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【発明の名称】 コンバインの前処理駆動システム
【発明者】 【氏名】山崎 達也
【住所又は居所】島根県八束郡東出雲町大字揖屋町667番地1 三菱農機株式会社内

【要約】 【課題】コンバインの前処理部の駆動を、倒伏穀稈を円滑に刈り取ることができるように前処理部を走行速度に追従させて変速するコンバインの前処理駆動システムを提供することを課題としている。

【解決手段】前処理部8の駆動速度を走行速度に連動して変更する速度設定手段を、走行変速部12の副変速操作を行う副変速レバー67が低速側に切り換えられる場合、又は倒伏穀稈の刈取り作業を行うか否かを設定する倒伏設定手段77が倒伏穀稈の刈取り作業を行うように設定される場合に、走行速度に対する前処理部8の駆動速度の連動比率を大きくするように構成した。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
エンジン(11)からの出力を走行伝動系と前処理部(8)への前処理伝動系とに分岐させ、走行装置(2)の駆動用の走行変速部(12)と、前処理部駆動用の前処理変速部(14)とを設け、走行変速部(12)の変速操作を行う主変速レバー(66)と、走行変速部(12)の副変速操作を行う副変速レバー(67)とを設け、前処理部(8)の駆動速度を走行速度に連動して変更する速度設定手段を設けたコンバインにおいて、速度設定手段を、副変速レバー(67)が低速側に切り換えられると、走行速度に対する前処理部(8)の駆動速度の連動比率を大きくするように構成したコンバインの前処理駆動システム。
【請求項2】
倒伏穀稈の刈取り作業を行うか否かを設定する倒伏設定手段(77)を設け、速度設定手段を、倒伏設定手段(77)が倒伏穀稈の刈取り作業を行うように設定されると、走行速度に対する前処理部(8)の駆動速度の連動比率を大きくするように構成した請求項1のコンバインの前処理駆動システム。
【請求項3】
速度設定手段を、副変速レバー(67)が低速側に切り換えられ、且つ倒伏設定手段(77)が倒伏穀稈の刈取り作業を行うように設定されると、走行速度に対する前処理部(8)の駆動速度の連動比率を、副変速レバー(67)の低速側への切り換え、又は倒伏設定手段(77)の倒伏穀稈の刈取り作業を行う設定の一方が行われた場合より大きくするように構成した請求項2のコンバインの前処理駆動システム。
【発明の詳細な説明】【技術分野】
【0001】
本発明は、コンバインの前処理部を走行速度に追従させて変速するコンバインの前処理駆動システムに関する。
【背景技術】
【0002】
従来エンジンからの出力を走行伝動系と前処理部への前処理伝動系とに分岐させ、走行装置の駆動用の走行変速部と、前処理部駆動用の前処理変速部とを設け、走行変速部の変速操作を行う主変速レバーと、走行変速部の副変速操作を行う副変速レバーとを設け、前処理部の駆動速度を走行速度に連動して変更する速度設定手段を設けたコンバインが公知となっている(例えば特許文献1参照)。
【0003】
そして上記コンバインには主変速レバーに倒伏穀稈の刈取り作業を行うか否かを設定する倒伏スイッチが設けられており、倒伏スイッチがONされると、走行速度に対する前処理部の駆動速度の連動比率を大きくし、同一の走行速度の場合、倒伏スイッチがOFFの場合に比較して前処理部の駆動速度を増加させて刈取り量を増加し、倒伏穀稈の刈り取り作業を効率良く行わせるように構成されている。
【特許文献1】特開2002−305943号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
例えば全面倒伏穀稈の圃場での刈取り作業を行う場合は、作業中継続して上記前処理部の増速状態を維持する必要がある。しかし倒伏スイッチを作業中継続して押し続けることが困難であり、このため前処理部の増速状態を維持することが困難であるという欠点があった。
【課題を解決するための手段】
【0005】
上記課題を解決するための本発明のコンバインの前処理駆動システムは、エンジン11からの出力を走行伝動系と前処理部8への前処理伝動系とに分岐させ、走行装置2の駆動用の走行変速部12と、前処理部駆動用の前処理変速部14とを設け、走行変速部12の変速操作を行う主変速レバー66と、走行変速部12の副変速操作を行う副変速レバー67とを設け、前処理部8の駆動速度を走行速度に連動して変更する速度設定手段を設けたコンバインにおいて、速度設定手段を、副変速レバー67が低速側に切り換えられると、走行速度に対する前処理部8の駆動速度の連動比率を大きくするように構成したことを第1の特徴としている。
【0006】
第2に倒伏穀稈の刈取り作業を行うか否かを設定する倒伏設定手段77を設け、速度設定手段を、倒伏設定手段77が倒伏穀稈の刈取り作業を行うように設定されると、走行速度に対する前処理部8の駆動速度の連動比率を大きくするように構成したことを特徴としている。
【0007】
第3に速度設定手段を、副変速レバー67が低速側に切り換えられ、且つ倒伏設定手段77が倒伏穀稈の刈取り作業を行うように設定されると、走行速度に対する前処理部8の駆動速度の連動比率を、副変速レバー67の低速側への切り換え、又は倒伏設定手段77の倒伏穀稈の刈取り作業を行う設定の一方が行われた場合より大きくするように構成した
ことを特徴としている。
【発明の効果】
【0008】
以上のように構成される本発明の構造によると、副変速レバーが低速側に切り換えられている場合、あるいは倒伏設定手段が倒伏穀稈の刈取り作業を行うように設定されている場合には、大きな速度比率で走行速度に対して前処理部の駆動速度が追従する。これにより走行速度に対して刈取り量が増加し、倒伏穀稈の刈り取り作業を効率良く行うことができるという効果がある。
【0009】
なお副変速レバーを低速側に切り換え、且つ倒伏設定手段を倒伏穀稈の刈取り作業を行うように設定すると、いずれか一方の操作の場合に比較して更に大きな速度比率で走行速度に対して前処理部の駆動速度を追従させる構成とすることにより、上記両操作を行うことによって走行速度に対して更に刈取り量が増大し、倒伏状態が激しい穀稈の刈り取り作業を効率良く行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0010】
図1,図2は本発明の前処理駆動システムを採用したコンバインの平面図及び前処理部を省略した正面図である。機体フレーム1が左右のクローラ走行装置2に支持されている。機体フレーム1上には右側前方に運転席3が設けられている。該運転席3の後方にグレンタンク4が設けられている。該グレンタンク4の側方には脱穀装置6が設けられて走行機体7が構成されている。
【0011】
走行機体7の前方には、機体フレーム1側に軸支されている縦フレーム9を介して前処理部8が上下昇降自在に設けられている。上記構造により本コンバインは、従来同様、前処理部8により穀稈を刈取り、その後フィードチェーン5に受け継がせ、該フィードチェーン5によって穀稈を脱穀装置6に供給する。
【0012】
なお上記縦フレーム9は運転席3の側方、且つ脱穀装置6の前方において上下回動自在に支持され、前処理部8は上下昇降自在となっている。また縦フレーム9には前処理部8側に駆動力を伝動する伝動機構が内装されており、縦フレーム9の走行機体7側(エンジン11側)には駆動力入力用の入力プーリが設けられている。
【0013】
本コンバインには、エンジン11からの駆動力を前処理部8に伝動する前処理伝動系に、前処理部8及びフィードチェーン5を駆動するための作業機トランスミッション14が設けられている。そして作業機トランスミッション14は、機体フレーム1に突設されて作業機トランスミッション14のミッションケース16を支持する支持ステー17を介して、脱穀装置6の前方の運転席3側、すなわちエンジン11側に配置されている。
【0014】
図3の伝動線図に示されるように、上記ミッションケース16にはエンジン11からの駆動力を無段階に変速して作業機トランスミッション14に入力する無段変速装置(作業機HST)18が、ミッションケース16の反エンジン側の側面に一体的に取り付けられている。上記作業機HST18の入力軸及び出力軸は、ミッションケース16内に突出している。
【0015】
ミッションケース16のエンジン11側の側面からは動力入力軸19が突出している。動力入力軸19と作業機HST18の入力軸とがミッションケース16内においてギヤ21を介して伝動連結されている。作業機HST18の出力軸はミッションケース16内に設けられた中間軸22とギヤ23を介して伝動連結されている。
【0016】
動力入力軸19のエンジン側の端部には入力プーリ24が軸支されている。入力プーリ24には、エンジン11の出力軸26に軸支された出力プーリ27からベルト28及び作業機クラッチ29を介して駆動力が伝動されている。ミッションケース16からは、前処理部8側への駆動力出力用の前処理駆動軸36がエンジン側の側面から、フィードチェーン5側への駆動力出力用のフィードチェーン駆動軸37が反エンジン側の側面からそれぞれ突出している。
【0017】
ミッションケース16内において、前処理駆動軸36には中間軸22からギヤ38を介して駆動力が入力されている。前処理駆動軸36のギヤ39から中間軸22に遊嵌されたスプロケット一体タイプのギヤ41に駆動力が伝動されている。該ギヤ41に一体のスプロケット42からチェーン43とフィードチェーン駆動軸37に軸支されたスプロケット40とを介してフィードチェーン駆動軸37に駆動力が伝動されている。
【0018】
前処理駆動軸36の端部には前処理出力プーリ44が設けられている。該前処理出力プーリ44から前述の前処理部8側の入力プーリ10にベルト46と前処理クラッチ47を介して駆動力が伝動されている。フィードチェーン駆動軸37からフィードチェーン5の駆動スプロケット48に伝動軸30を介して駆動力が伝動されている。
【0019】
上記動力入力軸19には脱穀出力プーリ31も軸支されており、脱穀装置6において選別風を送風せしめる唐箕ファン32に、該唐箕ファン32の駆動軸(唐箕軸)33のエンジン側の突出端部側に軸支された脱穀入力プーリ34とベルト36を介して駆動力を伝動している。
【0020】
脱穀装置6は、脱穀装置6の枠体におけるエンジン側の側面外側において、唐箕軸33からプーリ49,51とベルト52を介して扱胴53の駆動力入力軸54に駆動力を伝動するように構成されている。
【0021】
以上により作業機クラッチ29を入り作動させることによって、動力入力軸19にエンジン11から直接駆動力が入力されると、該駆動力は作業機HST18に伝動されて無段階に変速され、前処理駆動軸36とフィードチェーン駆動軸37から出力される。そして前処理装置8及びフィードチェーン5が駆動されるとともに、動力入力軸19から唐箕軸33に駆動力が伝動され、脱穀装置6が駆動される。
【0022】
そして作業機クラッチ29の入り切りによって、前処理装置8,フィードチェーン5,脱穀装置6の駆動を同時に入り切りすることができる。ただし作業機トランスミッション14への駆動力の入力状態(作業機クラッチ29の入り状態)においては、前処理クラッチ47によって前処理部8の駆動を単独で入り切りすることが可能である。
【0023】
上記作業機HST18のトラニオン軸には、斜板角を操作して当該作業機HST18の変速操作を行うアクチュエータとして変速モータ35が一体的に取り付けられている。前処理部8及びフィードチェーン5の作動速度は変速モータ35の作動によって後述するように走行速度に連動して変速制御される。
【0024】
一方図3の伝動線図に示されるように、エンジン11からの駆動力をクローラ走行装置2に伝動する走行伝動系には、クローラ走行装置2用の走行トランスミッション12がエンジン11の前方下方に設けられている。走行トランスミッション12には、クローラ走行装置2の変速駆動用の油圧無段変速装置(走行HST)13が一体的に取り付けられている。
【0025】
走行HST13の入力軸56には、入力プーリ57が取り付けられており、エンジン11の走行出力プーリ58からベルト59と走行クラッチ61を介して駆動力が入り切り自在に伝動されている。走行トランスミッション12は、ミッションケース62内において走行HST13の出力を副変速機構63を介して副変速してクローラ走行装置2の駆動軸64に出力する。
【0026】
走行HST13は運転席3側に設けられる主変速レバー66の前後及び左右揺動切換操作によって操作され、副変速機構63は主変速レバー66の側方に設けられる副変速レバー67の前後揺動切換操作によって操作される。走行トランスミッション12は主変速レバー66と副変速レバー67の組み合わせ操作によって変速され、機体7の走行速度が決定される。
【0027】
主変速レバー66は走行HST13を操作するため無段階の変速が可能である。副変速レバー67は、路上走行用の高速(H)と、標準的な刈取り作業を行う場合の中速(M)と、倒伏穀稈の刈取り作業を行う場合の低速(L)の3段階の変速操作が可能となっている。上記トランスミッションの構造により、副変速レバー67により決定される高速(H)又は中速(M)又は低速(L)の環境の下で主変速レバー66による無段階変速が行われて走行速度が決定される。
【0028】
前述の作業機トランスミッション14には、前処理駆動軸36の出力回転を検出する作業機回転センサ68が取り付けられている。上記走行トランスミッション12には、副変速後の出力回転、つまり前処理出力プーリ44の回転数を副変速出力軸69から検出する走行回転センサ71が設けられている。
【0029】
図4に示されるように、走行回転センサ71と作業機回転センサ68は、前述の変速モータ35を制御する制御部72の入力側に接続されている。制御部72には、走行速度に基づいて前処理部8及びフィードチェーン19の駆動速度を設定するプログラムが記憶されている。制御部72は、上記プログラムに基づく作動によって、前処理部8及びフィードチェーン19の駆動速度を走行速度に連動して変更する速度設定手段として機能する。
【0030】
上記速度設定手段(制御部72)は、走行回転センサ71と作業機回転センサ68からの情報に基づき、前処理装置8及びフィードチェーン19の駆動速度の変速を、変速モータ35を介した作業機HST18の自動変速操作によって行う。速度設定手段は、前処理部8の速度制御のみでも良い。
【0031】
主変速レバー66の把持部66aには、図5に示されるように倒伏スイッチ77が備えられている。倒伏スイッチ77は倒伏穀稈の刈取り作業時に入り(ON)操作するスイッチである。副変速レバー67の基端部側には、副変速レバー67を低速側に切り換えたことを検出する副変速低速スイッチが設けられている。
【0032】
副変速スイッチは副変速レバー67の低速側への切り換えによって入り(ON)となる。図4に示されるように、倒伏スイッチ77及び副変速低速スイッチ78は上記の制御部72の入力側に接続されている。制御部72は、両スイッチの入り切りに応じて変速モータ35の制御状態を切り換える。
【0033】
速度設定手段(制御部72)による変速モータ35の駆動制御、すなわち作業機HST18の自動変速制御について説明する。図6に示されるように、まずステップS1において走行回転センサ71により走行速度を検出して読み込む。次に倒伏スイッチ77のON,OFFをチェックする。
【0034】
ステップS2において倒伏スイッチ77がOFFの場合は、ステップS3に進み副変速スイッチ78のON,OFFをチェックする。ステップS3において副変速スイッチ78がOFFの場合、つまり副変速レバー67が低速側に設定されていない場合は、ステップS4に進み、予め定められている定数a及び定数Kと走行回転センサ71による検出情報(前処理出力プーリ44の回転数)に比例して設定される変数xとによりyを、
y=a・k・x
として演算する。
【0035】
その後ステップS5に進み、演算結果yを目標値とするように変速モータ35を駆動して作業機HST18の自動変速をyに比例させて行う。この結果図7のF1に示されるように、走行速度に追従して前処理部8及びフィードチェーン5の駆動速度が変速される。前処理部8及びフィードチェーン5の駆動速度は走行速度にa・Kを定数として比例する。
【0036】
一方ステップS3において副変速スイッチ78がONの場合、つまり副変速レバーが低速側に設定されている場合は、ステップS6に進み、予め定められている定数a及び定数K1と上記変数xとによりyを、
y=a・k1・x
として演算し、ステップS5に進み、演算結果yを目標値とするように変速モータ35を駆動して作業機HST18の自動変速をyに比例させて行う。
【0037】
この結果図7のF2に示されるように、走行速度に追従して前処理部8及びフィードチェーン5の駆動速度が変速される。ただしK1>Kであり、前処理部8及びフィードチェーン5の駆動速度は走行速度にa・K1(a・k1>a・K)を定数として比例し、y=a・k・xの場合に比較して同一の走行速度で高速駆動(増速)される。
【0038】
またステップS2において倒伏スイッチ77がONの場合、つまり倒伏穀稈の刈取り作業を行うように指示されている場合は、ステップS7に進み副変速スイッチ78のON,OFFをチェックする。ステップS7において副変速スイッチ78がOFFの場合、つまり副変速レバー67が低速側に設定されていない場合は、ステップS6に進む。
【0039】
ステップS7において副変速スイッチ78がONの場合、つまり副変速レバー67が低速側に設定されている場合は、ステップS8に進み、予め定められている定数a及び定数K2と上記変数xとによりyを、
y=a・k2・x
として演算し、ステップS5に進み、演算結果yを目標値とするように変速モータ35を駆動して作業機HST18の自動変速をyに比例させて行う。
【0040】
この結果図7のF3に示されるように、走行速度に追従して前処理部8及びフィードチェーン5の駆動速度が変速される。ただしK2>K1であり、前処理部8及びフィードチェーン5の駆動速度は走行速度にa・K2(a・k2>a・K1)を定数として比例し、y=a・k1・xの場合に比較して同一の走行速度で高速駆動(増速)される。
【0041】
上記制御によって、副変速レバー67が中速側に切り換えられ、且つ倒伏スイッチ77が切り状態(OFF)に設定される通常の刈取り作業においては、標準状態として通常の速度比率(比例定数=a・K)で走行速度に対して前処理部8とフィードチェーン5の駆動速度が追従する。これにより両速度の連動によって刈り取り及び搬送が走行速度に応じた処理量に対応し、安定した刈り取り作業を行うことが可能となる。
【0042】
また副変速レバー67が低速側に切り換えられ、且つ倒伏スイッチ77が切り状態に設定される倒伏刈取り作業、及び副変速レバー67が中速側に切り換えられ、且つ倒伏スイッチ77が入り(ON)状態に設定される倒伏刈取り作業においては、標準状態の速度比率(比例定数=a・K)に比較して増速された速度比率(比例定数=a・K1)で走行速度に対して前処理部8とフィードチェーン5の駆動速度が追従する。
【0043】
これにより走行に対する刈取り量が増加し、倒伏穀稈の刈り取り作業を効率良く行うことができる。また副変速レバーを低速に設定することで、上記のように増速された速度比率(比例定数=a・K1)で走行速度に対して前処理部8とフィードチェーン5の駆動速度が追従するため、全面倒伏穀稈の圃場での作業時に倒伏スイッチ77を押し続ける必要はない。
【0044】
そして部分的に倒伏穀稈がある場合は、従来同様倒伏スイッチ77を一時的に押すことによって、上記のように増速された速度比率(比例定数=a・K1)で走行速度に対して前処理部8とフィードチェーン5の駆動速度を追従させ、倒伏穀稈の圃場での作業を円滑に行うことができる。
【0045】
一方副変速レバー67が低速側に切り換えられ、且つ倒伏スイッチ77が入り状態に設定される通常の刈取り作業においては、上記比例定数=a・K1の場合に比較してさらに増速された速度比率で走行速度に対して前処理部8とフィードチェーン5の駆動速度が追従する。これにより倒伏状態が激しい穀稈の刈り取り作業を効率良く行うことができる。
【0046】
なお上記制御部72は、上記のような制御を行う制御モードと、メンテナンス等を行う設定モードとを備えている。両モードは所定の操作によって切換自在となっている。上記変速モータ35の駆動制御は制御モードで行われる。
【0047】
一方上記制御部72には、設定モード時に前述の前述の比例定数aの値を変更設定する比例定数変更手段が備えられている。制御部72の入力側には比例定数aの値を段階的に設定する設定ダイヤル79と、設定ダイヤル79による設定を制御部72側に記憶させる記憶スイッチ81とが接続されている。制御部72の出力側には、表示装置82も接続されている。
【0048】
比例定数変更手段の作動について説明する。図8のフローチャート図に示されるように、まずステップS1において設定モードか否かをチェックする。設定モードの場合にステップS2に進み記憶スイッチ81の入り(ON),切り(OFF)をチェックする。記憶スイッチ81がONの場合に、ステップS3に進み、調節された状態の設定ダイヤル79のダイヤル値を読み込み、ステップS4に進み、ダイヤル値に応じた設定値を上記表示装置82に表示させる。
【0049】
そしてステップS5に進み、再度記憶スイッチ81のON,OFFをチェックする。記憶スイッチ81がONの場合はステップS6に進み設定値をaとして制御部72側に記憶させ、リターンする。なおステップS5において記憶スイッチ81がOFFの場合はステップS3に戻る。またステップS1において設定モードではない場合、及びステップS2において記憶スイッチ81がOFFの場合はリターンする。
【0050】
以上により作業者が、制御部72を設定モードとし、設定ダイヤル79を調節して記憶スイッチ81を押し、設定値を確認し、再度記憶スイッチ81を押すことによって上記比例定数aの値の調節が行われる。定数aの調節は、図7の破線で示される微調節の範囲で行うことが可能となっている。
【0051】
このため図7に示されるように、比例定数としてa・Kを使用する場合に、a・K1を使用する場合の速度範囲内に入ることはなく、比例定数としてa・K1を使用する場合に、a・K2及びa・Kを使用する場合の速度範囲内に入ることはなく、比例定数としてa・K2を使用する場合に、a・K1を使用する場合の速度範囲内に入ることはない。
【0052】
そして上記定数aの微調節によって、刈り取り及び搬送の速度を走行速度に対して微調節することができ、走行速度に応じた処理量をより詳細に設定し、刈取り及び脱穀作業をより安定して行わせることができる。
【図面の簡単な説明】
【0053】
【図1】コンバインの平面図である。
【図2】コンバインの前処理部を省略した正面図である。
【図3】駆動力の伝動線図である。
【図4】制御部のブロック図である。
【図5】主変速レバー単体の正面図である。
【図6】自動変速制御のフローチャート図である。
【図7】走行速度と前処理部の駆動速度の関係を示すグラフ図である。
【図8】比例定数変更のフローチャート図である。
【符号の説明】
【0054】
2 走行装置
11 エンジン
12 走行トランスミッション(走行変速部)
14 作業機トランスミッション(前処理変速部)
66 主変速レバー
67 副変速レバー
77 倒伏スイッチ(倒伏設定手段)
【出願人】 【識別番号】000001878
【氏名又は名称】三菱農機株式会社
【住所又は居所】島根県八束郡東出雲町大字揖屋町667番地1
【出願日】 平成16年3月12日(2004.3.12)
【代理人】 【識別番号】100081673
【弁理士】
【氏名又は名称】河野 誠

【公開番号】 特開2005−253406(P2005−253406A)
【公開日】 平成17年9月22日(2005.9.22)
【出願番号】 特願2004−71637(P2004−71637)