JP3967222B2 - コンバイン - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、走行用と作業機用のトランスミッションを備えたコンバインに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来特開平５−１９９８１２号公報に示されるように、エンジンからの駆動力を無段階に変速して走行装置を駆動する走行トランスミッションと、同じくエンジンからの駆動力を無段階に変速して前処理装置及びフィードチェーンを駆動する作業機トランスミッションとを備えたコンバインが知られている。
【０００３】
このとき上記走行トランスミッションと作業機トランスミッションには、油圧無段変速装置（ＨＳＴ）がそれぞれ設けられている。そしてこのタイプのコンバインは両ＨＳＴを連動させ、少なくとも前処理部の駆動速度を走行速度に連動して変速する。そしてこの両速度の連動によって刈取り及び搬送が走行速度に応じた処理量に対応し、安定した刈り取り作業を行うことが可能となっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
このとき上記走行トランスミッションは、エンジンの側方に配置されており、走行トランスミッション用のＨＳＴが走行トランスミッションのミッションケースのエンジン側に取り付けられている。このため走行トランスミッションとエンジンとの間には、ＨＳＴの配置用のスペースが必要となる。そしてミッションケースの配置の自由度が低くなり、また上記ＨＳＴのメンテナンスはエンジン側から行う必要があり、上記メンテナンスを容易に行うことができないという欠点があった。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するための本発明のコンバインの作業機トランスミッションは、走行機体７上にエンジン１１と脱穀装置６とを左右方向に並べて配置し、走行装置２の駆動用の走行トランスミッション１２をエンジン１１の前方に設け、少なくとも前処理部８を駆動する作業機トランスミッション１４をエンジン１１の後方に設け、作業機トランスミッション１４を脱穀装置６の前方のエンジン１１側に配置し、前処理部８の駆動速度を走行速度に連動して変更することが可能であるコンバインであって、エンジン１１から走行トランスミッション１２への入力をエンジン１１より前方の入力軸５６により、作業機トランスミッション１４への入力をエンジン１１より後方の入力軸１９によりそれぞれ入力せしめ、作業機トランスミッション１４が油圧無段変速装置１８を備えた構成であり、作業機トランスミッション１４のミッションケース１６の反エンジン側に上記油圧無段変速装置１８を一体的に取り付け、作業機トランスミッション１４のミッションケース１６のエンジン側に動力入力軸１９を突出させてエンジン１１側から駆動力を入力せしめ、該動力入力軸１９の反エンジン側から油圧無段変速装置１８に駆動力を入力せしめたことを第１の特徴としている。
【０００６】
第２に作業機トランスミッション１４のエンジン側から前処理部８に、反エンジン側からフィードチェーン５にそれぞれ入力伝動させたことを特徴としている。
【０００７】
【発明の実施の形態】
図１は本発明を採用したコンバインにおける前方側の左側面図，図２は右側面図，図３は平面図，図４は正面図を各示している。機体フレーム１が左右のクローラ走行装置２に支持されている。機体フレーム１上には右側前方に運転席３が設けられ、該運転席３の後方にグレンタンク４が設けられ、該グレンタンク４の側方には脱穀装置６が設けられて走行機体７を構成している。
【０００８】
また上記走行機体７の前方には、機体フレーム１側に軸支されている縦フレーム９を介して前処理部８が上下昇降自在に設けられている。上記構成の走行機体７により、本コンバインは、従来同様、前処理部８により穀稈を刈取り、その後フィードチェーン５に受け継がせ、該フィードチェーン５によって穀稈を脱穀装置６に供給する。
【０００９】
なお上記縦フレーム９は運転席３の側方、且つ脱穀装置６の前方において上下回動自在に支持され、前処理部８は上下昇降自在となっている。また縦フレーム９には前処理部８側に駆動力を伝動する伝動機構が内装されており、縦フレーム９の走行機体７側（エンジン１１側）には駆動力入力用の入力プーリ１０が設けられている。
【００１０】
一方本コンバインには、エンジン１１からの駆動力を前処理部８に伝動する前処理伝動系に、前処理部８及びフィードチェーン５を駆動するための作業機トランスミッション１４が設けられている。そして作業機トランスミッション１４は、機体フレーム１に突設されて作業機トランスミッション１４のミッションケース１６を支持する支持ステー１７を介して、脱穀装置６の前方の運転席３側、すなわちエンジン１１側に配置されている。
【００１１】
このとき図５の伝動線図及び図６の作業機トランスミッション１４の展開断面図に示されるように、上記ミッションケース１６にはエンジン１１からの駆動力を無段階に変速して作業機トランスミッション１４に入力する無段変速装置（作業機ＨＳＴ）１８が、ミッションケース１６の反エンジン側の側面１６Ｏに一体的に取り付けられている。そして上記作業機ＨＳＴ１８の入力軸１８ａ及び出力軸１８ｂは、ミッションケース１６内に突出している。
【００１２】
一方ミッションケース１６のエンジン１１側の側面１６Ｅからは動力入力軸１９が突出しており、該動力入力軸１９と作業機ＨＳＴ１８の入力軸１８ａとがミッションケース１６内においてギヤ２１を介して伝動連結されている。また上記作業機ＨＳＴ１８の出力軸１８ｂはミッションケース１６内に設けられた中間軸２２とギヤ２３を介して伝動連結されている。
【００１３】
そして図６〜図８に示されるように、動力入力軸１９のエンジン側の端部には入力プーリ２４が軸支されており、エンジン１１の出力軸２６に軸支された出力プーリ２７からベルト２８及び作業機クラッチ２９を介して駆動力が伝動される。またミッションケース１６からは、前処理部８側への駆動力出力用の前処理駆動軸３６がエンジン側の側面１６Ｅから、フィードチェーン５側への駆動力出力用のフィードチェーン駆動軸３７が反エンジン側の側面１６Ｏからそれぞれ突出せしめられている。
【００１４】
このときミッションケース１６内において、前処理駆動軸３６には中間軸２２からギヤ３８を介して駆動力が入力されている。また前処理駆動軸３６のギヤ３９から中間軸２２に遊嵌されたスプロケット一体タイプのギヤ４１に駆動力が伝動されている。そして該ギヤ４１に一体のスプロケット４２からチェーン４３とフィードチェーン駆動軸３７に軸支されたスプロケット４０とを介してフィードチェーン駆動軸３７に駆動力が伝動されている。
【００１５】
そして前処理駆動軸３６の端部には前処理出力プーリ４４が設けられており、該前処理出力プーリ４４から前述の前処理部８側の入力プーリ１０にベルト４６と前処理クラッチ４７を介して駆動力が伝動されている。またフィードチェーン駆動軸３７からフィードチェーン５の駆動スプロケット４８に伝動軸３０を介して駆動力が伝動されている。
【００１６】
なお上記動力入力軸１９には脱穀出力プーリ３１も軸支されており、脱穀装置６において選別風を送風せしめる唐箕ファン３２に、該唐箕ファン３２の駆動軸（唐箕軸）３３のエンジン側の突出端部側に軸支された脱穀入力プーリ３４とベルト３６を介して駆動力を伝動するように構成されている。
【００１７】
そして脱穀装置６は、脱穀装置６の枠体におけるエンジン側の側面外側において、唐箕軸３３からプーリ４９，５１とベルト５２を介して扱胴５３の駆動力入力軸５４に駆動力を伝動するように構成されている。
【００１８】
これにより作業機クラッチ２９を入り作動させることによって、動力入力軸１９にエンジン１１から直接駆動力が入力されると、該駆動力は作業機ＨＳＴ１８に伝動されて無段階に変速され、前処理駆動軸３６とフィードチェーン駆動軸３７から出力される。そして前処理装置８及びフィードチェーン５が駆動されるとともに、動力入力軸１９から唐箕軸３３に駆動力が伝動され、脱穀装置６が駆動される。
【００１９】
このとき作業機ＨＳＴ１８のトラニオン軸１８ｃには、斜板角を操作して当該作業機ＨＳＴ１８の変速操作を行うアクチュエータとして変速モータ３５が一体的に取り付けられており、前処理部８及びフィードチェーン５の作動速度は該変速モータ３５の作動によって後述するように変速制御される。
【００２０】
なお作業機クラッチ２９の入り切りによって、前処理装置８，フィードチェーン５，脱穀装置６の駆動を同時に入り切りすることができるが、特に作業機トランスミッション１４への駆動力の入力状態（作業機クラッチ２９の入り状態）においては、上記前処理クラッチ４７によって前処理部８の駆動を単独で入り切りすることが可能となっている。
【００２１】
上記構成により作業機トランスミッション１４（ミッションケース１６）がエンジン１１の側方における脱穀装置６の前方に配置され、且つ作業機ＨＳＴ１８がミッションケース１６の反エンジン側に設けられているため、作業機ＨＳＴ１８の側方に比較的大きなメンテナンス用のスペースを確保することができ、機体７の脱穀装置側から作業機ＨＳＴ１８のメンテナンス等を容易に行うことができる。
【００２２】
また作業機ＨＳＴ１８がエンジン１１側に無いため、ミッションケース１６とエンジン１１との間のスペースを大きくとる必要が無く、ミッションケース１６の配置の自由度が高く、エンジン１１をミッションケース１６側に張り出させることによってエンジン１１の大型化等も容易となる。
【００２３】
さらにエンジン１１からの駆動力が、ミッションケース１６のエンジン側において動力入力軸１９に直接入力され、さらに動力入力軸１９の反エンジン側のミッションケース１６内において作業機ＨＳＴ１８に伝動されるため、作業機ＨＳＴ１８への駆動力の入力経路が複雑化せず、エンジン１１側からシンプルなベルトラインによって容易に駆動力を入力することができる。そして複雑な駆動経路を取ることなく動力入力軸１９から脱穀装置６側に容易に駆動力を出力させることができ、総合的にベルトの本数の増加が防止される。
【００２４】
一方図５の伝動線図に示されるように、エンジン１１からの駆動力をクローラ走行装置２に伝動する走行伝動系には、クローラ走行装置２用の走行トランスミッション１２がエンジン１１の前方下方に設けられている。また走行トランスミッション１２には、クローラ走行装置２の変速駆動用の油圧無段変速装置（走行ＨＳＴ）１３が一体的に設けられている。
【００２５】
このとき上記走行ＨＳＴ１３の入力軸５６には、入力プーリ５７が取り付けられており、エンジン１１の走行出力プーリ５８からベルト５９と走行クラッチ６１を介して駆動力が入り切り自在に伝動されている。そして走行トランスミッション１２は、ミッションケース６２内において走行ＨＳＴ１３の出力を副変速機構６３を介して副変速してクローラ走行装置２の駆動軸６４に出力する。
【００２６】
このとき走行ＨＳＴ１３は運転席３側に設けられる主変速レバー６６の前後及び左右揺動切換操作によって操作され、副変速機構６３は主変速レバー６６の側方に設けられる副変速レバー６７の前後揺動切換操作によって操作される。これにより主変速レバー６６と副変速レバー６７の組み合わせ操作によって機体７の走行速度が決定される。
【００２７】
このとき運転席３の座席７３の左側方には操作パネル７４が設けられており、該操作パネル７４に、主変速レバー６６と副変速レバー６７が前後揺動自在に左右に並設されている。
【００２８】
そして主変速レバー６６が操作パネル７４上の座席７３に近い右側に、副変速レバー６７が主変速レバー６６より座席７３から遠い左側に設けられており、操作頻度の高い主変速レバー６６を作業者が座席７３に座って容易に操作することができるように構成されている。
【００２９】
一方前述の作業機トランスミッション１４には、前処理駆動軸３６の出力回転を検出する作業機回転センサ６８が取り付けられている。また走行トランスミッション１２には、副変速後の出力回転を副変速出力軸６９から検出する走行回転センサ７１が設けられている。
【００３０】
そして図９に示されるように、走行回転センサ７１と作業機回転センサ６９とが、前述の変速モータ３５を制御するマイコンユニットを備えた制御部７２の入力側に接続されている。このとき上記制御部７２には、走行速度に基づいて前処理部８及びフィードチェーン５の駆動速度を設定する速度設定手段が備えられている。
【００３１】
そして上記速度設定手段によって、走行回転センサ７１と作業機回転センサ６９からの情報に基づき、前処理装置８及びフィードチェーン５の駆動速度が、変速モータ３５を介した作業機ＨＳＴ１８の自動変速操作によって行われる。なお速度設定手段は、前処理部８の速度制御のみでも良い。
【００３２】
また主変速レバー６６の基端部に、該操作レバー６６の切換位置を検出する切換センサとして主変速ポテンショメータを設けても良い。この場合主変速ポテンショメータを制御部７２の入力側に接続し、走行回転センサ７１が故障等により作動しなくなった場合に、主変速ポテンショメータを走行回転センサ７１の代わりに使用（走行速度の検出に使用）することができる。
【００３３】
一方主変速レバー６６の把持部６６ａには、図１０に示されるようにモーメンタリスイッチからなる強制掻込みスイッチ７６と倒伏スイッチ７７とが備えられている。このとき上記強制掻込みスイッチ７６と倒伏スイッチ７７とが前述の制御部７２の入力側に接続されている。
【００３４】
そして制御部７２は、両スイッチ７６，７７の入り切りに応じて変速モータ３５の制御状態を切り換える。なお制御部７２には倒伏スイッチ７７を入りにすることにより点灯する倒伏ランプ７８が接続されている。
【００３５】
次に制御部７２による変速モータ３５の駆動制御、すなわち作業機ＨＳＴ１８の自動変速制御について説明する。図１１に示されるように、まずステップＳ１において走行回転センサ７１による検出情報のデータ読み込みを行ない、次にステップＳ２において作業機回転センサ６９による検出情報のデータ読み込みを行う。
【００３６】
その後ステップＳ３に進み、強制掻き込みスイッチ７６の入り切りをチェックし、強制掻込みスイッチ７６が入り状態の場合はステップＳ４に進み、走行速度の変化に無関係に、前処理部８及びフィードチェーン５の駆動速度を一定に保持する定速制御機能を作動させ、ステップＳ５に進み作業機ＨＳＴ１８の出力を所定の一定の速度に固定するように変速モータ３５を駆動する。
【００３７】
またステップＳ３において、強制掻込みスイッチ７６が切り状態の場合は、ステップＳ６に進み、倒伏スイッチ７７の入り切りをチェックする。そして倒伏スイッチ７７が切り状態の場合はステップＳ７に進み、図１２に示されるように、走行速度に追従させて前処理部８及びフィードチェーン５の駆動速度を変速させる速度シンクロ機能を作動させる。その後前述のステップＳ５に進み、前処理装置８及びフィードチェーン５の駆動速度が速度シンクロ機能に従って変更されるように、変速モータ３５を駆動する。
【００３８】
一方ステップＳ６において倒伏スイッチ７７が入り状態の場合はステップＳ８に進み、前処理部８及びフィードチェーン５の駆動速度を、図１２に示されるように、前述の速度シンクロ機能による走行速度に対する速度に比較して高速で、走行速度に連動して変更せしめる倒伏変速機能を作動させる。その後ステップＳ５に進み、走行速度に前処理部８及びフィードチェーン５の駆動速度が倒伏変速機能に従って変速されるように変速モータ３５を駆動する。
【００３９】
これによりに強制掻込みスイッチ７６及び倒伏スイッチ７７の何れも入り状態に押圧していない場合は、標準状態として速度シンクロ機能による通常の速度比率で走行速度に対して前処理部８とフィードチェーン５の駆動速度が追従せしめられる。これにより両速度の連動によって刈り取り及び搬送が走行速度に応じた処理量に対応し、安定した刈り取り作業を行うことが可能となる。
【００４０】
また強制掻込みスイッチ７６を入り状態に押圧している間は、前処理部８とフィードチェーン５の駆動速度が一定に維持される。これにより例えば枕地等において機体７の走行が停止した状態で前処理部８及びフィードチェーン５を一定速度で駆動して穀稈を掻き込む強制掻込みを行うことができる。
【００４１】
そして倒伏スイッチ７７を入り状態に押圧している間は、倒伏変速機能によって、標準（速度シンクロ機能によるもの）の速度比率に比較して増速された速度比率で走行速度に対して前処理部８とフィードチェーン５の駆動速度が追従せしめられるこれにより倒伏穀稈の刈り取り作業を効率良く行うことができる。
【００４２】
このとき強制掻込みスイッチ７６及び倒伏スイッチ７７は、前述のようにコンバインの通常走行において頻繁に操作する主変速レバー６６に取り付けられている。このため主変速レバー６６を把持しているのみで、走行に係る操作とは別の刈取脱穀作業に関する操作を、従来のように別の部位に設けた操作部にいちいち手を伸ばすこと無く、容易に行うことができる。
【００４３】
これにより煩雑なレバー操作に対する誤操作を未然に防止して機体走行に伴う刈取脱穀作業の安全性を確保することができ、作業者の負担を軽減して円滑な圃場走行作業を維持することができる。
【００４４】
【発明の効果】
以上のように構成される本発明の構造によると、作業機トランスミッション（ミッションケース）がエンジンの側方における後方に配置され、且つ油圧無段変速装置（ＨＳＴ）がミッションケースの反エンジン側に設けられているため、ＨＳＴの側方に比較的大きなメンテナンス用のスペースを確保することができ、機体の脱穀装置側からＨＳＴのメンテナンス等を容易に行うことができる。またＨＳＴがエンジン側に無いため、ミッションケースとエンジンとの間のスペースを大きくとる必要が無く、ミッションケースの配置の自由度が高く、エンジンの大型化等も容易となる。
【００４５】
さらにエンジンからの駆動力は、ミッションケースのエンジン側において動力入力軸に入力され、さらに動力入力軸の反エンジン側においてＨＳＴに入力されるため、ＨＳＴへの駆動力の入力経路が複雑化せず、ＨＳＴにエンジン側からシンプルなベルトラインによって容易に駆動力を入力することができ、さらに複雑な駆動経路を取ることなく動力入力軸から脱穀装置側に容易に駆動力を出力させることもでき、総合的にベルトの本数の増加が防止される。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明を採用したコンバインの前方側左側面図である。
【図２】 エンジンを取り除いた状態の本発明を採用したコンバインの前方側右側面図である。
【図３】 本発明を採用したコンバインの前方側平面図である。
【図４】 本発明を採用したコンバインの正面図である。
【図５】 駆動系の伝動線図である。
【図６】 作業機トランスミッションの展開図である。
【図７】 作業機トランスミッションのエンジン側（右側）からの側面図である。
【図８】 作業機トランスミッションの反エンジン側（左側）からの側面図である。
【図９】 変速モータの制御ブロック図である。
【図１０】 （ａ）は主変速レバーの要部正面図、（ｂ）は要部側面図である。
【図１１】 自動変速制御のフローチャート図である。
【図１２】 前処理駆動速度と走行速度の関係を示すグラフ図である。
【符号の説明】
２ 走行装置
６ 脱穀装置
７ 走行機体
８ 前処理部
１１ エンジン
１２ 走行トランスミッション
１４ 作業機トランスミッション
１６ 作業機トランスミッションのミッションケース
１８ 作業機ＨＳＴ（油圧無段変速装置）
１９ 動力入力軸

Claims (2)

1. 走行機体（７）上にエンジン（１１）と脱穀装置（６）とを左右方向に並べて配置し、走行装置（２）の駆動用の走行トランスミッション（１２）をエンジン（１１）の前方に設け、少なくとも前処理部（８）を駆動する作業機トランスミッション（１４）をエンジン（１１）の後方に設け、作業機トランスミッション（１４）を脱穀装置（６）の前方のエンジン（１１）側に配置し、前処理部（８）の駆動速度を走行速度に連動して変更することが可能であるコンバインであって、エンジン（１１）から走行トランスミッション（１２）への入力をエンジン（１１）より前方の入力軸（５６）により、作業機トランスミッション（１４）への入力をエンジン（１１）より後方の入力軸（１９）によりそれぞれ入力せしめ、作業機トランスミッション（１４）が油圧無段変速装置（１８）を備えた構成であり、作業機トランスミッション（１４）のミッションケース（１６）の反エンジン側に上記油圧無段変速装置（１８）を一体的に取り付け、作業機トランスミッション（１４）のミッションケース（１６）のエンジン側に動力入力軸（１９）を突出させてエンジン（１１）側から駆動力を入力せしめ、該動力入力軸（１９）の反エンジン側から油圧無段変速装置（１８）に駆動力を入力せしめたコンバイン。
2. 作業機トランスミッション（１４）のエンジン側から前処理部（８）に、反エンジン側からフィードチェーン（５）にそれぞれ入力伝動させた請求項１のコンバイン。

Images