JP6564608B2 - コンバイン - Google Patents

Description

本発明は、穀稈を刈取りつつ脱穀するコンバインに係り、詳しくはその前処理部へ動力を伝達する伝動装置に関する。

一般に、コンバインは、走行機体に、横筒（スリーブ軸）を中心として前処理部を昇降自在に支持しており、上記横筒内に配置された伝動軸を介して走行機体からの動力が前処理部へ伝達されている。従来、上記伝動軸の一端を前記横筒の外方に突出し、該突出部にスパナ，ラチェットレンジ等の工具を係合させて、前記伝動軸を逆転して、穀稈搬送装置に生じた藁詰まりを除去するものが案出されている（特許文献１）。

また、穀稈搬送装置を含む前処理部への伝動系に油圧式無段変速装置（ＨＳＴ）を介在させて、走行速度に対応してＨＳＴを変速し、前処理部の動作速度を走行速度にシンクロさせるコンバインも案出されている。該コンバインにあって、上記ＨＳＴに逆転迂回経路を備え、走行速度が０か又は限りなく０に近い所定低速以下及び後進状態になると、上記ＨＳＴが、油圧モータを逆転させる油圧ポンプからの逆転圧油を常時油圧ポンプ側に戻すように構成したものが提案されている（特許文献２）。

特開２０１３−３９０９２号公報 特許第４３０１７４３号公報

前記特許文献１のものは、穀稈搬送装置に藁詰りが発生して、前処理部を逆転しようとする際、オペレータは、伝動軸の突出部に工具を差込み、該工具により手動で伝動軸を逆回転して、穀稈搬送装置を逆転する必要があり、オペレータの負担が大きく、操作が面倒であった。

前記特許文献２のものは、前処理部伝動系にＨＳＴを介在し、走行速度に連動する多種の前処理部の駆動速度を得ることができ、かつ手扱ぎ作業の場合、フィードチェーンの駆動速度を上昇させて手扱ぎ作業の効率を向上させることがきるが、穀稈搬送装置が逆回転することは規制され、穀稈搬送装置を逆転して藁詰りを除去することはできない。

そこで、本発明は、ミッションケースに逆転用出力軸を設け、駆動源の動力を該逆転用出力軸を介して前処理部に伝達し、もって上述した課題を解決したコンバインを提供することを目的とするものである。

本発明は、走行機体（３）の前方に前処理部（５）を昇降自在に支持し、前記走行機体（３）に駆動源（Ｅ）及びミッションケース（１２）を配置し、前記駆動源（Ｅ）の動力を、前記ミッションケース（１２）に設けた油圧式無段変速装置（１３）を介して前記前処理部（５）に伝達してなるコンバイン（１）において、
前記ミッションケース（１２）は、減速装置（２５）を収納すると共に、前記油圧式無段変速装置（１３）を経由した回転が伝達される正転用出力軸（２１）と、前記油圧式無段変速装置（１３）及び前記減速装置（２５）を経由した回転が伝達される逆転用出力軸（２３）とを回転自在に支持し、
前記正転用出力軸（２１）の回転を正転クラッチ（５１）を介して前記前処理部（５）に伝達し、
前記逆転用出力軸（２３）の回転を逆転クラッチ（５３）を介して前記前処理部（５）に伝達する、
ことを特徴とするコンバインにある。

例えば図２、図４を参照して、前記コンバイン（１）は、前記前処理部（５）からの穀稈を挟持して搬送するフィードチェン（６２）と、該フィードチェンで挟持された穀稈を脱穀する脱穀機（６）とを備えた自脱型コンバインであり、
前記逆転用出力軸（２３）と同軸上に配置され、該逆転用出力軸に連動する駆動スプロケット（６１）により前記フィードチェン（６２）が駆動されてなる。

例えば図７を参照して、前記走行機体（３）が停止状態にあることを条件として、前記逆転クラッチ（５３）を接続して前記逆転用出力軸（２３）の回転を前記前処理部（５）へ伝達することを可能としてなる。

なお、上記カッコ内の符号は、図面と対照するためのものであるが、これにより特許請求の範囲の記載に何等影響を及ぼすものではない。

請求項１に係る本発明によると、通常のコンバイン作業時にあっては、正転（刈取）クラッチの接続により、駆動源の回転が油圧式無段変速装置及び正転用出力軸を介して前処理部に伝達され、前処理部に穀稈詰りが発生した場合、逆転クラッチを接続して、駆動源の回転が油圧式無段変速装置、減速装置及び逆転用出力軸を介して前処理部に低速・逆回転として伝達するので、前処理部の穀稈詰りの取除き作業等を容易にかつ高い作業性で処理することができる。

また、上記前処理部への低速・逆回転の伝達は、油圧式無段変速装置からの回転を減速装置及び逆転用出力軸を介して伝達されるので、油圧式無段変速装置は、正転伝達時と同方向の出力回転でよく、油圧式無段変速装置は、逆転する必要がなく、油圧式無段変速装置の制御装置を含めた機構が簡単となり、油圧式無段変速装置の停止制御も容易となる。

また、自脱型コンバインのフィードチェンは、ミッションケースから延びる逆転用出力軸と同軸上でかつ該逆転用出力軸に連動する駆動スプロケットで駆動されるので、減速装置により低速・逆回転された逆転用出力軸の回転がそのままフィードチェンに伝達され、伝動機構の構成を簡素化することができる。

請求項２に係る本発明によると、走行機体が停止されている状態で、始めて逆転クラッチが接続可能となって前処理部を逆転できるので、コンバインが前進して通常のコンバイン作業中に誤操作等により前処理部が逆転する不具合を防止することができる。

コンバインを示す左側面図。 コンバインの走行機体前部を示す左側面図。 コンバインの走行機体前部を示す右側図。 コンバインの伝動系を示す伝動経路図。 伝動系の制御ブロック図。 走行速度とＨＳＴ速度の関係を示す速度線図。 逆転クラッチ制御のフローチャート。

本発明の実施の形態である自脱型コンバインについて、図面に沿って説明する。コンバイン１は、図１に示すように、クローラ走行装置２により走行可能な走行機体３を有しており、該走行機体３の前部には前処理部５が昇降自在に支持されている。走行機体３には、その左側に脱穀機６及び排藁処理装置７が配置され、その右側に前方から運転席８，エンジン及びグレンタンク９が配置されている。前処理部５は、走行機体３の前部に一体に立設された支柱３ａにスリーブ軸（横筒）１０を枢支軸として回動自在に支持され、圃場の立毛穀稈を刈取って、脱穀機６に向けて搬送する。

前記走行機体３における脱穀機６の前方でかつ支柱３ａの後方にはミッションケース１２が固設されている。図４を参照しつつ図２及び図３に沿って説明すると、ミッションケース１２の左側にはポンプ１３ａ及びモータ１３ｂからなる搬送用の油圧式無段変速装置（搬送ＨＳＴ）１３が一体に設けられており、また該搬送ＨＳＴ１３の上部にポンプ１３ａの斜板制御用のモータ（ＨＳＴ制御モータ）１５が一体に設けられている。ミッションケース１２には、エンジンＥからの動力が伝達される駆動軸１６が貫通して回転自在に支持されていると共に、正転用出力軸２１及び逆転用出力軸２３が回転自在に支持されている。また、該ミッションケース１２内には駆動軸１６の回転を搬送用ＨＳＴ１３の入力軸であるポンプ軸１７に伝達するギヤ列１９、及び搬送用ＨＳＴ１３の出力軸であるモータ軸２０の回転を正転用出力軸２１に伝達するギヤ列２２、更に逆転用出力軸２３に伝達する減速ギヤ列２５が収納されている。減速ギヤ列（減速装置）２５は、ミッションケース１２に支持されているカウンタ軸２４に回転自在に支持されたスリーブ軸２５ａを有しており、該スリーブ軸２５ａに大歯車２５ｂ及び小スプロケット２５ｃが固定されている。カウンタ軸２４には、ギヤ列２２の歯車２２ａ，２２ｂが固定され、また正転用出力軸２１に大歯車２２ｃ、小歯車２２ｄが固定され、逆転用出力軸２３にスプロケット２５ｄが固定されている。従って、搬送用ＨＳＴ１３の出力軸２０の回転は、ギヤ列２２を介して正転方向の回転として正転用出力軸２１に伝達され、更に減速ギヤ列２５を介して逆転方向の減速（低速）回転として逆転用出力軸２３に伝達される。

前記駆動軸１６には、ミッションケース１２の左外側において、選別用プーリ２４が一体に固定されている。脱穀機６は、図４に示すように、選別部５ａ及び脱穀部６ｂを有しており、かつ唐蓑ファン２６を一体に固定した駆動軸２７を有する。該駆動軸２７に一体に固定されたプーリ２９と上記選別用プーリ２４との間にベルト３０が巻掛けられており、該ベルト３０にはテンションプーリ３１が転接している。上記駆動軸２７の上記プーリ２９の更に左外側にはプーリ３２が固定されており、また上記駆動軸２７の唐蓑ファン２６の右側（機体内側）にはプーリ３３が固定されている。上記プーリ３２からは、２番螺旋等の選別部６ａに向けてベルト３５が延びており、プーリ３３からは、扱胴用のプーリ３６に渡ってベルト３７が張設されて、脱穀部６ｂを駆動し得る。

エンジンＥの出力軸には、走行用プーリ３９及び作業機用プーリ４０が固定されており、走行用プーリ３９は、走行ＨＳＴ等の変速機を介して走行装置（走行部）２に向けて動力を伝達する。作業機用プーリ４０は、前記駆動軸１６のミッションケース１２の左外側（機体内側）突出部に固定されているプーリ４１との間にベルト４２が巻掛けられており、該ベルト４２には作業機（脱穀）クラッチ４３を構成するテンションクラッチプーリが張緩自在に転接している。

前記正転用出力軸２１には、ミッションケース１２の右外側（機体内側）に突出した突出部に正転プーリ４５が固定されている。前記逆転用出力軸２３は、上記正転プーリ４５と同じ側であるミッションケース１２の右外側（機体内側）に突出して、該突出部に逆転プーリ４６が固定されている。また、前記前処理部５を回転自在に支持するスリーブ軸（横筒）１０内には、走行機体３からの動力を前処理部５に伝達する伝動軸４４が嵌挿されており、該伝動軸４４のスリーブ軸１０から右側（機体内側）に突出した突出部には正転用プーリ４８及び逆転用プーリ４９が固定されている。前記正転プーリ４５と正転用プーリ４８とに渡ってベルト５０が巻掛けられており、該ベルト５０にテンションクラッチプーリからなる正転クラッチ５１が張緩自在に転接している。前記逆転プーリ４６と逆転用プーリ４９とに渡ってベルト５２が巻掛けられており、該ベルト５２にテンションクラッチプーリからなる逆転クラッチ５３が張緩自在に転接している。

上記正転クラッチ５１を構成するテンションプーリは、正転用出力軸２１に回転自在に支持されたアーム５１ａの先端に支持されており、該アーム５１ａは、正転クラッチ制御モータ（アクチュエータ）５５（図５参照）にワイヤを介して連結されている。上記逆転クラッチ５３を構成するテンションプーリは、逆転用出力軸２３に回転自在に支持されたアーム５３ａの先端に支持されており、該アーム５３ａは、逆転クラッチ制御モータ（アクチュエータ）５６（図５参照）にワイヤを介して連結している。なお、上記正転クラッチ５１は、通常のコンバイン作業時に前処理部５への動力を断接する刈取クラッチを構成し、従って上記正転クラッチ用制御モータ５５は、刈取クラッチ制御用モータを構成する。

前記伝動軸４４は、スリーブ軸１０に直交する方向で一体に固定されたパイプ状の前処理部フレーム５７内に挿通されている連動軸５９にベベルギヤ６０を介して連動しており、該連動軸５９の回転は、前処理部５における穀稈搬送装置、刈刃等の各作動部に伝達される（刈取駆動部）。前記逆転用出力軸２３は、ミッションケース１２の左外側にも突出しており、該突出部は、連結軸を介して逆転用出力軸２３と同軸上に配置された駆動スプロケット６１に連結している。該駆動スプロケット６１は、脱穀機６のフィードチェン６２に噛合して、該フィードチェン６２を駆動する。

運転席には、主変速レバー等の各種操作レバー及び逆転スイッチ等の各種操作スイッチが配置されている。制御部６５には、主変速レバーポテンショメータ６６、車速センサである走行変速機（Ｔ／Ｍ）回転センサ６７、刈取クラッチ、作業機クラッチを入切操作するパワークラッチスイッチ６９、刈取クラッチの作動位置を検出する刈取クラッチ検出手段７０、作業機クラッチの作動位置を検出する作業機クラッチ検出手段７１、手扱スイッチ７２の各信号が入力され、更に加えて、逆転スイッチ（逆転部スイッチ、刈取部スイッチ）７３及び逆転クラッチ５３の作動位置（ＯＮ，ＯＦＦ位置）を検出する逆転クラッチ検出手段７５からの信号が入力される。また、制御部６５から、搬送ＨＳＴ制御モータ１５、刈取クラッチ制御モータ５５、作業機クラッチ制御モータ７６、及び逆転クラッチ制御モータ５６等の各種アクチュエータに信号を出力する。

ついで、上述したコンバイン１の作動について説明する。通常のコンバイン作業にあっては、エンジンＥの動力は、走行ＨＳＴ等の変速機（トランスミッションＴ／Ｍ）を介して走行装置２に伝達され、コンバイン１は、所定車速で走行する。一方、エンジンＥの動力は、作業機クラッチ４３の接続により駆動軸１６に伝達され、唐蓑ファン２６を回転すると共に、選別部６ａ、脱穀部６ｂに伝達され、脱穀機６が駆動される。

また、上記駆動軸１６の回転は、ギヤ列１９を介して搬送ＨＳＴ１３に入力される。搬送ＨＳＴ１３は、図６に示すように、走行用変速機による走行速度に連動して操作されて所定速度を出力し、更にギヤ列２２を介して正転用出力軸２１に所定回転数を出力する。該コンバイン作業中にあっては、パワークラッチスイッチ６９のＯＮにより刈取クラッチ制御モータ５５が正転（刈取）クラッチ５１を接続した状態にあり、上記正転用出力軸２１の回転は、ベルト５０を介して伝動軸４４に正回転として伝達され、前処理部５の穀稈搬送装置、刈刃等の各作動部が走行速度に連動した正転方向の回転にて駆動される。なお、上記正転クラッチ５１による正転駆動状態にあっては、逆転クラッチ５３は切断されている。

これにより、コンバイン１は、所定速度で前進しつつ、脱穀機６が駆動されると共に、搬送ＨＳＴ１３により上記走行速度に連動して変速され、走行速度に対応した速度で前処理部５が駆動され、圃場の立毛穀稈を刈取り、かつ該刈取られた穀稈を、穀稈搬送装置により集めてフィードチェン６２に向けて搬送する。該穀稈は、フィードチェン６２に挟やくされて脱穀機６で脱穀、選別され、排藁は、排藁処理装置７により走行機体３の後方に排出され、選別された穀粒は、グレンタンク９に貯留される。

オペレータが手扱きスイッチ７２をＯＮして手扱き作業を選択すると、搬送ＨＳＴ１３は、所定速度に設定される。この際、走行装置２への動力伝達は断たれて、コンバイン１は停止状態にある。上記搬送ＨＳＴ１３の出力軸２０の所定回転は、ギヤ列２２及び減速ギヤ列２５を介して逆転用出力軸２３に減速、逆回転として伝達される。なお、逆転クラッチ５３は切り状態にあり、前処理部５は停止状態にある。上記逆転用出力軸２３の回転は、駆動スプロケット６１に伝達され、フィードチェン６２は駆動される。また、エンジンＥの回転は、作業機クラッチ４３の接続により、脱穀機６は駆動されており、オペレータは、フィードチェン６２の入口部分に手刈りした穀稈を供給して、フィードチェン６２に挟んで搬送して、脱穀機６により脱穀、選別する。

ついで、図７に沿って、逆転クラッチ制御について説明する。前処理部５の穀稈搬送装置に穀稈詰りが発生し、オペレータがそれを取除く際、逆転スイッチ７２がＯＮされる（Ｓ１；ＯＮ）。この状態では、走行機体は停止しており（Ｓ２；ＹＥＳ）、かつ作業機クラッチ検出手段７１により作業機クラッチ４３が入っていることが検出される（Ｓ３；入り）。また、刈取（正転）クラッチ検出手段７０により刈取（正転）クラッチ５１が切り状態にあることが検出される（Ｓ４；切り）。この状態で、逆転クラッチ制御モータ（アクチュエータ）５６が作動され、ワイヤを介してアーム５３ａを回動して、テンションクラッチ（逆転クラッチ）５３がベルト５２を緊張してクラッチ入りとする（Ｓ５）。なお、ステップＳ２における機体停止は、主変速レバーがポテンショメータ６６により中立位置があることを検出するか、又は走行Ｔ／Ｍ回転センサ６７が０を検出することにより機体停止と判断される。

これにより、エンジンＥからの駆動軸１６の回転は、ギヤ列１９を介して搬送ＨＳＴ１３に伝達され、搬送ＨＳＴ１３は、所定速度で出力する。出力軸２０の回転は、ギヤ列２２及び減速ギヤ列２５を介して逆転用出力軸２３に伝達され、更に入り状態の逆転クラッチ５３を介して前処理部伝動軸４４に低速逆回転が伝達される。該伝動軸４４の回転は、前処理部５の穀稈搬送装置に伝達され、該穀稈搬送装置を低速逆回転して、詰り穀稈を搬送装置から容易に取除くことができる。なお、上記逆転クラッチ５３による逆転駆動状態にあっては、正転（刈取）クラッチ５１は切断されている。

逆転スイッチ７３をＯＦＦ操作すると（Ｓ１；ＯＦＦ）、逆転クラッチ５３が入りの場合（Ｓ６；入り）、逆転クラッチ制御モータ５６により逆転クラッチ５３が切り操作される（Ｓ７）。上記逆転スイッチがＯＮ状態にあって（Ｓ１；ＯＮ）、機体が走行している場合（Ｓ２；ＮＯ）又は作業機クラッチ４３が切り位置にある場合（Ｓ３；切り）、逆転クラッチ制御が作動されない旨を報知する（Ｓ８）。また、刈取（正転）クラッチ５１が入り状態にある場合（Ｓ４；入り）、刈取りクラッチ制御モータ（アクチュエータ）５５が反対方向に回転して、アーム５１ａをテンションローラ５１が弛緩する方向に回動する。これにより、刈取（正転）クラッチ５１は切断される（Ｓ９）。この状態で、再度Ｓ１；ＯＮ→Ｓ２；ＹＥＳ→Ｓ３；入り→Ｓ４；切りが循環されて、逆転クラッチ入り作動し（Ｓ５）、前処理部５の穀稈搬送装置が低速逆転する。

なお、上述した実施の形態は、自脱型のコンバインについて説明したが、汎用型コンバインにも同様に適用可能である。また、正転クラッチ５１及び逆転クラッチ５３は、テンションクラッチに限らず、摩擦板による摩擦クラッチでもよく、またワンウェイクラッチでもよい。

１ （自脱型）コンバイン
２ （クローラ）走行装置
３ 走行機体
５ 前処理部
６ 脱穀機
１２ ミッションケース
１３ 搬送油圧式無段変速装置（ＨＳＴ）
２１ 正転用出力軸
２３ 逆転用出力軸
２５ 減速装置（ギヤ列）
５１ 正転（刈取）クラッチ
５３ 逆転クラッチ
６１ 駆動スプロケット
６２ フィードチェン

Claims (2)

1. 走行機体の前方に前処理部を昇降自在に支持し、前記走行機体に駆動源及びミッションケースを配置し、前記駆動源の動力を、前記ミッションケースに設けた油圧式無段変速装置を介して前記前処理部に伝達してなるコンバインにおいて、
   前記ミッションケースは、減速装置を収納すると共に、前記油圧式無段変速装置を経由した回転が伝達される正転用出力軸と、前記油圧式無段変速装置及び前記減速装置を経由した回転が伝達される逆転用出力軸とを回転自在に支持し、
   前記正転用出力軸の回転を正転クラッチを介して前記前処理部に伝達し、
   前記逆転用出力軸の回転を逆転クラッチを介して前記前処理部に伝達し、
   前記コンバインは、前記前処理部からの穀稈を挟持して搬送するフィードチェンと、該フィードチェンで挟持された穀稈を脱穀する脱穀機とを備えた自脱型コンバインであり、
   前記逆転用出力軸と同軸上に配置され、該逆転用出力軸に連動する駆動スプロケットにより前記フィードチェンが駆動されてなる、
   ことを特徴とするコンバイン。
2. 前記走行機体が停止状態にあることを条件として、前記逆転クラッチを接続して前記逆転用出力軸の回転を前記前処理部へ伝達することを可能としてなる、
   請求項１記載のコンバイン。

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