説明

コンバイン

【課題】コンバインにおける刈取装置の駆動を電動モータで行うことで、比較的低出力のエンジンで穀稈の収穫作業を行えるハイブリッド方式のコンバインを提供する。
【解決手段】エンジン(1)の出力を走行装置(26)に伝動し、電動モータ(2)の出力を刈取駆動クラッチ(17)を介して刈取装置(25)に伝動可能に構成すると共に該電動モータ(2)の出力を走行駆動クラッチ(13)を介して走行装置(26)に伝動可能に構成し、旋回操作時に刈取駆動クラッチ(17)を切り走行駆動クラッチ(13)を入れてエンジン(1)の出力と電動モータ(2)の出力で走行装置(26)を駆動する構成とする。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、刈取装置の動力源として内燃機関(エンジン)と電動モータを用いるハイブリッド方式のコンバインに関する。
【背景技術】
【0002】
コンバインにおいて、脱穀装置の動力源として内燃機関(エンジン)と電動モータを併用したいわゆるハイブリッド方式のコンバインが提案されている。
例えば、特開2009−112202号公報に記載のコンバインは、走行装置と脱穀装置等作業機を駆動するエンジンと脱穀装置のみを駆動する電動モータを設け、エンジンの駆動負荷が増大すると電動モータで脱穀装置の駆動を補助し、さらに駆動負荷が増大するとエンジンからの刈取装置駆動を切って、電動モータのみで脱穀装置を駆動しエンジンの駆動力を走行のみに使用することで、エンジンを小型化しようとしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2009−112202号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
本発明は、コンバインにおける刈取装置の駆動を電動モータで行うことで、比較的低出力のエンジンで穀稈の収穫作業を行えるハイブリッド方式のコンバインを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0005】
上記本発明の課題は、次の技術手段により解決される。
請求項1に記載の発明は、エンジン(1)の出力を走行装置(26)に伝動し、電動モータ(2)の出力を刈取駆動クラッチ(17)を介して刈取装置(25)に伝動可能に構成すると共に該電動モータ(2)の出力を走行駆動クラッチ(13)を介して走行装置(26)に伝動可能に構成し、旋回操作時に刈取駆動クラッチ(17)を切り走行駆動クラッチ(13)を入れてエンジン(1)の出力と電動モータ(2)の出力で走行装置(26)を駆動する構成としたことを特徴とするコンバインとした。
【0006】
この構成で、穀稈を刈取走行している間は走行装置(26)をエンジン(1)で駆動し、電動モータ(2)で刈取装置(25)を駆動しているが、走行負荷が増大する旋回時には刈取装置(25)を停止して電動モータ(2)の出力を走行駆動の補助に使用する。
【0007】
請求項2に記載の発明は、前記電動モータ(2)の出力を走行装置(26)のミッションケース(9)に設けた旋回内側の走行駆動軸を変速駆動する旋回軸(28)に入力させる構成としたことを特徴とする請求項1に記載のコンバインとした。
【0008】
この構成で、電動モータ(2)の変速出力で旋回軸(28)の回転速度を変えてコンバインの旋回走行状態を変更出来る。
【発明の効果】
【0009】
請求項1に記載の発明によると、コンバインの刈取作業中は刈取装置(25)の駆動を電動モータ(2)で行い、旋回時には刈取装置(25)を停止して電動モータ(2)で走行装置(25)の駆動を補助して駆動負荷の増大に対応するので、コンバインに搭載するエンジン(1)を小型化出来て低燃費化および低騒音化を図ることができる。
【0010】
請求項2に記載の発明によると、上記請求項1に記載の発明の効果に加え、急旋回やその場旋回などの旋回方法変更が電動モータ(2)の回転制御で出来るため、旋回操作機構を簡素化することができる。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【図1】本発明実施例の第一実施例を示す伝動機構線図である。
【図2】制御のフローチャート図である。
【図3】第二実施例を示す伝動機構線図である。
【図4】第三実施例を示す伝動機構線図である。
【図5】第四実施例を示す伝動機構線図である。
【図6】第五実施例を示す伝動機構線図である。
【図7】第六実施例を示す伝動機構線図である。
【図8】電動モータの扱胴駆動の実施例の伝動機構線図である。
【図9】変速レバーと無段変速装置の側面図である。
【図10】変速レバー取付部の拡大側面図である。
【図11】変速レバー取付部の一部拡大平面図である。
【発明を実施するための形態】
【0012】
以下、本発明の実施形態を図面に示す実施例を参照しながら説明する。
図1に示す伝動機構図は、本発明の第一実施例で、エンジン1のエンジン出力軸3に固着の第一エンジンプーリ4と走行装置26のミッションケース9に取り付けた油圧変速装置8の油圧入力軸7に固着の油圧入力プーリ5を走行駆動ベルト6で繋ぎエンジン1の出力で走行装置26を常時駆動している。
【0013】
電動モータ2を設け、この電動モータ2の電動出力軸15に固着の第一ギヤ18を中継軸20の第二ギヤ19に噛み合わせ、中継軸20を常時回転している。この中継軸20には走行駆動プーリ16を固着して、ミッションケース9の油圧変速モータ軸10に固着の電動入力プーリ11と電動ベルト12で繋ぎ、走行駆動クラッチ13で電動モータ2のミッションケース9への駆動力伝動の断続を行う。また、中継軸20を刈取駆動クラッチ17を介して刈取駆動軸21に連結し、この刈取駆動軸21に固着の刈取駆動ギヤ24で刈取装置25を駆動している。従って、刈取駆動クラッチ17を切ると刈取装置25が停止する。
【0014】
ミッションケース9では、左右走行駆動軸27R,27Lにそれぞれ固着の左右スプロケット14R,14Lで走行装置26のクローラベルトを駆動して走行する。
ミッションケース9の内部では、油圧変速装置8や油圧変速モータ軸10の回転が副変速軸37のギヤで変速され、減速軸39のギヤに伝動され、さらにサイドクラッチ軸30のセンターギヤ31に伝動され、ブレーキ29が装着された旋回軸28の左右旋回ギヤ34R,34Lとサイドクラッチ軸30のサイドクラッチギヤ32R,32Lを介して左右走行駆動軸27R,27Lの左右走行出力ギヤ33R,33Lに伝動される。
【0015】
電動モータ2の駆動力は、操向レバー(図示省略)の旋回操作によって適宜に刈取装置25の駆動と走行装置26の駆動補助を行うように制御されるが、その制御は、図2に示す如く、ステップS1で刈取駆動クラッチ17を入れ、電動モータ2から駆動する走行駆動クラッチ13を切って刈取駆動クラッチ17を入れて刈取装置25を駆動し、ステップS2でエンジン1による走行装置26と脱穀装置の駆動を開始して収穫作業を行う。そして、ステップS3で操向レバーの旋回操作を感知するセンサで旋回を判定し、旋回操作があれば、刈取駆動クラッチ17を切って刈取を中断し、旋回によって負荷が増大する走行装置26を駆動補助するためにステップS5で走行駆動クラッチ13を入れる。
【0016】
その後、ステップS6で旋回が終了するのを待って、ステップS7で刈取駆動クラッチ17を入れ、走行駆動クラッチ13を切って、リターンする。
尚、電動モータ2に電力を供給するバッテリは、エンジン1で駆動する充電用発電機で充電したり、脱穀装置の回転停止時の慣性力で電動モータ2を回転して発電した電力を充電したりする。
【0017】
図3は、本発明の第二実施例で、第一実施例との違いは、旋回軸28をミッションケース9から突出させてその軸端に旋回プーリ35を固着し、この旋回プーリ35と電動モータ2から伝動する走行駆動プーリ16に電動ベルト12を巻き掛け、走行駆動クラッチ13で動力伝動の断続を行っている点である。
【0018】
この構成では、電動モータ2が第一実施例のタイミングで走行装置26の駆動補助を行うと共に、電動モータ2を変速可能にすることで、旋回方法を緩旋回にしたり急旋回にしたりその場旋回にしたり出来ることである。
【0019】
旋回時には、旋回内側のサイドクラッチギヤ32R,32Lがセンターギヤ31から外れ、このサイドクラッチギヤ32R,32Lと一体で旋回軸28上をスライドする回転体が、旋回軸28と一体回転する係合部材に噛み合い、旋回外側のサイドクラッチギヤはセンターギヤ31と噛み合っているため、一定速度で回転する。この状態で、電動モータ2の駆動速度を操向レバーの倒し角度に応じて変速制御することで、旋回内側のサイドクラッチギヤが緩速駆動されると緩旋回、停止すると急旋回、逆転するとその場旋回となる。
【0020】
図4に示す第三実施例の第一実施例との違いは、変速入力軸23に走行入力プーリ36を固着して、この走行入力プーリ36と走行駆動プーリ16に電動ベルト12を巻き掛け、走行駆動クラッチ13で動力伝動の断続を行っている点である。
【0021】
図5に示す第四実施例の第一実施例との違いは、副変速軸37をミッションケース9から突出させてその軸端に走行入力プーリ38を固着し、この走行入力プーリ38と電動モータ2から伝動する走行駆動プーリ16に電動ベルト12を巻き掛け、走行駆動クラッチ13で動力伝動の断続を行っている点である。
【0022】
図6に示す第五実施例の第一実施例との違いは、サイドクラッチ軸30に伝動する減速軸39をミッションケース9から突出させてその軸端に走行入力プーリ40を固着し、この走行入力プーリ40と電動モータ2から伝動する走行駆動プーリ16に電動ベルト12を巻き掛け、走行駆動クラッチ13で動力伝動の断続を行っている点である。
【0023】
図7に示す第六実施例の第一実施例との違いは、サイドクラッチ軸30をミッションケース9から突出させてその軸端に走行入力プーリ41を固着し、この走行入力プーリ41と電動モータ2から伝動する走行駆動プーリ16に電動ベルト12を巻き掛け、走行駆動クラッチ13で動力伝動の断続を行っている点である。
【0024】
図8に示す実施例は、脱穀装置の扱胴50の駆動を補助する電動モータ56を設けた構成で、エンジン1の出力軸58に固着の脱穀駆動プーリ53と扱胴軸51に固着の脱穀入力プーリ52とを脱穀クラッチ55を設けたベルト54で繋ぎ、扱胴軸51と電動モータ56の電動出力軸59を電動クラッチ57で連結している。
【0025】
そして、脱穀クラッチ55を入れて扱胴軸51を駆動し、扱胴軸51が所定回転数に達すると電動クラッチ57を入れて電動モータ56が扱胴50の回転を補助するようにしている。このようにすることで、電動出力軸59の回転をスムースに扱胴軸51に伝動でき、扱胴50の回転負荷が大きい時に電動モータ56が駆動を補助する。
【0026】
図9〜図11は、油圧変速装置8と変速レバー65の連動機構を示している。
機枠80に設ける枢支軸64に変速レバー65を取り付ける板状のレバーアーム63と油圧変速装置8のトラニオン軸60に固着のトラニオンアーム61をロッド62で連結して、変速レバー65を操作してレバーアーム63を回動すると、トラニオン軸60が回動されて油圧変速装置8を中立から前後進に変速させる。
【0027】
レバーアーム63に突設するブレーキピン66にブレーキシュー67を当接する中立ブレーキ機構79を設けている。
この中立ブレーキ機構79は、機枠80にボルト74とナット75で取り付けたブレーキブラケット73に設けている。このブレーキブラケット73の取付穴76を上下長孔にしてブレーキブラケット73を上下位置調整可能にしている。
【0028】
ブレーキブラケット73の取付軸69にブレーキシュー67を枢支し、ブレーキシュー67と一体のブレーキアーム68をばね70とロッド71でブレーキブラケット73で引っ張ってブレーキシュー67をブレーキピン66に摺接している。ブレーキシュー67がブレーキピン66に摺接する圧力は、ロッド71の位置を調整することで可能にしている。
【0029】
また、ブレーキアーム68の動きはストップピン72で規制され、ブレーキシュー67がブレーキピン66に摺接する範囲は狭く、トラニオン軸60が中立近傍のみで、走行装置26の駆動負荷が増大した際にトラニオン軸60が自動で中立に戻るのを防ぐことが出来る。
【符号の説明】
【0030】
1 エンジン
2 電動モータ
9 ミッションケース
13 走行駆動クラッチ
17 刈取駆動クラッチ
25 刈取装置
26 走行装置
28 旋回軸

【特許請求の範囲】
【請求項1】
エンジン(1)の出力を走行装置(26)に伝動し、電動モータ(2)の出力を刈取駆動クラッチ(17)を介して刈取装置(25)に伝動可能に構成すると共に該電動モータ(2)の出力を走行駆動クラッチ(13)を介して走行装置(26)に伝動可能に構成し、旋回操作時に刈取駆動クラッチ(17)を切り走行駆動クラッチ(13)を入れてエンジン(1)の出力と電動モータ(2)の出力で走行装置(26)を駆動する構成としたことを特徴とするコンバイン。
【請求項2】
前記電動モータ(2)の出力を走行装置(26)のミッションケース(9)に設けた旋回内側の走行駆動軸を変速駆動する旋回軸(28)に入力させる構成としたことを特徴とする請求項1に記載のコンバイン。

【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】
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【図9】
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【図10】
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【図11】
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【公開番号】特開2011−67170(P2011−67170A)
【公開日】平成23年4月7日(2011.4.7)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2009−222755(P2009−222755)
【出願日】平成21年9月28日(2009.9.28)
【出願人】(000000125)井関農機株式会社 (3,813)
【Fターム(参考)】