JPH0745152Y2 - コンバインの自動変速操作装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この考案は，差動遊星機構型無段変速機の変速を変速レ
バー等に連動する油圧シリンダによって行なうコンバイ
ンの自動変速操作装置に関するものである。

〔従来技術〕

従来，コンバインの自動変速操作装置として，変速レバ
ーをこの中立域から前進域および後進域内への変速切替
操作に連動して増速用変速スイッチおよび減速用変速ス
イッチを閉に切替え，前記両変速スイッチのいずれか一
方の閉時に電磁弁を介して伸縮操作自在な油圧シリンダ
を伸出および縮退させて差動遊星機構型無段変速機の変
速を行う一方，前記油圧シリンダのピストンロッドもし
くはこの連設部材によってフィードバック機構を介して
前記変速スイッチを元の切側に戻すよう構成したものが
ある。

〔考案が解決しようとする課題〕

ところで，この種自動変速操作装置によると，変速レバ
ーの変速切替操作による車速変更とは無関係に，刈取ク
ラッチの切断がなされるため，前進刈取作業時でも車速
が零から最大速度まで自由に増速できることになり，刈
取作業可能な最大車速，いわゆる刈取最大速度を超え，
適性な刈取作業ができない等の不具合があった。

〔課題を解決するための手段〕

そこで，この考案は，差動遊星機構型無段変速機の変速
をするための油圧シリンダと，これを伸縮操作するため
の電磁弁と，この作動を制御するための制御用電気回路
とを設け，この制御用電気回路には，変速レバーをこの
中立域から前進域および後進域内への変速切替操作に連
動して閉に切替え得る変速スイッチを挿入し，前記油圧
シリンダのピストンロッドもしくはこの連設部材の伸縮
量によってフィードバック機構を介して前記変速スイッ
チを元の切側に戻すよう構成した自動変速操作装置にお
いて，前記制御用電気回路中に，前記変速スイッチに通
電される電圧のサージ圧を吸収するサージ圧吸収回路と
通電時に点灯する表示用LEDを有する電流増幅回路を設
けてリレースイッチを接続し，前記変速レバーを前進域
の刈取最大速度位置を超えた範囲に変速切替操作したこ
とを検出する車速用検出器と，刈取クラッチの入を検出
する刈取用検出器と，前記リレースイッチを入側に切替
える電磁リレーとを直列接続し，前記両検出によって電
磁リレー，リレースイッチを介して前記電磁弁を強制的
に切り，前進刈取作業時に刈取最大速度を超えない構成
としたことを特徴とするコンバインの自動変速操作装置
を提供し，前記課題を解決したのである。

〔作用〕

以上の手段をとることにより，まず，通常は，変速レバ
ーをこの前進域内の所望個所まで変速切替操作すること
によって変速スイッチ，電磁弁および油圧シリンダを介
して無段変速機を自動変速して前進でき，次に，この前
進中，刈取クラッチを入れることによって刈取作業に入
いると同時に，これを刈取用検出器が検出する。そし
て，この前進刈取作業時，変速レバーを前進域内で刈取
最大速度より超えた範囲に切替えると，これを車速用検
出器が検出するので，電磁リレーが作動することにな
る。これにより，リレースイッチが開に切替わって電磁
弁を強制的に切るので，変速レバーを刈取最大速度より
超えた範囲内への変速切替操作をしたにもかかわらず車
速は刈取作業に適した刈取最大速度以上にならないこと
になる。

〔実施例〕

以下，この考案の具体的な実施例を図面を参照して説明
する。

まず，コンバインについて説明すると，第１図ないし第
３図に示すように，このコンバインは，脱穀装置2,エン
ジン3,油圧ポンプ4,ミッションケース5,操縦部６等を搭
載した機台１の前部より刈取部７を昇降操作自在に装着
し，機台１下部には走行装置８を装備しているもので，
操縦部６の変速レバー９および刈取クラッチレバー10等
の操作をしての前進刈取作業時に植立穀稈を刈取部７で
引起しながら刈取った後，後方へ搬送してフィードチェ
ーン（図示省略）に受継がせ，これで株元を挟持搬送し
ながら，脱穀装置２内で脱穀処理するよう構成されてい
る。

エンジン３の動力は，油圧ポンプ4,脱穀装置２内の扱胴
（図示省略）等に伝達してこれらを駆動させている他，
ミッションケース５内の差動遊星機構型無段変速機11を
介して走行装置８と刈取部７とに伝達し，両者7,8を同
時に変速駆動させている。なお，この無段変速機11は，
入力軸（図示省略）とこの入力軸に回転自在に遊嵌した
円筒状の出力軸（図示省略）に連結される入力円盤12と
カムディスク13を対向配置させてこれらの外周に遊星コ
ーン14と呼ばれる傘形の転動子を遊星接触させ，さら
に，この遊星コーン14円錐面（外周面）に変速用リング
15を圧接し，この変速用リング15の位置を裾部から頂部
にかけて変更することで変速を得るものである。そし
て，この変速用リング15は入力軸と平行配置される後述
のピストンロッド40に固定するホルダー16で抱かれ，こ
のホルダー16と一緒に変速用リング15を自動変速操作装
置Ａにより，低速Ｌ位置から高速Ｈ位置まで適宜移動し
て行うようにしている 自動変速操作装置Ａは，左右に左右係合ピン9a,9bを突
出している変速レバー９を左右よび前後傾倒自在に装着
し，左右係合ピン9a,9bの係合可能な左右係合溝17a,18a
を有する左右回動部材17,18を変速レバー９と同軸芯上
で回動自在に配置している。そして，変速レバー９は，
左右溝の中立域Ｎと，この中立域Ｎの各端部より連続す
る前後溝の前進域Ｆと後進域Ｒとからなるガイド部19に
沿って移動できるようになっており，変速レバー９を中
立域Ｎで左右傾倒すると，この左右係合ピン9a,9bの一
方が対応する左右回動部材17,18の左右係合溝17a,18aに
係合し，この係合状態を維持しつつ，前進域F,あるい
は，後進域Ｒで低速Ｌ位置から高速Ｈ位置まで前後傾倒
させることにより，対応する左右回動部材17,18が回動
するのである。そして，左右回動部材17,18もしくはこ
の連設部材を，ステータ21を嵌入固定した取付筒22の突
片に変速ロッド20で連結している。これにより，左右回
動部材17,18の回動は変速ロッド20を介して取付筒22に
伝達され，この取付筒22の軸心廻りにステータ21は前後
揺動することになる。なお，変速レバー９を中立域Ｎで
前進域F,あるいは，後進域Ｒ側に左右傾倒すると，これ
に連動して湾曲ロッド23が前後方向の取付軸24廻りに左
右揺動し，湾曲ロッド23と一体の前後進切替レバー25か
ら適宜伝動手段を介してミッションケース５内の前後進
切替クラッチ（図示省略）を切替えるようになってい
る。

ステータ21は，二つ割りの略扇形ケースを一体化し，中
空な内部の一面側に，取付筒22の軸心を中心とする小曲
率固定接点28と不感帯29を挟んで増速および減速用大曲
率固定接点30,31とを取付けたものからなる。そして，
機体側に回動自在に支持されるロータ軸32を取付筒22内
に回動自在に挿入し，ロータ軸32から棒状の可動接点33
をステータ21内でラジアル方向に突出し（したがっ
て，。可動接点33とステータ21とはそれぞれ無関係に揺
動できることになる），この可動接点33が，常時小曲率
固定接点28に接触すると同時に，不感帯29,増速および
減速用大曲率固定接点30,31のいずれかに接触すによう
になっており，これらで常開接点の増速用変速スイッチ
26および減速用変速スイッチ27を構成している。また，
ロータ軸32の端部には作動片34を取付けており，この作
動片34を揺動することによって可動接点33がロータ軸32
の軸心廻りに揺動するようになっている。

したがって，変速レバー９を中立域Ｎから前進域Ｆに入
れ，前方に所望する速度まで傾倒していくと，右回動部
材18,変速ロッド20等を介してステータ21が（イ）方向
に回動するので，それまで不感帯29位置にあった可動接
点33が，常時接触している小曲率固定接点28上を移動し
つつ，増速用大曲率固定接点30に接触されることにな
り，つまり，増速用変速スイッチ26が閉になる。そし
て，これら変速スイッチ26,27は，対応する電磁弁36の
増速用ソレノイド37と減速用ソレノイド38に接続され，
制御用電気回路35を構成する。

電磁弁36は，増速用ソレノイド37もしくは減速用ソレノ
イド38が励磁されることによって弁が開き，油圧ポンプ
４から吐出する油を油圧シリンダ39に送り，このピスト
ンロッド40を伸出もしくは縮退操作させ，これにより，
前述のホルダー16を移動させ無段変速機11の変速をさせ
るのである。

一方，ホルダー16の往復動は，フィードバック機構41に
より前述の可動接点33に伝達され，これを不感帯29位置
まで回動するよう構成される。フィードバック機構41
は，ミッションケース５の上壁に縦軸42を回動自在に枢
支し，この上下端部にそれぞれ上下揺動アーム43,44を
固定し，下揺動アーム44先端部から下方に突出する嵌合
ピン45をホルダー16の嵌合溝に嵌合し，上揺動アーム43
をリンク46を介して前述の作動片34に連結している。こ
れにより，ホルダー16の往復運動は，嵌合ピン45,下揺
動アーム44を介して回転運動に変換されて縦軸42に伝達
され，縦軸42から揺動アーム43およびリンク46を介して
作動片34に伝達される。

以上によると，まず，変速レバー９を中立域Ｎで右方の
前進域Ｆ側に傾倒させると，これに連動してミッション
ケース５内の前記前後進切替クラッチが前進側に切替わ
ると同時に，右係合ピン9bが右係合溝18aに係合され
る。そして，変速レバー９を前方に傾倒させると，この
傾倒量に対応して右回動部材18が前方に回動し，変速ロ
ッド20等を介してステータ21を第１図実線位置まで回動
する。このステータ21の回動により，可動接点33に増速
用大曲率固定接点30が接触することになり，それまで開
となっていた増速用変速スイッチ26を閉に切替え，電磁
弁36の増速用ソレノイド37に電流を流して弁を開け，こ
の電磁弁36から油圧ポンプ４の油を油圧シリンダ39に導
き，ピストンロッド40を伸出させていき，ホルダー16を
移動させて変速していく。一方，ホルダー16の動きはフ
ィードバック機構41を介して作動板34に伝達され，可動
接点33を増速用大曲率固定接点30から元の不感帯29位置
まで戻し（可動接点33が不感帯29に達した位置が変速位
置となる），速やかに増速用変速スイッチ26を開に切替
え，電磁弁36の増速用ソレノイド37を消磁して弁を閉
じ，変速を終了する。そして，さらに変速レバー９を前
方に傾倒すると，同様にして変速される。逆に，変速レ
バー９を中立域Ｎまで戻すと，ステータ21は反対側に回
動するので，可動接点33に減速用大曲率固定接点31が接
触することになり，それまで開となっていた減速用変速
スイッチ27を閉に切替え，電磁弁36の減速用ソレノイド
38に電流を流して弁を開け，この電磁弁36から油圧ポン
プ４の油を油圧シリンダ39に導き，ピストンロッド40を
縮退させていき，ホルダー16を元の位置まで戻してい
く。一方，ホルダー16の動きはフィードバック機構41を
介して作動板34に伝達され，可動接点33を減速用大曲率
固定接点31から元の不感帯29位置まで戻し，速やかに減
速用変速スイッチ27を開に切替え，電磁弁36の減速用ソ
レノイド38を消磁して弁を閉じ，元に戻る。

次に，変速レバー９を中立域Ｎで左方の後進域Ｒ側に傾
倒させた場合も同様にして無段変速機11を自動変速でき
る。

ところで，この考案は，第１図および第２図に示すよう
に，前進刈取作業時に変速レバー９を，たとえ刈取最大
速度Ｍ位置を超えた一定高速以上になるよう変速切替操
作しても，車速が刈取最大速度以上にならないようにし
たもので，常閉接点のリレースイッチ50を前述の制御用
電気回路35中の増速用変速スイッチ26と電磁弁36の増速
用ソレノイド37とを直列接続している側に挿入し，別に
車速用検出器47と，刈取用検出器48と，リレースイッチ
50を入側に切替える電磁リレー49とを直列に接続したリ
レー回路を設けたものである。

車速用検出器47は，例えば，マイクロスイッチ等を用
い，中立域Ｎで前進域Ｆ側に傾倒した変速レバー９の前
方所定位置，つまり，刈取最大速度Ｍ位置に変速レバー
９がきても検出できないが，若干でも超えて前方に操作
すると検出できる位置に配置し，この変速レバー９を刈
取最大速度Ｍ位置より若干超えるまで前方に傾倒させて
車速用検出器47のスイッチを閉にした後，さらに，前方
の車速最大速度Ｈ位置まで傾倒させても閉状態を維持で
きるように構成している。そして，この閉状態の維持の
具体的構成としては，機体側に固定アーム51を固定し，
これに前後摺動自在に嵌入している摺動棒52の後端の取
付板53に車速用検出器47を取付け，固定アーム51と取付
板53との間に介装したバネ54によって車速用検出器47を
所定位置まで弾性付勢して保持しているものが考えられ
る。

刈取用検出器48は，車速用検出器47と同じく，マイクロ
スイッチ等を用い，刈取クラッチ（図示省略）の入りを
検出できる個所に配置している。この具体的配置個所と
しては，刈取クラッチを入切操作する刈取クラッチレバ
ー10の入側に配置し，この刈取クラッチレバー10を切側
から入側に切替操作したときに刈取用検出器48のスイッ
チを閉にする構成となっている。

したがって，変速レバー９を前進域Ｆで車速用検出器47
に接当しない範囲，つまり，刈取最大速度Ｍ位置を超え
ない範囲で適宜傾倒切替操作して前述の要領で車速変更
をしての前進時は，刈取クラッチレバー10を入側に切替
操作して刈取用検出器48を閉にすると同時に，刈取クラ
ッチを入れて刈取作業をさせても，電磁リレー49は不作
動状態になっており，リレースイッチ50は閉のままであ
るが，変速レバー９を刈取最大速度Ｍ位置を超えて変速
切替操作すると，車速用検出器47に接当し，これを閉に
するので，電磁リレー49が速やかに励磁され，制御用電
気回路35中のリレースイッチ50を開にし，増速用ソレノ
イド37に電流が流れなくなり，電磁弁36の弁は閉じて車
速変更はされないことになる。

第４図は制御用電気回路35の他の実施例を示すもので，
両変速スイッチ26,27への通電時のサージ圧を吸収する
サージ圧吸収回路，表示用LEDを有する電流増幅回路55
を増速および減速用変速スイッチ26,27と同じくステー
タ21内部に設け，これら変速スイッチ26,27接点に流れ
る電流を微小電流にして増速および減速用ソレノイド3
7,38を励磁できる構成にしたものである。これにより，
両変速スイッチ26,27の耐久性が数倍向上し，量産機へ
使用可能となる他，サージ圧吸収回路も内蔵したので，
サージ圧吸収用ダイオードが不用になる。また，両変速
スイッチ26,27通電時は，表示用LEDが点灯するので，組
立時調整，メンテナンスが容易となる。さらに，電流増
幅回路55を別部品として取付けないでよいので，ハーネ
ス，コネクタ等コストが安くなり，信頼性がよくなる。

第５図はエンジン負荷表示装置を示し，エンジン３の回
転をダイナモ56パルス出力より検出し，コントローラ57
にて判別し，エンジン回転不足，適性回転およびエンジ
ン回転余裕有の３段階の表示器58,59,60にエンジン負荷
状態を表示できる構成にしたものである。これにより，
オペレータがエンジン負荷を一目で判断できるため，刈
取，脱穀等の作業負荷に対応できる。また，必要に応じ
たエンジン負荷で作業できるため，燃料を節約できる。

第６図および第７図は車速牽制装置を示し，前述のピス
トンロッド40の先端側から所定距離離した位置，具体的
にはピストンロッド40が伸出して無段変速機11の変速が
なされて刈取最大速度Ｍとなる位置に，刈取クラッチレ
バー10の入切操作に連動して揺動する牽制片61を機体側
に枢支ピン62で揺動自在に取付け，刈取クラッチ入りの
ときに枢支ピン62廻りに牽制片61を，ピストンロッド40
の伸出方向をさえぎってこの先端に面当りするよう揺動
し，刈取クラッチ切りのときに牽制片61を逃がすよう構
成している。これにより，刈取クラッチ入りのときには
ピストンロッド40の先端が牽制片61に面当りするので，
車速牽制速度のバラツキが少なくなり，刈取作業時に車
速を刈取最大速度までに確実に牽制できる。

なお，図中,63はリリーフ弁,64はレギュレータ,65は刈
取スイッチである。

〔考案の効果〕

以上の構成からなるこの考案によると，刈取クラッチを
入りにしてこれを刈取用検出器48が検出しての刈取作業
時，変速レバー９を前進域Ｆ内では低速Ｌ位置から刈取
最大速度Ｍ位置までの範囲内で変速切替操作をしてもこ
れを車速用検出器47が検出しないので，電磁リレー49は
作動せず，変速切替操作に対応した車速で前進できるの
であるが，変速レバー９を刈取最大速度Ｍ位置を超えて
変速切替操作した場合，これを車速用検出器47が検出
し，先に検出した刈取用検出器48の検出と相まって，速
やかに電磁リレー49を作動させてリレースイッチ50を開
に切替え，電磁弁36を強制的に切るため，変速切替操作
に対応した車速にならないので，刈取作業時には車速が
刈取最大速度を超える変速切替操作はできなくなり，常
時適正な刈取作業ができる。また，これを制御する制御
用電気回路35に，両変速スイッチ26,27への通電時のサ
ージ圧を吸収するサージ圧吸収回路や表示用LEDを有す
る電流増幅回路55を設けたものであるから，これら両変
速スイッチ26,27接点に流れる電流を微小電流にして増
速および減速用ソレノイド37,38を励磁できる構成にし
たものである。これにより，両変速スイッチ26,27の耐
久性が数倍向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案を実施したコンバインの自動変速操作
装置を示す説明図，第２図はその油圧回路と電気回路の
組み合わせ図，第３図はコンバインの要部側面図，第４
図は制御用電気回路の他の実施例を示す回路図，第５図
はエンジン負荷表示装置を示す説明図，第６図および第
７図は車速牽制装置を示す側面図および背面図である。 （符号） ９……変速レバー 11……差動遊星機構型無段変速機 26,27……（増速用および減速用）変速スイッチ 35……制御用電気回路 36……電磁弁 39……油圧シリンダ 40……ピストンロッド 41……フィードバック機構 47……車速用検出器 48……刈取用検出器 49……電磁リレー 50……リレースイッチ Ｎ……中立域 Ｆ……後進域 Ｍ……刈取最大速度

フロントページの続き (72)考案者 佐藤 孝康 岡山県岡山市江並428番地 セイレイ工業 株式会社内 (56)参考文献 実開 昭58−102328（ＪＰ，Ｕ)

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】差動遊星機構型無段変速機（11）の変速を
   するための油圧シリンダ（39）と，これを伸縮操作する
   ための電磁弁（36）と，この作動を制御するための制御
   用電気回路（35）とを設け，この制御用電気回路（35）
   には，変速レバー（９）をこの中立域（Ｎ）から前進域
   （Ｆ）および後進域（Ｒ）内への変速切替操作に連動し
   て閉に切替え得る変速スイッチ（26）（27）を挿入し，
   前記油圧シリンダ（39）のピストンロッド（40）もしく
   はこの連設部材の伸縮量によってフィードバック機構
   （41）を介して前記変速スイッチ（26）（27）を元の切
   側に戻すよう構成した自動変速操作装置において，前記
   制御用電気回路（35）中に，前記変速スイッチ（26）
   （27）に通電される電圧のサージ圧を吸収するサージ圧
   吸収回路と通電時に点灯する表示用LEDを有する電流増
   幅回路（55）を設けてリレースイッチ（50）を接続し，
   前記変速レバー（９）を前進域（Ｆ）の刈取最大速度
   （Ｍ）位置を超えた範囲に変速切替操作したことを検出
   する車速用検出器（47）と，刈取クラッチの入を検出す
   る刈取用検出器（48）と，前記リレースイッチ（50）を
   入側に切替える電磁リレー（49）とを直列接続し，前記
   両検出器（47）（48）の検出によって電磁リレー（4
   9），リレースイッチ（50）を介して前記電磁弁（36）
   を強制的に切り，前進刈取作業時に刈取最大速度を超え
   ない構成としたことを特徴とするコンバインの自動変速
   操作装置。