JP5034681B2

JP5034681B2 - コンバイン

Info

Publication number: JP5034681B2
Application number: JP2007143678A
Authority: JP
Inventors: 文夫吉邨
Original assignee: Iseki and Co Ltd
Current assignee: Iseki and Co Ltd
Priority date: 2007-05-30
Filing date: 2007-05-30
Publication date: 2012-09-26
Anticipated expiration: 2027-05-30
Also published as: JP2008296688A

Description

この発明は、コンバインに関するものである。

コンバインやトラクタや田植機及びブルドーザ等の作業車において、エンジンから走行装置への走行駆動経路に組み込んだ油圧無段変速装置（以下、ＨＳＴという）で、走行速度を低速から高速まで滑らかに変速出来るようにしている。

例えば、特開平７−２４２１２９号公報や特開平８−１６４７６８号公報にＨＳＴを用いた田植機の変速制御機構が記載されている。ＨＳＴは、内部に組み込んだ油圧ポンプの可動斜板の傾斜角を変更して油圧モータの出力回転数を変更して変速する構成で、変速レバー等の変速操作具の変速指示位置を制御装置に読み込み、その変速指示位置に対応する速度で走行するように油圧シリンダや電動モータ等のアクチュエータを作動させて可動斜板を固定したトラニオン軸の回動角度変更を行っている。そして、変速操作具を増速側或いは減速側の適宜位置へ操作すると、その変速操作具の操作速度に応じたトラニオン軸の回動で走行速度の変更が迅速に行われる。

また、特開２００７−２９００３号公報には、ＨＳＴを用いたコンバインにおいて、ＨＳＴを変速する主変速レバーと駐車ブレーキの連動機構が記載されている。駐車ブレーキをブレーキ状態にした後に主変速レバーを前進変速位置から中立にすると駐車ブレーキをブレーキ解除にする構成が記載されている。この連動機構は、駐車ブレーキ操作具を駐車ブレーキ作用に操作すると、走行装置への動力伝動径路に設けた走行装置への動力伝動クラッチを断つと共にブレーキを作用させて走行を停止して駐車ブレーキ状態にする。そして、走行を開始する場合には、主変速レバーを中立に戻して解除検出スイッチをオンすることで駐車ブレーキ状態を解除して再度主変速レバーを所望の変速位置へ操作する。
特開平７−２４２１２９号公報特開平８−１６４７６８号公報特開２００７−２９００３号公報

上記特許文献３に記載の構成では、駐車ブレーキを作用させたままでは主変速レバーを中立にしない限りＨＳＴが出力軸の回転を維持している。このため、主変速レバーを中立にして再度前進或いは後進する場合に迅速に操作するとＨＳＴの出力回転が停止しない内に走行装置が突然駆動され、発進時の始動ショックがある。

そこで、本発明では、ＨＳＴを動力伝動系に用いた油圧駆動作業車で、駐車ブレーキを作用させて停止した後に再度主変速レバーを操作して走行を開始する際に走行装置が突然駆動されることを防止することを課題とする。

この発明は、上述の如き課題を解決するために、以下のような技術的手段を講じる。
即ち、請求項１記載の発明では、変速操作具（４）の変速位置に対応して作動するアクチュエータ（３）によって走行装置（９）駆動用の油圧無段変速装置（１）の出力回転を変速させる構成とし、駐車ブレーキ操作具（５）の操作に基づいて駐車ブレーキを入り作動させると共に前記アクチュエータ（３）を作動させて油圧無段変速装置（１）を変速中立状態に変速させる制御手段（Ａ）を設け、刈取部（１３）を駆動している状態で前記油圧無段変速装置（１）から前記走行装置（９）への伝動を遮断する掻込ペダル（７）を備え、該掻込ペダル（７）の踏込み操作によって、前記油圧無段変速装置（１）から走行装置（９）への伝動を遮断した後に、該油圧無段変速装置（１）の出力回転速度を増速して穀稈を刈取り、前記掻込ペダル（７）の踏込み操作の解除によって、油圧無段変速装置（１）の出力を停止させた後に、油圧無段変速装置（１）から走行装置（９）への伝動を接続する構成としたコンバインとする。

この構成で、走行中に駐車ブレーキ操作具（５）を操作すると油圧無段変速装置（１）が中立状態に戻って走行装置（９）への動力伝動が停止し、走行装置（９）の回転を停止し、駐車ブレーキを作用させた駐車ブレーキ状態になり、変速操作具（４）を手動操作で中立位置に戻すと駐車ブレーキ状態が解除されて走行が可能となる。

請求項２記載の発明は、前記駐車ブレーキ操作具（５）の操作に基づいて前記油圧無段変速装置（１）が変速中立状態に向けて変速している途中でエンジン（４３）が停止しても、該油圧無段変速装置（１）が変速中立状態に変速完了するまではエンジン（４３）を再起動できないようにエンジン（４３）の始動を牽制する構成とした請求項１に記載のコンバインとする。

この構成で、駐車ブレーキが不完全な状態でエンジン（４３）を再起動させることによって走行装置（９）が駆動され急発進するようなことを防ぐ。

請求項１記載の発明によると、走行を停止した後に駐車ブレーキ操作具（５）を操作すると油圧無段変速装置（１）が直ちに中立位置に戻されるので、変速操作具（４）を操作して始動する場合に零から走行をゆっくりと開始して始動ショックを少なくし、乗車フィーリングを向上させることができる。

更に、掻込ペダル（７）の踏込み操作によって、油圧無段変速装置（１）から走行装置（９）への伝動を遮断することができ、掻込ペダル（７）の踏込み操作の解除によって、油圧無段変速装置（１）の出力を停止させた後に、油圧無段変速装置（１）から走行装置（９）への伝動を接続することができる。
請求項２記載の発明によると、請求項１記載の発明による効果に加えて、油圧無段変速装置（１）を走行位置に操作している場合だけでなく、変速中立位置に戻している途中にエンストを生じても、油圧無段変速装置（１）を中立に操作しない限り再起動できないので、エンジン始動による急発進を防ぐことができ、安全性を向上させることができる。

次に、本発明の実施例を、図面を参照しながら説明する。
本明細書では、左側及び右側とはコンバインが前進する方向に向いたときの方向を言う。

図１と図２に示すように、コンバインの車体１０の下部側に土壌面を走行する左右一対の走行クローラ１１を有するクローラ走行装置９を配設し、車体１０の前端側に分草杆１２を備えた刈取部１３が設けられている。刈取部１３の後方には操縦席１４を備えた運転台１６があり、また車体１０の上方には刈取部１３から搬送されてくる穀桿を引き継いで搬送して脱穀・選別する脱穀装置（図示せず）が運転台１６の左後方に設けられ、該脱穀装置で脱穀選別された穀粒を一時貯溜するグレンタンク１７が脱穀装置の右側に配置されている。グレンタンク１７の後部にオーガ１８を連接して、グレンタンク１７内の穀粒をコンバインの外部に排出する構成としている。

上記コンバインはオペレータが操縦席１４に着座して左側に立設する主変速レバー４（これが本発明の変速操作具４に相当する）と副変速レバー６を操作し、エンジンの動力をトランスミッションケース内のＨＳＴ（以下、「ＨＳＴ」と略記）１とギア変速からなる副変速装置を介して変速し、左右の走行クローラ１１，１１に動力を伝動して任意の速度で走行する。穀稈の収穫を行う場合には、脱穀レバーを脱穀クラッチ入にして脱穀装置を駆動しながら走行する。

また、操縦席１４の前側に立設する操向レバー２１を左右に傾倒操作することにより急旋回等の各種旋回走行をすることができる。すなわち、操向レバー２１をコンバインを旋回させようとする方向に傾倒操作することにより、左右の走行クローラ１１，１１に速度差或いは逆回転が与えられて走行方向の変更が行われる構成としている。また、操縦席１４の近傍にはスロットルレバー２２を設け、エンジンの出力回転を調整出来るようにしている。

運転台１６の足元フロアー上には、ブレーキペダル５（これが本発明の駐車ブレーキ操作具５に相当する）と掻込ペダル７をオペレータが足で踏み込むことによって作動するように設けている。ブレーキペダル５は、トランスミッションケース内の動力伝動メインクラッチを切りブレーキデスクを締めてクローラ走行装置９の回転を停止する。さらに、掻込ペダル７は、刈取部１３を駆動したままでトランスミッションケース内の左右サイドクラッチを切り作動してクローラ走行装置９への動力伝動を切るもので、畦際の穀稈を刈り取る際に使用する。

前記主変速レバーＢ１は、トランスミッションケースの入力軸部に取り付けたＨＳＴ（油圧無段変速装置）１の回転出力を変速するもので、クローラ走行装置９を前進、中立、後進に切り替えると共に走行速度を一定範囲で変速する。副変速レバー６は、前記ＨＳＴ１の回転をギア変速からなる副変速装置２で高・低の二段に切換える。

次に、変速操作具４によるクローラ走行装置９の変速制御状態を制御ブロック図と制御フローチャート図で説明する。
図５は、マイクロコンピュータ２５の入力インターフェース２６への入力信号と出力インターフェース３８からの制御出力信号の流れを示す制御ブロック図である。

まず、入力信号は、主変速レバー４のＨＳＴレバーポジションセンサ２７から変速位置信号、ＨＳＴ１の可動斜板に直結するトラニオン軸のＨＳＴトラニオンポジションセンサ２８からトラニオン軸の回動角度、駐車ブレーキセンサ２９からのオン・オフ信号、掻込ペダルセンサ３０からのオン・オフ信号、脱穀クラッチスイッチ３１からのオン・オフ信号、車速固定スイッチ３２からのオン・オフ信号、左右傾斜センサ３３からの機体左右傾き角度、前後傾斜センサ３４からの機体前後傾き角度、オーガポジションセンサ３５からのオーガ移動信号、籾排出クラッチセンサ３６からのオン・オフ信号、エンジン回転センサ３７からのエンジン回転数である。

出力信号は、ＨＳＴ変速信号がＨＳＴトラニオン正転リレー３９とＨＳＴトラニオン逆転リレー４０出力されてアクチュエータ３でＨＳＴトラニオン軸４１を回動して変速する。また、エンジン起動信号がエンジン始動リレー４２に出力されてエンジン４３が起動される。また、サイドクラッチのオン・オフ信号が左サイドクラッチソレノイド４４と右サイドクラッチソレノイド４６へ出力されてそれぞれ左サイドクラッチ４５と右サイドクラッチ４７を入・切する。また、掻込ペダルのオン・オフ信号が掻込ソレノイド４８に出力されてメインクラッチ４９を入・切する。さらに、駐車ブレーキ操作具５のオン・オフ信号が駐車ブレーキソレノイド５０に出力されてメインクラッチ４９を入・切してブレーキ５１を入・切する。

図６は、駐車ブレーキとＨＳＴ変速の関係を示す制御のフローチャート図で、ステップＳ１で駐車ブレーキ操作具５を操作して駐車ブレーキがオンになったことを検出（ＹＥＳの判定）すると、ステップＳ２でトラニオン軸４１を自動的に中立へ回動する。ステップＳ１で駐車ブレーキ操作具５が操作されない（ＮＯの判定）と、ステップＳ７の前に移行する。

ステップＳ２の次にステップＳ３で変速操作具４を手動で中立位置へ戻し、ステップＳ４でトラニオン軸４１と変速操作具４が共に中立かの判定を行い、中立であれば（ＹＥＳの判定）、ステップＳ７で変速操作具４を操作すればステップＳ８でトラニオン軸４１を回動して変速する。ステップＳ４の中立判定がＮＯであればステップＳ５でエンジンの再起動を不可にしてステップＳ６で変速操作具４を操作してもその変速操作を無視してステップＳ２のトラニオン軸４１を中立にするステップを進める。

図７は、畦際に生えている穀稈を刈り取る際に使用する掻込ペダル７を使用した場合の制御フローチャート図で、掻込ペダル７を踏込むと走行装置への動力伝動を断続するサイドクラッチを切って走行を停止し刈取部１３と脱穀装置や穀稈搬送装置を駆動して畦際の穀稈を刈り取って脱穀する。ステップＳ１０で掻込ペダル７の踏込みすなわちオンを判定し、オンであれば（ＹＥＳの判定）ステップＳ１１でメインクラッチ４９を切り、ステップＳ１２でＨＳＴの出力回転速度が２０００ｒｐｍ以下であるかを判定する。２０００ｒｐｍ以下であれば、ステップＳ１３で増速し、ステップＳ１４でＨＳＴの出力回転速度が２０００ｒｐｍになる（ＹＥＳの判定）とステップＳ１５で穀稈刈取を行う。このようにＨＳＴの出力を２０００ｒｐｍにするのは、ＨＳＴの出力によって駆動している脱穀装置や穀稈搬送装置の回転を穀稈処理に適した回転にするためである。ステップＳ１０の判定がＮＯであれば何もせずにリターンし、ステップＳ１２の判定がＮＯであれば、ステップＳ１５の前に移行する。

その後、畦際穀稈の刈り取りが終了すると、ステップＳ１６で脱穀クラッチスイッチ３１のオフを判定し、オフになれば（ＹＥＳの判定）ステップＳ１７で脱穀装置と穀稈搬送装置を所定時間だけ駆動して全ての穀稈が脱穀されるのを待って、ステップＳ１７１で掻込ペダル７の踏込みを放すとステップＳ１８でＨＳＴの出力回転を減速し、ステップＳ１９でＨＳＴ出力の停止をまってステップＳ２０でサイドクラッチを接続し走行を開始可能にする。

図８は、主変速レバー４に設ける車速固定スイッチ３２による走行速度の制御フローチャート図で、オペレータの最適作業速度でこの車速固定スイッチ３２を押すとその作業速度を維持して収穫作業を続けるようにしている。

ステップＳ２１で走行中に車速固定スイッチ３２を押す（ＹＥＳの判定）とステップＳ２２でその現在速度を最適速度に設定し、ステップＳ２３で変速操作具４を増速側へ操作しても（ＹＥＳの判定）ステップＳ２４で増速することなく設定した最適速度を維持する。ステップＳ２３で減速の場合（ＮＯの判定）にはステップＳ２８で減速を可能にする。ステップＳ２５で車速固定スイッチ３２を再度押してオフにする（ＹＥＳの判定）と、ステップＳ２６で最適速度設定を解除する。

なお、ステップＳ２１で車速固定スイッチ３２をオンしない場合（ＮＯの判定）にはステップＳ２７で変速操作具４による増減速を可能にしたままである。また、ステップＳ２２の最適速度設定はエンジン回転数を車速固定スイッチ３２を押した時点での回転数に設定するものであっても良い。

図９は、主変速レバー４を急激に変速操作してもトラニオン軸４１の回転速度をゆっくりして滑らかな変速にする制御のフローチャートである。
ステップＳ３０で主変速レバー４を操作すると、まずステップＳ３１でオーガが固定位置から外れて籾排出準備か籾排出中かの判定を行い、次に籾排出クラッチがオンであるかの判定を行い、ステップＳ３３で刈取部に刈り込みリールを設ける汎用コンバインの場合には刈り込みリールＮが回転中かの判定を行い、ステップＳ３４でエンジン回転が低下する負荷増大かの判定を行い、どれかがＹＥＳの判定になると、ステップＳ３８で変速操作具４を速く動かしてもトラニオン軸４１の回動速度をゆっくりにして車速変更を緩やかにして変速のショックを無くする。全ての判定がＮＯであれば、ステップＳ３７で主変速レバー４を操作速度に対応した速度でトラニオン軸４１を回動し変速する。

さらに、ステップＳ３５で変速率設定手段で変速率を変更する（ＹＥＳの判定）とステップＳ３６でその変速率でトラニオン軸４１を回動して変速する。変速率を変更しない場合には、それまでに設定した条件でトラニオン軸４１が回動する。

本実施例のコンバイン全体側面図本実施例のコンバイン全体正面図本実施例のコンバイン全体平面図本実施例のコンバイン一部拡大平面図制御ブロック図制御フローチャート図制御フローチャート図制御フローチャート図制御フローチャート図

１油圧無段変速装置（ＨＳＴ）
３アクチュエータ
４変速操作具
５駐車ブレーキ操作具
７掻込ペダル
９走行装置
１３刈取部
４３エンジン
Ａ制御手段

Claims

変速操作具（４）の変速位置に対応して作動するアクチュエータ（３）によって走行装置（９）駆動用の油圧無段変速装置（１）の出力回転を変速させる構成とし、駐車ブレーキ操作具（５）の操作に基づいて駐車ブレーキを入り作動させると共に前記アクチュエータ（３）を作動させて油圧無段変速装置（１）を変速中立状態に変速させる制御手段（Ａ）を設け、刈取部（１３）を駆動している状態で前記油圧無段変速装置（１）から前記走行装置（９）への伝動を遮断する掻込ペダル（７）を備え、該掻込ペダル（７）の踏込み操作によって、前記油圧無段変速装置（１）から走行装置（９）への伝動を遮断した後に、該油圧無段変速装置（１）の出力回転速度を増速して穀稈を刈取り、前記掻込ペダル（７）の踏込み操作の解除によって、油圧無段変速装置（１）の出力を停止させた後に、油圧無段変速装置（１）から走行装置（９）への伝動を接続する構成としたコンバイン。
前記駐車ブレーキ操作具（５）の操作に基づいて前記油圧無段変速装置（１）が変速中立状態に向けて変速している途中でエンジン（４３）が停止しても、該油圧無段変速装置（１）が変速中立状態に変速完了するまではエンジン（４３）を再起動できないようにエンジン（４３）の始動を牽制する構成とした請求項１に記載のコンバイン。