(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動プーリと従動プーリとの間に巻回された動力伝達ベルトに転接可能にクラッチローラを配置し、該クラッチローラをアクチュエータの駆動により移動させて前記ベルトの張力を緊張・弛緩制御し、前記駆動プーリから従動プーリへの伝達動力を入・断制御するベルト式クラッチ機構において、
前記アクチュエータと前記クラッチローラとの間に介在し、前記クラッチローラを、前記ベルトの張力が緊張する方向に付勢する弾発部材と、
クラッチの入切信号に基づき前記アクチュエータを駆動制御する制御部と、
クラッチ入信号に基づき前記アクチュエータを正方向に駆動して前記ベルトの張力を緊張する正転タイマ時間を設定可能なタイマ設定手段と、を備え、
クラッチ入時には、前記アクチュエータを正転タイマ時間だけ駆動して前記弾発部材を介して前記ベルトを緊張する方向に付勢し、該付勢力と緊張状態にある前記ベルトからの反力とが釣り合った位置にて前記アクチュエータの駆動を停止して位置保持するようにした、
ことを特徴とするベルト式クラッチ機構。
【請求項２】
前記アクチュエータが、モータであり、該モータの回転により揺動する揺動体と前記クラッチローラを支持するクラッチアームとの間には該揺動体の変位量に応じて前記クラッチアームを付勢する前記弾発部材が介在され、該弾発部材は、前記揺動体とクラッチアームとのいずれか一方に固定されかついずれか他方に対し相対移動可能に支持された支持部材に沿って係着されている、
ことを特徴とする請求項１記載のベルト式クラッチ機構。
【請求項３】
前記クラッチアームに、融通機構を介して手動クラッチレバーを設けた、
ことを特徴とする請求項１又は２記載のベルト式クラッチ機構。
【請求項４】
前記クラッチを、移動刈取機の籾排出用オーガに動力を入・断するクラッチに適用した、
ことを特徴とする請求項１，２又は３記載のベルト式クラッチ機構。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、移動農機等に用いられるベルト式クラッチ機構に係り、詳しくはエンジンからの伝達動力をベルトに転接されたクラッチローラを介して入・断制御するベルト式クラッチ機構に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、コンバイン等の移動農機において、エンジンの出力軸から穀粒排出部等への駆動力の伝達は、駆動側及び従動側のプーリ間に巻回された伝達ベルトを介して行うようにしたものがあり、この場合の伝達動力の入・断制御は、伝達ベルトに摺接されたクラッチローラを圧接したり離反させることで行っていた。
【０００３】
すなわち、例えば基端側を回動可能に軸着し先端側にクラッチローラを取り付けたクラッチアームに、ワイヤを介して運転席に設けられたクラッチ操作レバーを連結し、このクラッチ操作レバーを揺動操作することにより、前記クラッチアームを揺動させてクラッチの入切を可能とするベルト式クラッチ機構が用いられていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前述のように、クラッチ操作レバーに連結されたワイヤを引っ張り操作することで、クラッチの入切を行う手段によると、大きな操作荷重を必要とし、クラッチ操作が困難であった。
【０００５】
また、従来のベルト式クラッチ機構によると、伝達ベルトに伸びが生じた場合は、その分だけクラッチローラの圧接量を大きくしなければ、クラッチの入切を確実に行うことが困難となるため、伝達ベルトの調整が必要になる等の課題があった。
【０００６】
本発明は、斯かる課題を解消するためになされたもので、その目的とするところは、簡単な構造でしかも動力伝達ベルトに適正な張力を付与し得るベルト式クラッチ機構を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、駆動プーリ（２０）と従動プーリ（２４）との間に巻回された動力伝達ベルト（２６）に転接可能にクラッチローラ（２８）を配置し、該クラッチローラ（２８）をアクチュエータ（３２）の駆動により移動させて前記ベルト（２６）の張力を緊張・弛緩制御し、前記駆動プーリ（２０）から従動プーリ（２４）への伝達動力を入・断制御するベルト式クラッチ機構において、
前記アクチュエータ（３２）と前記クラッチローラ（２８）との間に介在し、前記クラッチローラを、前記ベルト（２６）の張力が緊張する方向に付勢する弾発部材（４６）と、
クラッチの入切信号に基づき前記アクチュエータ（３２）を駆動制御する制御部（５８）と、
クラッチ入信号に基づき前記アクチュエータ（３２）を正方向に駆動して前記ベルト（２６）の張力を緊張する正転タイマ時間を設定可能なタイマ設定手段（６２）と、を備え、
クラッチ入時には、前記アクチュエータ（３２）を正転タイマ時間だけ駆動して前記弾発部材（４６）を介して前記ベルト（２６）を緊張する方向に付勢し、該付勢力と緊張状態にある前記ベルト（２６）からの反力とが釣り合った位置にて前記アクチュエータ（３２）の駆動を停止して位置保持するようにした、ことを特徴とする。
【０００９】
請求項２記載の発明は、前記アクチュエータ（３２）が、モータであり、該モータの回転により揺動する揺動体（３８）と前記クラッチローラ（２８）を支持するクラッチアーム（３０）との間には該揺動体（３８）の変位量に応じて前記クラッチアーム（３０）を付勢する前記弾発部材（４６）が介在され、該弾発部材（４６）は、前記揺動体（３８）とクラッチアーム（３０）とのいずれか一方に固定されかついずれか他方に対し相対移動可能に支持された支持部材（４４）に沿って係着されている、ことを特徴とする。
【００１０】
請求項３記載の発明は、前記クラッチアーム（３０）に、融通機構（７６，８０，８２）を介して手動クラッチレバー（７４）を設けた、ことを特徴とする。
【００１１】
請求項４記載の発明は、前記クラッチを、移動刈取機（Ｃ）の籾排出用オーガに動力を入・断するクラッチに適用した、ことを特徴とする。
【００１２】
［作用］
以上の発明特定事項に基づき、本発明のベルト式クラッチ機構（１４）は、動力伝達ベルト（２６）にクラッチローラ（２８）を転接可能に配置し、このクラッチローラ（２８）をアクチュエータ（３２）の駆動により弾発部材（４６）を介して移動させてベルト（２６）の張力を緊張・弛緩制御して、伝達動力を入・断制御するものであり、前記アクチュエータ（３２）を、制御部（５８）を介して正方向に駆動する正転タイマ時間（ＴＯＮ）を設定可能なタイマ設定手段（６２）を備えている。
【００１３】
そして、クラッチ入信号に基づき、前記アクチュエータ（３２）は正転タイマ時間（ＴＯＮ）だけ駆動され、前記弾発部材（４６）を介して前記クラッチローラ（２８）をベルト（２６）が緊張する方向に付勢する。すなわち、本発明においては、クラッチを入状態とするのに、前記アクチュエータ（３２）を駆動する時間で制御しようとするものである。
【００１４】
このとき、前記クラッチローラ（２８）は、アクチュエータ（３２）による弾発部材（４６）からのベルト（２６）を緊張する方向の付勢力と緊張状態にあるベルト（２６）の反力とが釣り合った位置にて停止した状態となり、これでクラッチが「入」になると共に、正転タイマ時間（ＴＯＮ）が経過すると前記アクチュエータ（３２）の駆動が停止され、このクラッチ入状態のまま前記クラッチローラ（２８）が位置保持される。
【００１５】
なお、上述した括弧内の符号は、図面を対照するためのものであって、本発明の発明特定事項を何ら限定するものではない。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づき本発明の実施の形態を説明する。
【００１７】
図１は、本発明が適用されたコンバインの平面図であり、コンバインＣは、走行機体１の前部に該走行機体１に対して上下及び左右移動自在な前処理部２を有している。この走行機体１は、図示しないクローラ走行装置により支持され、刈り取った穀稈を脱穀し該脱穀した穀粒を選別する脱穀部３、選別した穀粒を一時的に貯蔵する穀粒タンク４、該穀粒タンク４内の籾を機外に搬出する排出筒５を有し、脱穀済みの排ワラは後処理部６により排出される。
【００１８】
前記排出筒５は、夫々内部にラセン軸を収容した縦ラセン筒１１と横ラセン筒１２とを有し、前記穀粒タンク４内の穀粒は、該穀粒タンク４の底部に横設された横ラセン軸１３によって縦ラセン筒１１の下部に移送され、該縦ラセン筒１１から横ラセン筒１２を経て機外に搬出される。
【００１９】
また、機体の上部には運転席７が設けられ、該運転席７のサイドパネル９の側部には、機体速度を制御する無段変速レバー１０が設けられ、該無段変速レバー１０の後方には、エンジンからの動力を前記排出筒５の駆動機構に入・断制御する排出クラッチスイッチ５６が設けられている。
【００２０】
この排出クラッチスイッチ５６をオン操作すると、エンジンからの動力がベルト式クラッチ機構１４により、カウンタ軸プーリ２０から横ラセン軸プーリ２４を介して穀粒タンク４内の横ラセン軸１３に伝達される。なお、符号８４は、前記穀粒タンク４を側方に回動するためのタンクオープンレバーである。
【００２１】
図２〜図４は、前記ベルト式クラッチ機構１４の詳細を示す図であり、カウンタ軸プーリ２０と横ラセン軸プーリ２４との間に動力伝達ベルト２６が巻回されていて、この動力伝達ベルト２６にはクラッチローラ２８が転接可能に配置されている。このクラッチローラ２８は、基端部を枢軸２９により回動可能に軸着されたクラッチアーム３０の先端部に支持されている。
【００２２】
そして、このクラッチローラ２８を、前記ベルト２６に圧接したり離反することにより該ベルト２６の張力が緊張・弛緩制御され、前記カウンタ軸プーリ２０から横ラセン軸プーリ２４への伝達動力が入・断される。
【００２３】
すなわち、図５に示すように、前記カウンタ軸プーリ２０と横ラセン軸プーリ２４との中間位置には、アクチュエータとしてのクラッチモータ３２が設けられていて、このクラッチモータ３２の動力は、減速ギヤ部３４を介して出力ギヤ３６に伝達されている。この出力ギヤ３６には、前記枢軸２９を中心として揺動自在な扇形の揺動ギヤ３８が噛合している。この揺動ギヤ３８には、枢軸２９を中心とする回動始端側（クラッチ切側）の端面３８ａの近傍にプレート４０が立設固定されている。
【００２４】
一方、前記クラッチアーム３０の長手方向の中間部には、このプレート４０に向けて伸長された軸４４の一端が固定されていて、この軸４４の他端は前記プレート４０に形成された長孔４０ａに嵌入されている。そして、この軸４４に沿って、前記クラッチアーム３０とプレート４０との間にスプリング（圧縮）４６が装着されている。
【００２５】
以上により、前記クラッチモータ３２が駆動して出力ギヤ３６が図５の時計方向に回転すると、これに噛合する揺動ギヤ３８が枢軸２９を中心として反時計方向に回転し、この揺動ギヤ３８の回転力がスプリング４６を介してクラッチアーム３０に伝達される。こうして、クラッチアーム３０が枢軸２９を中心として反時計方向に回転し、クラッチローラ２８がベルト２６に当接し、該ベルト２６を緊張してクラッチ「入」状態になる。
【００２６】
また、前記クラッチモータ３２が前記と反対方向に駆動されると、揺動ギヤ３８は前記と逆方向に回転して元の位置に戻り、クラッチローラ２８がベルト２６から離反し、該ベルト２６を弛緩してクラッチ「切」状態になる。なお、揺動ギヤ３８の回動始端側（クラッチ切側）の端面３８ａは下限ストッパ４８に当接してその位置が規制されている。
【００２７】
更に、前記クラッチアーム３０の基端側には、バネ取付孔５０が設けられ、このバネ取付孔５０と機体フレームとの間には戻しスプリング５２が張設されている。この戻しスプリング５２の付勢力により、クラッチ切時にはクラッチアーム３０が揺動ギヤ３８と略々一体的に戻る。
【００２８】
ここで本発明においては、クラッチの入切信号に基づき前記アクチュエータ３２を駆動制御する制御部と、クラッチ入信号に基づき前記アクチュエータ３２を正方向に駆動して前記ベルト２６の張力を緊張する正転タイマ時間を設定可能なタイマ設定手段と、を備えている。
【００２９】
図６に示すように、ＣＰＵを内蔵した制御部５８には、タイマ設定手段６２が設けられており、また、この制御部５８を介して、前記排出筒５を制御する排出クラッチスイッチ５６と、該排出クラッチスイッチ５６からの信号に基づき駆動制御される前記クラッチモータ３２とが接続されている。
【００３０】
前記タイマ設定手段６２は、排出クラッチスイッチ５６からのクラッチ入信号に基づき、前記クラッチモータ３２を正転方向に駆動して前記ベルト２６の張力を緊張する正転タイマ時間ＴＯＮが設定可能となっている。
【００３１】
そして、排出クラッチスイッチ５６からクラッチ入信号が送出されると、制御部５８を介して前記クラッチモータ３２が正転タイマ時間ＴＯＮだけ正方向に駆動され、前記ベルト２６に前記クラッチローラ２８が圧接されて、ベルト２６は緊張する方向に付勢され、クラッチは入状態となる。
【００３２】
更に、前記クラッチローラ２８は、該クラッチローラ２８によるベルト２６を緊張する方向の付勢力と、ベルト２６からの反力とが釣り合った位置で停止した状態となる。この釣り合い状態にあるときに、正転タイマ時間ＴＯＮが経過すると、前記クラッチモータ３２の正転駆動が停止され、以後、クラッチローラ２８はこのクラッチ入状態でクラッチモータ３２の保持力により位置保持される。
【００３３】
しかして、クラッチ切にするには、排出クラッチスイッチ５６からのクラッチ切信号に基づき、例えばクラッチモータ３２が逆方向に回転駆動されて、クラッチが「切」状態に切り換えられると共に、クラッチアーム３０は元の位置に配置された検出スイッチ等により検出されることで、クラッチモータ３２を停止することが考えられる。また、クラッチ切信号に基づき、クラッチモータ３２への通電を遮断し、クラッチアーム３０を戻しスプリング５２の付勢力で元の位置に戻すことでクラッチを「切」状態としても良い。
【００３４】
次に、本発明において、前記タイマ設定手段６２は、クラッチ切信号に基づき、前記クラッチモータ３２を逆方向に駆動して前記ベルト２６の張力を弛緩する逆転タイマ時間ＴＯＦＦ  を設定可能であると共に、正転タイマ時間ＴＯＮを逆転タイマ時間ＴＯＦＦ  よりも長く設定している。
【００３５】
すなわち、この場合、クラッチ入にするには、前述のように排出クラッチスイッチ５６からのクラッチ入信号に基づき、正転タイマ時間ＴＯＮだけクラッチモータ３２が正転方向に駆動されてクラッチ「入」となり、そのクラッチ入状態が保持される。また、クラッチ切にするには、排出クラッチスイッチ５６からのクラッチ切信号に基づき、逆転タイマ時間ＴＯＦＦ  だけクラッチモータ３２が逆方向に駆動され、クラッチアーム３０を介してクラッチローラ２８がベルト２６から離反し、クラッチ「切」状態となる。
【００３６】
図７は、本実施の形態における動作タイミングチャートを示す。
【００３７】
同図において、排出クラッチスイッチ５６をＯＦＦからＯＮに切り換えると、この信号の立ち上がりでクラッチモータ３２が駆動を開始し、正転タイマ時間ＴＯＮだけ正方向に回転して停止する。このときクラッチモータ３２は、クラッチローラ２８がベルト２６を緊張する方向に付勢する付勢力と、該ベルト２６からの反力とが釣り合った位置において停止する。なお、クラッチモータ３２が停止する前に、ベルト２６は緊張されてクラッチは「入」状態となる。
【００３８】
また、排出クラッチスイッチ５６を「入」から「切」に切り換えると、この信号の立ち下がりで、前記により位置保持されていたクラッチモータ３２が逆回転方向に駆動を開始し、逆転タイマ時間ＴＯＦＦ  だけ回転して停止する。なお、クラッチモータ３２が逆方向に回転した直後に、ベルト２６は弛緩されてクラッチは「切」状態になる。
【００３９】
図８は、本実施の形態における制御フローチャートを示しており、ステップＳ１では、排出クラッチスイッチ５６が「入」に操作されたか否かが判断され、「入」に操作されたなら、Ｓ２において正転タイマ時間ＴＯＮが経過したか否かが判断される。正転タイマ時間ＴＯＮが経過していなければ、Ｓ３にてクラッチモータ３２を正方向に駆動し、正転タイマ時間ＴＯＮが経過していれば、Ｓ４でクラッチモータ３２の駆動を停止する（クラッチ「入」状態）。
【００４０】
また、前記Ｓ１において、排出クラッチスイッチ５６が「入」に操作されていなければＳ５に進み、このＳ５では排出クラッチスイッチ５６が「切」に操作された否かが判断される。ここで、スイッチ５６が「切」に操作されたなら、Ｓ６において逆転タイマ時間ＴＯＦＦ  が経過したか否かが判断され、逆転タイマ時間ＴＯＦＦ  が経過した場合は、Ｓ４においてクラッチモータ３２の駆動を停止する。また、Ｓ６において逆転タイマ時間ＴＯＦＦ  が経過していないなら、Ｓ７に進みクラッチモータ３２を逆方向に駆動する。
【００４１】
なお、本実施の形態では、正転タイマ時間ＴＯＮを略々４秒に設定し、逆転タイマ時間ＴＯＦＦ  を略々２〜３秒に設定している。これは、ベルト２６を緊張するためには、クラッチモータ３２はベルト２６の反力に抗して正方向に駆動する必要があるため、所定の時間を必要とするのに対し、ベルト２６を弛緩するときは、クラッチモータ３２はベルト２６の反力と同方向に移動すれば良いため、ベルト２６を弛緩するときの時間の方が短時間ですむからである。
【００４２】
また、本発明では、前記揺動ギヤ３８とクラッチアーム３０との間に装着されたスプリング４６は、前記揺動ギヤ３８とクラッチアーム３０とのいずれか一方に固定されかついずれか他方に対し相対移動可能に支持された軸４４に沿って係着されている。
【００４３】
前述したように、前記クラッチアーム３０の長手方向の中間部から、揺動ギヤ３８の一側端部に立設固定されたプレート４０に向けて軸４４が伸長されていて、この軸４４に沿って前記スプリング４６が装着されている。
【００４４】
図９及び図１０に示すように、前記軸４４はその基端側をクラッチアーム３０に一体的に固定され、前記プレート４０には長孔４０ａが形成されていて、該長孔４０ａに前記軸４４の先端側が嵌入されている。この軸４４の先端側には、ワッシャ６４が介挿され、該ワッシャ６４とクラッチアーム３０との間に前記スプリング４６が装着され、前記ワッシャ６４はピン６６により抜け止めされている。
【００４５】
図１１は、前記スプリング４６の装着手段の他の実施の形態を示しており、この実施の形態では、前記軸４４の先端側においてプレート４０を挟むように２個のワッシャ６４，６４を介挿し、外側のワッシャ６４をピン６６により抜け止めを行っている。
【００４６】
更に、本発明では、前記クラッチアーム３０に、融通機構を介して手動クラッチレバーを設けている。
【００４７】
前述した図４及び図５に示すように、穀粒タンク４の側壁にはガイドプレート６８が取り付けられていて、このガイドプレート６８にはガイド溝７０が形成されている。また、このガイドプレート６８から支点軸７２が植設されていて、この支点軸７２にクラッチレバー７４の中間側が回動可能に軸着されている。このクラッチレバー７４の作用点側は、連結リンク７６とピン７８，８０を介してクラッチアーム３０に回動可能に軸着されている。
【００４８】
一方、前記クラッチアーム３０には、長円孔８２が形成されていて、この長円孔８２に前記ピン８０が長円孔８２内を移動可能に嵌入されている。そして、前記連結リンク７６とピン８０及び長円孔８２とで融通機構を構成している。
【００４９】
この融通機構により、前記クラッチレバー７４を手動操作して、クラッチを図５の「切」位置に切り換えた状態においても、この手動操作とは独立に、排出クラッチスイッチ５６をオン操作してクラッチモータ３２を駆動し、クラッチを「入」位置に切り換えることができる。
【００５０】
【発明の効果】
以上説明した通り、請求項１記載の発明によれば、アクチュエータを所定時間だけ駆動して弾発部材を介してクラッチローラによりベルトを緊張方向に付勢し、該付勢力と緊張状態にあるベルトからの反力とが釣り合った位置にてクラッチローラを保持するようにしたので、ベルトに適正な張力を付与することができる。また、アクチュエータを駆動する時間を制御したので、アクチュエータの駆動量を検出するセンサ等の必要がなく、構造を簡略化することができる。
【００５２】
請求項２記載の発明によれば、揺動体とクラッチアームとの間に弾発部材を装着し、該弾発部材を支持部材に沿って係着したので、この弾発部材によりアクチュエータとベルトとの間の衝撃を緩和することができる。
【００５３】
請求項３記載の発明によれば、クラッチアームに、融通機構を介して手動クラッチレバーを設けたことにより、該手動クラッチレバーの操作とは独立してアクチュエータを駆動することができる。
【００５４】
請求項４記載の発明によれば、本発明のベルト式クラッチを、移動刈取機の籾排出用オーガを制御するクラッチに適用したことにより、籾排出用オーガを簡単に操作することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が適用されたコンバインの全体平面図である。
【図２】本発明に係るベルト式クラッチ機構の正面図である。
【図３】ベルト式クラッチ機構の平面図である。
【図４】手動クラッチレバーのガイドプレートの側面図である。
【図５】ベルト式クラッチ機構の拡大正面図である。
【図６】本実施の形態における制御ブロック図である。
【図７】本実施の形態におけるタイミングチャートを示す図である。
【図８】本実施の形態における制御フローチャートを示す図である。
【図９】スプリングの取付状態の正面図である。
【図１０】スプリングの取付状態の平面図である。
【図１１】スプリングの取付状態の他の実施の形態における正面図である。
【符号の説明】
Ｃ    コンバイン
５    排出筒
１３    横ラセン軸
１４    ベルト式クラッチ機構
２０    カウンタ軸プーリ
２４    横ラセン軸プーリ
２６    動力伝達ベルト
２８    クラッチローラ
３０    クラッチアーム
３２    クラッチモータ
３６    出力ギヤ
３８    揺動ギヤ
４０    プレート
４０ａ  長孔
４４    軸
４６    スプリング
４８    ストッパ
５２    戻しスプリング
５６    排出クラッチスイッチ
５８    制御部
６２    タイマ設定手段
６８    ガイドプレート
７２    支点軸
７４    クラッチレバー
７６    連結リンク
７８，８０  ピン
８２    長円孔
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
0003556820.tif 000009
【図９】
0003556820.tif 000010
【図１０】
0003556820.tif 000011
【図１１】
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