JP4241723B2 - コンバインの刈取り部駆動構造 - Google Patents

Description

本発明は、脱穀装置の前部に接続されたフィーダの前端に、バリカン型の刈取り装置を備えた刈取り部を連結し、刈取り部の背部に横架されたカウンタ軸に伝達された動力を刈取り装置に伝達するよう構成したコンバインの刈取り部駆動構造に関する。

普通型のコンバインにおける刈取り部駆動構造としては、例えば、特許文献１に開示されているように、刈取り部の背部に横架されたカウンタ軸から取り出した動力を、刈取り装置の横側近傍に配備した刈刃駆動ケースにベルトを介して伝達し、刈刃駆動ケースと刈取り装置とを連動連結するとともに、カウンタ軸から取り出した動力でオーガおよび掻き込みリールを駆動するよう構成したものが知られている。
特開２００５−２１１０１０号公報

上記従来構造では、カウンタ軸と刈刃駆動ケースとを連動連結するベルト伝動機構を刈取り部の横外側に配備するので、刈取り装置駆動系に多くの部品が必要でコスト高になるものであった。また、伝動ベルトを介した摩擦伝動であるために、伝動ベルトの摩損や伸びに起因する伝動スリップが発生して刈取り装置の切断性能が低下するおそれがあり、伝動ベルトのメンテナンスを十分に行う必要があった。

本発明は、このような点に着目してなされたものであって、刈取り装置の駆動系を簡素化できるとともに、特別なメンテナンスを要することなく、刈取り装置を的確に駆動することができるようにすることを目的としている。

第１の発明は、脱穀装置の前部に接続されたフィーダの前端に、バリカン型の刈取り装置を備えた刈取り部を連結し、前記刈取り部の背部に横架されたカウンタ軸に伝達された動力を前記刈取り装置に伝達するよう構成したコンバインの刈取り部駆動構造において、
前記カウンタ軸の横向き軸心の回転を前後向き軸心周りの往復回動に変換する回転変換機構を前記カウンタ軸に装備するとともに、前記回転変換機構により変換された往復回動動力を伝達する伝動軸を、前記回転変換機構から前方に向けて前記刈取り装置の近くにまで延出し、前記伝動軸の前端部に、前記刈取り装置の刈刃を往復駆動する揺動アームを連結してあることを特徴とする。

上記構成によると、前後向き軸心周りの往復回動する伝動軸の前端部に揺動アームを取付け、往復揺動される揺動アームを刈取り装置における刈刃に連動連結することで、カウンタ軸の回転に連動して刈刃を所定ストロークで往復駆動することができる。この場合、カウンタ軸から刈取り装置への伝動系には摩擦伝動部がないので、スリップのない刈取り装置駆動を行うことができる。

従って、第１の発明によると、カウンタ軸から刈取り装置への伝動系を、ベルト伝動する場合に比べて簡素化することができ、伝動構造のコスト低減を図ることができるとともに、特別なメンテナンスを要することなく確実な刈取り装置駆動を行うことができる。

第２の発明は、上記第１の発明において、
前記回転変換機構を、前記刈取り部の背部から横外側に片持ち状に延出された前記カウンタ軸の端部に連結された傾斜ヘッドと、この傾斜ヘッドの傾斜軸心周りで回動可能に外嵌された傾斜ボスと、この傾斜ボスの外周対角位置に設けられた一対の支持ピンとを備えて構成し、前記一対の支持ピンにヨークを介して前記伝動軸を連結してあるものである。

第３の発明は、上記第１又は第２の発明において、
前記刈取り部に横送り用のオーガ及び掻き込みリールを備え、前記カウンタ軸と前記オーガのオーガ駆動軸とを巻き掛け連動連結するとともに、前記オーガ駆動軸から分岐した動力を前記掻き込みリールに伝達するよう構成してあるものである。
例えば、カウンタ軸から分岐した動力を掻き込みリールに伝達する構造とすると、刈取り装置駆動用、オーガ駆動用、および、掻き込みリール駆動用の３つの動力分岐部をカウンタ軸に刈取り部の横外側から突出させて備えることになり、カウンタ軸の片持ち突出長さが長くなって大きい曲げ負荷がかかりやすくなり、カウンタ軸の軸径を大きくする必要があるが、上記構成によると、カウンタ軸には刈取り装置駆動用とオーガ駆動用の２つの動力分岐点を設けるだけですみ、カウンタ軸の片持ち突出長さを特に長くする必要がなくなる。従って、カウンタ軸への曲げ負荷が小さくなり、カウンタ軸を必要トルク伝達が可能な小径のものですますことができる。

第４の発明は、上記第３の発明において、
前記掻き込みリールへの伝動系にベルト伝動手段を介在するとともに、このベルト伝動手段に、異なった伝動比の巻き掛け伝動を行う伝動プーリを備え、伝動プーリへの伝動ベルトの掛け替えによって変速を行うよう構成してあるものである。

上記構成によると、掻き込みリールの変速構造を安価に構成することができる。

図１に、本発明に係る普通型のコンバインの全体側面が、また、図２に、その全体平面がそれぞれ示されている。このコンバインは、左右一対のクローラ走行装置１を備えた走行機体２に、軸流型の脱穀装置３と袋詰め式の穀粒回収部４が左右に並列して配備されるとともに、穀粒回収部４の前方に運転部５が配備されている。脱穀装置３の前部には、支点Ｐ周りに上下揺動自在に刈取り穀稈搬送用のフィーダ６が連結され、このフィーダ６の前端に略機体横幅に相当する刈幅を有する刈取り部７が連結され、かつ、運転部５における下方にエンジン８が横向きに配備された構造となっている。

走行機体２の前部とフィーダ６の下部との間に油圧シリンダ９が架設され、この油圧シリンダ９の伸縮作動によって刈取り部７がフィーダ６と一体に前記支点Ｐ周りに揺動昇降されるようになっている。刈取り部７の前部上方には、植立した穀稈を後方に掻き込んで引き上げる掻込みリール１０が装備されている。

刈取り部７には、縦壁状に構成された左右一対の分草フレーム１１、バリカン型の刈取り装置１２、刈り取った作物を刈り幅中間に横送りするオーガ１３、および、左右の分草フレーム１１の下部同士をつなぐ搬送デッキ１４が備えられている。フィーダ６は、前後に貫通した筒形の搬送ケース１５の内部に掻き上げコンベア１６を収容して構成されている。この掻き上げコンベア１６は、縦回し巻回された左右のチェーン１６ａに亘って搬送バー１６ｂを横架連結して構成されており、オーガ１３で横送りされた穀稈が搬送ケース１５の底面に沿って掻き上げ搬送されて脱穀装置３の前端に投入されるようになっている。

前記オーガ１３は、前方から下方に向かう一定方向に回転駆動されるオーガドラム１７の外周に、刈取り穀稈をフィーダ６の前端入口に向けて横送りする左右のスクリュー１８が設けられるとともに、前記前端入口に対向するドラム外周部分に、ドラム回転に伴って出退作動する左右一対づつの掻込みフィンガー１９が周方向４箇所に装備された構造となっており、幅広く刈り取られた穀稈を搬送デッキ１４に沿って刈幅中間に横送り合流して、掻込みフィンガー１９でフィーダ６の前端入口に強制的に掻き込み供給するよう構成されている。

オーガドラム１７の外周右寄り箇所には、右側のスクリュー１８による横送り作用域で作動する補助掻込みフィンガー２０が別途装備されており、フィーダ６の前端入口から横方向に離れた箇所においてオーガ１３の前方で搬送デッキ１４に倒れ込んだ穀稈が補助掻込みフィンガー２０によってスクリュー１８の横送り作用域にまで掻き込まれ、スクリュー１８の横送り作用を受けて掻込みフィンガー１９の作用域に送られるようになっている。

図４に示すように、前記掻込みリール１０は、基端支点ａ周りに上下揺動自在な左右一対の支持アーム２１の前部に支持ブラケット２２を介して軸支されており、油圧シリンダ２３によって支持アーム２１を上下揺動することで掻込みリール１０の掻込み作用高さを変更することができるとともに、支持ブラケット２２を支持アーム２１に沿ってスライド調節することで掻込み作用位置を前後に調節することが可能となっている。なお、図８，９に示すように、支持ブラケット２２は手動でスライド調節され、支持ブラケット２２に備えた連結孔２４と支持アーム２１の前後複数個所に備えた連結孔２５に連結ピン２６を挿通することで固定される。

掻込みリール１０は、左右の支持アーム２１に支持ブラケット２２を介して水平に支架されたリール駆動軸３１、このリール駆動軸３１の左右に連結固定された正５角形状のリールフレーム３２、左右のリールフレーム３２の５箇所の頂部に亘って回動可能に水平支架されたタイン取付け軸３３、タイン取付け軸３３に並列装着された多数本の掻き込み用タイン３４、リールフレーム３２の駆動軸心ｂに対して後方にずれた偏心軸心ｃを中心にして回動自在に支持された正５角形状の補助リールフレーム３５、等を備えており、各タイン取付け軸３３の端部から後方に向けて固定延出された回動規制アーム３３ａの先端部が前記補助リールフレーム３５の各頂部に枢支連結された構造となっており、リールフレーム３２が駆動軸心ｂを中心にし回動（公転）すると、これに連動して補助リールフレーム３５が偏芯軸心ｃを中心に同期して追従回動し、これによって各タイン取付け軸３３がリールフレーム３２に対してリール回転方向と逆方向に同期して自転回動し、もって、各タイン取付け軸３３のタイン３４が常に下向き姿勢に維持されて公転移動し、掻き込み作用を発揮するように構成されている。

次に、各部への伝動構造について説明する。

図３に示すように、エンジン８からの動力は走行系と作業系に分けられ、走行系の動力は、ベルトテンション式の主クラッチ４０を介して主変速機構４１にベルト伝達される。主変速機構４１は油圧式無段変速装置（ＨＳＴ）で構成されており、この主変速機構４１から取り出された正転（前進）あるいは逆転（後進）の変速動力がミッションケース４２に入力される。ミッションケース４２に入力された動力はギヤ式の副変速機構４３で高低２段に変速された後、左右一対のサイドクラッチ４４を介して左右のクローラ走行装置１に伝達される。

サイドクラッチ４４は、運転部５の前部に設けられた操縦レバー４５に連係されており、操縦レバー４５が左右中立位置にあると左右のサイドクラッチ４４が共に「入り」となって、直進走行が行われ、操縦レバー４５を左方または右方へ操作することで、操作された側のサイドクラッチ４４が「切り」となって片側のクローラ走行装置１のみの駆動によって走行機体２が操縦レバー４５の操作方向に旋回する。サイドクラッチ４４にはサイドブレーキ４６が連係されており、サイドクラッチ４４が切り操作された後に引続き操縦レバー４５を更に倒し操作すると、サイドクラッチ４４が切られた側のサイドブレーキ４６が作動して、駆動が断たれたクローラ走行装置１に制動がかけられて、信地旋回（ピボットターン）による機体操向が行われる。なお、前記操縦レバー４５は前後左右に十字操作可能に構成されており、その前方操作で前記油圧シリンダ９が短縮作動して刈取り部７が下降し、後方操作で油圧シリンダ９が伸長作動して刈取り部７が上昇するように、操縦レバー４５と油圧シリンダ９の図示されない制御バルブとが連係されている。

エンジン動力から分岐された作業系の動力は、ベルトテンション式の脱穀クラッチ５０が作用する伝動ベルト５１を介して、脱穀装置３の入力軸である唐箕軸５２に伝達される。唐箕軸５２に伝達された動力は、機体左側において更に２系統に分岐され、一方の分岐動力が脱穀装置３に備えられた１番物横送り用の１番スクリュー軸５３、２番物横送り用の２番スクリュー軸５４、および、揺動選別ケース駆動軸５５、等に伝動ベルト５６を介して伝達されるとともに、他方の分岐動力が脱穀装置３の前部に配備されたベベルギヤケース５７の入力軸５９に伝動ベルト５８を介して伝達され、ベベルギヤケース５７で方向転換された動力で扱胴６０が駆動されるようになっている。

ベベルギヤケース５７の入力軸５９と前記フィーダ６の基端に横架されたフィーダ駆動軸６１とがベルトテンション式の刈取りクラッチ６２が作用する伝動ベルト６３を介して連動連結され、フィーダ駆動軸６１に伝達された動力で掻き上げコンベア１６、オーガ１３、刈取り装置１２、および、掻込みリール１０が以下のように駆動される。

刈取り部７の背部右側にはカウンタ軸６５が横架支承され、このカウンタ軸６５の左端部とフィーダ駆動軸６１の右端部とがチェーン６６を介して連動連結されるとともに、カウンタ軸６５の右端部と刈取り部７の右側に突出されたオーガ駆動軸６７とがチェーン６８を介して連動連結されている。

カウンタ軸６５の右端近傍には、カウンタ軸６５の横向き軸心周りの回転を前後向き軸心周りの往復回動に変換する回転変換機構７０が装備されている。図６に示すように、回転変換機構７０は、カウンタ軸６５に連結した傾斜ヘッド７１に傾斜軸心ｄ周りに回動可能に傾斜ボス７２を遊転自在に外嵌装着し、この傾斜ボス７２の外周対角位置に備えられた一対の支点ピン７２ａにヨーク７３を介して伝動軸７４を連結して構成されている。カウンタ軸６５が横向き軸心周りに回転することで前記傾斜ボス７２の傾斜軸心ｄが正逆に首振り作動され、もって、傾斜ボス７２に支点ピン７２ａおよびヨーク７３を介して連動連結された伝動軸７４を所定角度で往復回動するようになっている。

図４に示すように、前記伝動軸７４は右側の分草フレーム１１の外側面に沿って前方下方に延出されており、伝動軸７４の前端に連結した揺動アーム７５と前記刈取り装置１２とが中継リンク７５ａを介して連動連結され、伝動軸７４の往復回動によって刈取り装置１２の刈刃１２ａが一定ストロークで左右に往復駆動されるようになっている。

掻込みリール１０を装備した支持アーム２１の基部右側には、支持アーム２１の基端支点ａと同心に中継軸８１が設けられ、この中継軸８１とオーガ駆動軸６７とがチェーン８２を介して連動連結されるとともに、中継軸８１とリール駆動軸３１とが伝動ベルト８３を介して連動連結されている。図８，９に示すように、中継軸８１には大径の伝動プーリ８４ａと小径の伝動プーリ８４ｂとが並列装備されているのに対して、リール駆動軸３１には単一の受動プーリ８５が備えられており、伝動ベルト８３を伝動プーリ８４ａ，８４ｂのいずれかに掛け替えることで、掻込みリール１０の回転速度を高低２段に変速することが可能となっている。

受動プーリ８５の軸心方向での設置位置が、並列配備された伝動プーリ８４ａ，８４ｂの左右中間位置に相当するよう設定されており、いずれの伝動プーリ８４ａ，８４ｂが選択されても伝動ベルト８３がわずかにねじり掛け状態で巻回されるようになっている。

伝動ベルト８３の緩み側経路には、揺動付勢されて支点ｅ周りに天秤揺動可能なテンションアーム８６に装着された一対のテンションローラ８７が作用しており、これらテンションローラ８７の伝動ベルト８３を屈曲巻回することで、掻き込みリール１０の前後位置変更にかかわらず適正なベルト緊張が行われるようになっている。

〔他の実施例〕
（１）掻込みリール駆動構造において、受動プーリ８５を伝動プーリ８４ａ，８４ｂの軸心方向位置に対応してリール駆動軸３１に対して位置変更可能にピン連結して、伝動ベルト８３をねじりのない状態で巻き掛けるように構成することもできる。

（２）伝動プーリ８４ａ，８４ｂに対向する一対の受動プーリ８５をリール駆動軸３１に並列装着して、伝動ベルト８３をねじりのない状態で巻き掛けるように構成することもできる。

コンバインの全体側面図 コンバインの全体平面図 伝動系統図 刈取り部の側面図 掻き込みリールの一部を示す正面図 回転変換機構の縦断背面図 刈刃駆動構造の正面図 掻き込みリール変速構造の平面図 掻き込みリール変速構造の側面図

符号の説明

３ 脱穀装置
６ フィーダ
７ 刈取り部
１０ 掻き込みリール
１２ 刈取り装置
１２ａ 刈刃
１３ オーガ
６１ フィーダ駆動軸
６５ カウンタ軸
６７ オーガ駆動軸
７０ 回転変換機構
７１ 傾斜ヘッド
７２ 傾斜ボス
７２ａ 支持ピン
７３ ヨーク
７４ 伝動軸
７５ 揺動アーム
８３ 伝動ベルト
８４ａ 伝動プーリ
８４ｂ 伝動プーリ

Claims (4)

1. 脱穀装置の前部に接続されたフィーダの前端に、バリカン型の刈取り装置を備えた刈取り部を連結し、前記刈取り部の背部に横架されたカウンタ軸に伝達された動力を前記刈取り装置に伝達するよう構成したコンバインの刈取り部駆動構造において、
   前記カウンタ軸の横向き軸心の回転を前後向き軸心周りの往復回動に変換する回転変換機構を前記カウンタ軸に装備するとともに、
   前記回転変換機構により変換された往復回動動力を伝達する伝動軸を、前記回転変換機構から前方に向けて前記刈取り装置の近くにまで延出し、前記伝動軸の前端部に、前記刈取り装置の刈刃を往復駆動する揺動アームを連結してあるコンバインの刈取り部駆動構造。
2. 前記回転変換機構を、前記刈取り部の背部から横外側に片持ち状に延出された前記カウンタ軸の端部に連結された傾斜ヘッドと、この傾斜ヘッドの傾斜軸心周りで回動可能に外嵌された傾斜ボスと、この傾斜ボスの外周対角位置に設けられた一対の支持ピンとを備えて構成し、前記一対の支持ピンにヨークを介して前記伝動軸を連結してある請求項１記載のコンバインの刈取り部駆動構造。
3. 前記刈取り部に横送り用のオーガ及び掻き込みリールを備え、前記カウンタ軸と前記オーガのオーガ駆動軸とを巻き掛け連動連結するとともに、前記オーガ駆動軸から分岐した動力を前記掻き込みリールに伝達するよう構成してある請求項１又は２記載のコンバインの刈取り部駆動構造。
4. 前記掻き込みリールへの伝動系にベルト伝動手段を介在するとともに、このベルト伝動手段に、異なった伝動比の巻き掛け伝動を行う伝動プーリを備え、伝動プーリへ伝動ベルトの掛け替えによって変速を行うよう構成してある請求項３記載のコンバインの刈取り部駆動構造。

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