| 【発明の名称】 |
穀粒排出装置のクラッチ操作構造 |
| 【発明者】 |
【氏名】大谷 利克
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| 【要約】 |
【課題】ゆっくりとしたクラッチ入り動作と迅速なクラッチ切り動作とを現出できる動力操作式の排出クラッチを得る。
【解決手段】底スクリュー軸８ａへのテンションクラッチ１３のクラッチ操作機構１９を、ワイパモータＭで正逆転駆動される駆動アーム２１で接当回動される操作アーム２２と、緊張アーム１８とを連動機構２３を介して連動するとともに、デッドポイントＤＰの片側すぐの所に伝動入り位置を、かつ、もう片側に遠く離して伝動切り位置を配置して構成する。クラッチ入り作動はモータ駆動でゆっくりと緊張アーム１８をクラッチ入り側に移動し、クラッチ切り作動は操作アーム２２がデッドポイントを越えた途端に、ベルト張力と引張りバネ２３Ａ張力とによって先行移動し、瞬間的にクラッチ切り操作する。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 穀粒タンクの貯留穀粒を搬出するアンローダ装置へのベルト伝動系にテンションクラッチを備え、このテンションクラッチの緊張アームと、支点回りに回動可能に配備した操作アームとを連動機構で連動連結し、前記操作アームを、デッドポイントを一側がわに少し越えたクラッチ入り位置と、デッドポイントを他側がわに大きく越えたクラッチ切り位置とに亘って回動可能に構成した穀粒排出装置のクラッチ操作構造であって、アクチュエータによって正逆駆動変位される単一の接当部材によって前記操作アームを接当回動させて、前記クラッチ入り位置とクラッチ切り位置とに切り換え操作するよう構成し、前記操作アームがクラッチ入り位置にある穀粒排出作動状態では、この操作アームのクラッチ切り作動方向とは反対側に近接したクラッチ切り用待機位置に前記接当部材を位置させ、前記操作アームがクラッチ切り位置にある穀粒貯留作動状態では、この操作アームのクラッチ入り作動方向とは反対側に近接したクラッチ入り用待機位置に前記接当部材を位置させるよう、前記操作アームを前記クラッチ入り位置あるいはクラッチ切り位置とに駆動切り換え作動した後の接当部材を、前記各待機位置まで移動させるようアクチュエータを制御する手段を備えてある穀粒排出装置のクラッチ操作構造。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はコンバイン等に装備される穀粒排出装置のクラッチ操作構造に係り、詳しくは、グレンタンク内の穀粒をアンローダ装置から排出させるように構成した穀粒排出装置への動力を入り切りするテンションクラッチを設け、このクラッチをアクチュエータで駆動操作させる技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】コンバインにおけるグレンタンクからの穀粒排出装置は、実開昭６３−５３２３０号公報に示されたように、グレンタンクの底スクリューと、縦向きの揚送スクリューと、アンローダ内の横スクリューとを連動連結させ、エンジンからの動力をベルトテンションクラッチを介して底スクリューに伝動する構造を採っており、手動操作レバーによって入切り操作されるものであった。
【０００３】上記テンションクラッチの操作要領としては、クラッチ入り時には、ベルトスリップや伸び等の不都合が生じないようにゆっくりと繋ぎ操作して、ベルトに負荷が急激に作用することを避けるとともに、クラッチ切り時には、穀粒排出を切れ良く止めるために迅速に切り操作できることが必要である。そのため、テンションクラッチの緊張アームと、支点回りに回動可能に配備した手動操作レバーの操作アームとを連動機構で連動連結し、操作アームを、デッドポイントを一側がわに少し越えたクラッチ入り位置と、デッドポイントを他側がわに大きく越えたクラッチ切り位置とに亘って回動可能に構成してあった。
【０００４】つまり、クラッチの切り操作時には、操作レバーを少し切り側に操作すれば直ぐにデッドポイントを過ぎるので、操作レバーの動きに先行して緊張アームが動いて瞬時にクラッチ切り作動できるとともに、クラッチの入り操作時には、デッドポイントに近づくことに伴う付勢力に抗しての人為力で操作レバーを入り側に動かすようになり、その手動操作速度による比較的ゆっくりとしたクラッチ入り操作状態となるものであった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】コンバインを軽快に操作できるようにして操作性を向上させるために、各種操作具の操作力軽減化や操作の簡単化が行われており、その一環として、穀粒排出装置のテンションクラッチの入切り操作を動力駆動式にして、楽に操作できるようにする必要性が出てきた。そこで、本発明の目的は、ゆっくりとしたクラッチ入り動作と迅速なクラッチ切り動作とを満足させた動力操作式のクラッチ操作構造を得る点にある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】〔構成〕上記目的達成のために本発明は、穀粒タンクの貯留穀粒を搬出するアンローダ装置へのベルト伝動系にテンションクラッチを備え、このテンションクラッチの緊張アームと、支点回りに回動可能に配備した操作アームとを連動機構で連動連結し、操作アームを、デッドポイントを一側がわに少し越えたクラッチ入り位置と、デッドポイントを他側がわに大きく越えたクラッチ切り位置とに亘って回動可能に構成した穀粒排出装置のクラッチ操作構造において、アクチュエータによって正逆駆動変位される単一の接当部材によって操作アームを接当回動させて、クラッチ入り位置とクラッチ切り位置とに切り換え操作するよう構成し、操作アームがクラッチ入り位置にある穀粒排出作動状態では、この操作アームのクラッチ切り作動方向とは反対側に近接したクラッチ切り用待機位置に接当部材を位置させ、操作アームがクラッチ切り位置にある穀粒貯留作動状態では、この操作アームのクラッチ入り作動方向とは反対側に近接したクラッチ入り用待機位置に接当部材を位置させるよう、操作アームをクラッチ入り位置あるいはクラッチ切り位置とに駆動切り換え作動した後の接当部材を、各待機位置まで移動させるようアクチュエータを制御する手段を備えてあることを特徴とする。
【０００７】〔作用〕請求項１の構成によれば、詳しくは実施形態の項で説明するが、アクチュエータで駆動アームを駆動回転させると、正方向及び逆方向のいずれの方向でも接当連動によって操作アームを回転駆動させるものである。先ず、伝動切り位置にある操作アームを伝動入り位置に向けて回動すると、ベルトを緊張する方向に緊張アームを移動させるようになり、クラッチ入り位置近くのデッドポイント迄は操作アームの回動速度に追従して緊張アームが移動することでクラッチ入り操作がなされる。そして、デッドポイントを経た直後に操作アームが伝動入り位置に到達して止まり、クラッチ入り状態が現出され、かつ、その状態を維持する。
【０００８】そして、クラッチ入り操作時とは逆方向にアクチュエータを駆動して操作アームを逆向きに回転させると、伝動入り位置にある操作アームを接当連動によって伝動切り位置に向けて回動操作する。このとき、操作アームが回動されると直ぐにデッドポイントを通り越すようになるので、通り越した途端に、緊張アームに作用しているベルト緊張力により、アクチュエータの接当連動に先行して操作アームが急速に伝動切り位置に回動操作されるようになる。つまり、操作アームを伝動切り位置に向けて駆動すれば、即座にクラッチ切り状態がもたらされることになる。
【０００９】従って、操作アームを伝動入り位置に向かう方向にアクチュエータを駆動するときの速度を、クラッチショックが問題とならない程度の緩速となるように設定することにより、ゆっくりとしたクラッチ入り操作状態を得ることができるとともに、そのアクチュエータ速度で操作アームを伝動切り位置に向けて駆動しても、その途端にクラッチ切り状態となり、迅速なクラッチ切り操作状態を得ることもできるようになる。
【００１０】そして、操作アームがクラッチ入り位置に操作された後には、操作アームのクラッチ切り作動方向とは反対側に近接したクラッチ切り用待機位置に接当部材を位置させ、操作アームがクラッチ切り位置に操作された後には、操作アームのクラッチ入り作動方向とは反対側に近接したクラッチ入り用待機位置に接当部材を位置させるように制御されるので、１個の接当部材をアクチュエータで正逆駆動するだけの単純な構造によってクラッチ入り作動とクラッチ切り作動が行えるとともに、接当部材が動くと直ぐにクラッチ入り又は切り操作も開始されるようになり、動作遅れの少ないレスポンスに優れた作動状態を得ることができる。
【００１１】〔効果〕請求項１に記載の穀粒排出装置のクラッチ操作構造では、アクチュエータが正逆転できることを利用して、クラッチの入り又は切り操作後に、接当部材を反対側の位置に予め移動させる制御を行わせる工夫により、テンションクラッチを操作の楽な駆動操作式としながら、緩速クラッチ入り動作によるショックの少ない滑らかな穀粒排出起動と、迅速クラッチ切り動作による切れの良い穀粒排出停止とが得られる使い勝手の良いものにできた。
【００１２】
【発明の実施の形態】図１にコンバインが示され、１はクローラ走行装置、２は機体、３は刈取部、４は脱穀装置、５は操縦部、６は原動部、７はグレンタンク、１１は縦軸心Ｚで旋回揺動自在なアンローダ装置である。グレンタンク７に貯留された穀粒は、タンク底に前後向きに配置された底スクリュー８と、この底スクリュー８終端に続いて配置される上下向きの揚送スクリュー９と、この揚送スクリュー９終端に続いて配置されるアンローダ１１の排出スクリュー１０とで移送され、アンローダ１１終端の下向き排出口１２から落下排出される。
【００１３】前記３箇所の各スクリュー８，９，１０は、これらの間に図示しないベベルギヤ機構等を介装することで一体連動回転するようにしてあり、クラッチ操作機構１９で操作されるベルトテンション式の排出クラッチ１３を介してエンジンＥからの動力を底スクリュー８の軸８ａ始端に伝動するように構成してある。次に、排出クラッチ１３、及びクラッチ操作機構１９について説明する。
【００１４】図２に示すように、排出クラッチ１３は、エンジンＥで駆動される駆動プーリ１４と、底スクリュー軸８ａに装備された従動プーリ１５とに亘って伝動ベルト１６を巻回するとともに、先端にローラ１７を備えて支点Ｑで揺動自在な緊張アーム１８とを備えて構成されている。そして、緊張アーム１８によるベルト緊緩操作をアクチュエータ動力を用いて行うのがクラッチ操作機構１９である。
【００１５】図２〜図４に示すように、クラッチ操作機構１９を、電動モータ（アクチュエータの一例）２０を備えたワイパモータＭで正逆転駆動自在な駆動アーム２１と、この駆動アーム２１に接当して正逆方向に追従回動可能に支承された操作アーム２２と、この操作アーム２２と排出クラッチ１３の緊張アーム１８とを連動連結する連動機構２３と、操作アーム２２を伝動入り位置と伝動切り位置の夫々において位置決めする一対のストッパ２４，２５とを備えて構成する。連動機構２３を、緊張アーム１８側の引張りバネ２３Ａと、操作アーム２２に枢支連結される湾曲ステー２３Ｂと、これら引張りバネ２３Ａと湾曲ステー２３Ｂとに跨がる長さ調節可能なロッド２３Ｃの三者を連結して構成してあり、湾曲ステー２３Ｂとロッド２３Ｃとが連動部材に相当する。
【００１６】構造を詳述すると、正逆転自在なワイパモータＭの駆動ギヤ２６と咬合する従動ギヤ２７の回転軸２８を枠部材２９に回転自在に支持し、操作アーム２２を相対回転自在に回転軸２８に外嵌し、かつ、駆動アーム２１はスプライン嵌合等によって一体回転状態に回転軸２８に外嵌する。駆動アーム２１の先端側に植立させた駆動ピン（接当部材の一例）２１ａが操作アーム２２の両端縁２２ａ，２２ｂのいずれか一方を押すことによる接当連動構造により、操作アーム２２を正逆の両方向に駆動回動操作できるようにしてある。又、回転軸２８先端側にはこれと連動回動するフィードバック用のポテンショメータ３０を、ステー３１を介して枠部材２９に支持してあり、駆動アーム２１の位置（駆動ピン２１ａの回転軸２８回りの角度位置）を随時把握できるようにしてある。
【００１７】クラッチ操作機構１９における各部材の位置関係について説明する。操作アーム２２と湾曲ステー２３Ｃとを枢支連結する連結ピン３４が下ストッパ２５に接当しての伝動切り位置と、上ストッパ２４に接当しての伝動入り位置との間における伝動入り位置に近接して操作アーム２２が位置するときにデッドポイトＤＰ状態となるようにしてある。
【００１８】すなわち、デッドポイントＤＰとは、連動機構２３（引張りバネ２３Ａ）と緊張アーム１８とを連結する第１連結点（詳しくは、バネ２３Ａのアーム１８の孔への引掛け接点）Ｐ1 と、操作アーム２２の回動軸心Ｐ3 と、連動機構２３（湾曲ステー２３Ｂ）と操作アーム２２とを枢支連結する連結ピン３４の軸心である第２連結点Ｐ2 との３者が一直線上に並ぶ状態であり、そのときの第２連結点Ｐ2 の位置が、請求項１における「デッドポイント」のことである。
【００１９】つまり、図２に示すように、連結ピン３４が上ストッパ２４に接当して伝動入り位置にある状態（伝動入り状態）では、引張りバネ２３Ａが引張られての弾性変位による張力によって緊張アーム１８が伝動ベルト１６を緊張し、排出クラッチ１３が伝動入り状態に操作されるとともに、伝動ベルト１６の張力と引張りバネ２３Ａとの張力によってその伝動入り状態が付勢維持される。
【００２０】そして、図３に示すように、連結ピン３４が下ストッパ２５に接当して伝動切り位置にある状態（伝動切り状態）では、引張りバネ２３Ａの引張り付勢力（弾性変位）が消失して緊張アーム１８のベルト緊張作動が解除されるとともに、重力によって排出クラッチ１３が伝動切り状態に操作されるとともに、操作アーム２２と連動機構２３と緊張アーム１８等の自重による重力により、その伝動切り状態が付勢維持される。
【００２１】次に、クラッチ操作機構１９の作動状況について説明する。図４に示すように、電動モータ２０とポテンショメータ３０とクラッチスイッチ３２とを制御装置３３に接続して、排出クラッチ操作回路を構成してある。
【００２２】先ず、図３に示すクラッチ切り状態（穀粒貯留作動状態）では、図５に示すように、駆動アーム２１の駆動ピン２１ａが丁度操作アーム２２の右端縁２２ｂにほぼ接当する入り作動開始位置（クラッチ入り用待機位置の一例）Ｒ1 に待機しており、クラッチスイッチ３２を入り操作するとワイパーモータ２１が正回転して駆動アーム２１が矢印イ方向〔図５（ａ）における反時計回り方向〕に回動し、駆動ピン２１ａで操作アーム２２を押して同方向に回動操作する。
【００２３】すると、連動機構２３を介して緊張アーム１８がベルト緊張側に引張られ、引張りバネ２３Ａを伸長させながら伝動ベルト２６を緊張して、操作アームがある程度回動してデッドポイント状態の手前位置（伝動切り位置から操作アーム２２が６０〜８０度位回動した位置であり、クラッチ入り範囲との境目付近）に到達した時点で排出クラッチ１３が入りになり、底スクリュー８が回転し始める。そして、引き続き駆動アーム２１が操作アーム２２を押し回動させて、デッドポイント状態を少し越えた所で上ストッパ２４に連結ピン３４が接当して操作アーム２２が止まるとともに、ワイパモータＭも停止する。
【００２４】つまり、伝動入り位置にあり、かつ、デッドポイントＤＰを伝動入り位置側に少し過ぎた位置にある操作アーム２２の右端縁２２ｂに駆動ピン２１ａが接当するときの駆動アーム２１の位置を、入り停止位置Ｒ2 〔図５（ｂ）参照〕に設定し、そこに操作アーム２１が位置するときのポテンショメータの検出値を予め制御装置３３に記憶させてあり、自動的にワイパモータＭが停止するようにしてある。
【００２５】加えて、その停止後、直ちにワイパモータＭを逆転駆動させて、駆動アーム２１のみを矢印ロ方向〔図５（ｂ）における時計回り方向〕に回動させ、伝動入り位置にある操作アーム２２の左端縁２２ａに駆動ピン２１ａが接当又は極めて近接した切り作動開始位置（クラッチ切り用待機位置の一例）Ｒ3 で止まって待機するように制御される。この操作アーム２１の切り作動開始位置Ｒ3 にあるときのポテンショメータ３０の検出値も予め制御装置３３に記憶させてある。
【００２６】以上が、一連のクラッチ入り動作であり、図５に示すクラッチ切り範囲の角度を操作アーム２２が比較的緩速で矢印イ方向に回動移動するようにワイパモータＭの駆動速度を設定してあり、ショック無く円滑な排出クラッチ１３の入り作動状態が得られるようになる。
【００２７】そして、図２に示すクラッチ入り状態（穀粒排出作動状態）において、クラッチスイッチ３２を切り側に操作すると、ワイパモータＭが逆転方向に回転して切り作動開始位置Ｒ3 で待機している駆動アーム２１を矢印ロ方向〔図５（ｂ）における反時計回り方向〕に動かして、操作アーム２２を同方向に押し回動させる。すると、操作アーム２２は直ぐにデッドポイントＤＰに到達し、そこを通り越した途端に、伝動ベルト１６の張力と引張りバネ２３Ａの張力とによって操作アーム２２が駆動アーム２１に先行して矢印ロ方向に回動して、瞬間的に連結ピン３４が下ストッパ２５に接当する伝動切り位置に回動移動する。
【００２８】このとき、操作アーム２２がクラッチ入り範囲と切り範囲との境目付近に位置するときの左端縁２２ａに、駆動ピン２１ａが接当する状態に駆動アーム２１が位置する切り停止位置Ｒ4 のときのポテンショメータ３０の検出値を予め制御装置３３に記憶してあり、矢印ロ方向に駆動されて切り停止位置Ｒ4 に駆動アーム２１が差し掛かるとワイパモータＭを停止するように制御される。そして、その停止後、直ちにワイパモータＭを正転方向に駆動して駆動アーム２１を矢印イ方向に回動させ、前述した入り作動開始位置Ｒ1 に戻ってその状態で待機するように制御される。入り作動開始位置Ｒ1 に受動アーム２１が位置するときのポテンショメータ３０の検出値も予め制御装置３３に記憶さてせてある。
【００２９】以上が、一連のクラッチ切り動作であり、伝動入り位置の近くに設定されたデッドポイントＤＰを通り越すと、引張りバネ２３Ａ等の付勢力によって急激に排出クラッチ１３が切られることになり、クラッチ入り作動に適した緩速でワイパモータＭを駆動しながら、急速なクラッチ切り操作が行えて、切れの良い穀粒排出停止が行えるのである。
【００３０】〔別実施形態〕例えば、クラッチ操作機構１９を排出クラッチ１３の下方に配置し、ピストンロッドを有したショックアブソーバー型の圧縮巻きバネと湾曲ステーとを一体状態に連結して成る連動機構２３で操作アーム２２と緊張アーム１８とを連動連結した構造でも良い。この場合では、操作アーム２２が上ストッパ２４に接当した伝動入り位置では圧縮巻きバネの圧縮方向の弾性変位による付勢力で伝動ベルト１６を緊張しており、デッドポイント状態ＤＰを越えての伝動切り位置では、連動機構２３等の自重による重力によって伝動切り状態が維持される。
【００３１】電動モータ２０に代えて、油圧モータやソレノイド等でアクチュエータを構成しても良い。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００１０５２
【氏名又は名称】株式会社クボタ
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| 【出願日】 |
平成９年（１９９７）１１月６日 |
| 【代理人】 |
【弁理士】
【氏名又は名称】北村 修一郎
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| 【公開番号】 |
特開平１１−１３７０６７ |
| 【公開日】 |
平成１１年（１９９９）５月２５日 |
| 【出願番号】 |
特願平９−３０３８４８ |
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