JP3669000B2 - コンバイン - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は、コンバインに関し、走行ミッションケースと油圧無段変速装置との間に設けた刈取伝動ケースから、ベルトにより無段変速させた動力を刈取部へ伝達するもの等に利用できる。
【０００２】
【従来の技術、及び発明が解決しようとする課題】
コンバインの刈取部に対する動力伝達を、油圧無段変速装置と走行ミッションケースとの間に設けた刈取伝動ケースからベルト無段変速装置によって、車速に対して刈取部の回転数を同調させるシンクロ変速を行っているものにおいて、このベルト無段変速装置のプーリ径を変更させる変速カムを操作制御する制御モータを、従来、車台から突出させたベース等に単体で取り付け、この制御モータと刈取伝動ケースに設けた減速部とをリンク機構等により連結させていたが、このリンク機構等による伝動方法は大変に複雑であり、そのためコスト高になると共に、伝動も余り円滑に行われず、分解にも時間が掛かりメンテナンス性が劣るという難点があった。
【０００３】
従ってこの発明は、刈取伝動ケースに、車速に対する刈取部の回転数をベルト無段変速装置によってシンクロ変速制御させる制御モータを一体的に装着して制御機構のシンプル化を図る。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
この発明は、油圧無段変速装置（１）の油圧モータ（１ｃ）の出力軸（２）から走行ミッションケース（３）の入力軸（４）に亘って伝動する伝動途中から刈取部へ伝動する伝動ギヤを内装した刈取伝動ケース（６）に、ベルト伝動によって前記走行ミッションケース（３）への伝動に対して刈取部への伝動比を変更しうるベルト無段変速装置（７）を取り付けて構成し、このベルト無段変速装置（７）を変速制御する制御モータ（８）を取り付けるにあたり、該制御モータ（８）をウォーム（３７）とウォームホイル（３８）からなる減速装置（３６）に直結させて刈取伝動ケース（６）に一体的に取り付ける構成とし、さらに、前記減速装置（３６）への制御モータ（８）の取り付けは、前記刈取伝動ケース（６）のケース重合部から内ケース（６ｂ）のみを右側へ平面部（３６ａ）を延出させ、該平面部（３６ａ）に前記減速装置（３６）を取り付けて構成して、この減速装置（３ ６）に制御モータ（８）を取り付ける構成とし、さらに、エンジン（９）から脱穀、走行、刈取の各部へ動力を分配するカウンタギヤボックス（１０）の一側に前記油圧無段変速装置（１）の油圧ポンプ（１ａ）を連動装着し、この油圧ポンプ（１ａ）から油圧配管（１ｂ）によって前記油圧無段変速装置（１）の油圧モータ（１ｃ）を油圧駆動可能に構成してなるコンバインの構成とする。
【０００５】
【作用、及び発明の効果】
上記の構成により、エンジン側から油圧無段変速装置１が駆動され、この油圧無段変速装置１の出力軸２から、刈取伝動ケース６に軸承された伝動軸を中継して走行ミッションケース３の入力軸４へ動力を伝達し、この刈取伝動ケース６の伝動軸からこの伝動ケース６に内装されたギヤの伝動により、ベルト無段変速装置７の駆動側割プーリから変速ベルトを介して従動側割プーリを駆動して刈取部へ動力を伝達するが、この動力伝達時に、刈取伝動ケース６の一側に一体的に取り付けた制御モータ８により変速カムを作用させて、駆動側と従動側の両割プーリ径を相対的に変更し、例えば、コントローラ等の演算制御により車速に対して刈取部の回転数を同調させるシンクロ変速を行わせる。
【０００６】
このように、ベルト無段変速装置７と、その変速カムを操作制御する制御モータ８とが同じ刈取伝動ケース６に取り付けられているため、双方の関係位置が極めて直載的で狂いが少なく、制御モータ８から変速カムを作動させる機構をシンプル化することができるので、変速カムの操作駆動を円滑に行いうると共に、部品点数の削減等によるコスト低減、並びに分解も簡単となりメンテナンス性の向上を図ることができる。
また、シンクロ変速の制御を行う制御モータ８を減速装置３６に直結させて刈取伝動ケース６に一体的に取り付けているため、操作機構をシンプル化できるようになる。さらに、従来のように制御モータ８を刈取伝動ケース６と異なる位置に取り付けているものの如く、操作駆動が阻害されて円滑性を欠くようなことがなく、コストやメンテナンス性の点でも優れたものとなる。
【０００７】
【実施例】
エンジン９から脱穀・走行・刈取の各部へ動力を分配するカウンタギヤボックス１０へベルト伝動し、このカウンタギヤボックス１０の一側に油圧無段変速装置１の油圧ポンプ１ａを連動装着し、この油圧ポンプ１ａから油圧配管１ｂによって油圧無段変速装置１の油圧モータ１ｃを油圧駆動可能に接続して構成する。
【０００８】
該油圧モータ１ｃを内外割型形態の刈取伝動ケース６の外ケース６ａに位置する入力部１１へ装着すると共に、この刈取伝動ケース６の内ケース６ｂに位置する出力部１２を、走行ミッションケース３の上部に位置する入力部３ａに装着する。これらの装着により、油圧モータ１ｃの出力軸２を、刈取伝動ケース６に軸承した刈取伝動軸１３を中継として走行ミッションケース３の入力軸４へ連動連結して構成する。
【０００９】
該刈取伝動ケース６内の刈取伝動軸１３の右下側位置に、該伝動軸１３に軸支した刈取伝動ギヤ１４から２箇の中間ギヤ１５を経て噛合連動する刈取駆動ギヤ１６を軸止する駆動側プーリ軸１７を配置し、この駆動側プーリ軸１７の上側位置に従動側プーリ軸１８を配置する。該駆動側プーリ軸１７は、外ケース６ａから別のプーリ軸受１９により支承して外側に向けて延長すると共に、該従動側プーリ軸１８も外ケース６ａから外側に向けて延長し、この両プーリ軸１７，１８の延長軸部を各々割プーリ軸部１７ａ，１８ａとして、この両割プーリ軸部１７ａ，１８ａに各々駆動側割プーリ２０と従動側割プーリ２１とを軸承し、この両割プーリ２０，２１の間に変速ベルト２２を巻き掛け張設することにより、刈取部の回転数を車速に対して同調させてシンクロ変速制御するベルト無段変速装置７を構成する。
【００１０】
該駆動側割プーリ２０は内側プーリ２０ａを軸固定とし、外側プーリ２０ｂを軸に対して左右摺動可能に軸承し、この外側プーリ２０ｂの外側に軸に対して回動する駆動側変速カム２３を軸承すると共に、この変速カム２３の回動作用により外側プーリ２０ｂを左右側に摺動させるべく構成する。該従動側割プーリ２１は外側プーリ２１ｂを軸固定とし、内側プーリ２１ａを軸に対して左右摺動可能に軸承し、この内側プーリ２１ａの内側に軸に対して回動する従動側変速カム２４を軸承すると共に、この変速カム２４の回動作用により内側プーリ２１ｂを左右側に摺動させるべく構成する。
【００１１】
該駆動側プーリ軸１７のプーリ軸受１９の一側より外周方向に突出させた支持ベース１９ａに、逆Ｌ字形の支持アーム２５の一端部を固定すると共に、その他端部を駆動側変速カム２３の回動時にカム面２３ａを受ける駆動側ローラ２６を両側部に支承した駆動側ローラブラケット２５ａに形成し、このローラブラケット２５ａを該変速カム２３の外側へ、この変速カム２３と一定間隔を保持させて該割プーリ軸部１７ａに軸承構成する。該従動側プーリ軸１８の外側軸受端部２７に、従動側変速カム２４の回動時にカム面２４ａを受ける従動側ローラ２８を両側部に支承した従動側ローラブラケット２９を従動側変速カム２４の内側に一定間隔を保持させて固定して構成する。また、該割プーリ軸部１８ａの外側プーリ２１ｂの外側に刈取部へ動力を伝達する刈取出力プーリ３０を軸止する。
【００１２】
前記ミッションケース３の上端部に固定の刈取架台３１に支架した刈取部の刈取後フレーム３２上端部の刈取支軸３３に軸止される刈取入力プーリ３４と、該刈取出力プーリ３０とを伝動可能にベルト３５を張設し、この刈取入力プーリ３４によって穀稈引起装置，刈刃装置，掻込搬送装置，供給調節装置等を作用させて刈取穀稈を脱穀部へ供給搬送する刈取部を駆動させるべく構成する。
【００１３】
該刈取伝動ケース６のケース重合部から内ケース６ｂのみを右側へ減速装置３６を取り付ける平面部３６ａを延出し、この平面部３６ａにウォーム３７とウォームホイル３８からなる減速装置３６を締結固定させ、この減速装置３６にこの装置３６を駆動制御する制御モータ８を一体的に装着すると共に、この制御モータ８の駆動軸とウォーム３７の軸３７ａとを直結連動させて構成する。
【００１４】
該ウォームホイル３８のホイル軸３８ａに、駆動側及び従動側変速カム２３，２４を回動制御する駆動アーム３９の一端部を軸止し、その他端部と、駆動側変速カム２３の一側広幅アーム部２３ｂにその底辺を連結した三角形状の連結駆動板４０の頂角位置とを、連結駆動アーム４１により回動可能に連結し、該変速カム２３の一側広幅アーム部２３ｂの上側位置と、従動側変速カム２４の一側広幅アーム部２４ｂの下側位置とを連結リンク４２によって回動可能に連結して構成する。
【００１５】
図６Ａ，Ｂに示す如く、前記外ケース６ａの従動軸側の外側軸受端部２７に、従動側ローラブラケット２９と共にナタ刃形状のスイッチ取付板４３の一端部を締結固定し、このスイッチ取付板４３の中間位置から前記内ケース６ｂの一側で該制御モータ８の近傍に固定する取付板補強片４３ａをＴ字状に突出させる。該スイッチ取付板４３の外側面上に従動側変速カム２４側に向けて、ベルト無段変速装置７の低速側と高速側のオーバランを防止する２箇のリミットスイッチ４４を各々適切な位置に配置して取り付け、該従動側変速カム２４の一側広幅アーム部２４ｂに、該リミットスイッチ４４に相対してこのリミットスイッチ４４を該変速カム２４の回動によって作用させる山形状のリミット片４５を適切な位置に配置して取り付け構成する。
【００１６】
図８に示すごとく、ＣＰＵを主体として演算制御を行うコントローラ４６を車体に内装し、このコントローラ４６の入力側に該低速側と高速側の各リミットスイッチ４４と、前記ミッションケース３の適宜位置に設けた車速検出用の車速センサ４７を接続すると共に、出力側に該制御モータ８を接続して構成する。
エンジン９からカウンタギヤボックス１０へ動力を伝達し、カウンタギヤボックス１０から、油圧ポンプ１ａの圧油により油圧配管１ｂを介して油圧モータ１ｃを駆動する油圧無段変速装置１によって無段変速を行い、この変速した動力を油圧モータ１ｃの出力軸２から刈取伝動ケース６の刈取伝動軸１３に伝達し、更に刈取伝動軸１３から走行ミッションケース３の入力軸４へ伝達する。
【００１７】
該刈取伝動ケース６内の伝動は、刈取伝動軸１３の刈取伝動ギヤ１４から２段の中間ギヤ１５を介して刈取駆動ギヤ１６へ伝動し、この刈取駆動ギヤ１６によって駆動側プーリ軸１７と共に駆動側割プーリ２０を駆動して、この駆動側割プーリ２０から変速ベルト２２によって従動側割プーリ２１に動力を伝達する。更に、従動側割プーリ２１から従動側プーリ軸１８を介して刈取出力プーリ３０を駆動し、この出力プーリ３０からベルト３５によって刈取入力プーリ３４に動力を伝達し、この入力プーリ３４の駆動により刈取部の各装置へ動力を伝達して刈取作用を行わせる。
【００１８】
このような刈取部に対する動力伝達の際に、車速センサ４７による車速の検出値をコントローラ４６に送り、このコントローラ４６による演算制御によって制御モータ８を駆動させ、この制御モータ８の駆動によって減速装置３６を介してホイル軸３８ａにより駆動アーム３９を回動作用させて、この駆動アーム３９から連結駆動アーム４１を介して駆動側変速カム２３を回動し、この駆動側変速カム２３から連結リンク４２を介して従動側変速カム２４を回動させる。
【００１９】
該駆動側変速カム２３の回動により、この変速カム２３のカム面２３ａが駆動側ローラブラケット２５ａの駆動側ローラ２６への接当により変速カム２３が内側又は外側へ摺動することにより、駆動側割プーリ２０の外側プーリ２０ｂを共に摺動させて、割プーリ２０のプーリピッチ径を内側への摺動では大径に、外側への摺動では小径に各々変更させる。同時に従動側変速カム２４の回動により、この変速カム２４のカム面２４ａが従動側ローラブラケット２９の従動側ローラ２８への接当により変速カム２４が内側又は外側へ摺動することにより、従動側割プーリ２１の内側プーリ２１ａを共に摺動させて、割プーリ２１のプーリピッチ径を変更させる。この駆動側割プーリ２０と従動側割プーリ２１のプーリピッチ径の変更は、駆動側変速カム２３と従動側変速カム２４のカム面２３ａ，２４ａにより各々プーリピッチ径の大きさが、駆動側が小径のときは従動側が大径となり、駆動側が大径のときは従動側が小径となるよう相対的に変速ベルト２２の長さに合致してプーリピッチ径を変更させるようにしている。このプーリ径の変更により車速が高速になれば刈取部の回転数をアップさせるように、車速が低速になれば刈取部の回転数をダウンさせるように、車速に対して刈取部の回転数を同調させるシンクロ変速を行わせる。
【００２０】
このシンクロ変速の制御を行う制御モータ８を減速装置３６に直結させて刈取伝動ケース６に一体的に取り付けているため、両変速カム２３，２４の操作経路の関係位置が極めて直載的で狂いが少なく、操作機構をシンプル化できるので、従来のように制御モータ８を刈取伝動ケース６と異なる位置に取り付けているものの如く、操作駆動が阻害されて円滑性を欠くようなことがなく、コストやメンテナンス性の点でも優れている。
【００２１】
また、図７に示す如く、該駆動側ローラブラケット２５ａと従動側ローラブラケット２９を、各々刈取伝動ケース６の外ケース６ａにシンプルな構成で直接固定させることにより強固に支架できるので、従来の如く、車台や走行ミッションケース３又は刈取伝動ケース６等から延出させた外部ステーに支架させているため複雑な構成となり、強度的な剛性不足により両変速カム２３，２４の回動作用に誤差を生じるようなことがなく、極めて高い精度を要求される両ローラブラケット２５ａ，２９の位置決めを的確に安定させることができるので、シンプルな構成によりコスト低減が可能になると共に、刈取伝動ケース６単体でベルト無段変速装置７の組立を完成させ、この単体組立品によりそのテストを行うことも可能となる。
【００２２】
また、該制御モータ８による両変速カム２３，２４の回動作用時に、この回動作用のオーバランを防止するリミットスイッチ４４を、刈取伝動ケース６の外ケース６ａの従動側へ取り付けたスイッチ取付板４３に位置決め装着すると共に、このリミットスイッチ４４を作用させるリミット片４５を従動側変速カム２４に位置決め装着しているので、従来の如く、減速装置３６のホイル軸３８ａ回りに設けたカムによりリミットスイッチ４４を作用させるものの如く、連結駆動アーム４１や連結リンク４２等の撓みの影響を多く受けることにより、ベルト無段変速装置７の高速及び低速におけるオーバランのリミット位置を的確に捕捉できずに不具合が発生するようなことがなく、リミット制御を必要とする変速カム２４そのものによって直接リミットスイッチ４４を作用させることができるので、オーバランを高い精度で防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 コンバインの動力供給関係を示す概略平面図。
【図２】 刈取及び走行部の伝動関係を示す側面図。
【図３】 刈取伝動ケースとベルト無段変速装置関係を示す展開正面図。
【図４】 刈取伝動ケースへ装着した制御モータと減速装置関係を示す側面図。
【図５】 刈取伝動ケースへ装着した制御モータと減速装置関係を示す背面図。
【図６】 Ａ．リミットスイッチの取り付けと作用関係を示す側面図。
Ｂ．リミットスイッチの取り付けと作用関係を示す背面図。
【図７】 従動側及び駆動側ローラブラケットの従来品との比較を示す斜視図。
【図８】 制御モータの電気制御回路を示すブロック図。
【符号の説明】
１． 油圧無段変速装置
１ａ． 油圧ポンプ
１ｂ． 油圧配管
１ｃ． 油圧モータ
２． 出力軸
３． 走行ミッションケース
４． 入力軸
６． 刈取伝動ケース
６ｂ． 内ケース
７． ベルト無段変速装置
８． 制御モータ
９． エンジン
１０． カウンタギヤボックス
３６． 減速装置
３６ａ． 平面部
３７． ウォーム
３８． ウォームホイル

Claims (1)

1. 油圧無段変速装置（１）の油圧モータ（１ｃ）の出力軸（２）から走行ミッションケース（３）の入力軸（４）に亘って伝動する伝動途中から刈取部へ伝動する伝動ギヤを内装した刈取伝動ケース（６）に、ベルト伝動によって前記走行ミッションケース（３）への伝動に対して刈取部への伝動比を変更しうるベルト無段変速装置（７）を取り付けて構成し、このベルト無段変速装置（７）を変速制御する制御モータ（８）を取り付けるにあたり、該制御モータ（８）をウォーム（３７）とウォームホイル（３８）からなる減速装置（３６）に直結させて刈取伝動ケース（６）に一体的に取り付ける構成とし、さらに、前記減速装置（３６）への制御モータ（８）の取り付けは、前記刈取伝動ケース（６）のケース重合部から内ケース（６ｂ）のみを右側へ平面部（３６ａ）を延出させ、該平面部（３６ａ）に前記減速装置（３６）を取り付けて構成して、この減速装置（３６）に制御モータ（８）を取り付ける構成とし、さらに、エンジン（９）から脱穀、走行、刈取の各部へ動力を分配するカウンタギヤボックス（１０）の一側に前記油圧無段変速装置（１）の油圧ポンプ（１ａ）を連動装着し、この油圧ポンプ（１ａ）から油圧配管（１ｂ）によって前記油圧無段変速装置（１）の油圧モータ（１ｃ）を油圧駆動可能に構成してなるコンバイン。

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