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【発明の名称】 汎用コンバインの掻込みリ−ル装置
【発明者】 【氏名】大原 一 志

【氏名】山本 次郎

【氏名】石川 道男
【要約】 【課題】従来の汎用コンバインは、車速に対して、リ−ルの回転速度を関連性を持たせた構成になっておらず、車速の低速域、中速域でリ−ル回転が不足し、引起し作用や掻込み作用が不充分でヘッドロスが発生する課題があった。

【解決手段】本発明は、上記課題を解決するために、つぎの手段を講じた。汎用コンバインの掻込みリ−ル２は、車速が０回転からスタ−トする低速域では、回転速度を略一定速度に保持し、車速の中、高速域では、車速に同調して変速する標準モ−ドを設定しており、上記低速域では標準モ−ドと同等の回転速度で回転し、中、高速域では、標準モ−ドより高速回転で車速に同調しながら変速する倒伏モ−ドを設定した。両モ−ドは、車速の最高速域では、同等の回転速度に変速する構成とした汎用コンバインの掻込みリ−ル装置とした。
【特許請求の範囲】
【請求項１】 車体の前部に掻込みリ−ルを軸架して構成した汎用コンバインにおいて、車速に対するリ−ルの回転速度を、標準モ−ドと倒伏モ−ドとの少なくとも二つの速度設定をして構成し、基準となる標準モ−ドは、車速が０回転からスタ−トする低速域では、リ−ルの回転速度を略一定速度に設定し、車速の中、高速域では、車速に同調して変速する回転速度に設定し、前記倒伏モ−ドは、上記低速域では標準モ−ドと同等の回転速度に設定し、その後の中、高速域では、標準モ−ドに比較して高速回転で車速に同調しながら変速する設定とし、車速の最高速域では、標準モ−ドと同等の回転速度に変速する構成とした汎用コンバインの掻込みリ−ル装置。
【請求項２】 車体の前部に掻込みリ−ルを軸架して構成した汎用コンバインにおいて、車速に対するリ−ルの回転速度を、標準モ−ドと倒伏モ−ドとの少なくとも二つの速度設定をして構成し、基準となる標準モ−ドは、車速が０回転からスタ−トする低速域では、リ−ルの回転速度を略一定速度に設定し、車速の中、高速域では、車速に同調して変速する回転速度に設定し、前記倒伏モ−ドは、上記低速域のスタ−ト時の回転速度を標準モ−ドに合わせて設定し、以後の低、中、高速域では、標準モ−ドに比較して高速回転で車速に同調しながら変速する構成とし、車速の最高速域では、標準モ−ドと同等の回転速に変速する設定とした汎用コンバインの掻込みリ−ル装置。
【請求項３】 掻込みリ−ルに、標準モ−ドと倒伏モ−ドとの少なくとも二つの速度設定をして構成した汎用コンバインにおいて、刈取装置は、上記標準モ−ドに同調した回転速度で変速される構成とした請求項１又は請求項２記載の汎用コンバインの掻込みリ−ル装置。
【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、汎用コンバインの掻込みリ−ル装置に関し、農業機械の技術分野に属するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、稲麦、大豆、小豆等の穀類を収穫する汎用コンバインは、普通型の広幅コンバインの前部に、横軸に軸架した掻込みリ−ル、レシプロ式の広幅刈取装置、掻込みフィンガ−を有する掻込みオ−ガ−等を装備し、全稈投入式の脱穀装置を搭載した構成が知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の汎用コンバインは、車速（作業速度）に対する掻込みリ−ルの回転速度が一定の関連性を保った構成になっておらず、リ−ルの掻き込み機能が車速に合わないために、ヘッドロスが発生する問題があった。すなわち、従来型の一つの汎用コンバインは、車速に対するリ−ルの回転速度が比例して変速されていないために、車速の低速域や中速域でのリ−ルによる掻込み作用が不充分でヘッドロスが発生し、他の汎用コンバインでは、車速の低速域でのリ−ル回転速度が異常に遅く掻き込みができずにヘッドロスとなる課題があった。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は、上述した課題を解決するために、次の如き技術手段を講ずるものである。まず、請求項１の発明は、車体１の前部に掻込みリ−ル２を軸架して構成した汎用コンバインにおいて、車速に対するリ−ル２の回転速度を、標準モ−ドと倒伏モ−ドとの少なくとも二つの速度設定をして構成し、基準となる標準モ−ドは、車速が０回転からスタ−トする低速域では、リ−ル２の回転速度を略一定速度に設定し、車速の中、高速域では、車速に同調して変速する回転速度に設定し、前記倒伏モ−ドは、上記低速域では標準モ−ドと同等の回転速度に設定し、その後の中、高速域では、標準モ−ドに比較して高速回転で車速に同調しながら変速する設定とし、車速の最高速域では、標準モ−ドと同等の回転速度に変速する構成とした汎用コンバインの掻込みリ−ル装置としている。
【０００５】つぎに、請求項２の発明は、車体１の前部に掻込みリ−ル２を軸架して構成した汎用コンバインにおいて、車速に対するリ−ル２の回転速度を、標準モ−ドと倒伏モ−ドとの少なくとも二つの速度設定をして構成し、基準となる標準モ−ドは、車速が０回転からスタ−トする低速域では、リ−ルの回転速度を略一定速度に設定し、車速の中、高速域では、車速に同調して変速する回転速度に設定し、前記倒伏モ−ドは、上記低速域のスタ−ト時の回転速度を標準モ−ドに合わせて設定し、以後の低、中、高速域では、標準モ−ドに比較して高速回転で車速に同調しながら変速する構成とし、車速の最高速域では、標準モ−ドと同等の回転速に変速する設定とした汎用コンバインの掻込みリ−ル装置としている。
【０００６】つぎに、請求項３の発明は、掻込みリ−ル２に、標準モ−ドと倒伏モ−ドとの少なくとも二つの速度設定をして構成した汎用コンバインにおいて、刈取装置３は、上記標準モ−ドに同調した回転速度で変速される構成とした請求項１又は請求項２記載の汎用コンバインの掻込みリ−ル装置としたものである。
【０００７】
【発明の効果】本発明は、以上のように構成したから、請求項１の発明は、車速の低速域でも掻込みリ−ルが必要とする一定速度が確保されており、ヘッドロスを極端に少なくすることができた。更に、掻込みリ−ルは、倒伏モ−ドに切り替えると、中、高速域では、標準モ−ドより高速の範囲で車速に同調して変速されるから、ヘッドロスが減少する特徴がある。
【０００８】そして、請求項２の発明は、倒伏モ−ドを低速域から高速域に至る全過程において、車速に同調した変速を可能に設定しており、更に、標準モ−ドより高速の範囲で車速に同調して変速されるから、茎稈の倒伏時における引起し掻き込み性能を向上できる特徴がある。
【０００９】そして、請求項３の発明は、刈取装置の回転速度をリ−ルの標準モ−ドに同調して変速する構成としたから、車速の低速域においても刈取装置や掻込みオ−ガの回転速度を、最低必要な速度に保ちながら作業ができるから、刈取作用は勿論、掻込み作用も車速に応じて充分に行なうことができる特徴がある。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて具体的に説明する。まず、車体１は、図７に示すように、接地側に左右の走行クロ−ラ５を装備し、上部には左側に脱穀装置６を搭載し、右側前部に操縦座席７を、右側後部にグレンタンクをそれぞれ設けて構成している。なお、本明細書における左側、右側の記載は、車体１の前進方向に向って見た状態を基準として説明する。
【００１１】そして、刈取前処理装置８は、図７に示すように、掻込みリ−ル２と刈取装置３と掻込みオ−ガ９と搬送コンベヤ装置１０とを一体的に枠組みして構成し、上記脱穀装置６の前側に接続して設けている。そして、刈取前処理装置８は、図７に示す側面図では解らないが、図１の展開して線図で示す伝動機構図で解るように、横方向に刈取幅（実施例の場合２〜３メ−トル程度）を有する構成としている。そして、掻込みリ−ル２は、図７に示すように、前部低位置にある分草杆１１と、その後方にある刈取装置３の上方に横軸で軸架して設け、リ−ルタイン１２が全周において、常に、下向きになって回転する構成としている。そして、掻込みオ−ガ９は、図１および図７に示すように、外周面の中央位置には搬送螺旋１３を設け、一側に掻込みフィンガ−１４を設け、刈取後の茎稈を一側に搬送して収集し、掻込みフィンガ−１４によって後ろ側の搬送コンベヤ装置１０の始端部に掻き込み供給する構成としている。そして、搬送コンベヤ装置１０は、終端部を脱穀装置６の供給口に連通しており、前記掻込みオ−ガ９から受継いだ茎稈の全稈を脱穀装置６に供給する構成としている。
【００１２】なお、刈取前処理装置８は、図７に示すように、昇降シリンダ１５によって車体１の前部に上下昇降自由に装置されている。そして、前記脱穀装置６は、図７に示すように、従来から知られている全稈投入式の脱穀構成とし、上述のようにして搬送コンベヤ装置１０によって搬送されて供給された大豆や小豆の茎稈を脱穀処理して選別し、バケットタイプの一番揚穀装置１６によって前述したグレンタンクに収穫する構成としている。
【００１３】つぎに、第二刈取装置１７（以下、「セカンドモア」と云う）について、図８乃至図１０に基づき説明する。まず、セカンドモア１７は、従来から知られているように、高い刈取位置にある前側の刈取装置３によって刈り取られて圃場に残っている株元側の残り茎稈を株元から低く刈り取るための刈取装置であって、刈取前処理装置８の地面側に設けている。そして、セカンドモア１７は、普通、刈取装置３の刈幅と同等の刈幅か、若干広く構成している。そして、実施例の場合、セカンドモア１７は、図８および図９に示すように、平行リンク機構１８によって支持され、上下調節シリンダ１９によって上下位置が調節できる構成としている。
【００１４】そして、上記上下調節シリンダ１９は、図８の状態から図９に示すように、昇降シリンダ１５が伸長して刈取前処理装置８が上昇し、それにつれてセカンドモア１７が地表面から所定間隔上昇すると、自動的に縮小作動してセカンドモア１７を高い位置まで上昇する構成としている。
【００１５】そして、案内ガイド２０は、図１０に示すように、セカンドモア１７の未刈稈側の端部において、前側から横側を経て後ろ側の伝動ギヤボックス２１を外側からカバ−するように設けて構成している。以上説明したように、実施例のセカンドモア１７は、地表面から所定間隔上昇すると（図９参照）、上下調節シリンダ１９が自動的に縮小作動して高い位置に上昇する構成としているから、畦畔に接近して刈取前処理装置８を上げたときでも、衝突することなく畦越えができる特徴がある。そのとき、セカンドモア１７は、オペレ−タが上下調節シリンダ１９の縮小操作をしないで自動的に上昇する点に効果がある。
【００１６】又、図１０に示す案内ガイド２０は、セカンドモア１７の刈幅の外側に植えられて上部茎稈部分が刈幅内に倒れ込んで来ている未刈稈を外側にガイドするから、未刈稈の刈り取りを防止できる特徴があり、更に、後ろ側の伝動ギヤボックス２１を防護することもできる効果がある。
【００１７】そして、セカンドモア１７を有する刈取前処理装置８は、セカンドモア１７を設けない刈取前処理装置に比較して全長が長くなり、そのために、前部に装備している刈取装置３のレシプロ運動に起因して発生する振動が車体１全体に大きく影響する課題がある。そこで、本発明の実施例に係る刈取装置３は、図１１に示すように、左右が相互に逆作動するツイン構成の刈刃３ａ、３ｂから構成している。すなわち、刈取装置３は、左右の刈刃３ａ、３ｂから構成し、左右に往復駆動装置２２、２２’をそれぞれ連結して摺動刈刃の左右移動が相互に逆作動する関係にして、発生する振動を相殺する構成としている。なお、ツイン刈刃３ａ、３ｂは、Ｗカット刃（重合した上下の刈刃が相互に逆作動して振動を相殺する構成）に代えて構成するのは自由である。
【００１８】以上のように、実施例の刈取前処理装置８は、刈取装置３を刈刃３ａ、３ｂからなるツイン構成にして振動を相殺するものにしているから、振動の発生を極端に少なくすることができた。したがって、車体１は、セカンドモア１７を有する長いフレ−ム構成の刈取前処理装置８でありながら振動の伝播が少なく、全体として振動を少なくできる特徴を有する。
【００１９】つぎに、本発明の主要部の構成、作用について説明する。まず、伝動構成は、図１に線図で示すように、エンジン２３から出力される回転動力を、走行ミッション装置２４と、刈取前処理装置８と、脱穀装置６とに分配伝動する構成としている。そして、走行ミッション装置２４は、エンジン２３とミッションケ−ス２５との間には油圧無段変速装置２６が介装され、ミッションケ−ス２５には、従来から公知の機構である副変速装置２７、サイドクラッチ２８、サイドブレ−キ２９等を内装して走行クロ−ラ５を伝動する構成としている。
【００２０】そして、刈取前処理装置８は、図１に示すように、刈取クラッチ３０を経由して刈取入力軸３１に伝動された回転動力によって、以降、搬送コンベヤ装置１０、掻込みオ−ガ９、刈取装置３、掻込みリ−ル２が伝動される構成としている。ここで、刈取前処理装置８の伝動機構を少し具体的に述べると、掻込み刈取駆動軸３２は、刈取入力軸３１からチエン伝動により伝動され、リ−ル駆動軸３３と、掻込みオ−ガ９と刈取装置３とに回転動力を分配伝動する構成としている。
【００２１】そして、リ−ル駆動軸３３は、掻込みリ−ル２に回転動力を伝動する構成としている。そして、無段変速装置３４は、図１に示すように、可変径プ−リ３４ａを使用した従来公知の構成からなり、掻込み刈取駆動軸３２とリ−ル駆動軸３３との間に装備し、掻込みリ−ル２の変速を行なう構成としている。そして、速度センサ３５ａ、３５ｂは、一方をミッションケ−ス２５の中間軸３６に装備し、他方をリ−ル駆動軸３３に装備して設け、それぞれの回転速度を計測して図示しない制御手段に入力する構成としている。
【００２２】そして、制御手段は、車速に対するリ−ルの回転速度を、標準モ−ドと倒伏モ−ドとの少なくとも二つの速度設定をして構成している。そして、標準モ−ドは、基準となるモ−ドであって、図２のグラフに示すように、車速が０回転からスタ−トする低速域では、リ−ルの回転速度を略一定速度に設定し、その後、車速の中速域と高速域では、車速に同調して変速する回転速度に設定している。そして、倒伏モ−ドは、図２のグラフに示すように、上記低速域では標準モ−ドと同等の回転速度に設定しているが、その後の中、高速域では、標準モ−ドに対比して高速回転で車速に同調して変速する設定としており、車速の最高速域では、標準モ−ドと同等の回転速度に変速する構成としたものである。このモ−ド切替は、操縦座席７の手元に設けた切替スイッチによる切替操作で行なう構成としている。
【００２３】そして、上記倒伏モ−ドは、車速の中速域における変速率を、高速域の変速率より若干高くして変速する設定として、図２のグラフに示す変速カ−ブで解るように、中速域における変速カ−ブが高速域の変速カ−ブに比較して、急勾配で変化する設定としている。
【００２４】このように、本発明は、オペレ−タの手元にある切替スイッチの切替操作によって標準モ−ドと倒伏モ−ドとを切替て作業を中断することなくコンバイン作業ができるものである。そして、掻込みリ−ル２は、図２に示すグラフで見るように、車速の低速域でも一定の回転速度が得られ、ヘッドロスを減少でき、更に、中速域から高速域にかけては車速に同調した変速が行われるから、茎稈の倒伏度合いや作業速度（車速）に応じて充分な掻き込み機能が発揮できる特徴がある。
【００２５】つぎに、倒伏モ−ドは、図３乃至図５の各グラフに示す実施例のように、基準となる標準モ−ドに対して、低速域のスタ−ト時の回転速度を標準モ−ドに合わせて設定し、以後の低、中、高速のそれぞれの領域で標準モ−ドに比較して高速回転にして車速に同調しながら変速する速度設定をした構成にしている。この場合、倒伏モ−ドは、車速の最高速域では、標準モ−ドと同等の回転速に変速する設定としたものである。
【００２６】このように構成した実施例の汎用コンバインで刈取作業を行なうと、掻込みリ−ル２は、作業中において図３乃至図５の各グラフに示す回転速度を選定できるから、車速の全域で倒伏穀稈への適応性が向上し、その中でも、特に、低速域におけるヘッドロスを少なくできる点で優れた特徴がある。
【００２７】つぎに、掻込みリ−ル２に上記の如く標準モ−ドと倒伏モ−ドとを設定した汎用コンバインにおいて、刈取装置３を、図６のグラフに示すように、掻込みリ−ル２の標準モ−ドと同様に、車速に同調した回転速度を保持する構成とした実施例を説明する。
【００２８】この実施例の場合、刈取装置３と掻込みオ−ガ９とは、図示は省略したが、図１の伝動機構図の掻込み刈取駆動軸３２に自動変速される変速装置を設けることによって、作業中に、図６のグラフに示すように、掻込みリ−ル２の標準モ−ドと同様に駆動される。したがって、刈取装置３と掻込みオ−ガ９とは、作業速度の低速域においても充分な回転速度が確保され安定した刈取と、茎稈の掻込み搬送ができる効果を有するものである。
【００２９】別実施例１別実施例１は、図１２に示すように、掻込みオ−ガ９の改良に関し、回転ドラム４０の側部位置に掻込みフィンガ−１４ａを配置して茎稈の停滞をなくし、確実な掻込みができる掻込みオ−ガ９を提供せんとするものである。
【００３０】まず、掻込みオ−ガ９は、図１２および図１３に示すように、側壁に軸架した伝動軸４１を、従来に比較して短く構成し、この伝動軸４１に固着した回転ア−ム４２を介して回転ドラム４０を駆動可能に固着して設け、更に、この回転ドラム４０に、偏芯軸４３に回転自由に支持した複数の掻込みフィンガ−１４を出没可能にして構成している。そして、掻込みフィンガ−１４ａは、前記回転ドラム４０の内周にロ−ラ４４によって支持した偏芯軸支持部材４５より外側に配置して構成している。
【００３１】以上のように、別実施例１に係る掻込みオ−ガ９は、複数の掻込みフィンガ−１４を出没可能に設けた回転ドラム４０の側部位置（側壁によった位置）に掻込みフィンガ−１４ａを配置して構成したから、従来に比較してテ−ブル上の側部で停滞する茎稈が著しく少なくなり、確実な掻き込みができる特徴がある。
【００３２】別実施例２つぎに、別実施例２は、掻込みリ−ル２の変速装置に関し、掻込み刈取駆動軸３２とリ−ル駆動軸３３との間に、従来から常用されていたベルト無段変速装置に代えてリ−ル駆動軸３３に有段変速装置４６を装備して構成した。
【００３３】まず、刈取前処理装置８の伝動機構は、既に図１で説明したとおりである。そこで、別実施例２の伝動構成は、図１４に示すように、掻込みリ−ル２を伝動するリ−ル駆動軸３３に３段の切替を可能にした小型の有段変速装置４６を装備して構成した。
【００３４】以上のとおり、別実施例２に係る刈取前処理装置８は、ベルト無段変速装置に代えて有段変速装置４６を設けたから、前後長さを短くすることができて全体構成をコンパクトにまとめることができた特徴を有する。更に、別実施例２は、コストダウンが可能であり、比較的安く製造できる利点がある。
【００３５】別実施例３つぎに、別実施例３を図１５に基づいて具体的に説明する。まず、伝動ギヤボックス５０は、エンジン５１から入力された動力をグレンタンクの排出螺旋軸５２と、脱穀装置の入力部５３と、油圧無段変速装置５４を構成する油圧ポンプ５４ａと、ワンウエ−クラッチ５５を有する出力プ−リ５６とに分配してそれぞれ出力する構成としている。
【００３６】そして、走行ミッション装置５７は、図１５に示すように、入力軸５８に前記油圧無段変速装置５４を構成する油圧モ−タ５４ｂを接続して設け、正・逆回転の切替え、および、増減速の変速後の動力を入力する構成としている。そして、走行ミッション装置５７は、ワンウエ−クラッチ５９を有する刈取動力取出プ−リ６０と、図示しないクロ−ラに回転動力を分配して出力する構成としている。
【００３７】この場合、刈取動力取出プ−リ６０は、クロ−ラに伝動される走行速度に同調した回転動力（油圧無段変速装置５４を経由した回転動力）が伝動され、図示しない刈取前処理装置の入力部６１に入力する構成としている。なお、上記説明の中で、入力部５３と入力部６１とは、前者が脱穀クラッチであり、後者が刈取クラッチを示す。６２は作動油を圧送するホ−スを示す。
【００３８】このように、別実施例３は、油圧無段変速装置５４を構成する油圧ポンプ５４ａを伝動ギヤボックス５０側に、油圧モ−タ５４ｂを走行ミッション装置５７側にそれぞれ分割して装備して両者をホ−ス６２で連結して作動する構成とした。したがって、別実施例３は、広い取付場所を要する油圧無段変速装置５４を、２か所に分けて取り付ける構造とし、走行ミッション装置５７側の取付場所を縮小して大型化を避けた特徴がある。
【００３９】そして、上記刈取前処理装置の入力部６１は、それぞれのワンウエ−クラッチ５５、５９の働きにより、出力プ−リ５６と刈取動力取出プ−リ６０とのうち高速側から回転動力が入力されて、刈取作業に必要な最低速度が、常時、確保され、しかも、車速に同調した変速回転が伝動される特徴がある。
【出願人】 【識別番号】００００００１２５
【氏名又は名称】井関農機株式会社
【出願日】 平成１２年６月１２日（２０００．６．１２）
【代理人】
【公開番号】 特開２００１−３５２８２０（Ｐ２００１−３５２８２０Ａ）
【公開日】 平成１３年１２月２５日（２００１．１２．２５）
【出願番号】 特願２０００−１７５２１７（Ｐ２０００−１７５２１７）