(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジン(E)と連動連結して脱穀処理中に穀稈を搬送するフィードチエン(30)を具備し、変速機(21)を介しエンジン(E)と連動連結して走行速度の変速を可能とした走行部１を具備するコンバイン(B)において、エンジン(E)と、変速機(21)の出力軸(24)と、フィードチエン駆動軸(47)とを遊星歯車機構(31)に連動連結して、エンジン(E)の出力回転速度と変速機(21)の出力回転速度とを合成してフィードチエン(30)を駆動すべく構成したことを特徴とするコンバインのフィードチエン駆動機構。
【請求項２】
上記遊星歯車機構(31)のサンギヤ(32)を、同遊星歯車機構(31)を挿通した中心軸(33)を介してエンジン(E)に連動連結し、遊星歯車機構(31)のリングギヤ(38)を、中心軸(33)に回動自在に外嵌した筒軸(37)を介して変速機(21)の出力軸(24)に連動連結し、遊星歯車機構(31)の遊星ギヤ(43)を軸支したキャリア(44)を、遊星歯車機構(31)を被包した遊星歯車ケース(34)の内部においてフィードチエン駆動軸(47)に連動連結したことを特徴とする請求項１記載のコンバインのフィードチエン駆動機構。
【請求項３】
上記中心軸(33)の両端部を遊星歯車ケース(34)の外部に突出させ、同中心軸(33)の一端部に定速プーリ(35)を嵌着して、同定速プーリ(35)をエンジン(E)と連動連結した脱穀部駆動軸(28)に連動連結し、上記筒軸(37)の一端部を上記遊星歯車ケース(34)の外部に突出させて、同筒軸(37)の突出端部に変速プーリ(39)を嵌着して変速機(21)の出力軸(24)に連動連結し、上記キャリア(44)を噛合歯車機構(45)とチエン伝動機構(46)とを介しフィードチエン駆動軸(47)に連動連結したことを特徴とする請求項２記載のコンバインのフィードチエン駆動機構。
【請求項４】
上記変速プーリ(39)と変速機(21)の出力軸(24)との間にクラッチ(42)を介設したことを特徴とする請求項３記載のコンバインのフィードチエン駆動機構。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、コンバインのフィードチエン駆動機構に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、圃場を走行しながら、刈取部で植立穀稈を刈取り、刈取った穀稈を脱穀部に搬送し、脱穀部に設けたフィードチエンで移動させながら扱胴で脱穀処理して収穫作業を行うようにし、しかも、上記作業中の走行速度を無段変速機等で変速可能として、作業能率をたコンバインがある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、収穫作業中、走行速度を高速にすると刈取部での刈取量が増加し、脱穀処理すべき穀稈の量が増加するにもかかわらず、フィードチエンの搬送速度が、走行速度とは関係なく一定の速度に設定されているため、フィードチエンが搬送する穀稈の層が厚くなり、脱穀処理が充分に行えないという問題がある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
そこで、本発明では、エンジンと連動連結して脱穀処理中に穀稈を搬送するフィードチエンを具備し、変速機を介しエンジンと連動連結して走行速度の変速を可能とした走行部を具備するコンバインにおいて、エンジンと、変速機の出力軸と、フィードチエン駆動軸とを遊星歯車機構に連動連結して、エンジンの出力回転速度と変速機の出力回転速度とを合成してフィードチエンを駆動すべく構成したことを特徴とするコンバインのフィードチエン駆動機構を提供せんとするものである。
【０００５】
また、次のような特徴を併せ有するものである。
【０００６】
上記遊星歯車機構のサンギヤを、同遊星歯車機構を挿通した中心軸を介してエンジンに連動連結し、遊星歯車機構のリングギヤを、中心軸に回動自在に外嵌した筒軸を介して変速機の出力軸に連動連結し、遊星歯車機構の遊星ギヤを軸支したキャリアを、遊星歯車機構を被包した遊星歯車ケースの内部においてフィードチエン駆動軸に連動連結したこと。
【０００７】
上記中心軸の両端部を遊星歯車ケースの外部に突出させ、同中心軸の一端部に定速プーリを嵌着して、同定速プーリをエンジンと連動連結した脱穀部駆動軸に連動連結し、筒軸の一端部を上記遊星歯車ケースの外部に突出させて、同筒軸の突出端部に変速プーリを嵌着して変速機の出力軸に連動連結し、上記キャリアを噛合歯車機構とチエン伝動機構とを介してフィードチエン駆動軸に連動連結したこと。
【０００８】
上記変速プーリと変速機の出力軸との間にクラッチを介設したこと。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態では、遊星歯車機構のサンギヤを嵌着した中心軸の両端部を同機構を被包した遊星歯車ケースの外部に突出させ、同中心軸の一方の突出端部に定速プーリを嵌着し、同定速プーリをベルト伝動機構を介して略一定速度で回転する刈取部駆動第１軸と連動連結してサンギヤとエンジンとを連動連結し、上記中心軸にリングギヤを固着した筒軸を回動自在に外嵌し、同筒軸の遊星歯車ケースからの突出端部に変速プーリを嵌着し、同変速プーリを走行速度と略比例して回転する無段変速機の出力軸にベルト伝動機構を介して連動連結し、遊星歯車機構の遊星ギヤを軸支したキャリアを、遊星歯車機構を被包した遊星歯車ケースの内部において、噛合歯車機構とチエン伝動機構とを介してフィードチエン駆動軸に連動連結して、略一定の回転速度と走行速度に略比例した回転速度とを合成して、フィードチエンを駆動することにより、高速で収穫作業そ行っても、穀稈の量に応じてフィードチエンの搬送速度が高速になり、同フィードチエンで搬送される穀稈の層が厚くなるのが防止され、脱穀処理が適切に行われるようにしている。
【００１０】
また、変速機の出力軸と変速プーリとの間にクラッチを介設して、バックした際にフィードチエンの搬送作動に異常が発生しないようにしている。
【００１１】
【実施例】
本発明の実施例について図面を参照して説明する。
【００１２】
図１は、本発明に係るフィードチエン駆動機構Ａを具備するコンバインＢを示しており、同コンバインＢは、クローラ式の走行部１の上方に、略水平に枠状の車体フレーム２を配設し、同車体フレーム２の上方にキャビン３、脱穀部４、揺動選別部５、原動機部６、グレンタンク７、排藁処理部８等を装備した車体Ｃを載設し、同車体Ｃの前方に刈取部９を昇降自在に連結している。
【００１３】
そして、原動機部６からの動力をミッションケース10を介し走行部１に伝達して圃場を走行しながら、刈取部９の下方に配設した刈刃装置11で穀稈を刈取り、刈取った穀稈を上下穀稈搬送装置12,13 で脱穀部４に搬送し、脱穀部４て脱穀処理して穀粒を揺動選別部５で選別し、選別された精穀をグレンタンク７に移送して一時貯溜し、脱穀後の排藁や揺動選別部５からの排塵を排藁処理部８を介して機外に排出するようにしている。図中、14は上記グレンタンク７中に一時貯溜した精穀をトラック等に移送するための排出オーガである。
【００１４】
走行部１は、前後方向に伸延した左右一対の走行部フレーム15を配置し、各走行部フレーム15の前端に履帯駆動スプロケット16を軸支し、各走行部フレーム15の後端部に従動輪17を軸支し、各走行部フレーム15の下面に複数の転動輪18を軸支してコンバインＢの重量を支承させ、各走行部フレーム15の上方にガイドローラ19を軸支し、これらの外側に無端状の履帯20を回動自在に巻回してクローラ式の走行部１を構成しており、かかる走行部１を駆動するために、図２及び図３で示すように、エンジンＥに変速機21としての静油圧式無段変速機の入力軸22を、エンジンＥの出力軸に嵌着したダブルプーリ23a と、上記入力軸22に嵌着したダブルプーリ23b と、各プーリ23a,23b に巻回した２本のベルト23c とで構成して大きな動力の伝達を可能にしたベルト駆動機構23を介して連動連結し、同変速機21の出力軸24をミッションケース10を介し走行部１に連動連結して、上記変速機21の出力軸回転速度に略比例した速度でコンバインＢを走行させるようにしている。
【００１５】
刈取部９は、図２で示すように、上記変速機21の出力軸24を、同出力軸24に嵌着した出力プーリ25a と、刈取部駆動第１軸26に嵌着した入力プーリ25b と、各プーリ25a,25b 間に巻回したベルト25c よりなるベルト駆動機構25を介し刈取部９を駆動する刈取部駆動第１軸26に連動連結して、走行速度に略比例した作動速度で刈取部９を駆動するようにしている。図中、24a はコンバインＢをバックさせるために、上記変速機21の出力軸24を逆回転させた場合に、刈取部９を逆方向に駆動するのを防止するためワンウエイクラッチ、26a は前後方向に伸延し前端部を刈取部９に連動連結した刈取部駆動第２軸であって、刈取部駆動第１軸26の中途部に嵌着した原動傘歯車26b と、刈取部駆動第２軸26a の後端部に嵌着した受動傘歯車26c との噛合により変速機21からの動力を刈取部９に伝達するようにしている。26d は継手である。
【００１６】
脱穀部４は、扱胴27を軸芯を前後方向にして軸架し、同扱胴27を駆動する脱穀部駆動軸28を、エンジンＥの出力軸Eaに嵌着したダブルプーリ29a と、脱穀部駆動軸28に嵌着したダブルプーリ29b と、各プーリ29a,29b に巻回したベルト29c とで構成して大きな動力の伝達を可能にしたベルト伝動機構29を介しエンジンＥに連動連結し、脱穀部駆動軸28の中途部に嵌着した原動傘歯車28a と、扱胴軸27a の前端部に嵌着した受動傘歯車27b とを噛合させて、略一定速度で扱胴27を回転させるようにしている。
【００１７】
また、扱胴27の側方に前後方向に伸延したフィードチエン30を配設し、同フィードチエン30の下方にチエンガイド30a を配設して、フィードチエン30上部を下方から摺接状態で支持し、刈取部９からの穀稈の株元を、同フィードチエン30の上方に配置した挟扼杆30b との間に把持しながら後方向に搬送し、搬送中の穀稈穂先の穀粒を扱胴27で脱穀するようにしている。
【００１８】
特に、上記フィードチエン30を、次に説明する遊星歯車機構31を介し、脱穀部駆動軸28からの略一定速度回転と、変速機21の出力軸24からの走行速度に略比例した回転とを合成して駆動することで、走行速度に適した速度で脱穀処理中の穀稈を搬送するようにしている。
【００１９】
即ち、図３及び図４で示すように、中央部にサンギヤ32を嵌着した中心軸33を、遊星歯車機構31を被包した遊星歯車ケース34を挿通させて、同中心軸33の両端部を外部に突出させ、一方の突出部に定速プーリ35を嵌着し、同定速プーリ35と、脱穀部駆動軸28に嵌着した出力プーリ31a と各プーリ31a,35に巻回したベルト31b よりなるベルト伝動機構36を介して、上記中心軸33を脱穀部駆動軸28に連動連結している。
【００２０】
また、上記中心軸33の定速プーリ35側に筒軸37を回動自在に外嵌し、同筒軸37の内側端にリングギヤ38を固着し、同筒軸37の定速プーリ35側端部を外部に突出させて同突出部に変速プーリ39を嵌着し、同変速プーリ39と、前記刈取部駆動第１軸26に嵌着した出力プーリ40a と、各プーリ39,40aに巻回したベルト40b よりなるベルト伝動機構40を介してリングギヤ38と刈取部駆動第１軸26とを連動連結しており、同ベルト伝動機構40に、テンションプーリ41の押圧・解除によりベルトの張力を緊張・弛緩させて、動力伝達を接続・切断するクラッチ42を設けて、コンバインＢをバックさせる際に動力伝達を切断するようにしている。
【００２１】
上記クラッチ42を、テンションプーリ41の押圧・解除によりベルトの張力を緊張・弛緩させて、フィードチエン30への動力伝達を接続・切断する行うようしているので、動力伝達を確実に接続・切断でき、クラッチ構造を簡単することができる。
【００２２】
また、上記中心軸33にキャリア44を回動自在に外嵌し、同キャリア44に突設した複数のピン43a に、それぞれサンギヤ32とリングギヤ38とに噛合した遊星ギヤ43を回動自在に外嵌し、同キャリア44を噛合歯車機構45と、チエン伝動機構46とを介してフィードチエン駆動軸47に連動連結し、同フィードチエン駆動軸47の外側端部にフィードチエン駆動スプロケット47a を嵌着し、同フィードチエン駆動スプロケット47a にフィードチエン30の前端部を巻回・噛合させている。
【００２３】
即ち、上記キャリア44の側端部に出力ギヤ48を形成すると共に、遊星歯車ケース34の内部に中間軸49を回動自在に軸架し、同中間軸49に中間ギヤ50をスプライン嵌合して上記出力ギヤ48に噛合させ、同中間軸49に出力スプロケット51をスプライン嵌合し、同出力スプロケット51とフィードチエン駆動軸47に嵌着した入力スプロケット52とをチエン53を介して連動連結している。
【００２４】
かかる構成により、フィードチエン30は、サンギヤ32の回転速度にサンギヤ32に対するキャリア44の速比を乗じた値と、リングギヤ38の回転速度との和の回転速度でキャリア44が回転することになり、従って、図５で示すように、フィードチエン駆動軸47を介してフィードチエン30が、略一定で回転する脱穀部駆動軸28の回転速度と、走行速度に略比例した速度で回転する刈取部駆動第１軸26の回転速度とを合成した回転速度で回転することになり、走行速度の如何にかかわらず最適速度で脱穀処理中穀稈を搬送することができる。
【００２５】
また、中心軸33の両端部を遊星歯車ケース34から突出させており、同中心軸33のいずれの端部からでも動力を入力できるので、コンバインＢのレイアウト設計の自由度が増大し、更に、定速プーリ35を嵌着していない突出端部にプレヒータ駆動用プーリ35a を嵌着し、同プーリ35a に巻回したベルト35b を介してプレヒータファン等の他の機器を駆動することができ、別途にプレヒータファン等の駆動機構を設けずに済み、構造を簡単にすることができる。図中、35c は各ベルトに常時張力を付与ためのテンションローラである。
【００２６】
なお、プレヒータファンは、揺動選別部５に選別風を送給する唐箕とは別個に設けられており、エンジンルームから温風を吸引し、同温風を脱穀部４や揺動選別部５に吹出して、濡れた穀稈を脱穀する際に、脱穀部４や揺動選別部５の部材に、濡れた藁屑や穀粒が付着するのを防止する機能を有している。
【００２７】
また、前述したように、キャリア44の回転速度は、サンギヤ32の回転速度とリングギヤ38の回転速度とを合成したものであるから、コンバインＢをバックさせる際に、リングギヤ38が逆回転してフィードチエン30が逆方向に回転するなどの不具合が発生するおそれがある。
【００２８】
そこで、本実施例では、前記刈取部駆動第１軸26と変速プーリ39との間のベルト伝動機構40にクラッチ42を設けて、リングギヤ38への動力伝達を断・接可能に構成し、コンバインＢをバックさせる際に、クラッチ42の動力伝達を切断して、フィードチエン30の作動を停止させることで、上記不具合を防止するようにしている。
【００２９】
即ち、フィードチエン30への動力伝達機構中に介在する遊星歯車機構31が差動機構の一種であるから、クラッチ42の動力伝達を切断すると、それまで走行部１と同調して回転していたリングギヤ38がフリーとなって、キャリア44の作動が非拘束状態になり、キャリア44の作動は、リングギヤ38に作用するトルクと、キャリア44に作用するトルクとの比較に依存することになる。
【００３０】
上記各トルクについて説明すると、リングギヤ38には、同リングギヤ38からクラッチ42までを逆方向に空転させる際の摩擦抵抗に起因するトルクが作用し、キャリア44には、同キャリア44からフィードチエン30までを順方向に空転させる際の摩擦抵抗に起因するトルクが作用しており、リングギヤ38に作用するトルクにサンギヤ32を基準としてのリングギヤ38に対するキャリア44の速比を乗じた値と、キャリア44に作用するトルクとを比較して、これらの値の小さい方が作動し、大きい方が停止することになる。更に、クラッチ42の動力伝達を切断してから、いずれか一方が停止するまでの遷移状態では、それぞれに作用する慣性力（主として回転部分の２次モーメント）や、作動速度に対する摩擦力の変化（例えば、動摩擦係数→静摩擦係数）が影響する。
【００３１】
しかし、本実施例では、キャリア44に連動連結したフィードチエン30とチエンガイド30a 等との摩擦力や質量などが非常に大きいので、穀稈を搬送していないときでもキャリア44に作用するトルクが非常に大きく、一方、リングギヤ38に連動連結しているのはベルト伝動機構40だけであり、同リングギヤ38に作用するトルクが、キャリア44に作用するトルクに比べて極めて小さいため、結局、サンギヤ32が順方向に回転しても、クラッチ42からリングギヤ38までが、それまでとは逆方向に空転するだけで、フィードチエン30は停止状態を保持することになる。従って、上記クラッチ42の動力伝達の切断で、前述したフィードチエン30が逆方向に回転するなどの不具合を防止することができ、しかも、同クラッチ42の動力伝達の接・断で、フィードチエン30の作動をＯＮ・ＯＦＦできる。
【００３２】
特に、上記クラッチ42における動力伝達の接続・接断が、ベルト40b の張力を緊張・弛緩させて行われるので、動力伝達の接続・接断が穏やかに行われて、ショックの発生を防止し、更に、フィードチエン30や動力伝達機構等の損傷を防止することができる。
【００３３】
なお、本実施例では、前記変速機21の出力軸24にワンウエイクラッチ24a を設けて、刈取部駆動第１軸26が逆方向に駆動されないようにしているので、上述したクラッチ42での動力伝達を切断をしなくても、フィードチエン30の逆方向回転が防止されているが、前述したように、遊星歯車機構31を介してのフィードチエン30への動力伝達が、リングギヤ38に作用するトルクと、キャリア44に作用するトルクとの比較に依存しており、クラッチ42を切らなければ、リングギヤ38に作動停止した刈取部９との連動連結が持続して、リングギヤ38に作用するトルクが非常に大きくなり、そのため、リングギヤ38が停止状態を保持して、通常の状態よりもフィードチエン30の作動速度を減速することはできるが、停止させるまでには至らない。
【００３４】
【発明の効果】
本発明によれば次のような効果を得ることができる。
【００３５】
請求項１記載の発明では、エンジンと連動連結して脱穀処理中に穀稈を搬送するフィードチエンを具備し、変速機を介しエンジンと連動連結して走行速度の変速を可能とした走行部を具備するコンバインにおいて、エンジンと、変速機の出力軸と、フィードチエン駆動軸とを遊星歯車機構に連動連結して、エンジンの出力回転速度と変速機の出力回転速度とを合成してフィードチエンを駆動すべく構成したことによって、走行速度の如何にかかわらず、適切な速度で脱穀処理中の穀稈を搬送することができる。
【００３６】
請求項２記載の発明では、上記遊星歯車機構のサンギヤを、同遊星歯車機構を挿通した中心軸を介してエンジンに連動連結し、遊星歯車機構のリングギヤを、中心軸に回動自在に外嵌した筒軸を介して変速機の出力軸に連動連結し、遊星歯車機構の遊星ギヤを軸支したキャリアを、遊星歯車機構を被包した遊星歯車ケースの内部においてフィードチエン駆動軸に連動連結したことによって、エンジンからの略一定回転速度と、走行速度に略比例した変速機の出力回転速度とを合成してフィードチエンに伝達することができる。
【００３７】
請求項３記載の発明では、上記中心軸の両端部を遊星歯車ケースの外部に突出させ、同中心軸の一端部に定速プーリを嵌着して、同定速プーリをエンジンと連動連結した脱穀部駆動軸に連動連結し、筒軸の一端部を上記遊星歯車ケースの外部に突出させて、同筒軸の突出端部に変速プーリを嵌着して変速機の出力軸に連動連結し、上記キャリアを噛合歯車機構とチエン伝動機構とを介してフィードチエン駆動軸に連動連結している。
【００３８】
上記のように、中心軸の両端部を遊星歯車ケースから突出させているので、いずれの突出端部にでも定速プーリを取付けることができ、更に、定速プーリを取付けていない側の端部で他の機器を駆動することができるので、コンバインのレイアウト設計の自由度を増大することができる。
【００３９】
請求項４記載の発明では、上記変速プーリと変速機の出力軸との間にクラッチを介設したことによって、フィードチエンの作動をＯＮ・ＯＦＦすることができ、更に、コンバインをバックさせる際に、逆回転する変速機の出力軸からの動力伝達を切断して、フィードチエンが逆回転するなどの不具合を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るフィードチエン駆動機構を具備するコンバインの側面図。
【図２】フィードチエン駆動機構の模式側面図。
【図３】フィードチエン駆動のための動力伝達系統図。
【図４】遊星歯車機構の断面図。
【図５】走行速度とフィードチエンの搬送速度との関係を示すグラフ。
【符号の説明】
Ａ  フィードチエン駆動機構
Ｂ  コンバイン
Ｅ  エンジン
１  走行部
21  変速機
24  出力軸
28  脱穀部駆動軸
30  フィードチエン
31  遊星歯車機構
32  サンギヤ
33  中心軸
34  遊星歯車ケース
35  定速プーリ
37  筒軸
38  リングギヤ
39  変速プーリ
42  クラッチ
43  遊星ギヤ
44  キャリア
45  噛合歯車機構
46  チエン伝動機構
47  フィードチエン駆動軸
【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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