にて前方側へ操作されるほど前進走行速度が無段階に増速される。主変速レバー６０が中立域ＮＡから後方側に揺動し、後進走行域ＳＡ２にて後方側へ操作されるほど後進走行速度が無段階に増速される。

図６に示すように、主変速レバー６０の近傍には、主変速レバー６０が中立域ＮＡにあるか否かを検出する走行状態判定手段の一例としての中立スイッチ７２が設けられている。中立スイッチ７２は、主変速レバー６０が中立域にあるとオン状態になり、主変速レバー６０が前進走行域ＳＡ１又は後進走行域ＳＡ２にあると、オフ状態となるように構成されている。すなわち、中立スイッチ７２は、主変速レバー６０が中立域ＮＡに操作されているとオン状態となることで、車速が予め設定された設定車速よりも低速である低速走行状態であると判定し、主変速レバー６０が前進走行域ＳＡ１又は後進走行域ＳＡ２にあると、オフ状態となることで、低速走行状態ではないと判定することができる。

図３に示すように、主変速レバー６０は、握り部６０Ａと軸部６０Ｂとを備えている。軸部６０Ｂは、握り部６０Ａから下向きに延びて連動杆６０Ｃに連結されている。主変速レバー６０の握り部６０Ａにおける左横側部に、手動式の副変速操作具としての副変速スイッチ７３と、刈取昇降スイッチ７４とが設けられ、握り部６０Ａの前面部にリール昇降スイッチ７５が設けられている。主変速レバー６０を持つ手の指操作によって、副変速スイッチ７３、刈取昇降スイッチ７４及びリール昇降スイッチ７５を操作することができる。

副変速スイッチ７３を操作することで副変速装置３２を変速操作することができる。副変速スイッチ７３は、押し操作している間だけオン状態になり、押し操作を解除するとオフ状態となる押し操作式スイッチにて構成されている。刈取昇降スイッチ７４を操作することによって刈取部９を昇降させることができ、リール昇降スイッチ７５を操作することによって回転リール１１を昇降させることができる。刈取昇降スイッチ７４及びリール昇降スイッチ７５は、２位置切り換え式であり、上昇操作及び下降操作のいずれの操作であるかを運転者が認識し易いものとなっている。

刈取クラッチレバー６８は、前後方向に沿う揺動操作により、エンジン４から刈取部９への動力伝達を断続する刈取クラッチ（図示せず）を入り切りすることができる。脱穀クラッチレバー６９も同様に、前後方向に沿う揺動操作により、エンジン４から脱穀装置１４の各部への動力伝達を断続する脱穀クラッチ（図示せず）を入り切りすることができる。

図９に示すように、操縦塔６５の上部に、副変速装置３２の変速状態を表示する副変速表示部７６が備えられている。副変速操作は副変速スイッチ７３の押し操作によって行うので、運転者は、実際にどの変速位置になっているか分りにくい。そこで、副変速表示部７６は２つの表示ランプ７６ａ，７６ｂを備えている。第一表示ランプ７６ａが点灯すると、副変速装置３２が高速状態（移動走行用）に切り換わっていることを表示し、第二表示ランプ７６ｂが点灯すると、副変速装置３２が低速状態（刈取作業用）に切り換わっていることを表示する構成となっている。

操縦塔６５の上部には、エンジン４の始動あるいは停止、各種電装品への電力供給の入り切り等を行うためのキースイッチ７８が備えられている。

刈取部９の昇降操作としては、刈取昇降スイッチ７４の手動操作による昇降動作以外に、刈取作業中に、刈取部９の地面に対する高さが目標高さに維持されるように自動的に昇降する自動昇降制御が行われる。刈取部９の下部に接地追従式の刈高さセンサ（図示せず）が設けられ、操作パネル部６７に目標高さ設定器が設けられている。そして、検出高さが目標高さになるように刈取昇降シリンダＣＹ１の作動を制御する制御装置７９（図１０参照）が備えられる。自動昇降制御では、刈取部９を下降させるときの操作速度が、手動による下降操作のときよりも低速に設定されている。

〔制御構成〕
次に、制御構成について説明する。図１０に示すように、刈取昇降シリンダＣＹ１、リール昇降シリンダＣＹ２、変速シリンダＣＹ３、旋回シリンダＣＹ４、傾動シリンダＣＹ５の夫々の作動を制御する制御手段としての制御装置７９が備えられている。制御装置７９は、マイクロコンピュータを備えて構成され、予め設定されている制御プログラムに従って制御を実行する。

制御装置７９に対して、刈取昇降スイッチ７４、リール昇降スイッチ７５、副変速スイッチ７３、旋回スイッチ２７、傾動スイッチ２８、及び、中立スイッチ７２の夫々の情報が入力される。上記した各油圧シリンダの夫々に対応させて油圧制御弁が備えられる。すなわち、刈取昇降シリンダＣＹ１に対する第一切換弁Ｖ１、リール昇降シリンダＣＹ２に対する第二切換弁Ｖ２、変速シリンダＣＹ３に対する第三切換弁Ｖ３、旋回シリンダＣＹ４に対する第四切換弁Ｖ４、傾動シリンダＣＹ５に対する第五切換弁Ｖ５が備えられる。

制御装置７９は、各スイッチの入力情報に基づいて、第一切換弁Ｖ１〜第五切換弁Ｖ５の夫々を電気的に切り換え制御して各油圧シリンダの作動を制御するように構成されている。制御装置７９は、副変速表示部７６における２つの表示ランプ７６ａ，７６ｂ及び報知作動を行うブザー８０の作動も制御するようになっている。

上記した５つの油圧制御弁のうち、第一切換弁Ｖ１、第二切換弁Ｖ２、及び、第三切換弁Ｖ３は、１つのバルブユニットＶＵ１（第一バルブユニット）として一体的に組付けられ、第四切換弁Ｖ４と第五切換弁Ｖ５は、別のバルブユニットＶＵ２（第二バルブユニット）として一体的に組付けられている。

図１，２に示すように、第一バルブユニットＶＵ１は、運転部５におけるキャビン支持フレーム８１のうち前後方向に延びる前後向きフレーム体８２の前部に支持されている。前後向きフレーム体８２は運転部５の床部を下側から支持するものであり、第一バルブユニットＶＵ１は、運転部５の床部の下側に設けられている。このように第一バルブユニットＶＵ１を前後向きフレーム体８２に支持する構成に代えて、キャビン支持フレーム８１のうち前後向きフレーム体８２とは異なるフレーム体に支持するようにしてもよい。一方、第二バルブユニットＶＵ２は、エンジン４の後側に位置して上下方向に延びる縦向きフレーム体８３の下部に支持されている。このように、バルブユニットを２つに分けて、互いに対象となる油圧シリンダに近い位置に配置することで、油圧配管が短くなるとともに、配管が簡素な構成となる。

複数の油圧シリンダのうち、刈取昇降シリンダＣＹ１、リール昇降シリンダＣＹ２、旋回シリンダＣＹ４、傾動シリンダＣＹ５については、対応するスイッチの操作に従って伸長あるいは縮退するように作動油の供給状態が制御される。

以下、副変速装置３２を変速操作する変速シリンダＣＹ３の作動制御について説明する。
図１１に示すように、キースイッチ７８の操作によってエンジン４が始動されるとともに、電力供給が行われて制御が開始されると、副変速装置３２におけるシフトギア３５が高速状態あるいは低速状態のいずれにも確実に噛み合っていない中立状態であるか否かを判別する（ステップ１）。

説明を加えると、図４に示すように、副変速アーム４４の操作領域のうち、高速位置Ｈｉと、低速位置Ｌｏとの中央位置ＮＬを中心に両側に所定幅を有する中立操作域ＮＷが設定されている。この中立操作域ＮＷは、シフトギア３５が高速位置あるいは低速位置にて確実にギアが噛み合っていないおそれがある。そこで、操作位置検出センサ４７の検出結果により、副変速アーム４４の位置が中立操作域ＮＷである（中立状態である）か否かを判別する。

副変速アーム４４が中立操作域ＮＷにあれば、副変速表示部７６における第一表示ランプ７６ａと第二表示ランプ７６ｂとを共に点滅表示させて異常状態であることを運転者に報知する（ステップ２）とともに、シフトギア３５を高速あるいは低速のいずれかに確実に噛み合う状態に切り換える復帰処理を行う（ステップ３）。従って、副変速表示部７６の２つの表示ランプ７６ａ，７６ｂが異常報知手段に対応する。

すなわち、図１２に示すように、副変速アーム４４が、中立操作域ＮＷのうち高速位置Ｈｉと低速位置Ｌｏとの間の中央位置ＮＬよりも低速側に寄った位置であるか、高速側に寄った位置であるか、を判断する（ステップ３１）。副変速アーム４４が中央位置ＮＬよりも低速側に寄った位置であると判断したときは、副変速アーム４４が低速側に向けて移動するように変速シリンダＣＹ３を操作する（ステップ３２）。副変速アーム４４が中央位置ＮＬよりも高速側に寄った位置であると判断したときは、副変速アーム４４が高速側に向けて移動するように変速シリンダＣＹ３を操作する（ステップ３３）。このような復帰処理を実行することで、副変速アーム４４が中立操作域ＮＷから外れて，シフトギア３５が高速あるいは低速のいずれかに確実に噛み合う状態になる。

次に、副変速表示部７６のうちそのときに切り換えられている側に対応する表示ランプ（第一表示ランプ７６ａ又は第二表示ランプ７６ｂ）を点灯表示する（ステップ４）。副変速スイッチ７３がオン操作されると、そのとき、主変速装置３１が中立状態であるか否か、すなわち、中立スイッチ７２がオン状態であるかオフ状態であるかを判別する（ステップ５，６）。中立スイッチ７２がオフ状態であることが判別されると、副変速スイッチ７３の操作にかかわらず変速シリンダＣＹ３の作動は行われない（ステップ６，１４）。つまり、変速シリンダＣＹ３の作動を禁止する。

中立スイッチ７２がオン状態であるときに、副変速スイッチ７３がオン操作されると（ステップ５，６）、副変速アーム４４が中立操作域ＮＷでなく高速位置Ｈｉにあれば、低速位置Ｌｏに切り換わるように変速シリンダＣＹ３を操作する（ステップ７，８，９）。副変速アーム４４が低速位置Ｌｏに切り換わったことが検出されると、ブザー８０を短時間だけ鳴動させて運転者にそのことを報知する（ステップ１０，１１）。このときは、高速位置Ｈｉが元の変速段に相当し、低速位置Ｌｏが目標変速段に相当する。

副変速スイッチ７３がオン操作されたとき、副変速アーム４４が中立操作域ＮＷでなく低速位置Ｌｏにあれば、高速位置Ｈｉに切り換わるように変速シリンダＣＹ３を操作する（ステップ８，１２）。副変速アーム４４が高速位置Ｈｉに切り換わったことが検出されると、ブザー８０を短時間だけ鳴動させて運転者にそのことを報知する（ステップ１３，１１）。このときは、低速位置Ｌｏが元の変速段に相当し、高速位置Ｈｉが目標変速段に相当する。従って、ブザー８０が、副変速装置３２の変速段が目標変速段に切り換わったことを報知する切換報知手段に対応する。

その後は、キースイッチ７８が切り操作されなければ、副変速表示部７６のうち対応する表示ランプ（第一表示ランプ７６ａ又は第二表示ランプ７６ｂ）を点灯表示して、次回の副変速スイッチ７３の操作が行われるまで待機する（ステップ１４，４，５）。

副変速スイッチ７３がオン操作されたにもかかわらず、ブザー８０が鳴動せず、切り換えが確認できない場合には、シフトギア３５がうまく噛み合わずに、弾き返されたことが考えられる。そのような場合に、運転者が、再度、副変速スイッチ７３を操作すると、そのとき、副変速アーム４４は中立操作域ＮＷに位置している。そこで、このような場合には、第一表示ランプ７６ａと第二表示ランプ７６ｂとを共に点滅表示させて異常状態であることを運転者に報知する（ステップ７，１５）とともに、異常用制御としての以下のような異常用処理を実行する（ステップ１６）。

すなわち、図１３に示すように、副変速アーム４４の位置が中立操作域ＮＷのうちで低速位置Ｌｏに近い位置であるときは、高速位置Ｈｉへ移動するように変速シリンダＣＹ３を操作する（ステップ４１，４２）。副変速アーム４４の位置が中立操作域ＮＷのうちで高速位置Ｈｉに近い位置であるときは、低速位置Ｌｏへ移動するように変速シリンダＣＹ３を操作する（ステップ４３）。つまり、変速操作が行われるまえにシフトギア３５が噛み合っていた変速状態に戻すことにより、適正な噛み合い状態に戻すようにしている。その後は、切り換え操作が適正に行われる。それでも、上手く行かないときは、エンジン４を作動停止させたのに、再度、エンジン４を始動させることにより、ステップ３の復帰処理を実行することで、ステップ１７の場合とは反対側に操作させて、シフト操作前の噛み合い状態に復帰させることができる。

上記した構成によれば、副変速スイッチ７３の操作に応じて副変速装置３２を変速シリンダＣＹ３の操作によって切り換える構成であるから、副変速装置３２の切り換え操作を迅速に能率よく行うことができる。その結果、次のような利点がある。

コンバインでは、例えば、図１４に示すように、植立穀稈の未刈領域ＭＲにおける一端側にて刈取作業を行い、その作業経路を刈抜けた後に第一停止位置Ｑ１で車体を一旦停止したのち、車体を後進させながら、交差する次回の作業経路に向かうように方向転換して、第二停止位置Ｑ２で停止し、さらに、前進走行して次回の作業経路に沿う刈取作業を行う作業形態を採る場合がある。

作業経路に沿う刈取作業は、副変速装置３２を低速状態に設定して行われるが、方向転換の際に、車体を後進させるときは高速で走行すると作業能率が向上する。そこで、第一停止位置Ｑ１で走行停止したときに、主変速装置３１は中立状態に切り換えられているので、このとき、副変速スイッチ７３を操作して、副変速装置３２を低速状態から高速状態に迅速に切り換えることができる。又、第二停止位置Ｑ２では、再度、副変速スイッチ７３の操作により副変速装置３２を高速状態から低速状態に迅速に切り換えて収穫作業を行うことができる。

〔別実施形態〕
（１）上記実施形態に代えて、副変速スイッチ７３がオン操作されたにもかかわらず、変速が良好に行われないときにおける異常用制御として、次のような処理を実行してもよい。図１５に示すように、前回の副変速スイッチ７３の操作による指令が、高速位置Ｈｉから低速位置Ｌｏへの切り換え操作であった場合には、高速位置Ｈｉへ移動するように変速シリンダＣＹ３を操作する（ステップ５１，５２）。前回の指令が低速位置Ｌｏから高速位置Ｈｉへの切り換え操作であった場合には、低速位置Ｌｏへ移動するように変速シリンダＣＹ３を操作する（ステップ５３）。このように制御することで、変速操作が行われる前にシフトギア３５が噛み合っていた変速状態に戻すことにより、適正な噛み合い状態に戻すことができる。

（２）上記実施形態では、走行状態判定手段（中立スイッチ７２）が、主変速操作具６０が中立域ＮＡに操作されているとオン状態（低速走行状態）となり、走行域ＳＡに操作されているとオフ状態（低速走行状態）となるスイッチにて構成されるものを示したが、この構成に代えて、例えば、走行状態判定手段が、ポテンショメータと、そのポテンショメータの検出値が、中立域に対応する検出値が出力されるか否かを判別する判別部とにより走行状態を判定する構成としてもよい。

（３）上記実施形態では、切換報知手段としてブザー８０を備える構成としたが、切換報知手段としては、ブザーに代えて、あるいは、ブザーに加えて、異常を報知するための表示ランプを備える構成としてもよい。

（４）上記実施形態では、異常報知手段として、副変速装置３２の状態を表す副変速表示部７６（２個の表示ランプ７６ａ，７６ｂ）を点滅させる構成としたが、この構成に代えて、異常報知専用のランプを用いてもよく、又、音声によって異常を報知する構成としてもよい。

（５）上記実施形態では、ミッションケース３３に支持されたステー４８に、操作位置検出センサ４７と変速シリンダＣＹ３が夫々支持される構成としたが、操作位置検出センサ４７と変速シリンダＣＹ３とを夫々、各別にミッションケース３３に支持する構成としてもよく、ミッションケース３３に限らず、機体フレーム７に支持する構成としてもよい。

（６）上記実施形態では、操作位置検出センサ４７がポテンショメータにて構成されるものを示したが、リミットスイッチ等の接触式のスイッチによって位置を検出するものでもよく、又、操作位置検出センサ４７を設けることなく、変速シリンダＣＹ３の操作を時間で管理するようにしたり、変速シリンダＣＹ３と操作部材（副変速アーム４４）との間に緩衝バネを設けて、ギアが噛み合ってなくても、軸が回転し始めると自動で噛み合うような構成としてもよい。

（７）上記実施形態では、副変速装置３２が、複数の変速段として高速状態と低速状態との２段階に切り換える構成としたが、副変速装置３２が３段階以上の変速段に切り換え可能な構成としてもよい。

（８）上記実施形態では、アクチュエータが油圧シリンダにて構成されるものを示したが、電動シリンダ、電動モータ等の電動機構を用いるものでもよい。

本発明は、コンバインやトウモロコシ収穫機等のような収穫機に適用できる。

３１ 主変速装置
３２ 副変速装置
４４ 操作部材
４７ 操作位置検出センサ
６０ 主変速操作具
７２ 走行状態判定手段
７３ 副変速操作具
７６ 異常報知手段
７９ 制御手段
８０ 切換報知手段
ＣＹ３ アクチュエータ
ＮＡ 中立域
ＳＡ 走行域
ＮＷ 中立操作域
ＮＬ 中央位置

Claims (9)

1. 主変速装置とギア切替式の複数段の副変速装置とを有し、駆動源からの動力を変速して走行装置に伝達する変速装置と、
   前記副変速装置の変速状態の切り換えを指令する手動式の副変速操作具と、
   前記副変速装置におけるギアシフトを行う操作部材を操作するアクチュエータと、
   車速が予め設定された設定車速よりも低速である低速走行状態であるか否かを判定する走行状態判定手段と、
   前記アクチュエータの作動を制御する制御手段とが備えられ、
   前記制御手段は、
   前記走行状態判定手段にて前記低速走行状態が判定されるときは、前記副変速操作具の指令に対応する変速状態に切り換えるように前記アクチュエータを作動させ、且つ、前記走行状態判定手段にて前記低速走行状態が判定されないときは、前記副変速操作具の指令にかかわらず前記アクチュエータの作動を禁止する収穫機。
2. 前記主変速装置の変速状態の切り換えを指令する手動式の主変速操作具が備えられ、
   前記走行状態判定手段は、前記主変速操作具の操作位置に基づいて前記低速走行状態であるか否かを判定する請求項１に記載の収穫機。
3. 前記主変速操作具の操作領域に、前記主変速装置を中立状態に切り換える中立域と、前記主変速装置を走行状態に切り換える走行域とが設定され、
   前記走行状態判定手段は、前記主変速操作具が前記中立域に操作されていると、前記低速走行状態であると判定し、前記主変速操作具が前記走行域に操作されていると、前記低速走行状態ではないと判定する請求項２に記載の収穫機。
4. 前記副変速操作具が、押し操作可能な１個のスイッチにて構成され、
   前記操作部材の操作位置を検出する操作位置検出センサが備えられ、
   前記制御手段は、
   前記副変速操作具が押し操作される毎に、前記操作位置検出センサの検出情報に基づいて、前記副変速装置の変速段を順番に次の目標変速段に切り換えるように、前記アクチュエータの作動を制御する通常作動制御を実行し、且つ、
   前記副変速操作具が押し操作されたときに、前記操作位置検出センサの検出情報に基づいて、前記操作部材の操作位置が、元の変速段と前記目標変速段との間の中立操作域のうち前記目標変速段に近い操作域にあると、前記元の変速段に切り換えるように、且つ、前記操作部材の操作位置が前記中立操作域のうち前記元の変速段に近い操作域にあると、前記目標変速段に切り換えるように、前記アクチュエータの作動を制御する異常用制御を実行する請求項１から３のいずれか１項に記載の収穫機。
5. 前記副変速操作具が、押し操作可能な１個のスイッチにて構成され、
   前記操作部材の操作位置を検出する操作位置検出センサが備えられ、
   前記制御手段は、
   前記副変速操作具が押し操作される毎に、前記操作位置検出センサの検出情報に基づいて、前記副変速装置の変速段を順番に次の目標変速段に切り換えるように、前記アクチュエータの作動を制御する通常作動制御を実行し、且つ、
   前記副変速操作具が押し操作されたにもかかわらず、前記操作位置検出センサの検出情報に基づいて、前記目標変速段に切り換わらないと判断されるときは、その後、前記副変速操作具が押し操作されると、前記元の変速段に切り換えるように、前記アクチュエータの作動を制御する異常用制御を実行する請求項１から３のいずれか１項に記載の収穫機。
6. 前記副変速装置の変速段が前記目標変速段に切り換わったことを報知する切換報知手段が備えられている請求項４又は５に記載の収穫機。
7. 前記制御手段が前記通常作動制御を実行したにもかかわらず、前記副変速装置の変速段が前記目標変速段に切り換わらないときは、異常状態であることを報知する異常報知手段が備えられている請求項４から６のいずれか１項に記載の収穫機。
8. 駆動源としてエンジンが備えられ、
   前記制御手段は、前記エンジンが始動したときに、前記操作部材の操作位置が隣り合う変速段の間にあるときは、前記操作部材を隣り合う変速段のうちのいずれか一方の変速段に操作する請求項１から７のいずれか１項に記載の収穫機。
9. 前記制御手段は、
   前記エンジンが始動したときに、前記操作部材の操作位置が、隣り合う変速段の間であって、隣り合う変速段の中央位置よりも一方の変速段に近い位置にあるときは、前記操作部材を前記一方の変速段に操作し、隣り合う変速段の中央位置よりも他方の変速段に近い位置にあるときは、前記操作部材を前記他方の変速段に操作する請求項８に記載の収穫機。

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