| 【発明の名称】 |
高刈り制御を備えたコンバイン |
| 【発明者】 |
【氏名】飯泉 清
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| 【要約】 |
【課題】従来から穀稈引起し装置は、通常作業位置から高刈り作業位置に上昇すると、後方への傾斜角度が緩くなるため、ラグの引起し軌跡が上方から後方に変化して倒伏穀稈を早く後方に引き起こす、過剰の引き起こしが問題となる。
【解決手段】上述した課題を解決するためにつぎの如き解決手段を講じた。すなわち、脱穀装置が搭載された走行車体２の前部に、刈取前処理装置３を上下昇降自由に設けてコンバインを構成する。該刈取前処理装置３には、始端部が下部前方に位置し終端部を上部後方に位置させた傾斜状の穀稈引起し装置４を設けている。該穀稈引起し装置４には引起し速度を変速する引起し変速装置５を設けている。そして、該引起し変速装置５は、前記刈取前処理装置３が上昇して高刈り作業位置に達すると、通常作業位置より減速する構成としている高刈り制御を備えたコンバインとしたものである。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 脱穀装置が搭載された走行車体の前部に、刈取前処理装置が上下昇降自由に設けられ、該刈取前処理装置には、始端部が下部前方に位置し終端部を上部後方に位置させた傾斜状の穀稈引起し装置が設けられ、該穀稈引起し装置には引起し速度を増減変速する引起し変速装置が装備され、該引起し変速装置は、前記刈取前処理装置が上昇して高刈り作業位置に達すると、関連して通常作業位置より減速される構成としている高刈り制御を備えたコンバイン。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、高刈り制御を備えたコンバインに関し、農業機械の技術分野に属するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来からコンバインは、前端下部の分草体と、その後部に傾斜状態に立設した穀稈引起し装置と、低部の刈取装置と、刈取穀稈を後方へ搬送する穀稈搬送装置と、供給調節を行う扱深さ調節装置とを有する刈取前処理装置を前部に設け、後部の走行車体上には脱穀装置を搭載して供給された穀稈を脱穀するように構成されている。そして、刈取前処理装置は、後部上方位置が前記走行車体に回動自由に枢着され、前部の穀稈引起し装置や刈取装置を大きく上下に昇降調節しながら高刈り制御ができる構成となっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上述したコンバインは、走行車体が畦際に達して枕地の刈取に移ると、圃場面より高く盛り上がっている畦に分草杆を衝突させないために、刈取前処理装置を順次上昇させて高刈り作業に移行する。このように、刈取前処理装置が上昇して高刈り作業位置に移ると、前部の穀稈引起し装置は、通常作業位置の傾斜角度から後方への傾斜角度が緩くなり、引起しラグの引起し角度（方向）が上方から後方に変化して倒伏穀稈を早く後方に引き起こすこととなって、引き起こし過ぎる現象が発生する。
【０００４】すなわち、穀稈の引起し角度は、引起しラグ２２の引起し角度（方向）と引起し速度によって決定され、倒伏度が一定の穀稈を引き起すためには、引起し角度が直立に近いほど高速引起しが要求され、引起し角度（後傾斜）が緩くなるほど引起し速度を遅くしなければ引起し過ぎが発生する。上述した引起しラグは、引起し速度を同一のままにして作業続けると、通常作業位置では穀稈に対して正常に作用して、倒伏穀稈を直立位置まで引き起こしていたものが、引起し装置の後傾斜が緩やかになるにつれて、穀稈を後方に倒伏させる位置まで引き起こしてしまう課題があった。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、上述した課題を解決するために次の如き技術手段を講ずるものである。すなわち、脱穀装置１が搭載された走行車体２の前部に、刈取前処理装置３が上下昇降自由に設けられ、該刈取前処理装置３には、始端部が下部前方に位置し終端部を上部後方に位置させた傾斜状の穀稈引起し装置４が設けられ、該穀稈引起し装置４には引起し速度を増減変速する引起し変速装置５が装備され、該引起し変速装置５は、前記刈取前処理装置３が上昇して高刈り作業位置に達すると関連して通常作業位置より減速する構成としている高刈り制御を備えたコンバインとしたものである。
【０００６】
【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて、本発明の実施例を具体的に説明する。まず、その構成について述べる。走行車体２は、ゴム材を素材として成型したクロ−ラ６を駆動スプロケット７と複数の遊動転輪８とに巻回し、乾田はもちろんのこと、湿田においても沈下しないで走行できる構成としている。そして、脱穀装置１は、フィ−ドチエン９を有し、上側に扱胴１０を軸架した扱室１１を配置し下側に選別室を設け、供給された刈取穀稈を脱穀選別する構成として走行車体２上に搭載している。
【０００７】そして、補助フィ−ドチエン１２は、フィ−ドチエン９の内側に沿わせて設け、始端部をフィ−ドチエン９から伝動される伝動スプロケット１３に巻回し終端部を扱室１１への供給口の近くまで延長して設け、後述する供給調節装置１４から受け継いだ穀稈をフィ−ドチエン９と共同して、又は、単独で扱室１１へ供給する構成としている。
【０００８】そして、補助フィ−ドチエン１２は、図８に示す実施例の場合には、その始端部をフィ−ドチエン９の始端部より「Ｈ」だけ前側に位置させて後述する供給調節装置１４とのラップ部分を長くする構成としている。したがって、補助フィ−ドチエン１２は、供給調節装置１４からの穀稈受け継ぎが適確となり、受け継ぎ時の稈こぼれ等を未然に防止できる利点がある。そして、補助フィ−ドチエン１２は、図９に示す実施例に場合には、フィ−ドチエン９との間を伸縮自由のスプライン軸からなる伝動軸４５と、間隔調節板４６とで連結して構成している。このように構成すると、補助フィ−ドチエン１２は、短稈時にはフィ−ドチエン９に接近させてセットし、確実に受け継ぎ、長稈時には間隔を広くセットして穂先側の送りを助け、稈長に合わせて作業をすることができる特徴がある。
【０００９】つぎに、刈取前処理装置３は、図１に示すように、走行車体２の前部に設けた支持台１５に、前方下方へ延長した刈取フレ−ム１６の後部を上下に回動自由に枢着して、この刈取フレ−ム１６に穀稈引起し装置４や刈取装置１７や後述の各穀稈搬送装置を装着して構成している。すなわち、刈取前処理装置３は、前端下部に分草杆１８を、その背後に傾斜状にした穀稈引起し装置４を、その後方低部には刈取装置１７を、更に、その刈取装置１７と前述のフィ−ドチエン９及び補助フィ−ドチエン１２の始端部との間に、掻込搬送装置１９と、前部搬送装置２０と、扱深さ調節装置２１と、供給調節装置１４とを順次穀稈の受継搬送ができるように配置して前述の刈取フレ−ム１６に取り付けて伝動可能に構成している。 まず、穀稈引起し装置４は、所定間隔ごとに配置した引起しラグ２２が上方に向かって引起し回動をするように構成し、刈取フレ−ム１６の前部に、始端部を下部前方に位置させ終端部を後部上方にして後傾斜状に設け、分草後の倒伏穀稈を直立状態に引き起こす構成としている。そして、引起し変速装置５は、図１に示すように、駆動プ−リ２３と割り型として回転径が変化する変速プ−リ２４とにベルト２５を巻回して変速テンションロ−ラ２６で押圧して変速する構成とし、前記穀稈引起し装置４の伝動経路の中間位置に設けている。そして、変速テンションロ−ラ２６は、後述するコントロ−ラ２７から出力される操作信号によって駆動される変速制御モ−タＭ1に連結されている。
【００１０】つぎに、掻込搬送装置１９は、図１に示すように、下部の掻込輪体１９ａと上部の掻込無端帯１９ｂとからなり、各刈取穀稈条列ごとに前記刈取装置１７の上方に設け、穀稈を後方へ掻込搬送する構成としている。前部搬送装置２０は、株元搬送チエン２０ａと穂先搬送ラグ２０ｂとからなり、その始端部を前記掻込搬送装置１９の終端部に受継可能に臨ませ、多条の刈取穀稈を後方上方へ搬送して終端部分において左右の搬送穀稈を合流する構成としている。
【００１１】なお、実施例に示す前記穂先搬送ラグ２０ｂは、進行方向に向かって前部の右側からフィ−ドチエン９の始端部側に平面視において傾斜して設けた一方側を刈取前処理装置３の後部まで延長して設け、連続状態で穀稈穂部を搬送する構成としている。つぎに、扱深さ調節装置２１は、従来から公知のように搬送チエンと挾持杆とからなり、始端部を前記前部搬送装置２０の終端部に搬送穀稈の株元を受継可能に臨ませて設け、後方上方に延長して終端部を後述する供給調節装置１４の始端部に臨ませて設けている。そして、扱深さ調節装置２１は、始端部を刈取フレ−ム１６に枢着して終端側が搬送穀稈の稈身方向に沿って上下に揺動する構成としている。扱深さ制御モ−タ−Ｍ2は、実施例にあっては前記扱深さ調節装置２１の近傍位置で上側に装備しており、連杆２９を介してその扱深さ調節装置２１に連動可能に連結して設け、後述するコントロ−ラ２７から出力される操作信号に基づいて駆動され、扱深さ制御を行う構成としている。
【００１２】つぎに、供給調節装置１４は、図５に示すように、供給チエン３０と挾持杆３１とによって穀稈を挾持して搬送するように設け、扱深さ調節装置２１の終端部から受け継いだ穀稈を補助フィ−ドチエン１２（フィ−ドチエン９）の始端部に受け渡して供給調節を行う構成としている。具体的に説明すると、供給調節装置１４は、図５に示すように、前述の刈取フレ−ム１６の基部から補助フィ−ドチエン１２（フィ−ドチエン９）側へ位置している一体の伝動ボックス３２の上面に軸架した駆動スプロケット３３と、供給チエン３０の搬送側を内面から案内する可動チエンレ−ル３４に軸架した転輪３５と、それらより前側に位置してテンション機能を持つテンションロ−ラ３６とに供給チエン３０を巻回して構成している。
【００１３】そして、可動チエンレ−ル３４は、上述のとおり供給チエン３０の搬送側を内面から案内するもので、前記伝動ボックス３２から斜め前方側に突出して延長した固定の支持ア−ム３７の前部に回動自由に支持して設け、先端部の前記転輪３５側が、補助フィ−ドチエン１２の始端部に対して遠近移動できる構成としている。更に、テンションロ−ラ３６は、前記支持ア−ム３７の中間部に固着した固定機枠３８から延長したテンションア−ム３９に軸着して設け、テンションスプリング４０によって外側（チエン３０を張る方向）に張圧して構成している。
【００１４】そして、供給制御モ−タ−Ｍ3は、供給チエン３０の下方において、一方側を刈取フレ−ム１６側に固着し、他方側を前記した固定機枠３８に取り付けて装備し、ロット４１を介して前記可動チエンレ−ル３４に連結して設け、コントロ−ラ２７から出力される操作信号に基づいて駆動され、供給調節制御を行う構成としている。
【００１５】そして、挾持杆３１は、図５に示すように、供給調節が行われる供給チエン３０の穀稈搬送面に常時沿って張圧状態で搬送穀稈を挾持できるように、前後２つの張圧ばね４２ａ、張圧ばね４２ｂとによって張圧させて構成している。そして、後側の張圧ばね４２ｂは、前側の張圧ばね４２ａより張圧ストロ−クを長くして挾持杆３１の調節距離が長く取れるようにして、チエン３０後部の移動に充分追従できる構成としている。
【００１６】以上のように構成した刈取前処理装置３は、油圧装置によって伸縮する刈取昇降シリンダ−４３によって、図６及び図７に示すように、下部の通常の作業位置（図６参照）と上部の高刈り作業位置（図７参照）との選択ができる構成としている。つぎに各検出手段と、マイクロコンピュ−タ−を利用したコントロ−ラ２７について、主として図２及び図４に基づいて説明する。
【００１７】まず、位置検出センサＳ1は、ポテンショメ−タ−を利用して刈取フレ−ム１６の回動角度を検出して刈取前処理装置３の高さ位置を計測できるように刈取フレ−ム１６の基部回動支点に設けている。前部穀稈センサＳ2−■と後部穀稈センサＳ2−■は、穀稈引起し装置４の裏側の低位置と、後方まで延長させた穂先搬送ラグ２０ｂのカバ−下側位置とにそれぞれ設け、搬送経路の始端部分と終端部分とにおいて、搬送穀稈の有無を検出する構成としている。
【００１８】そして、稈長検出センサＳ3は、前記穀稈引起し装置４の裏側の比較的高い位置に設け、搬送穀稈の稈長を検出できる構成としている。そして、穂先センサＳ4と株元センサＳ5は、前述した後方まで延長させた穂先搬送ラグ２０ｂのカバ−上方に位置する連結機枠４４から穀稈の搬送通路に垂下して設け、搬送中の穀稈丈を検出する構成としている。
【００１９】つぎに、コントロ−ラ２７は、マイクロコンピュ−タ−を利用した制御手段であって、基本的には入力側に各センサ類を接続して検出情報を入力し、予め設定記憶させている情報と各センサからの入力情報に基づいて、出力側に接続している各モ−タ−Ｍ1、Ｍ2、Ｍ3の作動を制御しながら、制御を行う構成となっている。
【００２０】すなわち、コントロ−ラ２７は、入力側に位置検出センサＳ1、前部穀稈センサＳ2−■と後部穀稈センサＳ2−■、稈長検出センサＳ3、穂先センサＳ4と株元センサＳ5、図示はしていないが刈取クラッチセンサＳ6、脱穀クラッチセンサＳ7、車速センサＳ8をそれぞれ接続している。そして、コントロ−ラ２７は、出力側に変速制御モ−タ−Ｍ1、扱深さ制御モ−タ−Ｍ2、供給制御モ−タ−Ｍ3を接続している。
【００２１】まず、変速制御モ−タ−Ｍ1は、位置検出センサＳ1の検出情報に基づいて制御され、刈取前処理装置３が高刈り作業位置（図７の状態）に回動すると、穀稈引起し装置４が後傾斜状態になったと判断して減速側に駆動される構成としている。そして、扱深さ制御モ−タ−Ｍ2は、稈長検出センサＳ3、穂先センサＳ4と株元センサＳ5の検出情報に基づいて制御され、基本的には穀稈穂部の先端が穂先センサＳ4と株元センサＳ5との間を通過する位置をニュ−トラルゾ−ンとして最適の扱深さ位置と判断する構成としている。
【００２２】そして、供給制御モ−タ−Ｍ3は、前部穀稈センサＳ2−■と稈長検出センサＳ3との検出情報に基づいて制御され、前部穀稈センサＳ2−■が検出状態にあって稈長検出センサ−Ｓ3が非検出状態になると、制御作動して供給調節装置１４を深扱ぎ側に調節する構成としている。なお、具体的な作動は、作用の項で述べる。
【００２３】つぎにその作用について説明する。まず、エンジンを始動して、刈取クラッチ装置や脱穀クラッチ装置を入り操作して機体の回転各部を伝動しながら、走行車体２を前進走行側に操作すると、コントロ−ラ２７は、刈取クラッチセンサＳ6、脱穀クラッチセンサＳ7、車速センサＳ8からそれぞれ作業開始の信号が入力されて立ち上がり、制御作動を開始する。
【００２４】このようにしてコンバインが刈取脱穀作業を開始すると、圃場の穀稈は、前端下部にある分草杆１８によって分草作用を受け、次いで穀稈引起し装置４の引起しラグ２２の作用によって下方の倒伏状態から順次上方へ引き起こされて直立状態に達し、株元が刈取装置１７によって刈り取られ、掻込輪体１９ａと掻込無端帯１９ｂとの作用を受けて掻込まれ前部搬送装置２０に受け継がれて順次連続状態で後部上方に搬送される。
【００２５】そして、穀稈は、多数の条列が集められて左右の前部搬送装置２０によって搬送されて後部で合流し、扱深さ調節装置２１から供給調節装置１４に順次連続状態で受け継がれ、フィ−ドチエン９の始端部に達して脱穀装置１に供給される。そして、穀稈は、株元がフィ−ドチエン９に挾持された状態で搬送されながら、穂先部分が扱室１１内に挿入されて通過する過程で、回転されている扱胴１０によって脱穀される。そして、脱穀処理物は、下方の選別室に達して選別風と揺動選別装置の作用を受けて選別処理されるものである。
【００２６】以上のような作業中において、コントロ−ラ２７は、刈取前処理装置３が通常作業位置の高さにあることを位置検出センサＳ1からの検出情報によって入力されており、変速制御モ−タ−Ｍ1を通常速度の位置に保持して穀稈引起し装置４を制御している。そして、コントロ−ラ２７は、他の各センサ、すなわち、前部穀稈センサＳ2−■や後部穀稈センサＳ2−■、及び稈長検出センサＳ3からそれぞれ検出情報が入力されている。
【００２７】そして、扱深さ調節装置２１は、穂先センサＳ4と株元センサＳ5からの検出情報がコントロ−ラ２７に入力され、それに基づいてコントロ−ラ２７から出力される操作信号によって扱深さ制御モ−タ−Ｍ2が制御作動され、連杆２９を介して自動的に扱深さが調節されている。この場合、コントロ−ラ２７は、搬送穀稈の穂先位置が穂先センサＳ4と株元センサＭ5との間を通過する位置が最も適する扱深さの位置と判断し、その位置に扱深さ調節装置２１の調節位置を合わせるように調節制御している。
【００２８】つぎに、走行車体２は、圃場の畦際に達して枕地の刈取移ると、分草杆１８の先端を、圃場の端に隆起している畦に衝突させないために、刈取昇降シリンダ−４３を伸長して刈取前処理装置３を、図６の通常作業位置から図７に示す高刈り作業位置に上昇させる。以下、高刈り制御を図１１のフロ−チャ−トを参照しながら説明する。
【００２９】まず、刈取クラッチセンサＳ6、脱穀クラッチセンサＳ7及び車速センサＳ8がそれぞれＯＮの状態（作業中）で、刈取前処理装置３を上昇して高刈り作業位置にして枕地の刈取に移る。このとき、コントロ−ラ２７は、位置検出センサＳ1から高さ位置が検出情報として入力されると、変速制御モ−タ−Ｍ1に減速側への変速信号を出力して駆動する。したがって、引起し変速装置５は、図１に示すように、変速制御モ−タ−Ｍ1によって自動操作される変速テンションロ−ラ２６がベルト２５を緩める側に作動して変速プ−リ２４の回転径を拡大して駆動プ−リ２３からの伝動を減速回転して、引起しラグ２２に伝動する。
【００３０】このようにして、穀稈引起し装置４は、図６から図７に示すように傾斜角度が後傾斜に変化した引起し角度に相当する速度だけ引起しラグ２２が減速されて倒伏穀稈に作用するから穀稈の引き起こし過ぎを防止できる。一般に、穀稈の引起し角度は、引起しラグ２２の引起し角度（方向）と引起し速度によって決定され、倒伏度が一定の穀稈を引き起すためには、引起し角度が直立に近いほど高速引起しが要求され、引起し角度（後傾斜）が緩くなるほど引起し速度を遅くしなければ引起し過ぎが発生する。
【００３１】そして、コントロ−ラ２７は、下側にある前部穀稈センサＳ2−■と上側の稈長検出センサＳ3が、送り込まれてきた穀稈を検出して検出情報を入力すると、基準値（６０ｃｍ）より長い穀稈丈と判断して扱深さ調節装置２１のみの制御となり、上側の稈長検出センサＳ3が非検出情報を入力すると、基準値（６０ｃｍ）より短い穀稈丈と判断して扱深さ調節装置２１と供給調節装置１４との両装置による制御を同時に行う。
【００３２】まず、コントロ−ラ２７は、稈長検出センサＳ3から検出情報が入力されると、実施例においては、出力１、５／ｓｅｃ扱深さ制御モ−タ−Ｍ2を深扱ぎ側へ制御して扱深さ調節装置２１を約１５ｃｍ深扱ぎ側に調節して作業を行う。以上の制御作動によって高い刈取作業を行い、後部穀稈センサＳ2−■が穀稈がなくなったことを検出して終了する。その後、扱深さ調節装置２１は、オフディレ−が働き所定時間の遅れで約１２ｃｍ浅扱ぎ側へ戻してリタ−ンとなる。
【００３３】一方、穀稈丈が極端に短く、上部が稈長検出センサＳ3に届かない状態で非検出情報をコントロ−ラ２７に入力すると、コントロ−ラ２７は、扱深さ調節装置２１と供給調節装置１４とを最も深扱ぎ位置に調節する信号をそれぞれ扱深さ制御モ−タ−Ｍ2と供給制御モ−タ−Ｍ3に出力して制御する。したがって、扱深さ調節装置２１と供給調節装置１４とは、最も深扱ぎの位置に制御され極端に短い穀稈を脱穀装置１に供給する。
【００３４】この場合、調節制御された供給調節装置１４は、扱深さ調節装置２１の終端部から大幅に深扱ぎ側に調節されている極く短い穀稈を受け継いで、更に、深扱ぎ側に調節して補助フィ−ドチエン１２に供給するが、このとき、株元がフィ−ドチエン９の挾持位置に届かない短い穀稈は、補助フィ−ドチエン１２によって搬送され、そのまま供給側から扱室１１に全稈が投入される。
【００３５】以上のようにして刈取脱穀作業の一工程が終了すると、コントロ−ラ２７は、後部穀稈センサＳ2−■が穀稈がなくなったことを検出することにより終了と判断し、一定の時間遅れのもとに、扱深さ調節装置２１と供給調節装置１４とを浅扱ぎ位置に復帰させる。上述した実施例における説明中に記載した数値は、一実施例を示すものであって、権利範囲を限定するものではない。
【００３６】
【発明の効果】本発明は、脱穀装置が搭載された走行車体の前部に、刈取前処理装置が上下昇降自由に設けられ、該刈取前処理装置には、始端部が下部前方に位置し終端部を上部後方に位置させた傾斜状の穀稈引起し装置が設けられ、該穀稈引起し装置には引起し速度を増減変速する引起し変速装置が装備され、該引起し変速装置は、前記刈取前処理装置が上昇して高刈り作業位置に達すると、通常作業位置より減速する構成としたものであるから、穀稈引起し装置を構成している引起しラグは後傾斜に変更された引起し角度に相当する速度だけ減速されて倒伏穀稈に作用することになる。したがって、引起しラグは、高刈り作業位置に上昇しても、通常作業位置にある場合とほとんど差異がなく、適確に引き起こすことができる特徴を有する。
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| 【出願人】 |
【識別番号】００００００１２５
【氏名又は名称】井関農機株式会社
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| 【出願日】 |
平成９年（１９９７）６月１８日 |
| 【代理人】 |
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| 【公開番号】 |
特開平１１−４６１８ |
| 【公開日】 |
平成１１年（１９９９）１月１２日 |
| 【出願番号】 |
特願平９−１６１１２２ |
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